CN212287621U

CN212287621U - 一种用于核酸检测采样的机器人

Info

Publication number: CN212287621U
Application number: CN202021426802.6U
Authority: CN
Inventors: 周花仙; 瞿春华; 瞿海红; 孟祥红; 徐英; 朱洁
Original assignee: Shanghai Pudong Hospital Fudan University Pudong Medical Center
Current assignee: Shanghai Pudong Hospital Fudan University Pudong Medical Center
Priority date: 2020-07-20
Filing date: 2020-07-20
Publication date: 2021-01-05
Anticipated expiration: 2030-07-20

Abstract

本实用新型公开了一种用于核酸检测采样的机器人，包括行走机构、升降机构、检测机构、咽拭子传送机构、灭菌机构、存储机构以及一总控制端；升降机构包括伺服电动升降机构，伺服电动升降机构上端可拆式连接有基于伺服控制的第一伺服电动转动机构，第一伺服电动转动机构上端连接有一箱体，检测机构、咽拭子传送机构位于箱体内，同时灭菌机构位于箱体上端的左侧，存储机构位于底座上端的右侧，以及总控制端位于箱体的上端；该核酸检测采样的机器人可自动完成咽拭子采样、样品保存工作，极大地减轻了医务人员的负担。

Description

一种用于核酸检测采样的机器人

技术领域

本实用新型涉及智能机器人技术领域，尤其涉及一种用于核酸检测采样的机器人。

背景技术

核酸检测的物质是病毒的核酸。核酸检测是查找患者的呼吸道标本、血液或粪便中是否存在外来入侵的病毒的核酸，来确定是否被新冠病毒感染。因此一旦检测为核酸“阳性”，即可证明患者体内有病毒存在新冠病毒感染人体之后，首先会在呼吸道系统中进行繁殖，因此可以通过检测痰液、鼻咽拭子中的病毒核酸判断人体是否感染病毒。所以说，核酸检测阳性可以作为新型冠状病毒感染确诊的金标准。在进行核酸检测时，首先要进行的是核酸检测采样，即采用咽拭子采样，正常人咽峡部培养应有口腔正常菌群，而无致病菌生长。咽部的细菌均来自外界，正常情况下不致病，但在机体全身或局部抵抗力下降和其他外部因素下可以出现感染等而导致疾病。因此，咽部拭子细菌培养能分离出致病菌，有助于各种疾病的诊断。目前关于咽拭子采样、样品保存等工作，都需要借助人工进行，在采样高峰期，会给医务人员带来较大的工作强度。

实用新型内容

本实用新型就是针对上述问题，提出一种用于核酸检测采样的机器人，该核酸检测采样的机器人可自动完成咽拭子采样、样品保存工作，极大地减轻了医务人员的负担。

为达到上述技术目的，本实用新型采用了一种用于核酸检测采样的机器人，包括一行走机构、一升降机构、一检测机构、一咽拭子传送机构、一灭菌机构、一存储机构以及一总控制端；

所述行走机构包括一底座，位于底座下部的基于伺服控制的伺服万向滚轮机构；

所述升降机构包括一基于伺服控制的伺服电动升降机构，该伺服电动升降机构位于底座的上端，且和底座上端形成可拆式连接；

所述伺服电动升降机构上端可拆式连接有基于伺服控制的第一伺服电动转动机构，所述第一伺服电动转动机构上端连接有一箱体，所述检测机构、咽拭子传送机构位于箱体内，同时灭菌机构位于箱体上端的左侧，存储机构位于底座上端的右侧，以及总控制端位于箱体的上端。

作为本实用新型之优选，所述检测机构包括：位于箱体内部上端的滑动轨道，所述滑动轨道底部连接有一可沿着该滑动轨道作左右滑动的伺服式滑动机构，所述伺服式滑动机构底部连接有第二伺服电动转动机构，所述第二伺服电动转动机构侧边连接有基于伺服控制的伺服电动伸缩机构，所述伺服电动伸缩机构右侧连接有可插入咽拭子的插管；同时，所述箱体左侧设有一可容许伺服电动伸缩机构伸出一定距离的第一开孔，所述第一开孔侧边设有可封闭第一开孔的第一伺服式封闭盖机构；

所述咽拭子传送机构包括：基于伺服控制的第三伺服电动转动机构，一圆形卡环，一周边设有多个试管连接槽的圆形连接架，所述圆形卡环的中间通过一轴承和第三伺服电动转动机构的上端形成转动连接，所述箱体上端右侧设有第二开孔，所述第二开孔侧边设有可封闭第二开孔的第二伺服式封闭盖机构，所述第二开孔内壁设有可托住该圆形卡环的托环；所述圆形连接架的上端通过一连接杆和第三伺服电动转动机构的底部形成连接；

所述箱体内部下端还设有一基于伺服控制的第一多关节机械手，且所述第一多关节机械手位于伺服电动伸缩机构的右侧，以及位于第二开孔的左侧；

所述灭菌机构包括：位于箱体的第一开孔上端的、和箱体侧边形成固接的连接座，所述连接座底部设有一基于伺服控制的点火装置，且该点火装置的位置位于伺服电动伸缩机构的伸缩范畴内。

