CN117426802B - 一种智能化传染病自助检测装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种智能化传染病自助检测装置，涉及传染病检测领域。包括铜丝棉签出口和采样管出口，铜丝棉签出口一侧悬挂有探头夹子，探头夹子用于夹持铜丝棉签；检测区包括设于装置本体的采样管固定机构和检测机构，检测机构包括空心针管、检测卡和传送结构；信息识别区包括分别与控制芯片连接的身份识别组件和检测信息识别组件。通过探头夹子和铜丝棉签之间的电流导电，采用电流导通技术作为采样合格判定，误判的可能性极低，可信度高，保证采样各个动作准确，机器客观自动读取、及时上报检测结果，避免因受检者不熟悉流程造成采样过程不规范、受检者故意不按规定动作采样、受检者瞒报结果；智能化检测装置能够节约工作人员人力成本和时间成本。

Description

一种智能化传染病自助检测装置

技术领域

本发明涉及传染病检测领域，具体而言，涉及一种智能化传染病自助检测装置。

背景技术

传染病是由各种病原体引起的能在人与人、动物与动物或人与动物之间相互传播的疾病。

现行的工作人员人工检测受检者传染病的方法，往往消耗大量工作人员的人力，由于工作人员数量有限，造成受检者空间集中，受检者之间存在较大的交叉传染风险；工作人员跨区域流动工作有传播病毒风险；工作人员新到工作地点后不熟悉环境和其他配合的工作人员，降低了工作效率；工作人员每天接触大量受检者，也存在被传染的可能性；封闭闷热的防护服使工作人员生活极为不便；且一次性防护服制造成本和医疗废物垃圾处理成本较高。

针对上述问题，市面上出现自助检测装置，是受检者全程手动自助检测核酸，自行识别和自行上报核酸检测结果，但可能会因受检者不熟悉流程造成采样过程不规范，例如没有采集到足够多的人体体液、例如棉签上沾的体液没有和采样管内测试液充分融合，也可能受检者故意不按规定动作采样、受检者瞒报结果（例如把他人结果为阴性的核酸检测卡换个地方拍照后上传），造成该方式测得的结果可信度较低、容易出现传染病检测结果“假阴性”。

如申请号202210586202 .3的发明专利公开了一种基于人工智能的自助核酸采集方法及装置，该专利和本次申请的专利都属于传染病检测自助装置，但是该发明对采样合格判定完全靠图像识别技术，存在误判的可能性相对较大，且仅适用于咽拭子。申请号202210694144 .6的发明专利公开了自助核酸采样系统及方法，该专利和本次申请的专利都属于传染病检测自助装置，但是该发明对采样合格判定完全靠视频远程传输到工作人员处由人工判定，并不能靠机器自动判定，并没有解决节约工作人员人力的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种智能化传染病自助检测装置，其能够针对现有技术的不足，提出解决方案，受检者可以自助进行传染病抗原检测，可靠地测得传染病感染情况或恢复情况，有效地保护医护人员不被传染。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：

一种智能化传染病自助检测装置，其包括装置本体，所述装置本体的内侧和外侧分别为工作人员侧和受检者侧；所述装置本体内部设有控制芯片，所述受检者侧设有出料区、检测区和信息识别区；

所述出料区包括设于所述装置本体的铜丝棉签出口和采样管出口，所述铜丝棉签出口一侧悬挂有探头夹子，所述探头夹子用于夹持铜丝棉签，所述探头夹子通过连接导线与所述控制芯片连接；当所述探头夹子夹持所述铜丝棉签时，所述探头夹子与所述铜丝棉签导电；

所述检测区包括设于所述装置本体内部的采样管固定机构和检测机构，所述采样管固定机构用于固定采样管，所述检测机构设于所述采样管固定机构的下方，所述检测机构包括空心针管、检测卡和传送结构，所述空心针管对应设于所述采样管下方，所述装置本体内部设有针管驱动机构，所述针管驱动机构用于驱动所述空心针管竖向移动或横竖旋转；所述传送结构位于所述空心针管的下方，所述检测卡置于所述传送结构上；其中，所述采样管的顶部为可撕封口，所述采样管为半软质塑料管；

所述信息识别区包括分别与所述控制芯片连接的身份识别组件和检测信息识别组件，所述身份识别组件设于所述出料区一侧，所述检测信息识别组件设于所述检测区一侧，其中，所述身份识别组件用于识别受检者的身份信息，所述检测信息识别组件用于识别检测信息。

进一步地，在本发明中，所述铜丝棉签包括棉签头、铜丝和塑料棒，所述铜丝与所述塑料棒贴合后一端包覆所述棉签头。

进一步地，在本发明中，所述探头夹子包括塑料夹子、固定筒、第一金属片、第二金属片和第三金属片，所述固定筒由两个半圆形夹片构成，两个所述半圆形夹片分别固定于所述塑料夹子的夹口内壁，当塑料夹子夹紧时，两个所述半圆形夹片吻合形成圆柱形的固定筒，所述半圆形夹片内壁设有金属导体，所述金属导体通过连接导线与所述控制芯片连接；

所述第一金属片固定于所述塑料夹子外侧手指握处，通过连接导线与所述控制芯片连接；

所述第二金属片和所述第三金属片分别固定于所述塑料夹子的夹口内壁，当塑料夹子夹紧时，所述第二金属片和所述第三金属片接触并导电。

进一步地，在本发明中，所述采样管固定机构包括自上而下间隔设置的上挤压片、中挤压片和下挤压片，所述装置本体内部设有上挤压驱动机构、中挤压驱动机构和下挤压驱动机构，所述上挤压驱动机构、中挤压驱动机构和下挤压驱动机构分别与所述上挤压片、中挤压片和下挤压片连接。

