一种具身智能无人昏迷伤员上装装置的制作方法

本发明属于应急救援，尤其涉及一种具身智能无人昏迷伤员上装装置。背景技术：1、2、在现代化战争中，智能无人化在提高卫勤保障质量、提升伤员救治效率方面发挥重要战略作用。随着人工智能技术、物联网技术、机械人技术迅猛发展，无人救援车逐步被应用于战争现场伤员后送环节。而面临昏迷伤员时，如何在无人场景下将其安全抱拾到无人救援车中，成为一大难题，此外现有担架防滑性差、安全保障性差、智能程度低，容易在担架搬运途中对伤员造成二次伤害。技术实现思路1、2、为解决上述问题，本发明提供一种具身智能无人昏迷伤员上装装置，提供了一种通过压力传感阵列控制蜂窝气囊充气的铲式担架，能够保障伤员在担架搬运途中呼吸道通畅且头颈稳定，大大减少救援对伤员造成二次伤害。3、一种具身智能无人昏迷伤员上装装置，包括安装于无人救援车上的位姿控制组件、铲式担架组件以及上装回收组件；4、所述铲式担架组件分为左担架板和右担架板，且各担架板上均铺设有蜂窝气囊层；蜂窝气囊层上的每个蜂窝中均设置有由柔性材料制成的气囊包和压力传感器；各压力传感器将自身感知到的压力发送给位姿控制组件，位姿控制组件根据各压力传感器所承受的不同压力给予各气囊包不同的充气量，以此调节位于铲式担架组件中的伤员的头颈躯干的偏向，使得伤员的头颈躯干处于同一条水平线且伤员头部偏向一侧；5、所述上装回收组件包括两组上装机械臂和两组回收机械臂，其中，回收机械臂的末端设置有左机械爪和右机械爪，其中一个上装机械臂的末端设置有躯干铲式弧形板，另一个上装机械臂的末端设置有头颈铲式弧形板，且各组机械臂在位姿控制组件的控制下进行动作；6、所述位姿控制组件包含摄像头和控制模块，其中，摄像头用于实时采集伤员图像，所述控制模块用于根据伤员图像识别伤员位姿，并根据伤员位姿调节各组机械臂的动作和姿态，其中，一个上装机械臂通过躯干铲式弧形板依次抬起伤员躯干的左右两侧，另一个上装机械臂通过头颈铲式弧形板依次抬起伤员头颈的左右两侧，同时回收机械臂分别驱动各机械爪抓取对应担架板从伤员被抬起的一侧嵌入伤员身下，且左担架板和右担架板相互扣合，实现伤员的上装；回收机械臂分别驱动各机械爪抓取各担架板的边缘，将上装有伤员的铲式担架组件移动至无人救援车上，实现伤员的移动。7、进一步地，所述控制模块采用预先训练好的yolov5模型识别伤员位姿，其中，将伤员图像输入yolov5模型，由yolov5模型输出伤员位姿。8、进一步地，所述控制模块基于计算机视觉的技术调节各组机械臂的动作和姿态，基于a*算法进行路径规划和避障。9、进一步地，其中一个上装机械臂包括顺次连接的底座、第一关节、第一连杆、第二关节、第二连杆、第三关节、第三连杆、第四关节、躯干铲式弧形板，且躯干铲式弧形板的内壁及边缘由柔性材料制成；10、另一个上装机械臂包括顺次连接的底座、第一关节、第一连杆、第二关节、第二连杆、第三关节、第三连杆、第四关节、头颈铲式弧形板，且头颈铲式弧形板的内壁及边缘由柔性材料制成。11、进一步地，所述回收机械臂包括顺次连接的底座、第一关节、第一连杆、第二关节、第三连杆，同时，第三连杆通过总分支关节连接两个伸缩结构，其中，各伸缩结构均包括顺次连接的分支关节、伸缩连杆、末端关节，且末端关节的另一端还连接有其中一个机械爪。12、进一步地，所述左担架板和右担架板的外侧边上均设置有两根用于防止伤员从铲式担架组件上滑落的电动弧形伸缩固定带，当需要固定伤员时，位姿控制组件分别控制左右两侧的四根电动弧形伸缩固定带向铲式担架组件的中间伸展，当不需要固定伤员时，位姿控制组件分别控制左右两侧的四根电动弧形伸缩固定带分别收缩回左担架板和右担架板的外侧。13、进一步地，两组上装机械臂安装于无人救援车的近人侧，两组回收机械臂安装于无人救援车的远人侧，其中，近人侧为伤员所在侧，远人侧为近人侧相对的另一侧。14、进一步地，位姿控制组件根据各压力传感器所承受的不同压力给予各气囊包不同的充气量，以此调节位于铲式担架组件中的伤员的头颈躯干的偏向时，后台卫勤工作者可通过摄像头获取的伤员图像对各气囊包的充气量进行再次调整。