CN113440169A - 一种咽拭子自动采集系统及采集方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种咽拭子自动采集系统及采集方法，涉及咽拭子采集技术领域，包括测试平台，所述测试平台的顶部固定连接有安装台，所述安装台的顶部设置有六轴轻型机器人，所述六轴轻型机器人的底部固定连接有机器人固定底座，所述机器人固定底座固定安装于安装台的顶部，所述安装台的一侧固定安装有用于支撑定位人体头部的人体固定支撑架，所述检测棉签抓手包括气缸。本发明通过将采集系统设立在单独隔离空间内，进而实现隔离采集，避免医护人员与被采集人员的直接接触，极大的降低了病毒传播的风险，同时利用六轴轻型机器人进行采集，从而使采集过程更加快捷，更加安全，同时也有效地降低了医护人员的劳动量。

Description

一种咽拭子自动采集系统及采集方法

技术领域

本发明涉及咽拭子采集技术领域，具体涉及一种咽拭子自动采集系统及采集方法。

背景技术

新型冠状病毒肺炎，是一种急性感染性肺炎，新冠肺炎患者初期症状多以干咳、发热、乏力为主，后期逐渐转变为呼吸困难等表现，并伴随患者自身多种综合性疾病集中爆发。据医学临床观察该病毒潜伏期为1-14天，潜伏期即具有强传染性，因此如何快速，精准的筛查出感染人群成为控制疫情传播的主要手段。目前多从患者咽部通过拭子采集菌群样本的方式进行分析判断。

核酸检测作为一种主要的检测手段，被广泛应用于新冠病毒感染检测。其中，咽拭子是最主要的采样方法。但在采样时，医务人员须与患者近距离接触，患者咳嗽、用力呼吸等可产生大量飞沫或气溶胶，具有较高的交叉感染风险，且由于检测量较大，给医护人员带来了极大的劳动量。

发明内容

本发明的目的是提供一种咽拭子自动采集系统及采集方法，以解决现有技术中的上述不足之处。

为了实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种咽拭子自动采集系统及采集方法，包括测试平台，所述测试平台的顶部固定连接有安装台，所述安装台的顶部设置有六轴轻型机器人，所述六轴轻型机器人的底部固定连接有机器人固定底座，所述机器人固定底座固定安装于安装台的顶部，所述安装台的一侧固定安装有用于支撑定位人体头部的人体固定支撑架，所述检测棉签抓手包括气缸，所述气缸转动安装于六轴轻型机器人的末端，所述气缸的内部设置有活塞杆，所述活塞杆位于气缸内部的一端固定安装有活塞，所述活塞滑动安装于气缸的内部，所述气缸靠近六轴轻型机器人的一端固定连接有气管，所述活塞杆位于气缸外部的一端固定安装有夹持手，所述气缸的外部固定安装有智能相机。

优选的，所述测试平台底部的四个顶角处均安装有高度可调的脚杯。

优选的，所述测试平台的底部固安装有多个脚轮。

一种咽拭子自动采集方法，包括以下步骤：

步骤一、在人体固定支撑架上安装人体硅胶模型，并给定人体硅胶模型位置参数，通过示教器对六轴轻型机器人进行编程运动，确定六轴轻型机器人的行走路线，实际检测时，待检测人员走向人体固定支撑架处，并将头部固定在人体固定支撑架中；

步骤二、六轴轻型机器人末端的检测棉签抓手运动到棉签预抓取位置，发命令给智能相机进行拍照，并给予六轴轻型机器人棉签的位置参数；

步骤三、六轴轻型机器人根据智能相机反馈的位置参数，进一步准确运动到棉签抓取位置，并通过夹持手抓取棉签；

步骤四、六轴轻型机器人按照已确定的走向人体固定支撑架的行走路线，带着棉签运动到人体固定支撑架处检测位置前方，并发命令给智能相机拍照，得到人体喉咙位置信息，并将人体喉咙位置参数反馈给六轴轻型机器人，随后六轴轻型机器人带动检测棉签抓手精准运动到人体喉咙位置，并使棉签对准人体喉咙；

