Diseño y Análisis de un Robot Portátil para la Toma de Muestras de Sangre Venosa
Autores: Xue, Haoran; Han, Hasiaoqier; Man, Gang; Feng, Zeran; Yu, Peng; Xu, Zhenbang
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2025
Acceso abierto
Artículo científico
2025
Diseño y Análisis de un Robot Portátil para la Toma de Muestras de Sangre Venosa
Categoría
Tecnología de Equipos y Accesorios
Subcategoría
Diseño de equipos y herramientas
Palabras clave
Muestra de sangre venosa
Robot portátil
Mecanismo paralelo horizontal 6--RR-R-RR
Estructura de bisagra desplazada
Modelo cinemático
Método numérico iterativo de Newton-Raphson
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 16
Citaciones: Sin citaciones
La extracción de sangre venosa es un procedimiento común en el diagnóstico y tratamiento médico. Sin embargo, el método manual de extracción de sangre estacionario en uso actualmente no solo requiere recursos humanos, sino que también es inconveniente para las personas mayores y los pacientes con movilidad limitada. Para abordar este problema, este documento propone un robot portátil para la extracción de sangre venosa que cuenta con un mecanismo paralelo horizontal 6--RR-R-RR en su estructura principal. Este diseño se adapta mejor a la forma del brazo humano que los robots anteriores, con una estructura de bisagra RR desplazada para aumentar el espacio de trabajo del mecanismo. La introducción de variables de bisagra desplazadas hace que la solución cinemática sea más compleja que la de los mecanismos paralelos convencionales. Este documento utiliza las características de restricción cinemática de la bisagra desplazada para establecer un modelo cinemático del mecanismo paralelo, y se utiliza el método iterativo numérico de Newton-Raphson para realizar el cálculo. El modelo cinemático y sus soluciones se verifican mediante simulación cinemática. El espacio de trabajo del robot se valida a través de cálculos y simulaciones de poses especiales para garantizar que cumpla con las especificaciones requeridas. Se construyó un sistema de prueba y se verificó la precisión del movimiento del mecanismo paralelo.
Descripción
La extracción de sangre venosa es un procedimiento común en el diagnóstico y tratamiento médico. Sin embargo, el método manual de extracción de sangre estacionario en uso actualmente no solo requiere recursos humanos, sino que también es inconveniente para las personas mayores y los pacientes con movilidad limitada. Para abordar este problema, este documento propone un robot portátil para la extracción de sangre venosa que cuenta con un mecanismo paralelo horizontal 6--RR-R-RR en su estructura principal. Este diseño se adapta mejor a la forma del brazo humano que los robots anteriores, con una estructura de bisagra RR desplazada para aumentar el espacio de trabajo del mecanismo. La introducción de variables de bisagra desplazadas hace que la solución cinemática sea más compleja que la de los mecanismos paralelos convencionales. Este documento utiliza las características de restricción cinemática de la bisagra desplazada para establecer un modelo cinemático del mecanismo paralelo, y se utiliza el método iterativo numérico de Newton-Raphson para realizar el cálculo. El modelo cinemático y sus soluciones se verifican mediante simulación cinemática. El espacio de trabajo del robot se valida a través de cálculos y simulaciones de poses especiales para garantizar que cumpla con las especificaciones requeridas. Se construyó un sistema de prueba y se verificó la precisión del movimiento del mecanismo paralelo.