CN112831403B - 一种智能采样机器人 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种智能采样机器人，包括移动底座，所述移动底座的上侧壁对称安装有两个采样机器臂，两个所述采样机器臂内侧壁转动连接有机器手，所述机器手的内侧壁固定安装有清洁液存囊，所述清洁液存囊的下侧壁固定连接有清洁液通管，位于机器手内部的清洁液通管的内侧壁转动连接有水液转轮，所述水液转轮的左侧壁固定连接有带动机构。本发明通过采样拭子运动过程中自身的顶触作用和清洁液通管的结构设置，实现了在采样切割时对顶触板顶触端和采样拭子非采样端的消毒处理功能，此外，通过采样拭子顶触顶触板对清洁液存囊内部消毒水液进行挤压，利用了消毒水液的冲力作用，实现了在采样拭子采样结束后的采样端和非采样端的切割分离功能。
Description
技术领域
本发明涉及采样机器人技术领域，尤其涉及一种智能采样机器人。
背景技术
随着新冠病毒全球化传染现象的发生，人们对新冠的预防愈来愈重视，我国作为人口大国，对新冠病毒管控防范这一块尤为重视，尤其现今国外病毒发展日益严重，国内对进出口货物的管控更为严谨，在以往的货物检测过程中，大多采用人工进行检测，不仅采样效率较低，且较大的采样工序会对检测人员的身体造成极大的工作负荷，从而导致检测人员免疫力下降，从而在采样的过程中会存在一定的感染风险。
经检索，公告号为CN107860619A的文案中，提出了一种有毒环境气体采样检测机器人，包括智能采样机器人和远端无线控制平台，该只能采样机器人和远端无线控制平台通过大功率无线WIFI连接，并完成环境数据上传和控制指令下发，由于采用智能机器人技术，不需要在采样地点布置固定的无线传感器，而且采样地点更加灵活，采样方案设计也更加方便，使得移动机器人技术在环境采样领域得到了越来越广泛的应用。
在以往的机器人采样过程中，需要将整个采样拭子放入试管中，在后续的检测处理时，依旧需要对采样拭子进行裁剪工作，降低了检测效率，此外，在采样的过程中，若采取的样品被裁剪时，其非采样端依旧沾染病毒，为避免沾染病毒的非采样端排入自然环境对人们造成感染，在裁剪的过程中需要及时地对非采样端进行消毒处理，为解决上述问题，提出了一种智能采样机器人。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有技术中存在的采样时无法有效分离检测端和非检测端，以及在分离检测端和非检测端时费非检测端存有病毒的缺点，而提出的一种智能采样机器人。
为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：
一种智能采样机器人，包括移动底座，所述移动底座的上侧壁对称安装有两个采样机器臂，两个所述采样机器臂内侧壁转动连接有机器手，所述机器手的内侧壁固定安装有清洁液存囊，所述清洁液存囊的下侧壁固定连接有清洁液通管；
位于机器手内部的清洁液通管的内侧壁转动连接有水液转轮，所述水液转轮的左侧壁固定连接有带动机构，所述机器手的内侧壁固定开设有螺纹槽，所述螺纹槽内侧壁螺纹连接有切割机构，所述切割机构在带动机构的带动推送下能够实现对采样拭子的切割功能；
所述机器手的内侧壁转动连接有挤压机构，所述挤压机构与清洁液存囊的外侧壁之间相抵紧，所述挤压机构在转动时能对清洁液存囊内进行挤压达到消毒液的挤压排放功能。
优选地，所述带动机构包括固定连接于水液转轮侧壁的转动杆，所述转动杆的左侧壁固定连接有啮合轮，所述切割机构包括与螺纹槽内侧壁进行螺纹连接的螺纹推杆，所述螺纹推杆与啮合轮之间相啮合。
优选地，所述挤压机构包括与机器手内侧壁进行转动连接的顶触板，所述顶触板的侧壁固定连接有连接杆，所述连接杆的另一端侧壁固定连接有挤压球体，所述挤压球体与清洁液存囊的外侧壁始终紧密抵紧。