步骤五、使用气泵，通过气管向气缸内部缓慢输入空气，推动活塞杆前伸，进而将夹持手夹持的棉签轻缓的伸入喉咙内部，待完全伸入后，控制气缸缓慢地左右旋转三次，完成采集。

步骤六、六轴轻型机器人移动至棉签存放位置，存放棉签后，再次抓取新的棉签，以此循环检测。

优选的，所述人体固定支撑架处放置消毒喷剂，没检测采集一人对人体固定支撑架进行消毒一次。

优选的，采集系统设立在单独隔离空间内，医护人员位于隔离空间外对系统进行实时监测。

在上述技术方案中，本发明提供的技术效果和优点：

本发明通过将采集系统设立在单独隔离空间内，进而实现隔离采集，避免医护人员与被采集人员的直接接触，极大的降低了病毒传播的风险，利用六轴轻型机器人抓取棉签，并带着棉签运动到人体固定支撑架处检测位置前方，通过智能相机获取人体喉咙位置信息后反馈给六轴轻型机器人，使六轴轻型机器人精确实际检测位置，再向气缸内部缓慢输入空气，推动活塞杆前伸，使棉签轻缓的伸入喉咙内部，待完全伸入后，控制气缸缓慢地左右旋转三次，完成采集，从而使采集过程更加快捷，更加安全，同时也有效地降低了医护人员的劳动量。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明的系统模拟测试结构图。

图2为本发明检测棉签抓手的整体结构示意图。

附图标记说明：

1、测试平台；2、安装台；3、六轴轻型机器人；4、机器人固定底座；5、检测棉签抓手；51、气缸；52、活塞杆；53、气管；54、夹持手；55、智能相机；6、人体固定支撑架；7、脚杯；8、脚轮。

具体实施方式

为了使本领域的技术人员更好地理解本发明的技术方案，下面将结合附图对本发明作进一步的详细介绍。

本发明提供了如图1-2所示的一种咽拭子自动采集系统及采集方法，包括测试平台1，所述测试平台1的顶部固定连接有安装台2，所述安装台2的顶部设置有六轴轻型机器人3，所述六轴轻型机器人3的底部固定连接有机器人固定底座4，所述机器人固定底座4固定安装于安装台2的顶部，所述安装台2的一侧固定安装有用于支撑定位人体头部的人体固定支撑架6，所述检测棉签抓手5包括气缸51，所述气缸51转动安装于六轴轻型机器人3的末端，所述气缸51的内部设置有活塞杆52，所述活塞杆52位于气缸51内部的一端固定安装有活塞，所述活塞滑动安装于气缸51的内部，所述气缸51靠近六轴轻型机器人3的一端固定连接有气管53，所述活塞杆52位于气缸51外部的一端固定安装有夹持手54，所述气缸51的外部固定安装有智能相机55；

进一步的，在上述技术方案中，所述测试平台1底部的四个顶角处均安装有高度可调的脚杯7；

进一步的，在上述技术方案中，所述测试平台1的底部固安装有多个脚轮8；

一种咽拭子自动采集方法，包括以下步骤：

步骤一、在人体固定支撑架6上安装人体硅胶模型，并给定人体硅胶模型位置参数，通过示教器对六轴轻型机器人3进行编程运动，确定六轴轻型机器人3的行走路线，实际检测时，待检测人员走向人体固定支撑架6处，并将头部固定在人体固定支撑架6中；

步骤二、六轴轻型机器人3末端的检测棉签抓手5运动到棉签预抓取位置，发命令给智能相机55进行拍照，并给予六轴轻型机器人3棉签的位置参数；

步骤三、六轴轻型机器人3根据智能相机55反馈的位置参数，进一步准确运动到棉签抓取位置，并通过夹持手54抓取棉签；

步骤四、六轴轻型机器人3按照已确定的走向人体固定支撑架6的行走路线，带着棉签运动到人体固定支撑架6处检测位置前方，并发命令给智能相机55拍照，得到人体喉咙位置信息，并将人体喉咙位置参数反馈给六轴轻型机器人3，随后六轴轻型机器人3带动检测棉签抓手5精准运动到人体喉咙位置，并使棉签对准人体喉咙；

步骤五、使用气泵，通过气管53向气缸51内部缓慢输入空气，推动活塞杆52前伸，进而将夹持手54夹持的棉签轻缓的伸入喉咙内部，待完全伸入后，控制气缸51缓慢的左右旋转三次，完成采集；