进一步地，在本发明中，所述上挤压驱动机构和所述下挤压驱动机构均包括第一垂直移动结构和第一水平夹紧结构，所述第一垂直移动结构设于所述装置本体的内部，所述第一水平夹紧结构的一端与所述第一垂直移动结构连接，另一端与所述上挤压片或下挤压片连接；

所述中挤压驱动机构包括水平移动结构和第二水平夹紧结构，所述水平移动结构设于所述装置本体内部，所述第二水平夹紧结构的一端与所述水平移动结构连接，另一端与所述中挤压片连接。

进一步地，在本发明中，所述身份识别组件包括身份证识别区和第一摄像头，所述身份证识别区和所述第一摄像头均设于所述装置本体的上部，并分别与所述控制芯片连接；所述装置本体上位于所述第一摄像头外侧设有盖板开关，所述盖板开关与所述控制芯片连接；所述受检者侧还设有体温检测部和语音部，所述体温检测部设于所述盖板开关下方，所述体温检测部和所述语音部分别与所述控制芯片连接。

进一步地，在本发明中，所述检测信息识别组件包括第二摄像头和第三摄像头，所述第二摄像头设于所述采样管固定机构一侧，所述第二摄像头一侧设有补光灯，其中，所述第二摄像头内置绊线入侵报警系统；所述第三摄像头设于所述传送结构上方，用于拍摄所述检测卡，所述第二摄像头和所述第三摄像头分别与所述控制芯片连接。

进一步地，在本发明中，所述针管驱动机构包括第二垂直移动结构和旋转结构，所述第二垂直移动结构设于所述装置本体内部，所述旋转结构的一端与所述第二垂直移动结构连接，另一端与所述空心针管连接，且所述空心针管竖直向上。

进一步地，在本发明中，所述装置本体上设有消毒器皿，所述消毒器皿设于所述空心针管一侧，所述针管驱动机构能够驱动所述空心针管旋转至所述消毒器皿内。

进一步地，在本发明中，所述传送结构包括环形的传送带和传送驱动组件，所述传送驱动组件通过传动件与所述传送带连接，所述传送带的一部分位于受检者侧，另一部分位于所述工作人员侧。

本发明至少具有如下优点或有益效果：

通过智能化检测装置能够节约工作人员人力成本和时间成本，且工作人员无需是熟练的专业医护人员，而是经过简单培训的普通人员即可操作；能够减少工作人员和受检者跨区域流动；

在高风险区可以自助检测传染病，避免医护人员和其他工作人员直接接触受检者，避免气溶胶传染，保护医护人员和其他工作人员生命安全；

通过探头夹子和铜丝棉签之间的微弱电流导通，采用电流导通技术作为采样合格判定，误判的可能性极低，可信度高，保证采样各个动作标准化，由机器客观自动读取、及时上报检测结果，避免因受检者不熟悉流程造成采样过程不规范、避免受检者故意不按规定动作采样、避免受检者瞒报结果；

能够降低工作人员一次性防护服制造成本、降低一次性防护服医疗废物垃圾处理成本；避免封闭闷热的防护服造成工作人员生活不便。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本发明实施例装置本体的结构示意图；

图2为本发明实施例探头夹子的结构示意图；

图3为本发明实施例铜丝棉签的结构示意图；

图4为本发明实施例第一垂直移动结构的结构示意图；

图5为本发明实施例第一垂直移动结构的侧视图；

图6为本发明实施例中挤压片的挤压驱动机构的俯剖视图；

图7为本发明实施例中挤压片的挤压驱动机构的侧剖视图；

图8为本发明实施例中挤压片的结构示意图；

图9为本发明实施例第二垂直移动结构的侧视图；

图10为本发明实施例旋转结构的俯视图；

图11为本发明实施例检测卡置于传送带上的俯视图；

图12为本发明实施例装置本体的传染病检测流程图。

图标：100-装置本体，110-工作人员侧，120-受检者侧，130-试管洞，200-铜丝棉签出口，210-铜丝棉签，211-棉签头，212-铜丝，213-塑料棒，300-采样管出口，310-采样管，311-环状凸缘，400-探头夹子，410-塑料夹子，420-固定筒，430-第一金属片，440-第二金属片，450-第三金属片，460-挂钩，470-弹簧，500-采样管固定机构，510-上挤压片，511-滚筒，520-中挤压片，530-下挤压片，610-第一伺服电机，620-丝杆，630-机械手，631-固定块，632-连杆，633-固定杆，634-第一旋转螺母，640-第二伺服电机，650-丝杠轴，660-第二旋转螺母，670-竖向滑槽，681-第四伺服电机，682-传动齿轮，683-往复运动连杆，684-第五伺服电机，685-连接杆，700-检测机构，710-空心针管，711-连接块，712-第三伺服电机，720-检测卡，730-传送结构，731-传送带，740-消毒器皿，810-身份证识别区，820-第一摄像头，830-第二摄像头，840-第三摄像头，850-盖板开关，860-体温检测部，870-语音部，880-采样管取用键，890-铜丝棉签取用键，900-自动封口机。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。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他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例

请参照图1-图12，所示为本发明实施例中智能化传染病自助检测装置的结构示意图；

本实施例提供一种智能化传染病自助检测装置，其包括装置本体100，装置本体100的内侧和外侧分别为工作人员侧110和受检者侧120；装置本体100内部设有控制芯片，受检者侧120设有出料区、检测区和信息识别区；

