CN214484525U - 一种全自动咽拭子采集设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种全自动咽拭子采集设备，包括支撑平台，以及配套设置的升降椅，所述支撑平台上设置有固定架，所述固定架的一侧设置有固定托，所述固定架上设置有三自由度并联运动装置，所述三自由度并联运动装置一侧设置有采集组件，所述采集组件用于采集咽拭子；所述采集组件上配合设置有信息收集组件；所述三自由度并联运动装置上配合设置有传感器组件；通过信息收集组件和传感器组件实现了高精度运动以及与人体交互力的实时检测，提升运动精度的同时保证了人与设备的安全性；全自动设备可实现病人自主的进行咽拭子采集的工作，避免了医生操作的二次感染现象，可以提高采集工作的效率和安全性。

Description

一种全自动咽拭子采集设备

技术领域

本实用新型涉及一种咽拭子采集设备，具体涉及一种全自动咽拭子采集设备。

背景技术

医院在临床检测时很多病原体的检测采样都需要通过咽拭子的方式来进行，目前这种采集基本由医生来手动实现，这种在面临高传染性风险的检测中，医生的安全就难以得到保障，另外大量的检测任务压力也给医生增加了巨大的负担；而现有的机器人检测设备均通过复杂的机械臂来实现，这样成本的约束使得无法实现普及性应用。

发明内容

本实用新型是为解决现有咽拭子采集设备，自动化性能低，成本高，人工作业比例大的问题，提出一种全自动咽拭子采集设备。

本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：一种全自动咽拭子采集设备，包括支撑平台，以及配套设置的升降椅，所述支撑平台上设置有固定架，所述固定架的一侧设置有固定托，所述固定架上设置有三自由度并联运动装置，所述三自由度并联运动装置一侧设置有采集组件，所述采集组件用于采集咽拭子；所述采集组件上配合设置有信息收集组件；所述三自由度并联运动装置上配合设置有传感器组件，所述固定架上配合设置有视觉反馈组件，所述升降椅、三自由度并联运动装置、采集组件和视觉反馈组件分别连接至控制模块。

优选的，所述采集组件包括压舌板，所述压舌板的一端连接至三自由度并联运动装置，所述压舌板的另一端连接有柔性臂，所述柔性臂靠近固定托的一端设置有采集棉签。

优选的，所述柔性臂与采集棉签可拆卸连接。

优选的，所述信息收集组件包括三维力传感器，所述压舌板靠近三自由度并联运动装置的一侧连接有三维力传感器，所述压舌板底部一侧配合设置有口腔摄像头。

优选的，所述传感器组件包括水平测距传感器和磁编码器，所述水平测距传感器和磁编码器设置在三自由度并联运动装置上，所述固定架上部内侧设置有竖直测距传感器。

优选的，所述视觉反馈组件包括显示屏，所述固定架靠近固定托一侧上部连接有显示屏，所述显示屏靠近固定托一侧配合设置有环境摄像头。

优选的，所述环境摄像头的一侧配合设置有播放喇叭。

优选的，所述升降椅上配合设置有第一信号接收组件和执行模块，所述第一信号接收组件用于接收控制模块的信号；所述执行模块根据第一信号接收组件接受的信号调节升降椅的高度。

优选的，所述控制模块包括第二信号接收模块、信号发送模块和信息处理模块。

本实用新型的有益效果是：通过信息收集组件和传感器组件实现了高精度运动以及与人体交互力的实时检测，提升运动精度的同时保证了人与设备的安全性；全自动设备可实现病人自主的进行咽拭子采集的工作，避免了医生操作的二次感染现象，可以提高采集工作的效率和安全性；该设备通过口腔摄像头、环境摄像头和其他自动化设备的配合取消了传统机械臂的设计方式，降低了整体的设备成本，降低了普及性的难度。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为本实用新型的局部放大结构示意图；

图中：1-支撑平台、2-升降椅、3-固定架、4-固定托、5-三自由度并联运动装置、6-采集组件、61-压舌板、62-柔性臂、63-采集棉签、7-信息收集组件、71-三维力传感器、72-口腔摄像头、8-传感器组件、81-水平测距传感器、82-磁编码器、83-竖直测距传感器、9-视觉反馈组件、91-显示屏、92-环境摄像头、93-播放喇叭。