15、有益效果：16、1、本发明提供一种具身智能无人昏迷伤员上装装置，通过各压力传感器感知伤员各部位，尤其是头颈部的压力，依据各区域内压力不同，给予对应位置处的蜂窝气囊不同的充盈量，使得伤员的头颈躯干处于同一条水平线且伤员头部偏向一侧，由此避免伤员被呕吐物阻塞呼吸道、避免颈部骨折伤员伤势加重；同时，本发明还可以使头颈部周围通过蜂窝气囊被垫高，可避免搬运途中伤员头颈部晃动造成二次伤害；由此可见，本发明是一种通过压力传感阵列控制蜂窝气囊充气以减少救援对伤员造成二次伤害的方案，设计了一种能够保障伤员在担架搬运途中呼吸道通畅且头颈稳定的铲式担架，尤其适用于在战火集中的战场前线紧急上装无意识昏迷伤员，打破现有场景下昏迷伤员抱拾至无人救援车的瓶颈。17、2、本发明提供一种具身智能无人昏迷伤员上装装置，铲式担架组件的两块担架板上铺设的蜂窝气囊层由柔性材料制成，可避免移动伤员时对伤员造成二次伤害。18、3、本发明提供一种具身智能无人昏迷伤员上装装置，左担架板和右担架板的外侧边上均设置有两根用于防止伤员从铲式担架组件上滑落的电动弧形伸缩固定带，当需要固定伤员时，位姿控制组件分别控制左右两侧的四根电动弧形伸缩固定带向铲式担架组件的中间伸展，防止担架搬运期间造成伤员移动滑落。19、4、本发明提供一种具身智能无人昏迷伤员上装装置，控制模块采用预先训练好的yolov5模型识别伤员位姿、基于计算机视觉的技术调节各组机械臂的动作和姿态、基于a*算法进行路径规划和避障，智能程度高，在有效提升伤员救治效率的同时，也降低了救援者的风险。技术特征：1.一种具身智能无人昏迷伤员上装装置，其特征在于，包括安装于无人救援车上的位姿控制组件、铲式担架组件以及上装回收组件；2.如权利要求1所述的一种具身智能无人昏迷伤员上装装置，其特征在于，所述控制模块采用预先训练好的yolov5模型识别伤员位姿，其中，将伤员图像输入yolov5模型，由yolov5模型输出伤员位姿。3.如权利要求1所述的一种具身智能无人昏迷伤员上装装置，其特征在于，所述控制模块基于计算机视觉的技术调节各组机械臂的动作和姿态，基于a*算法进行路径规划和避障。4.如权利要求1所述的一种具身智能无人昏迷伤员上装装置，其特征在于，其中一个上装机械臂包括顺次连接的底座、第一关节、第一连杆、第二关节、第二连杆、第三关节、第三连杆、第四关节、躯干铲式弧形板，且躯干铲式弧形板的内壁及边缘由柔性材料制成；5.如权利要求1所述的一种具身智能无人昏迷伤员上装装置，其特征在于，所述回收机械臂包括顺次连接的底座、第一关节、第一连杆、第二关节、第三连杆，同时，第三连杆通过总分支关节连接两个伸缩结构，其中，各伸缩结构均包括顺次连接的分支关节、伸缩连杆、末端关节，且末端关节的另一端还连接有其中一个机械爪。6.如权利要求1所述的一种具身智能无人昏迷伤员上装装置，其特征在于，所述左担架板和右担架板的外侧边上均设置有两根用于防止伤员从铲式担架组件上滑落的电动弧形伸缩固定带，当需要固定伤员时，位姿控制组件分别控制左右两侧的四根电动弧形伸缩固定带向铲式担架组件的中间伸展，当不需要固定伤员时，位姿控制组件分别控制左右两侧的四根电动弧形伸缩固定带分别收缩回左担架板和右担架板的外侧。7.如权利要求1所述的一种具身智能无人昏迷伤员上装装置，其特征在于，两组上装机械臂安装于无人救援车的近人侧，两组回收机械臂安装于无人救援车的远人侧，其中，近人侧为伤员所在侧，远人侧为近人侧相对的另一侧。8.如权利要求1所述的一种具身智能无人昏迷伤员上装装置，其特征在于，位姿控制组件根据各压力传感器所承受的不同压力给予各气囊包不同的充气量，以此调节位于铲式担架组件中的伤员的头颈躯干的偏向时，后台卫勤工作者可通过摄像头获取的伤员图像对各气囊包的充气量进行再次调整。技术总结本发明提供一种具身智能无人昏迷伤员上装装置，通过各压力传感器感知伤员各部位的压力，依据各区域内压力不同，给予对应位置处的蜂窝气囊不同的充盈量，使得伤员的头颈躯干处于同一条水平线且伤员头部偏向一侧，由此避免伤员被呕吐物阻塞呼吸道、避免颈部骨折伤员伤势加重；本发明还可以使头颈部周围通过蜂窝气囊被垫高，可避免搬运途中伤员头颈部晃动造成二次伤害；由此可见，本发明通过压力传感阵列控制蜂窝气囊充气以减少救援对伤员造成二次伤害，设计了一种能够保障伤员在担架搬运途中呼吸道通畅且头颈稳定的铲式担架，尤其适用于在战火集中的战场前线紧急上装无意识昏迷伤员，打破现有场景下昏迷伤员抱拾至无人救援车的瓶颈。技术研发人员：李向晖,彭云峰,朱宵月,张龙豪,崔洪振,赵萍受保护的技术使用者：中国人民解放军总医院第三医学中心技术研发日：技术公布日：2024/8/15