出料区包括设于装置本体100的铜丝棉签出口200和采样管出口300，铜丝棉签出口200一侧悬挂有探头夹子400，探头夹子400用于夹持铜丝棉签210，探头夹子400通过连接导线与控制芯片连接；当探头夹子400夹持铜丝棉签210时，探头夹子400与铜丝棉签210导电；

检测区包括设于装置本体100的采样管固定机构500和检测机构700，采样管固定机构500用于固定采样管310，检测机构700设于采样管固定机构500的下方，检测机构700包括空心针管710、检测卡720和传送结构730，空心针管710对应设于采样管310下方，装置本体100内部设有针管驱动机构，针管驱动机构用于驱动空心针管710竖向移动或横竖旋转；传送结构730位于空心针管710的下方，检测卡720置于传送结构730上；其中，采样管310的顶部为可撕封口，采样管310为半软质塑料管；

信息识别区包括分别与控制芯片连接的身份识别组件和检测信息识别组件，身份识别组件设于出料区一侧，检测信息识别组件设于检测区一侧，其中，身份识别组件用于识别受检者的身份信息，检测信息识别组件用于识别检测信息。

下面，将对本示例性实施例中智能化传染病自助检测装置作进一步说明。

在本申请实施例中，如图1所示，上述装置本体100的内侧和外侧分别为工作人员侧110和受检者侧120，两侧可由使用环境中的玻璃或者其他隔离墙分开（类似于一体式空调，陷在墙里，让空调一侧在室内、空调另一侧在墙外）；上述装置本体100内部设有控制芯片，控制芯片用于内部动作控制，还设有5G或4G的SIM卡，用于向云服务器传输信息，例如读取的受检者体温信息、三个摄像头拍摄的照片、装置本体100的编号和所在的场所等。

在本申请实施例中，如图1所示，上述受检者侧120设有出料区，出料区包括设于装置本体100的铜丝棉签出口200和采样管出口300，上述铜丝棉签出口200和采样管出口300分别用于掉出铜丝棉签210和采样管310，掉出方式可在装置本体100内部设置现有技术中的自动掉落机构，类似于自动贩卖机，铜丝棉签出口200和采样管出口300分别内置一根旋转弹簧，弹簧的每个弹簧节内放置一根带包装的铜丝棉签210、一根采样管310，每当登记身份成功且按键按下一次，则控制芯片控制铜丝棉签出口200的伺服电机和采样管出口300的伺服电机都转动一圈，带动铜丝棉签出口200的弹簧旋转一圈、采样管出口300的弹簧旋转一圈，使上述两个弹簧的弹簧节内放置的一根带包装的铜丝棉签210、一根采样管310掉落至装置本体100的平台上，供受检者取用，受检者将采样管310采样后从试管洞130中放入装置本体100内的采样管固定机构500；采样管310的顶部为可撕封口，采样管310为半软质塑料管，材质为半软质塑料便于挤压、且透明（便于拍照），内部仅有少量测试液，多数是空气，避免从顶部撕开时测试液溅出，中部设计有一圈环状凸缘311，便于置于采样管固定机构500上；上述受检者侧120还设有自动封口机900，具体地，上述自动封口机900可采用现有技术中的封口机，自动封口机900设置于采样管固定机构500的上方，用于对采样管310进行自动封口，实际安装时可根据自动封口机900的结构以及尺寸进行调整，设置在试管洞130处，如奶茶店的封口机，使得封口机能够在取样后将采样管310封口，避免样液在检测过程中被外界病毒或细菌污染。上述铜丝棉签出口200一侧悬挂有探头夹子400，探头夹子400用于夹持铜丝棉签210，上述探头夹子400通过连接导线与控制芯片连接，当探头夹子400夹持铜丝棉签210时，探头夹子400与铜丝棉签210导电。

作为一种较优的实施方式，如图2所示，上述探头夹子400包括塑料夹子410、固定筒420、第一金属片430、第二金属片440和第三金属片450，上述固定筒420由两个半圆形夹片构成，两个半圆形夹片分别固定于塑料夹子410的夹口内壁，塑料夹子410之间连接有弹簧470，使得塑料夹子410在自然状态下处于闭合状态，当塑料夹子410夹紧时，两个半圆形夹片吻合形成圆柱形的固定筒420，用于固定铜丝棉签210，上述半圆形夹片内壁设有金属导体，金属导体与铜丝棉签210中的铜丝212导通，金属导体通过连接导线与控制芯片连接；上述第一金属片430固定于塑料夹子410外侧手指握处，通过连接导线与控制芯片连接；装置本体100通过识别第一金属片430和铜丝棉签210是否经人体手指和人体采样器官导电，来判断铜丝棉签210是否沾满人体体液；第二金属片440和第三金属片450分别固于塑料夹子410的夹口内壁，当塑料夹子410夹紧时，第二金属片440和第三金属片450接触并导电，装置本体100通过识别第二金属片440、第三金属片450是否导电，来判断当前塑料夹子410是夹紧状态或张开状态。上述第一金属片430、第二金属片440、第三金属片450以及固定筒420的连接导线分别加绝缘皮后合成同一股，从探头夹子400尾部引出连接至装置本体100。