具体实施方式

下面结合实施例对本实用新型做进一步的详细描述，但本实用新型的保护范围并不限于此。

本实用新型涉及 一种全自动咽拭子采集设备，包括支撑平台1，以及配套设置的升降椅2，支撑平台1上设置有固定架3，固定架3的一侧设置有固定托4，固定架3上设置有三自由度并联运动装置5，三自由度并联运动装置5上配合设置有采集组件6，采集组件6用于采集咽拭子；采集组件6上配合设置有信息收集组件7；三自由度并联运动装置5上配合设置有传感器组件8；固定架3上配合设置有视觉反馈组件9，升降椅2、三自由度并联运动装置5、采集组件6和视觉反馈组件9分别连接至控制模块。

在本实施方式中，支撑平台1上固定连接有固定架3，支撑平台1顶端且位于固定架3一侧连接有固定托4，在采集咽拭子时被采集人员的下巴防止在固定托4上，固定架3上连接有三自由度并联运动装置5，三自由度并联运动装置5在水平、垂直和角度方向上进行调节；三自由度并联运动装置5上连接有采集组件6，采集组件6上设置有信息收集组件7，信息收集组件7用于查看头部的位置，将头部的位置信息传输至控制模块，三自由度并联运动装置5根据控制模块的信息调节采集组件6的相对位置，从而方便采集咽拭子；三自由度并联运动装置5上配合设置有传感器组件8，通过传感器组件8可以精确的调节采集组件6的相对位置；固定架3靠近固定托4的一侧上安装有视觉反馈组件9，视觉反馈组件9用于反馈用户头部相对位置的信息，用户可以根据视觉反馈组件9反馈的信息主动进行相对位置的调节，提高咽拭子采集的效率。

进一步的，采集组件6包括压舌板61，压舌板61的一端连接至三自由度并联运动装置5，压舌板61的另一端连接有柔性臂62，柔性臂62靠近固定托4的一端设置有采集棉签63。

进一步的，柔性臂62与采集棉签63可拆卸连接。

在本实施方式中，压舌板61的一端与三自由度并联运动装置5连接，另一端连接柔性臂62，柔性臂62远离压舌板61的一端可拆卸连接有采集棉签63，从而方便采集棉63的安装与拆卸，在采集咽拭子时，压舌板61抵住会厌位置，柔性臂62带动采集棉签63转动一圈，从而方便采集咽拭子。

进一步的，信息收集组件7包括三维力传感器71，压舌板61靠近三自由度并联运动装置5的一侧连接有三维力传感器71，压舌板61底部一侧配合设置有口腔摄像头72。

在本实施方式中，压舌板61与三自由度并联运动装置5连接处连接有三维力传感器71，同时压舌板底部靠近采集棉签的63一端连接有口腔摄像头72，通过口腔摄像头72实时将采集到的图像传输至控制模块，控制模块根据传输的信息调节采集棉签63的位置，从而便于采集咽拭子。

进一步的，传感器组件8包括水平测距传感器81和磁编码器82，所述水平测距传感器81和磁编码器82设置在三自由度并联运动装置5上，所述固定架3上部内侧设置有竖直测距传感器83。

在本实施方式中，三自由度并联运动装置5上分别连接有水平测距传感器81和磁编码器82，同时固定架3内侧顶部连接有竖直测距传感器83，从而可以测量三自由度并联运动装置5在水平方向、竖直方向、以及转动角度的相对信息，因此控制模块可以通过三自由度并联运动装置5精确的调节采集棉签63的相对位置。

进一步的，视觉反馈组件9包括显示屏91，固定架3靠近固定托4一侧上部连接有显示屏91，显示屏91靠近固定托4一侧配合设置有环境摄像头92。

进一步的，环境摄像头92的一侧配合设置有播放喇叭93。

在本实施方式中，固定架3说靠近固定托4的一侧上端固定连接有显示屏91，显示屏91的下部一侧连接有环境摄像头92，环境摄像头92的一侧连接有播放喇叭93，环境摄像头92采集的信息通过显示屏上91实时的显示，被采集人员可以根据显示屏显示的图像，主动调节头部的向度位置，同时播放喇叭93可以播放控制模块传输的语音提示信息，从而可以快速、准备的调节头部的相对位置。

进一步的，升降椅2上配合设置有第一信号接收组件和执行模块，第一信号接收组件用于接收控制模块的信号；执行模块根据第一信号接收组件接受的信号调节升降椅2的高度。

进一步的，控制模块包括第二信号接收模块、信号发送模块和信息处理模块。

在本实施方式中，第二信号接收模块用于环境摄像头92和口腔摄像头72实时采集被采集人的相对位置信息，信息处理模块对是信息进行处理并制定相关指令，通过信号发送模块发送至升降椅2或三自由度三自由度并联运动装置5或播放喇叭9，从而实现全自动采集咽拭子。