作为本实用新型之进一步优选，所述存储机构包括一内部带有制冷控制系统的筒体，该筒体的底部和底座的上端右侧形成可拆式连接，所述筒体上端设有第三开孔，所述第三开孔侧边设有可封闭第三开孔的第三伺服式封闭盖机构，所述筒体上端右侧设有基于伺服控制的第二多关节机械手，所述筒体内设有一上端带有若干个试管插入口的连接片，该连接片卡接于筒体内部的中间位置。

进一步的，所述箱体内设有第一电场杀菌装置。

更进一步的，所述筒体内设有第二电场杀菌装置。

采用上述技术结构后，本实用新型具有如下优点：

1、本实用新型采用由滑动机构、转动机构、伸缩机构组成的检测机构，可结合机器人的总控制端，自动完成咽拭子采样工作；

2、本实用新型采用多关节机器人、转动机构组成的咽拭子传送机构，可自动将咽拭子传递给检测机构，有效避免了人工接触所带来的感染风险；

3、本实用新型采用多关节机器人、制冷存储箱组成的存储机构，可自动将咽拭子采样进行一段时间内的保存；

4、本实用新型在箱体和筒体内均设置电场杀菌装置，可进一步保证箱体和筒体内的无菌化，提高了采样的准确度。

附图说明

图1所示的是本实用新型的结构总示意图；

其中，1、底座；2、伺服万向滚轮机构；3、伺服电动升降机构；4、第一伺服电动转动机构；5、箱体；6、总控制端；7、滑动轨道；8、伺服式滑动机构；9、第二伺服电动转动机构；10、伺服电动伸缩机构；11、插管；12、第一开孔；13、第一伺服式封闭盖机构；14、第三伺服电动转动机构；15、圆形卡环；16、试管连接槽；17、圆形连接架；18、轴承；19、第二开孔；20、第二伺服式封闭盖机构；21、托环；22、连接杆；23、第一多关节机械手；24、连接座；25、点火装置；26、制冷控制系统；27、筒体；28、第三开孔；29、第三伺服式封闭盖机构；30、第二多关节机械手；31、试管插入口；32、连接片；33、第一电场杀菌装置；34、第二电场杀菌装置。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步的说明。

一种用于核酸检测采样的机器人，包括一行走机构、一升降机构、一检测机构、一咽拭子传送机构、一灭菌机构、一存储机构以及一总控制端6。本发明所提到的总控制端6，即机器人控制器，其主要任务是控制机器人在工作空间中的运动位置、姿态和轨迹，操作顺序及动作的时间等。它同时具有编程简单、软件菜单操作、友好的人机交互界面、在线操作提示和使用方便等特点。在本实用新型中，机器人控制器可以是ABB工业机器人控制器中型号为IRC5的第五代机器人控制器，拥有较好的运动控制功能，可快速集成附加硬件，融合TrueMove、QuickMove等运动控制技术，对提升机器人性能，包括精度、速度、节拍时间、可编程性、外轴设备同步能力等，具有较大作用。其他特性还包括配备触摸屏和操纵杆编程功能FlexPendant示教器、灵活的RAPID编程语言及强大的通信能力。

在本实用新型中，优选的行走机构包括：一底座1，位于底座1下部的基于伺服控制的伺服万向滚轮机构2。

在本实用新型中，优选的升降机构包括：一基于伺服控制的伺服电动升降机构3，该伺服电动升降机构3位于底座1的上端，且和底座1上端形成可拆式连接。

在伺服电动升降机构3的上端可拆式连接有基于伺服控制的第一伺服电动转动机构4，在第一伺服电动转动机构4的上端连接有一箱体5，在箱体5内设有第一电场杀菌装置33。本发明中所提到的检测机构、咽拭子传送机构均位于箱体5内，同时灭菌机构位于箱体5上端的左侧，存储机构位于底座1上端的右侧，以及总控制端6位于箱体5的上端。

在本实用新型中，优选的检测机构包括：位于箱体5内部上端的滑动轨道7，该滑动轨道7底部连接有一可沿着该滑动轨道7作左右滑动的伺服式滑动机构8，伺服式滑动机构8底部连接有第二伺服电动转动机构9，第二伺服电动转动机构9侧边连接有基于伺服控制的伺服电动伸缩机构10，在伺服电动伸缩机构10右侧连接有可插入咽拭子的插管11；同时，在箱体5左侧设有一可容许伺服电动伸缩机构10伸出一定距离的第一开孔12，在第一开孔12侧边设有可封闭第一开孔12的第一伺服式封闭盖机构13。

在本实用新型中，优选的咽拭子传送机构包括：基于伺服控制的第三伺服电动转动机构14，一圆形卡环15，一周边设有多个试管连接槽16的圆形连接架17。

上述结构中，圆形卡环15的中间通过一轴承18和第三伺服电动转动机构14的上端形成转动连接，在箱体5上端右侧设有第二开孔19，在第二开孔19侧边设有可封闭第二开孔19的第二伺服式封闭盖机构20，在第二开孔19内壁设有可托住圆形卡环15的托环21；同时圆形连接架17的上端通过一连接杆22和第三伺服电动转动机构14的底部形成连接。