具体地，探头夹子400外壳为绝缘体，用于手握，优选为塑料材质；夹子的左右侧各有半圆形夹片，夹合后形成一个完整的圆形盲孔，盲孔仅有一头有孔，盲孔内侧的大小刚好能夹紧一根铜丝棉签210，盲孔另一头抵住铜丝棉签210尾部进行限位；盲孔整个内部均为金属导体，能和铜丝棉签210中的铜丝212接触并导电；盲孔内部的金属导体通过盲孔尾部的连接导线和装置本体100连接，尾部的连接导线表面为绝缘材质；探头夹子400的左右两侧还各有一个金属片，当夹子夹合时，两个金属片贴合形成电流通路，夹子张开时，两个金属片分开使电流开路，第二金属片440和第三金属片450各通过一根连接导线与装置本体100的控制芯片连接，可以用于装置本体100的控制芯片通过识别两个金属片之间是否有电流导通，从而识别塑料夹子410的开闭状态；两个金属片与装置本体100的连接导线和固定筒420与装置本体100的连接导线，表面均为绝缘材质，上述三根连接导线装入同一根绝缘线后，从探头夹子400尾部引出，和装置本体100的控制芯片连接；探头夹子400可以消毒并多次使用。

作为一种较优的实施方式，如图3所示，上述铜丝棉签210包括棉签头211、铜丝212和塑料棒213，铜丝212与塑料棒213贴合后一端包覆棉签头211，和普通做核酸的长柄棉签略有不同，制造铜丝棉签210时，需要先把棉签中的细塑料棒213和一根细铜丝212贴合后，才在其中一个端头缠绕棉花。因此，端头的棉花把细塑料棒213和细铜丝212共同裹紧在最深处，由于细铜丝212能从棉签的一头到另一头导电，因此在使用时，只有当端头的棉花从外到里浸透人体体液，才能使鼻腔或咽部等人体部位通过浸透人体体液的棉签头211、细铜丝212、固定筒420内侧的金属导体、盲孔尾部的电线和装置本体100形成微弱电流的通路，电流导通则代表棉签头211从外到里已经浸透人体体液，则装置本体100可以判定棉签头211已经采集了足够多的人体体液、采样已经合格。

在本申请实施例中，如图1所示，上述受检者侧120还设有检测区，检测区包括设于装置本体100内部的采样管固定机构500和检测机构700，上述采样管固定机构500用于固定采样管310，采样管固定机构500包括自上而下间隔设置的上挤压片510、中挤压片520和下挤压片530，装置本体100内部设有上挤压驱动机构、中挤压驱动机构和下挤压驱动机构，上述三个挤压驱动机构分别与上挤压片510、中挤压片520和下挤压片530连接，用于驱动三组挤压片对采样管310进行挤压或震动，使其内部的采样液体搅拌均匀、并从底部挤出至下方的检测卡720。

作为一种较优的实施方式，参照图4-图5，上述上挤压驱动机构和下挤压驱动机构结构相同，均包括第一垂直移动结构和第一水平夹紧结构，第一垂直移动结构滑动连接于装置本体100的内部，第一水平夹紧结构部分位于装置本体100的内部，其内部一端与第一垂直移动结构连接，另一端与所述上挤压片510或下挤压片530连接；

上述第一垂直移动结构可以包括第二伺服电机640、丝杠轴650和套设于丝杠轴650上的第二旋转螺母660，第二旋转螺母660通过滑块与装置本体100内部开设的竖向滑槽670滑动连接，第二伺服电机640设于丝杠轴650的底部，驱动丝杠轴650转动，从而驱动第二旋转螺母660在丝杠轴650上下移动，第一水平夹紧结构与第二旋转螺母660连接，从而驱动第一水平夹紧结构上下移动，能够使得上挤压片510或下挤压片530作上下往复滚动的动作。

上述第一水平夹紧结构包括第一伺服电机610、丝杆620和机械手630，上述机械手630包括固定块631和两组连杆632，每组多个连杆632依次铰接，固定块631内部设有移动腔，丝杆620的一端与第一伺服电机610的输出轴连接，另一端固定连接于移动腔内；丝杆620上滑动套设有第一旋转螺母634，每组连杆632的一端与第一旋转螺母634连接，另一端与挤压片的外侧连接，挤压片的内侧通过一个固定杆633与固定块631连接；通过第一伺服电机610驱动丝杆620旋转，从而驱动第一旋转螺母634在丝杆620上移动，连杆632随着第一旋转螺母634的移动带动挤压片发生扩张或夹紧，从而实现挤压。上述第一伺服电机610与第二旋转螺母660连接，随着第二旋转螺母660的上下移动，挤压片也上下移动；上述挤压片的相对侧设置有滚筒511，当挤压片夹住采样管310做上下运动时起到滚动挤压的作用。通过上述第一垂直移动结构和水平夹紧结构实现挤压片的上下移动和夹紧动作，从而对采样管310进行滚动挤压，将液体挤出。通过受控第二伺服电机640的正向/反向转动来带动螺旋机构中的丝杠轴650做正向/反向转动。螺旋机构中丝杠轴650做正向/反向转动的同时带动第二旋转螺母660做直线上下往复运动。通过第二旋转螺母660连接的水平夹紧结构做直线上下往复运动来控制上挤压片510或下挤压片530做上下往复运动，通过将上挤压片510和下挤压片530设计成机械抓手动作来实现完全贴合。

作为一种较优的实施方式，如图6-图8，上述中挤压驱动机构包括水平移动结构和第二水平夹紧结构，所述水平移动结构设于所述装置本体100内部，所述第二水平夹紧结构部分位于装置本体100内部，其一端与所述水平移动结构连接，另一端与所述中挤压片520连接；