优选地，所述清洁液通管与清洁液存囊的接口处固定安装有通水阀，所述通水阀采用单向挤压阀口设置，所述通水阀的单向指向由清洁液存囊的内部指向清洁液通管的内部。
优选地，所述清洁液通管的下端采用斜槽结构设置，所述清洁液通管出口端固定连接有雾化喷口，所述清洁液通管的斜槽口朝向顶触板右端侧壁，所述水液转轮外侧壁与清洁液通管的内侧壁之间进行紧密抵紧。
优选地，所述转动杆与清洁液通管的侧壁之间进行转动连接，所述转动杆与螺纹槽的侧壁之间进行转动连接。
优选地，所述螺纹槽的内侧壁在螺纹推杆进行移动时对螺纹推杆进行限位作用，所述螺纹推杆对采样拭子进行切割时，螺纹推杆的外侧壁与螺纹槽的内侧壁之间不会发生分离。
优选地，所述顶触板、连接杆和挤压球体皆采用轻型材质，所述顶触板被棉棒顶触进行转动时，所述清洁液存囊的弹力无法将采样拭子折断。
相比现有技术，本发明的有益效果为：
1、本发明通过机器手、清洁液存囊、清洁液通管和挤压机构的配合作用，在采样拭子投入采样管的过程中，对顶触板进行抵触，由于顶触板、连接杆和挤压球体皆为轻质材料所制，此时顶触板开始进行转动，从而带动挤压球体对清洁液存囊进行挤压，在挤压力作用下，通水阀口端打开，消毒液流入清洁液通管中，此时采样拭子头端已经完全进入采样管内，此时消毒液通过清洁液通管进行流出，由于清洁液通管的下端采用朝向顶触板右端的斜槽口设置，消毒液对棉棒的非采样端进行消毒的同时，对顶触板的右侧顶触端进行了消毒处理，通过采样拭子运动过程中自身的顶触作用和清洁液通管的结构设置，实现了在采样切割时对顶触板顶触端和采样拭子非采样端的消毒处理功能。
2、本发明通过清洁液存囊、清洁液通管、水液转轮、转动杆、带动机构和切割机构的配合作用，在消毒液流动的路径上，由于水液转轮的外侧壁与清洁液通管的内侧壁之间进行紧密抵紧，水液转轮采用轻型材质，水液转轮随着清洁液存囊内部瞬间挤压排出的水液进行转动，从而带动了啮合轮的转动，此时与啮合轮相啮合的螺纹推杆在啮合轮的转动下向外进行探出，切割块在不断的向外运动的过程中实现了对采样拭子的采样端和非采样端的切割作用，通过采样拭子顶触顶触板对清洁液存囊内部消毒水液进行挤压，利用了消毒水液的冲力作用，实现了在采样拭子采样结束后的采样端和非采样端的切割分离功能。
综上所述，本发明通过采样拭子运动过程中自身的顶触作用和清洁液通管的结构设置，实现了在采样切割时对顶触板顶触端和采样拭子非采样端的消毒处理功能，此外，通过采样拭子顶触顶触板对清洁液存囊内部消毒水液进行挤压，利用了消毒水液的冲力作用，实现了在采样拭子采样结束后的采样端和非采样端的切割分离功能。
附图说明
图1为本发明提出的一种智能采样机器人的立体结构示意图；
图2为本发明提出的一种智能采样机器人的夹取试管时机器手内部结构结构示意图；
图3为本发明提出的一种智能采样机器人的A结构放大示意图；
图4为本发明提出的一种智能采样机器人的B结构放大示意图；
图5为本发明提出的一种智能采样机器人的切割块立体示意图；
图6为本发明提出的一种智能采样机器人的清洁液存囊立体结构示意图。
图中：1移动底座、2采样机器臂、3机器手、4清洁液存囊、5清洁液通管、6水液转轮、7转动杆、8螺纹槽、9啮合轮、10螺纹推杆、11切割块、12顶触板、13连接杆、14挤压球体、15通水阀、16雾化喷口。
具体实施方式
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。
参照图1-6，一种智能采样机器人，包括移动底座1，移动底座1的上侧壁对称安装有两个采样机器臂2，两个采样机器臂2内侧壁转动连接有机器手3，机器手3的内侧壁固定安装有清洁液存囊4，清洁液存囊4的下侧壁固定连接有清洁液通管5；