在箱体5内部下端还设有一基于伺服控制的第一多关节机械手23，且第一多关节机械手23位于伺服电动伸缩机构10的右侧，以及位于第二开孔19的左侧。

在本实用新型中，优选的灭菌机构包括：位于箱体5的第一开孔12上端的、和箱体5侧边形成固接的连接座24，该连接座24底部设有一基于伺服控制的点火装置25，且该点火装置25的位置位于伺服电动伸缩机构10的伸缩范畴内。

在本实用新型中，优选的存储机构包括：一内部带有制冷控制系统26的筒体27，该筒体27的底部和底座1的上端右侧形成可拆式连接，在筒体27内设有第二电场杀菌装置34。该筒体27上端设有第三开孔28，第三开孔28侧边设有可封闭第三开孔28的第三伺服式封闭盖机构29，筒体27上端右侧设有基于伺服控制的第二多关节机械手30，同时在筒体27内设有一上端带有若干个试管插入口31的连接片32，该连接片32卡接于筒体27内部的中间位置。

上述结构是这样运行的：首先在圆形连接架17的试管连接槽16插入带有咽拭子的消毒试管，然后将圆形连接架17通过圆形卡环15连接在第二开孔19内壁（通过第二开孔19内壁的托环21托住圆形卡环15），接着将第二伺服式封闭盖机构20封闭第二开孔19。同时，箱体5内的第一电场杀菌装置33处于始终开启状态。

需要进行咽拭子采样时，可将第一开孔12通过第一伺服式封闭盖机构13开启，第一多关节机械手23夹取试管连接槽16上消毒试管中的咽拭子，并将咽拭子插入插管11，插管11随着伺服式滑动机构8的滑行、第二伺服电动转动机构9的转动、伺服电动伸缩机构10的伸缩，使插管11位于第一开孔12外，需要咽拭子采样的人在医生的指导下，配合插管11进入口腔内，完成咽拭子采样，在该过程中，伺服电动升降机构3通过升降调节，便于采样者能以比较舒服的姿势接受采样。

采样完毕后，通过第一伺服电动转动机构4的转动，使插管11位于第二多关节机械手30附近，此刻，需要通过第三伺服式封闭盖机构29使筒体27上端的第三开孔28打开，第二多关节机械手30夹取采样后的咽拭子伸入第三开孔28内，并将采样后的咽拭子插入事先插在连接片32中的试管插入口31上的消毒试管内，然后第二多关节机械手30从第三开孔28伸出，第三伺服式封闭盖机构29封闭第三开孔28，在筒体27内的制冷控制系统26以及第二电场杀菌装置34始终处于开启状态。

总的来说，本实用新型采用由滑动机构、转动机构、伸缩机构组成的检测机构，可结合机器人的总控制端，自动完成咽拭子采样工作；并且本实用新型采用多关节机器人、转动机构组成的咽拭子传送机构，可自动将咽拭子传递给检测机构，有效避免了人工接触所带来的感染风险；同时本实用新型采用多关节机器人、制冷存储箱组成的存储机构，可自动将咽拭子采样进行一段时间内的保存；而且本实用新型在箱体和筒体内均设置电场杀菌装置，可进一步保证箱体和筒体内的无菌化，提高了采样的准确度。

以上所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型的技术原理的前提下，还可以做出若干改进和变型，这些改进和变型也应视为本实用新型的保护范围。

Claims

1.一种用于核酸检测采样的机器人，其特征在于，包括一行走机构、一升降机构、一检测机构、一咽拭子传送机构、一灭菌机构、一存储机构以及一总控制端；

2.如权利要求1所述的一种用于核酸检测采样的机器人，其特征在于，所述检测机构包括：位于箱体内部上端的滑动轨道，所述滑动轨道底部连接有一可沿着该滑动轨道作左右滑动的伺服式滑动机构，所述伺服式滑动机构底部连接有第二伺服电动转动机构，所述第二伺服电动转动机构侧边连接有基于伺服控制的伺服电动伸缩机构，所述伺服电动伸缩机构右侧连接有可插入咽拭子的插管；同时，所述箱体左侧设有一可容许伺服电动伸缩机构伸出一定距离的第一开孔，所述第一开孔侧边设有可封闭第一开孔的第一伺服式封闭盖机构；

3.如权利要求1所述的一种用于核酸检测采样的机器人，其特征在于，所述存储机构包括一内部带有制冷控制系统的筒体，该筒体的底部和底座的上端右侧形成可拆式连接，所述筒体上端设有第三开孔，所述第三开孔侧边设有可封闭第三开孔的第三伺服式封闭盖机构，所述筒体上端右侧设有基于伺服控制的第二多关节机械手，所述筒体内设有一上端带有若干个试管插入口的连接片，该连接片卡接于筒体内部的中间位置。

4.如权利要求2所述的一种用于核酸检测采样的机器人，其特征在于，所述箱体内设有第一电场杀菌装置。

5.如权利要求3所述的一种用于核酸检测采样的机器人，其特征在于，所述筒体内设有第二电场杀菌装置。