上述水平移动机构包括第四伺服电机681、传动齿轮682和往复运动连杆683，上述第四伺服电机681的输出轴与传动齿轮682连接，往复运动连杆683的一端固定于传动齿轮682的端面，另一端与滑动设于装置本体100开设的滑槽内的滑块连接。中挤压片520的震动动作通过传动控制的左右往复运动连杆683来实现，具体是：通过第四伺服电机681转轴的旋转动作带动传动齿轮682旋转，传动齿轮682旋转带动往复运动连杆683围绕着传动齿轮682做圆周运动，同时往复运动连杆683另一头连接的滑块在往复运动连杆683的牵动下在滑槽内做左右往复直线运动。

上述第二水平夹紧结构与第一水平夹紧结构相同，第二水平夹紧结构包括第五伺服电机684、丝杆、机械手等结构，上述中挤压片520连接于该机械手，其驱动原理同上述第一水平夹紧结构。上述第五伺服电机684通过一连接杆685与水平移动结构的滑块连接，上述中挤压片520的结构如图5所示与上挤压片510和下挤压片530的结构相同，但其内侧无滚筒511。中挤压片520的开合运动则由第五伺服电机684控制，其原理同上挤压片510和下挤压片530的开合夹紧原理。通过将中挤压片520设计成机械抓手动作来实现不完全贴合，同时机械抓手在滑块的带动下做直线左右往复运动，起到左右振动的作用。

作为一种较优的实施方式，如图1所示，上述检测机构700设于采样管固定机构500的下方，上述检测机构700包括空心针管710、检测卡720和传送结构730，空心针管710对应设于采样管310下方，空心针管710能够在刺入采样管310底部之后，采样管310内的采样液体沿着空心针管710内部流下至下方的检测卡720上；上述装置本体100内部设有针管驱动机构，针管驱动机构用于驱动空心针管710竖向移动或旋转，向上移动时刺破采样管310底部，装置本体100上设有消毒器皿740，消毒器皿740设于空心针管710一侧，针管驱动机构能够驱动空心针管710旋转至消毒器皿740内进行消毒；其中，采样管310的顶部为可撕封口，便于撕开后将采样后的铜丝棉签210置于采样管310内，采样管310为半软质塑料管，便于空心针管710刺穿。消毒器皿740带有振动功能，便于使消毒器皿740内的消毒液充分进入空心针管710内部消毒。上述振动机构类似于眼镜清洗用的超声振动机构，超声振动机构为成熟的技术机构，在此不作说明。

参照图9-图10，上述针管驱动机构包括第二垂直移动结构和旋转结构，上述第二垂直移动结构滑动连接于装置本体100内部，上述第二垂直移动结构可以与第一垂直移动结构相同，驱动空心针管710作上下移动；上述空心针管710连接于旋转结构的外端，旋转结构的内端连接于第二垂直移动结构，即第二垂直移动结构驱动旋转结构和空心针管710同步上下移动，而旋转结构驱动空心针管710作旋转动作。

具体地，上述旋转结构可以包括第三伺服电机712和连接块711，第三伺服电机712的输出轴与连接块711连接，空心针管710固定于连接块711上，通过第三伺服电机712驱动连接块711转动，从而带动空心针管710转动；一般地，转动角度为向一侧转动90度，后浸入消毒器皿740内，浸泡消毒达到预设时间后，空心针管710向上翻回90度使针尖重新朝上，离开消毒器皿740，针上的消毒液晾干，避免带消毒液的湿润针进入下一个采样管310内部（消毒液进入会造成采样管310内病毒死亡、检测结果假阴性）。需要说明的是，上述第一垂直移动结构、水平夹紧结构、第二垂直移动结构和旋转结构均设于装置本体100内部，隐藏于内部，能够提高其美观感受。在一具体实施例中，空心针管710向下移动离开采样管310后、马上向侧面翻倒90°平放在左侧酒精器皿内；使空心针向侧面转动90°，通过将针刺部设计成由伺服电机串接的两个部分来实现，通过控制伺服电机的转速、转动角度来控制针尖部分做正向/反向的90度旋转动作。

在一具体实施例中，空心针管710在采样管310下方，针为金属空心针，较细，内有管道，可容纳液体流过；针尖向上。当下挤压片530的挤压动作次数和中挤压片520左右震动时间达到预设值后，控制芯片控制检测区中挤压片520停止震动、下挤压片530保持不完全贴合挤压状态，同时控制芯片控制上挤压片510对采样管310完全贴合式挤压（夹紧、限位），这样就使上挤压片510、中挤压片520和下挤压片530都把采样管310夹住、使采样管310夹得更紧，然后控制芯片控制针刺部的针尖向上运动，刺破采样管310底部（底部是圆形，有受力面，非顶部那样贴合压扁和撕开口），然后控制芯片控制检测区上挤压片510从上向下滚动挤压，使采样管310内部压力增加、促使采样管310内部液体通过空心针管710的较细空心针内部管道向下滴水，滴至正下方的检测卡720的滴入孔内。

作为一种较优的实施方式，上述传送结构730位于空心针管710的下方，上述检测卡720置于传送结构730上，空心针管710内的液体向下滴落至检测卡720上进行自动检测；传送结构730包括环形的传送带731和传送驱动组件，传送驱动组件通过传动件与传送带731连接，上述传送带731、传送驱动组件以及传动件均可采用现有技术中的传送机构，如链轮、链条传动等；传送带731的一部分位于受检者侧120，另一部分位于工作人员侧110，工作人员可以定期清理已使用的检测卡720、更换为未使用的检测卡720。

