技术领域
[0001] 本
发明涉及医疗设备领域，具体涉及一种基于互联网的妇科手术系统。
背景技术
[0002] 在进行妇科手术的过程中，会用到多种手术工具才能完成手术，如手术剪、
镊子、纱布等。通常主刀医生在进行手术时会配有多名护士来辅助医生拿取工具。但此方法人
力需求较大，在人力紧张时，需要医生随时携带多种工具，单独进行手术，
现有技术中，通常医生穿戴医疗器械收纳带存放手术工具，如公开号为CN208160651U的
专利文件，公开了一种手术器械防滑收纳袋，包括收纳袋和
磁性防滑垫，可提供放置手术过程中手术工具的地方。但此方法医生在手术时工具拿取不便，且工具需要随时携带，医生在需要大量工具时，移动性较差，影响手术的进行。
发明内容
[0003] 为了解决上述的技术问题，本发明的目的在于提供一种基于互联网的妇科手术系统，通过医生语音数据控制运输装置从工具架中拿取所需的工具，并根据医生的
位置以及医生的使用习惯确定运输装置停止的位置和工具托盘抬升的高度，使医生在手术过程中能够方便快捷的使用手术工具，并降低人力需求。
[0004] 本发明所要解决的技术问题为：
[0005] A.如何解决现有手术过程中，需要人力拿取工具，智能程度不高，人力需求大的问题。
[0006] 本发明的目的可以通过以下技术方案实现：
[0007] 一种基于互联网的妇科手术系统，包括工具架、运输装置、采集装置以及
服务器；
[0008] 所述工具架包括多个存储隔间，每个所述存储隔间内只存储有一种手术工具；
[0009] 所述采集装置包括
图像采集模
块和语音采集模块，所述图像采集模块用于采集
手术室内医生的影像数据，所述语音采集模块用于采集医生发出的语音指令；
[0010] 服务器包括医生资料库、手术工具
数据库、工具关联模块、面部识别模块、
语音识别模块、位置识别模块和手部工具识别模块；
[0011] 所述医生资料库用于存储各个医生的个人信息；
[0012] 所述手术工具数据库用于存储各个手术工具的标准名称以及两个手术工具之间的惯用手优先级；
[0013] 所述面部识别模块用于从影像数据中筛选出医生的面部数据，
[0014] 所述工具关联模块用于向各个存储隔间分配一个隔间位置信息；
[0015] 并将隔间位置信息与对应工具的标准名称关联；
[0016] 所述语音识别模块用于根据医生发出的语音指令从手术工具数据库中筛选出匹配的标准名称，并获取标准名称对应的隔间位置信息；
[0017] 所述位置识别模块用于将手术室划分为多个区域，并向每个区域分配区域编号，还用于对图像采集模块采集的影像数据进行处理，得到医生所在的区域编号作为
定位编号；
[0018] 所述手部工具识别模块用于对图像采集模块采集的影像数据进行处理，获取医生双手的工具使用信息，并生成
指定方向；
[0019] 所述运输装置包括行走模块、高度调节模块以及抓取模块，其中，高度调节模块安装在行走模块上端，且抓取模块安装在高度调节模块上端；
[0020] 所述高度调节模块用于控制抓取模块的高度；
[0021] 所述行走模块用于在从语音识别模块接收隔间位置信息后，根据隔间位置信息后，控制运输装置移动至工具架，还用于在拿取手术工具后，根据定位编号和指定方向生成目标编号，并控制运输装置移动至目标编号对应的区域；
[0022] 所述抓取模块用于从根据隔间位置信息从对应的存储隔间拿取手术工具。
[0023] 进一步的，所述存储隔间的内部安装有消毒模块。
[0024] 进一步的，所述抓取模块包括端部安装有电动夹取装置的
机械臂以及用于放置手术工具的工具托盘。
[0025] 进一步的，该系统的工作方法如下：
[0026] S1、语音采集模块采集医生发出的语音指令，并上传至服务器，语音识别模块将语音指令与标准名称进行匹配，匹配成功后，根据匹配的标准名称获取与标准名称关联的隔间位置信息；
[0027] S2、运输装置的行走模块根据接收的隔间位置信息驱动运输装置移动至隔间位置信息对应的存储隔间，高度调节模块调节抓取模块的高度，再通过抓取模块将手术工具从存储隔间内取出并放置在工具托盘中；
[0028] S3、在运输装置移动至存储隔间的同时，位置识别模块先获取影像数据中所有人体所在的位置，再从中筛选出医生对应的位置，实时获取影像数据中医生所在的定位编号；
[0029] S4、获取医生的定位编号后，手部工具识别模块获取医生双手的工具使用信息，并生成指定方向；具体方法为：
[0030] a.双手均未使用手术工具时；将医生的惯用手作为指定方向，