位于机器手3内部的清洁液通管5的内侧壁转动连接有水液转轮6，水液转轮6的左侧壁固定连接有带动机构，机器手3的内侧壁固定开设有螺纹槽8，螺纹槽8内侧壁螺纹连接有切割机构，切割机构在带动机构的带动推送下能够实现对采样拭子的切割功能；
机器手3的内侧壁转动连接有挤压机构，挤压机构与清洁液存囊4的外侧壁之间相抵紧，挤压机构在转动时能对清洁液存囊4内进行挤压达到消毒液的挤压排放功能。
带动机构包括固定连接于水液转轮6侧壁的转动杆7，转动杆7的左侧壁固定连接有啮合轮9，切割机构包括与螺纹槽8内侧壁进行螺纹连接的螺纹推杆10，螺纹推杆10与啮合轮9之间相啮合。
挤压机构包括与机器手3内侧壁进行转动连接的顶触板12，顶触板12的侧壁固定连接有连接杆13，连接杆13的另一端侧壁固定连接有挤压球体14，挤压球体14与清洁液存囊4的外侧壁始终紧密抵紧。
清洁液通管5与清洁液存囊4的接口处固定安装有通水阀15，通水阀15采用单向挤压阀口设置，通水阀15的单向指向由清洁液存囊4的内部指向清洁液通管5的内部。
清洁液通管5的下端采用斜槽结构设置，清洁液通管5出口端固定连接有雾化喷口16，清洁液通管5的斜槽口朝向顶触板12右端侧壁，水液转轮6外侧壁与清洁液通管5的内侧壁之间进行紧密抵紧。
转动杆7与清洁液通管5的侧壁之间进行转动连接，转动杆7与螺纹槽8的侧壁之间进行转动连接。
螺纹槽8的内侧壁在螺纹推杆10进行移动时对螺纹推杆10进行限位作用，螺纹推杆10对采样拭子进行切割时，螺纹推杆10的外侧壁与螺纹槽8的内侧壁之间不会发生分离。
顶触板12、连接杆13和挤压球体14皆采用轻型材质，顶触板12被棉棒顶触进行转动时，清洁液存囊4的弹力无法将采样拭子折断。
本发明的具体工作原理如下：
已知机器人在采样过程中的运动轨迹可通过程序进行设置，通过程序设计使得机器人拿取采样拭子进行采样，采样完成后放入含有保存液的采样管中，在采样的运动过程中通过程序设计使得采样拭子能够触碰到顶触板12，由于通水阀15的单向设置，清洁液存囊4在无挤压力的情况下不会存在消毒液的流出情况，清洁液存囊4内部消毒液采用浓度为75％的酒精溶液。
根据图1、2和4进行详述，工作开始时，采样机器人的一端机器手3进行夹取试管，同时的，另一端机器手3夹取采样拭子，此时通过移动底座1下端的滚动轮进行移动，当机器人位移至货物边上时，拿取采样拭子端的机器手3使用棉棒对货物表层进行往复擦拭，经过多次擦拭后，拿取采样拭子的机器手3向拿取采样管的机器手3端进行移动，通过程序的设计，在采样拭子投入采样管的过程中，对顶触板12进行抵触，由于顶触板12、连接杆13和挤压球体14皆为轻质材料所制，此时顶触板12开始进行转动，从而带动挤压球体14对清洁液存囊4进行挤压，在挤压力作用下，通水阀15口端打开，消毒液流入清洁液通管5中，此时采样拭子头端已经完全进入采样管内，此时消毒液通过清洁液通管5进行流出，由于清洁液通管5下端采用朝向于顶触板12右侧的斜槽口设置，以及通过雾化喷口16的设置，在对顶触板12进行消毒时，通过雾化实现了充分消毒作用的同时，由于水雾的快速挥发性和顶触板12的阻隔作用，在对顶触板12右侧壁和采样拭子非采样端进行消毒的同时，不会存在消毒液进入采样管内对采样物进行消毒的情况，在上述过程中，通过采样拭子运动过程中自身的顶触作用和清洁液通管5的结构设置，实现了在采样切割时对顶触板12顶触端和采样拭子非采样端的消毒处理功能。
与此同时，根据图3进行详述，在消毒液流动的路径上，由于水液转轮6的外侧壁与清洁液通管5的内侧壁之间进行紧密抵紧，水液转轮6采用轻型材质，水液转轮6随着清洁液存囊4内部瞬间挤压排出的水液进行转动，从而带动了啮合轮9的转动，此时与啮合轮9相啮合的螺纹推杆10在啮合轮9的转动下向外进行探出，切割块11在不断的向外运动的过程中实现了对采样拭子的采样端和非采样端的切割作用，在上述过程中，通过采样拭子顶触顶触板12对清洁液存囊4内部消毒水液进行挤压，利用了消毒水液的冲力作用，实现了在采样拭子采样结束后的采样端和非采样端的切割分离功能。