作为一种较优的实施方式，参照图11，检测卡720的左右两端设计为不同的形状，传送结构730放置检测卡720的每个卡槽左右两端设计为对应的形状，所以检测卡720只有唯一的摆放方式，所以可以确保检测卡720的滴入孔正好在空心针管710的下方。例如，检测卡720的滴入孔侧面设计为圆形，C、T条带侧面设计为方形，如图8所示。

在本申请实施例中，上述信息识别区包括分别与控制芯片连接的身份识别组件和检测信息识别组件，身份识别组件设于出料区一侧，身份识别组件包括身份证识别区810和第一摄像头820，身份证识别区810和第一摄像头820均设于装置本体100的上部，并分别与控制芯片连接，其中，身份识别组件用于识别受检者的身份信息；检测信息识别组件设于检测区一侧，检测信息识别组件用于识别检测信息，检测信息识别组件包括第二摄像头830和第三摄像头840，第二摄像头830设于采样管固定机构500一侧，第二摄像头830一侧设有补光灯，其中，第二摄像头830内置绊线入侵报警系统；第三摄像头840设于传送结构730上方，用于拍摄检测卡720，第二摄像头830和第三摄像头840分别与控制芯片连接。

作为一种较优的实施方式，如图1所示，上述装置本体100上位于第一摄像头820外侧设有盖板开关850，盖板开关850与控制芯片连接。盖板开关850上有两行字：左移打开摄像头盖板开关850即可开机、右移关闭摄像头盖板开关850即可关机。使用者左移摄像头盖板开关850，露出第一摄像头820，同时盖板开关850内侧的铜片左移，使本来断开的装置本体100电路导通，使装置本体100电源开启，装置本体100开机。右移第一摄像头820盖板开关850，盖板开关850关闭带动装置本体100电源延时关闭。第一摄像头820可以用于采集做检测时的受检者面部图像。

作为一种较优的实施方式，上述第二摄像头830旁边配置了常亮的补光灯（开机即亮，关机才灭），并在云服务器的软件配置了现有技术--智能图像识别技术中的“绊线入侵报警”技术，其中，“绊线入侵报警”指当出现物体穿越设置的警戒绊线时发出报警提示，即在视频画面上配置了一根左右向的虚拟线，当采样管310放入试管洞130，则采样管310从上到下穿过摄像头画面上的虚拟线，则装置本体100的控制芯片判定采样管310已经放置完成，第二摄像头830是实时监控（非拍照），把实时视频上传至云服务器，“绊线入侵报警”是由云服务器判定，并向装置本体100返回结果。第三摄像头840从上向下对检测卡720开启闪光灯和拍照，并把照片传送至云服务器，由云服务器识别检测卡720的C、T处是否有条带，用于判断检测结果是阴性、阳性、无效。识别结果完成后，云服务器向装置本体100发出信息“照片清晰，识别完成，无需再次拍照”。

在本申请实施例中，上述受检者侧120还设有体温检测部860和语音部870，体温检测部860设于盖板开关850下方，体温检测部860和语音部870分别与控制芯片连接。语音部870发出各种语音提示，如：“开机，欢迎做检测、把身份证放在识别区；扫描身份登记成功；请按下采样管取用键880，并请拿起掉落出来的采样管310，沿虚线撕开采样管310开口，并把采样管310放在试管洞130内；请取下探头夹子400；请请按下铜丝棉签取用键890，拿起掉落出来的棉签，沿虚线撕开棉签包装尾部开口，并从挂钩460取下探头夹子400，用探头夹子400夹住棉签尾部；请面向摄像头，握住探头夹子400，把棉签放入鼻孔（或咽喉）底部，左右擦拭、轻轻旋转；请继续左右擦拭、轻轻旋转；采样完成，请把棉签头211朝下放入试管中，松开夹子；棉签头211放入成功，请把夹子放回原位，向右关闭摄像头盖板；您的体温为XX度，摄像头已关闭”等，可对受检者进行步骤提醒。

体温检测部860位于第一摄像头820下方，且不会被摄像头盖板挡住。装置本体100开机后，当受检者伸手扫码登记身份或扫身份证登记身份时，和当受检者伸手按下采样管取用键880、伸手按下铜丝棉签取用键890时，和当受检者伸手关闭摄像头盖板时， 控制芯片都会控制体温检测部860测受检者手部体温，多次测体温使测体温结果准确，并在摄像头盖板关闭后语音播报测得的体温平均值，并把对应的身份信息和此时刻的体温信息上传至云服务器。摄像头盖板关闭后，装置的检测区、信息识别区继续后台工作，直到全部工作完成才自动关机。

需要说明的是，工作人员可以把装置本体100的工作人员侧110盖板整体打开，然后在出料区弹簧空隙处添加铜丝棉签210、采样管310，并在传送带731上放置检测卡720，添加消毒器皿740中的消毒液等操作。工作人员定期把使用后的上下都密封好的内含铜丝棉签210的采样管310、使用后的检测卡720、消毒器皿740中的已使用一段时间的消毒液收走。

优选的，体温检测部860附近可以用纸贴一个二维码，受检者可以微信扫描二维码观看本装置操作示范视频，以使受检者进一步熟悉装置操作步骤。二维码贴在测温口附近，可以使受检者伸手扫二维码时再测一次体温。

优选的，本发明还可以增加若干人的铜丝棉签210“混检”在同一个采样管310的功能，以进一步节约成本。具体实施方式是多设置一个“混检”实体按钮，几人混检则按几次（有上限人数），多次按钮选择好混检人数后，语音播报确认混检人数，装置本体100向云服务器报送增加相应的第二摄像头830铜丝棉签210“绊线入侵报警”计数的次数。