[0031] b.其中一只手正在使用手术工具：获取医生的手中的手术工具的标准名称以及运输装置拿取的手术工具的标准名称，从手术工具数据库获取并比较两个手术工具之间的惯用手优先级，
[0032] 当运输装置拿取的手术工具的优先级高于手中的手术工具的优先级，则将医生的惯用手作为指定方向；
[0033] 当运输装置拿取的手术工具的优先级低于手中的手术工具的优先级，则将医生的非惯用手作为指定方向；
[0034] c.双手均正在使用手术工具：获取医生的手中的手术工具的标准名称，再将惯用手使用的手术工具的优先级设置为高，非惯用手使用的手术工具的优先级设置为低，并作为优先级比较记录存储至手术工具数据库，同时将医生的惯用手作为指定方向；
[0035] S5、运输装置获取定位编号相邻区域编号中与指定方向同侧的的区域编号作为目标编号，运输装置移动至目标编号对应的区域，并通过高度调节模块调节将工具托盘抬升至预设高度。
[0036] 本发明的有益效果：
[0037] 1)通过工具架上的多个存储隔间，可存储手术工具，并配合消毒模块，保证拿取后存储隔间的清洁度。通过语音采集模块采集医生说出的语音指令，服务器对语音指令进行分析后，得到医生所需的手术工具的标准名称，进而获得存储该手术工具的存储隔间的隔间位置信息，运输装置根据隔间位置信息运动至存储隔间处，拿取对应的手术工具；能够实现智能化的手术工具拿取，降低手术室内的人力需求。
[0038] 2)同时通过位置识别模块、面部识别模块、手部工具识别模块获取医生的位置以及医生双手的工具使用信息，得到指定方向，运输装置在返回医生所在位置时，根据定位编号以及指定方向生成目标编号，并运动至目标编号对应的区域，即医生各个情况下习惯使用的一侧，并将托盘高度调至适合医生拿取的位置。针对不同手术工具的使用情景，运动至符合使用习惯的方向和高度，可方便医生拿取和使用。
附图说明
[0039] 下面结合附图对本发明作进一步的说明。
[0041] 图2是位置识别模块区域划分以及区域编号的示意图。
具体实施方式
[0042] 下面将结合本发明
实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
[0043] 请参阅图1-2所示，本实施例提供了一种基于互联网的妇科手术系统，包括工具架、运输装置、采集装置以及服务器；
[0044] 所述工具架包括多个存储隔间，每个所述存储隔间内只存储有一种手术工具；
[0045] 所述采集装置包括图像采集模块和语音采集模块，所述图像采集模块用于采集手术室内医生的影像数据，所述语音采集模块用于采集医生发出的语音指令；
[0046] 服务器包括医生资料库、手术工具数据库、工具关联模块、面部识别模块、语音识别模块、位置识别模块和手部工具识别模块；
[0047] 所述医生资料库用于存储各个医生的个人信息；个人信息包括面部数据、身高、臂长和惯用手；且每个医生均有各自的语音识别库。
[0048] 所述手术工具数据库用于存储各个手术工具的标准名称以及两个手术工具之间的惯用手优先级；由于不同工具配合使用方法不同，因此惯用手优先级的比较只限于两个手术工具之间。
[0049] 所述面部识别模块用于从影像数据中筛选出医生的面部数据。
[0050] 所述工具关联模块用于向各个存储隔间分配一个隔间位置信息；
[0051] 并将隔间位置信息与对应工具的标准名称关联。
[0052] 所述语音识别模块用于根据医生发出的语音指令从手术工具数据库中筛选出匹配的标准名称，并获取标准名称对应的隔间位置信息；
[0053] 所述位置识别模块用于将手术室划分为多个区域，并向每个区域分配区域编号，还用于对图像采集模块采集的影像数据进行处理，得到医生所在的区域编号作为定位编号；
[0054] 所述手部工具识别模块用于对图像采集模块采集的影像数据进行处理，获取医生双手的工具使用信息，并生成指定方向；
[0055] 所述运输装置包括行走模块、高度调节模块以及抓取模块，其中，高度调节模块安装在行走模块上端，且抓取模块安装在高度调节模块上端；行走模块采用智能AGV小车，高度调节模块采用电动伸缩杆。
[0056] 所述高度调节模块用于控制抓取模块的高度；
[0057] 所述行走模块用于在从语音识别模块接收隔间位置信息后，根据隔间位置信息后，控制运输装置移动至工具架，还用于在拿取手术工具后，根据定位编号和指定方向生成目标编号，并控制运输装置移动至目标编号对应的区域；
[0058] 所述抓取模块用于从根据隔间位置信息从对应的存储隔间拿取手术工具。
[0059] 所述存储隔间的内部安装有消毒模块，用于在抓取模块拿取手术工具后进行清洁，可采用高温