步骤六、六轴轻型机器人3移动至棉签存放位置，存放棉签后，再次抓取新的棉签，以此循环检测；

进一步的，在上述技术方案中，所述人体固定支撑架6处放置消毒喷剂，没检测采集一人对人体固定支撑架6进行消毒一次；

进一步的，在上述技术方案中，采集系统设立在单独隔离空间内，医护人员位于隔离空间外对系统进行实时监测；

实施方式具体为：通过将采集系统设立在单独隔离空间内，进而实现隔离采集，避免医护人员与被采集人员的直接接触，极大的降低了病毒传播的风险，在实际检测时，待检测人员走向人体固定支撑架6处，并将头部固定在人体固定支撑架6中，六轴轻型机器人3末端的检测棉签抓手5运动到棉签预抓取位置抓取棉签，随后带着棉签运动到人体固定支撑架6处检测位置前方，过程中，通过安装的智能相机55获取人体喉咙位置信息后反馈给六轴轻型机器人3，以供六轴轻型机器人3进一步的位置调整，精确实际检测位置，再通过气管53向气缸51内部缓慢输入空气，推动活塞杆52前伸，进而将夹持手54夹持的棉签轻缓的伸入喉咙内部，待完全伸入后，控制气缸51缓慢的左右旋转三次，完成采集，从而使采集过程更加快捷，更加安全，同时也有效地降低了医护人员的劳动量。

以上只通过说明的方式描述了本发明的某些示范性实施例，毋庸置疑，对于本领域的普通技术人员，在不偏离本发明的精神和范围的情况下，可以用各种不同的方式对所描述的实施例进行修正。因此，上述附图和描述在本质上是说明性的，不应理解为对本发明权利要求保护范围的限制。

Claims (6)

1.一种咽拭子自动采集系统及采集方法，包括测试平台(1)，所述测试平台(1)的顶部固定连接有安装台(2)，其特征在于：所述安装台(2)的顶部设置有六轴轻型机器人(3)，所述六轴轻型机器人(3)的底部固定连接有机器人固定底座(4)，所述机器人固定底座(4)固定安装于安装台(2)的顶部，所述安装台(2)的一侧固定安装有用于支撑定位人体头部的人体固定支撑架(6)，所述检测棉签抓手(5)包括气缸(51)，所述气缸(51)转动安装于六轴轻型机器人(3)的末端，所述气缸(51)的内部设置有活塞杆(52)，所述活塞杆(52)位于气缸(51)内部的一端固定安装有活塞，所述活塞滑动安装于气缸(51)的内部，所述气缸(51)靠近六轴轻型机器人(3)的一端固定连接有气管(53)，所述活塞杆(52)位于气缸(51)外部的一端固定安装有夹持手(54)，所述气缸(51)的外部固定安装有智能相机(55)。

2.根据权利要求1所述的一种咽拭子自动采集系统，其特征在于：所述测试平台(1)底部的四个顶角处均安装有高度可调的脚杯(7)。

3.根据权利要求1所述的一种咽拭子自动采集系统，其特征在于：所述测试平台(1)的底部固安装有多个脚轮(8)。

4.根据权利要求1所述的一种咽拭子自动采集系统的采集方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一、在人体固定支撑架(6)上安装人体硅胶模型，并给定人体硅胶模型位置参数，通过示教器对六轴轻型机器人(3)进行编程运动，确定六轴轻型机器人(3)的行走路线，实际检测时，待检测人员走向人体固定支撑架(6)处，并将头部固定在人体固定支撑架(6)中；

步骤二、六轴轻型机器人(3)末端的检测棉签抓手(5)运动到棉签预抓取位置，发命令给智能相机(55)进行拍照，并给予六轴轻型机器人(3)棉签的位置参数；

步骤三、六轴轻型机器人(3)根据智能相机(55)反馈的位置参数，进一步准确运动到棉签抓取位置，并通过夹持手(54)抓取棉签；

步骤四、六轴轻型机器人(3)按照已确定的走向人体固定支撑架(6)的行走路线，带着棉签运动到人体固定支撑架(6)处检测位置前方，并发命令给智能相机(55)拍照，得到人体喉咙位置信息，并将人体喉咙位置参数反馈给六轴轻型机器人(3)，随后六轴轻型机器人(3)带动检测棉签抓手(5)精准运动到人体喉咙位置，并使棉签对准人体喉咙；

步骤五、使用气泵，通过气管(53)向气缸(51)内部缓慢输入空气，推动活塞杆(52)前伸，进而将夹持手(54)夹持的棉签轻缓的伸入喉咙内部，待完全伸入后，控制气缸(51)缓慢的左右旋转三次，完成采集。

步骤六、六轴轻型机器人(3)移动至棉签存放位置，存放棉签后，再次抓取新的棉签，以此循环检测。

5.根据权利要求4所述的一种咽拭子自动采集方法，其特征在于：所述人体固定支撑架(6)处放置消毒喷剂，没检测采集一人对人体固定支撑架(6)进行消毒一次。

6.根据权利要求4所述的一种咽拭子自动采集方法，其特征在于：采集系统设立在单独隔离空间内，医护人员位于隔离空间外对系统进行实时监测。

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