在本实施方式中，固定托4的底部设置有滑槽，支撑平台1上配套设置有滑块，固定托4 与支撑平台1滑动连接，滑槽内连接有电磁铁；在被采集人头部位置以及升降椅2的高度调节到合适位置，控制模块确定被采集人的位置条件满足时，控制模块通过电磁铁将固定托4固定在滑块上。

本实用新型的工作原理及使用流程：在本实用新型安装好之后，用户坐在升降椅2上，口腔摄像头72与环境摄像头92采集用户的相关信息，并将采集到的信息传送至控制模块，控制模块通过播放喇叭93语音提示用户将下巴放在固定拖4上，并对坐姿进行调整，同时控制模块发送指令至升降椅2，升降椅2根据用户的身高调节高度，从而方便采集咽拭子，控制模块确定被采集人的位置条件满足时，控制模块通过固定托4下的电磁铁将其固定在滑块上，口腔摄像头72采集用户头部及空腔内的图像信息并传送至控制模块，控制模块根据图像信息发送指令至三自由度并联运动装置5，从而通过三自由度并联运动装置5调节采集棉签63的位置，三自由度并联运动装置5通过水平测距传感器81、磁编码器82和竖直测距传感器83获取相对位置的相关信息，从而可以精确的调节采集棉签63的位置，调节好位置压舌板61抵住会厌位置，柔性臂62带动采集棉签63转动一圈，从而采集到咽拭子，在采集棉签63采集到咽拭子之后三自由度并联运动装置5复位，控制模块通过播放喇叭93语音提示用户采集完成，由此完成了一种全自动咽拭子采集设备的流程。

以上所述的实施例只是本实用新型的 一种全自动咽拭子采集设备较佳的方案，并非对本实用新型作任何形式上的限制，在不超出权利要求所记载的技术方案的前提下还有其它的变体及改型。

Claims (9)

1.一种全自动咽拭子采集设备，包括支撑平台(1)，以及配套设置的升降椅(2)，其特征在于：所述支撑平台(1)上设置有固定架(3)，所述固定架(3)的一侧设置有固定托(4)，所述固定架(3)上设置有三自由度并联运动装置(5)，所述三自由度并联运动装置(5)一侧设置有采集组件(6)，所述采集组件(6)用于采集咽拭子；所述采集组件(6)上配合设置有信息收集组件(7)；所述三自由度并联运动装置(5)上配合设置有传感器组件(8)，所述固定架(3)上配合设置有视觉反馈组件(9)，所述升降椅(2)、三自由度并联运动装置(5)、采集组件(6)和视觉反馈组件(9)分别连接至控制模块。

2.如权利要求1所述的一种全自动咽拭子采集设备，其特征在于：所述采集组件(6)包括压舌板(61)，所述压舌板(61)的一端连接至三自由度并联运动装置(5)，所述压舌板(61)的另一端连接有柔性臂(62)，所述柔性臂(62)靠近固定托(4)的一端设置有采集棉签(63)。

3.如权利要求2所述的一种全自动咽拭子采集设备，其特征在于：所述柔性臂(62)与采集棉签(63)可拆卸连接。

4.如权利要求2所述的一种全自动咽拭子采集设备，其特征在于：所述信息收集组件(7)包括三维力传感器(71)，所述压舌板(61)靠近三自由度并联运动装置(5)的一侧连接有三维力传感器(71)，所述压舌板(61)底部一侧配合设置有口腔摄像头(72)。

5.如权利要求1所述的一种全自动咽拭子采集设备，其特征在于：所述传感器组件(8)包括水平测距传感器(81)和磁编码器(82)，所述水平测距传感器(81)和磁编码器(82)设置在三自由度并联运动装置(5)上，所述固定架(3)上部内侧设置有竖直测距传感器(83)。

6.如权利要求1所述的一种全自动咽拭子采集设备，其特征在于：所述视觉反馈组件(9)包括显示屏(91)，所述固定架(3)靠近固定托(4)一侧上部连接有显示屏(91)，所述显示屏(91)靠近固定托(4)一侧配合设置有环境摄像头(92)。

7.如权利要求6所述的一种全自动咽拭子采集设备，其特征在于：所述环境摄像头(92)的一侧配合设置有播放喇叭(93)。

8.如权利要求1所述的一种全自动咽拭子采集设备，其特征在于：所述升降椅(2)上配合设置有第一信号接收组件和执行模块，所述第一信号接收组件用于接收控制模块的信号；所述执行模块根据第一信号接收组件接受的信号调节升降椅(2)的高度。

9.如权利要求1所述的一种全自动咽拭子采集设备，其特征在于：所述控制模块包括第二信号接收模块、信号发送模块和信息处理模块。

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