蒸汽或紫外灯照射的方式进行消菌杀毒。
[0060] 所述抓取模块包括端部安装有电动夹取装置的机械臂以及用于放置手术工具的工具托盘，电动夹取装置采用机械爪实现抓取的动作。
[0061] 该系统的工作方法如下：
[0062] 进行手术时，医生发出语音指令，如说出手术钳；语音采集模块采集到语音指令，并通过无线网络上传至服务器，由服务器的语音识别模块接收语音指令，并将语音指令与手术工具数据库中的手术工具的标准名称进行匹配，匹配成功后，根据标准名称获取与标准名称关联的隔间位置信息；隔间位置信息为三维空间坐标，包括
水平方向的位置数据以及纵向高度的位置数据。
[0063] 获取隔间位置信息后，发送至运输装置的行走模块，行走模块根据隔间位置信息驱动运输装置移动至对应的存储隔间处，配合高度调节模块调节纵向位移，使抓取模块从存储隔间内取出手术工具并放置在工具托盘中；
[0064] 完成手术工具的拿取后，位置识别模块包括人体识别单元以及面部识别单元，先基于人体识别
算法获取影像数据中所有人体所在的位置，再基于面部识别算法从中筛选出医生对应的位置，进而实时获取影像数据中医生所在的定位编号；
[0065] 同时手部工具识别模块采用
图像识别技术对医生的手部画面进行放大、特征提取、识别匹配等操作后，获取医生双手的工具使用信息：其中工具使用信息包括三种情景：双手均未使用手术工具、其中一只手正在使用手术工具、双手均正在使用手术工具；
[0066] a.双手均未使用手术工具时；将医生的惯用手作为指定方向，
[0067] b.其中一只手正在使用手术工具：获取医生的手中的手术工具的标准名称以及运输装置拿取的手术工具的标准名称，从手术工具数据库获取并比较两个手术工具之间的惯用手优先级；
[0068] 当运输装置拿取的手术工具的优先级高于手中的手术工具的优先级，则将医生的惯用手作为指定方向；
[0069] 当运输装置拿取的手术工具的优先级低于手中的手术工具的优先级，则将医生的非惯用手作为指定方向；
[0070] c.双手均正在使用手术工具：获取医生的手中的手术工具的标准名称，并将惯用手使用的手术工具的优先级设置为高，非惯用手使用的手术工具的优先级设置为低，并作为优先级比较记录存储至手术工具数据库，同时将医生的惯用手作为指定方向。若存在旧的优先级比较记录，则在生成新的优先级比较记录时进行
覆盖。
[0071] 获取定位编号相邻区域编号中与指定方向同侧的区域编号作为目标编号，运输装置移动至目标编号对应的区域，并通过高度调节模块调节将工具托盘抬升至预设高度；其中预设高度为医生身高减去臂长，也可以是人工设置的数值。此时医生可方便的拿取和使用手术工具。
[0072] 区域编号的设定方法如图2，设定区域编号1-6中，区域编号较大的为区域编号较小的左侧，11-16中，区域编号较大的为区域编号较小的右侧，左端的一列1、7、9、11中，区域编号较大的为区域编号较小的右侧，右端的一列6、8、10、16中，区域编号较大的为区域编号较小的左侧。目标编号生成过程的举例如下：
[0073] 当双手均未使用手术工具时，若定位编号为3，即医生所站的位置，且医生惯用手为右，则指定方向确定为右侧，表示需要停在医生的右侧区域，因此目标编号为2，即运输装置将会移动至区域编号为2的区域并停止。以此类推，定位编号为7时，且惯用手为左，指定方向为左侧，目标编号为1，则运输装置将会移动至区域编号为1的区域后停下。
[0074] 当其中一只手使用手术工具时：若手里使用的手术工具为k1，工具托盘中的手术工具为k2,则从手术工具数据库筛选出这两个工具对应的优先级比较记录，如惯用手为右手，定位编号为7，k1为手术剪，k2为镊子，且优先级比较记录中k1的优先级高于k2，若没有优先级比较记录，则按照预设的优先级比较，则非惯用手为左手，因此指定方向为左侧，则目标编号为1，运输装置将会移动至区域编号为1的区域后停下。
[0075] 双手拿手术工具：定位编号为13，识别出左手工具为n1，右手工具为n2，且惯用手为右，则n2的优先级大于n1，并按此生成优先级比较记录，而指定方向设定为右侧，因此目标编号为14，运输装置将会移动至区域编号为14的区域后停下。
[0076] 以上内容仅仅是对本发明结构所作的举例和说明，所属
本技术领域的技术人员对所描述的具体实施例做各种各样的
修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离发明的结构或者超越本
权利要求书所定义的范围，均应属于本发明的保护范围。