优选的，本发明还可以增加一个“只测体温”按键，便于受检者在不检测传染病时，仅测体温使用。

需要特别说明的是，本次申报的发明，引用了多个计算机技术，由于引用的这些计算机技术均为成熟技术，本领域普通技术人员能够看懂并在市场上公开出售的软硬件设备上配置即可实现，而且这些计算机技术的实现细节也不是本发明的核心，因此本发明没有详细叙述引用的这些计算机技术的实现细节。引用的这些成熟的计算机技术包含：智能图像识别技术中的“绊线入侵报警”技术、二维码技术、移动通讯技术、云服务器技术、红外测温技术、语音播报技术，其中，移动通讯技术采用无线数字传输技术，优选采用无线数字传输技术中网络传输的方式实现云服务器和装置本体100之间的数据传输。

参照图12，装置的工作步骤，包括：

S110、步骤一：登记身份。受检者打开盖板开关850，本装置即可开机，受检者根据语音提示，通过对着第一摄像头820扫码或在身份识别区刷身份证的方式，登记本人身份。

S120、步骤二：采样准备。登记身份成功后，受检者根据语音提示按下出料按键，控制芯片控制本装置的出料区掉落采样管310和铜丝棉签210到装置本体100台面上，台面设置有凹槽，使掉落出来的采样管310和铜丝棉签210不易滚动。受检者拿起掉落出来的采样管310，沿虚线撕开采样管310开口，并把采样管310放在试管洞130内；受检者取下探头夹子400，并拿起掉落出来的铜丝棉签210，沿虚线撕开铜丝棉签210包装尾部开口，用探头夹子400夹住铜丝棉签210尾部。

S130、步骤三：执行采样。受检者面向摄像头，握住探头夹子400，使铜丝棉签210放入鼻孔、咽喉或其他人体采样部位，左右擦拭、轻轻旋转，使铜丝棉签210蘸上人体体液。

S140、步骤四：完成采样。当铜丝棉签210从外到内蘸满人体体液，装置本体100就能检测到导线有微弱电流导通，装置本体100第一摄像头820拍照记录受检者采样时的面部图像，并语音提示采样完成。受检者根据语音提示，松开探头夹子400使棉签头211朝下放入采样管310中，并把探头夹子400放回挂钩460上，关闭摄像头盖板。

S150、步骤五：取得体温检测结果。控制芯片语音播报测得的人体体温、语音提示摄像头已关闭，并把体温和受检者身份信息上传至云服务器。

S160、步骤六：处理采样标本。控制芯片控制上挤压片510、中挤压片520、下挤压片530对采样管310挤压和震动预设时间，使棉签头211内的人体体液和采样管310内的测试液充分混合。然后控制芯片控制空心针管710刺破采样管310，并通过挤压片挤压的方式把混合液滴入下方检测卡720。控制芯片控制上挤压片510加热，把采样管310顶部热熔密封，然后上挤压片510、中挤压片520、下挤压片530同时张开，使采样管310朝固定方向落入下方废料袋。

S170、步骤七：取得传染病检测结果。控制芯片控制传送带731将检测卡720向前移动一步至第三摄像机正下方，等待预设时间后，第三摄像机向检测卡720拍照上传至云服务器，并同时上传受检者身份信息。云服务器根据照片上C、T处是否出现条带来识别传染病检测结果。

当已使用的检测卡720数量达到预设值，即传送结构730上所有的检测卡720都已被使用，则控制芯片向云服务器发出已满信息，云服务器对工作人员发出提示。工作人员打开装置的工作人员侧110机盖，回收已使用的检测卡720，按照固定方向安装未使用的检测卡720，按下“检测卡720数量重置”钮（上述检测卡720数量重置按钮设置在工作人员侧110，与控制芯片连接），使控制芯片记录的检测卡720使用数量归0。工作人员可根据需要来更换消毒器皿740内的消毒液，添加采样管310和铜丝棉签210。由于采样管310和铜丝棉签210在装置本体100中的存量大于检测卡720在装置本体100中的存量，所以仅设置为检测卡720已满提示。

本发明的有益效果：

1、节约工作人员人力，一个工作人员可以服务几十台甚至上百台本发明装置本体100，且工作人员无需是专业的医护人员。2、可由小区物业、社区工作人员等长期在本区域工作的熟悉环境的人进行原料添加、医疗废物清理工作，利用本发明可在各小区、各楼栋设置常态化的传染病自助检测点，也可像自助银行那样在商铺设置传染病自助检测点，较多的检测点使受检者空间上分散，避免受检者扎堆排队检测，避免受检者排队时交叉传染，同时进一步减少人员流动。3、在高风险区可以自助检测，避免医护人员和其他工作人员直接接触受检者，避免空气中气溶胶传染，保护医护人员和其他工作人员生命安全。4、机器可以24小时不间断工作，使受检者时间上分散，适合各种时间有检测需求的受检者、客运站各种时间到达的旅客。5、采用电流导通技术作为采样合格判定，误判的可能性极低，可信度高，保证采样各个动作准确，机器客观自动读取、及时上报检测结果，避免因受检者不熟悉流程造成采样过程不规范、受检者故意不按规定动作采样、受检者瞒报结果（例如把他人结果为阴性的检测卡720换个地方拍照后上传），而造成核酸检测结果为假阴性。6、降低工作人员一次性防护服制造成本、降低一次性防护服医疗废物垃圾处理成本；避免封闭闷热的防护服使工作人员生活不便。