综上所述，本发明通过采样拭子运动过程中自身的顶触作用和清洁液通管5的结构设置，实现了在采样切割时对顶触板12顶触端和采样拭子非采样端的消毒处理功能，此外，通过采样拭子顶触顶触板12对清洁液存囊4内部消毒水液进行挤压，利用了消毒水液的冲力作用，实现了在采样拭子采样结束后的采样端和非采样端的切割分离功能。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种智能采样机器人，包括移动底座(1)，其特征在于，所述移动底座(1)的上侧壁对称安装有两个采样机器臂(2)，两个所述采样机器臂(2)内侧壁转动连接有机器手(3)，所述机器手(3)的内侧壁固定安装有清洁液存囊(4)，所述清洁液存囊(4)的下侧壁固定连接有清洁液通管(5)；
位于机器手(3)内部的清洁液通管(5)的内侧壁转动连接有水液转轮(6)，所述水液转轮(6)的左侧壁固定连接有带动机构，所述机器手(3)的内侧壁固定开设有螺纹槽(8)，所述螺纹槽(8)内侧壁螺纹连接有切割机构，所述切割机构在带动机构的带动推送下能够实现对采样拭子的切割功能；
所述机器手(3)的内侧壁转动连接有挤压机构，所述挤压机构与清洁液存囊(4)的外侧壁之间相抵紧，所述挤压机构在转动时能对清洁液存囊(4)内进行挤压达到消毒液的挤压排放功能。
2.根据权利要求1所述的一种智能采样机器人，其特征在于，所述带动机构包括固定连接于水液转轮(6)侧壁的转动杆(7)，所述转动杆(7)的左侧壁固定连接有啮合轮(9)，所述切割机构包括与螺纹槽(8)内侧壁进行螺纹连接的螺纹推杆(10)，所述螺纹推杆(10)与啮合轮(9)之间相啮合。
3.根据权利要求1所述的一种智能采样机器人，其特征在于，所述挤压机构包括与机器手(3)内侧壁进行转动连接的顶触板(12)，所述顶触板(12)的侧壁固定连接有连接杆(13)，所述连接杆(13)的另一端侧壁固定连接有挤压球体(14)，所述挤压球体(14)与清洁液存囊(4)的外侧壁始终紧密抵紧。
4.根据权利要求1所述的一种智能采样机器人，其特征在于，所述清洁液通管(5)与清洁液存囊(4)的接口处固定安装有通水阀(15)，所述通水阀(15)采用单向挤压阀口设置，所述通水阀(15)的单向指向由清洁液存囊(4)的内部指向清洁液通管(5)的内部。
5.根据权利要求1所述的一种智能采样机器人，其特征在于，所述清洁液通管(5)的下端采用斜槽结构设置，所述清洁液通管(5)出口端固定连接有雾化喷口(16)，所述清洁液通管(5)的斜槽口朝向顶触板(12)右端侧壁，所述水液转轮(6)外侧壁与清洁液通管(5)的内侧壁之间进行紧密抵紧。
6.根据权利要求2所述的一种智能采样机器人，其特征在于，所述转动杆(7)与清洁液通管(5)的侧壁之间进行转动连接，所述转动杆(7)与螺纹槽(8)的侧壁之间进行转动连接。
7.根据权利要求1所述的一种智能采样机器人，其特征在于，所述螺纹槽(8)的内侧壁在螺纹推杆(10)进行移动时对螺纹推杆(10)进行限位作用，所述螺纹推杆(10)对采样拭子进行切割时，螺纹推杆(10)的外侧壁与螺纹槽(8)的内侧壁之间不会发生分离。
8.根据权利要求3所述的一种智能采样机器人，其特征在于，所述顶触板(12)、连接杆(13)和挤压球体(14)皆采用轻型材质，所述顶触板(12)被棉棒顶触进行转动时，所述清洁液存囊(4)的弹力无法将采样拭子折断。
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