以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种智能化传染病自助检测装置，其特征在于，包括装置本体，所述装置本体的内侧和外侧分别为工作人员侧和受检者侧；所述装置本体内部设有控制芯片，所述受检者侧设有出料区、检测区和信息识别区；

所述出料区包括设于所述装置本体的铜丝棉签出口和采样管出口，所述铜丝棉签出口一侧悬挂有探头夹子，所述探头夹子用于夹持铜丝棉签，所述探头夹子通过连接导线与所述控制芯片连接；当所述探头夹子夹持所述铜丝棉签时，所述探头夹子与所述铜丝棉签导电；所述探头夹子包括塑料夹子、固定筒和第一金属片，所述固定筒由两个半圆形夹片构成，两个所述半圆形夹片分别固定于所述塑料夹子的夹口内壁，当塑料夹子夹紧时，两个所述半圆形夹片吻合形成圆柱形的固定筒，所述半圆形夹片内壁设有金属导体，所述金属导体通过连接导线与所述控制芯片连接；所述第一金属片固定于所述塑料夹子外侧手指握处，通过连接导线与所述控制芯片连接；当所述铜丝棉签浸透受检者体液时，所述装置本体通过所述铜丝棉签和所述第一金属片与受检者之间形成电流回路；

所述检测区包括设于所述装置本体内部的采样管固定机构和检测机构，所述采样管固定机构用于固定采样管，所述检测机构设于所述采样管固定机构的下方，所述检测机构包括空心针管、检测卡和传送结构，所述空心针管对应设于所述采样管下方，所述装置本体内部设有针管驱动机构，所述针管驱动机构用于驱动所述空心针管竖向移动或横竖旋转；所述传送结构位于所述空心针管的下方，所述检测卡置于所述传送结构上；其中，所述采样管的顶部为可撕封口，所述采样管为半软质塑料管；

所述信息识别区包括分别与所述控制芯片连接的身份识别组件和检测信息识别组件，所述身份识别组件设于所述出料区一侧，所述检测信息识别组件设于所述检测区一侧，其中，所述身份识别组件用于识别受检者的身份信息，所述检测信息识别组件用于识别检测信息。

2.根据权利要求1所述的智能化传染病自助检测装置，其特征在于，所述铜丝棉签包括棉签头、铜丝和塑料棒，所述铜丝与所述塑料棒贴合后一端包覆所述棉签头。

3.根据权利要求1所述的智能化传染病自助检测装置，其特征在于，所述探头夹子还包括第二金属片和第三金属片，所述第二金属片和所述第三金属片分别固定于所述塑料夹子的夹口内壁，当塑料夹子夹紧时，所述第二金属片和所述第三金属片接触并导电。

4.根据权利要求1所述的智能化传染病自助检测装置，其特征在于，所述采样管固定机构包括自上而下间隔设置的上挤压片、中挤压片和下挤压片，所述装置本体内部设有上挤压驱动机构、中挤压驱动机构和下挤压驱动机构，所述上挤压驱动机构、中挤压驱动机构和下挤压驱动机构分别与所述上挤压片、中挤压片和下挤压片连接。

5.根据权利要求4所述的智能化传染病自助检测装置，其特征在于，所述上挤压驱动机构和所述下挤压驱动机构均包括第一垂直移动结构和第一水平夹紧结构，所述第一垂直移动结构设于所述装置本体的内部，所述第一水平夹紧结构的一端与所述第一垂直移动结构连接，另一端与所述上挤压片或下挤压片连接；

所述中挤压驱动机构包括水平移动结构和第二水平夹紧结构，所述水平移动结构设于所述装置本体内部，所述第二水平夹紧结构的一端与所述水平移动结构连接，另一端与所述中挤压片连接。

6.根据权利要求1所述的智能化传染病自助检测装置，其特征在于，所述身份识别组件包括身份证识别区和第一摄像头，所述身份证识别区和所述第一摄像头均设于所述装置本体的上部，并分别与所述控制芯片连接；所述装置本体上位于所述第一摄像头外侧设有盖板开关，所述盖板开关与所述控制芯片连接；所述受检者侧还设有体温检测部和语音部，所述体温检测部设于所述盖板开关下方，所述体温检测部和所述语音部分别与所述控制芯片连接。

7.根据权利要求1所述的智能化传染病自助检测装置，其特征在于，所述检测信息识别组件包括第二摄像头和第三摄像头，所述第二摄像头设于所述采样管固定机构一侧，所述第二摄像头一侧设有补光灯，其中，所述第二摄像头内置绊线入侵报警系统；所述第三摄像头设于所述传送结构上方，用于拍摄所述检测卡，所述第二摄像头和所述第三摄像头分别与所述控制芯片连接。

8.根据权利要求1所述的智能化传染病自助检测装置，其特征在于，所述针管驱动机构包括第二垂直移动结构和旋转结构，所述第二垂直移动结构设于所述装置本体内部，所述旋转结构的一端与所述第二垂直移动结构连接，另一端与所述空心针管连接，且所述空心针管竖直向上。

9.根据权利要求1所述的智能化传染病自助检测装置，其特征在于，所述装置本体上设有消毒器皿，所述消毒器皿设于所述空心针管一侧，所述针管驱动机构能够驱动所述空心针管旋转至所述消毒器皿内。

10.根据权利要求1所述的智能化传染病自助检测装置，其特征在于，所述传送结构包括环形的传送带和传送驱动组件，所述传送驱动组件通过传动件与所述传送带连接，所述传送带的一部分位于受检者侧，另一部分位于所述工作人员侧。