咽拭子采集机器人系统执行端技术方案

一种咽拭子采集机器人系统执行端，所述执行端(1)包括：夹持装置(11)、图像采集装置(12)、夹爪支架(13)、执行端主体(14)、安装座(15)；夹持装置(11)包括左、右夹爪(111)、螺栓(112)、平行闭合气爪(113)和排气节流阀(114)，左、右夹爪(111)采用弹性材料制造而成，用于咽拭子棉签的夹持固定；左、右夹爪(111)由螺栓(112)固定在平行闭合气爪(113)上，排气节流阀(114)连接压缩管与平行闭合气爪(113)，控制气爪张合速度；图像采集装置(12)配置为拍摄口腔内部环境，利用无线功能与外部工作站连接。

【技术实现步骤摘要】
咽拭子采集机器人系统执行端
本技术属于医疗器械领域。具体涉及一种咽拭子采集机器人系统的执行端。
技术介绍
病毒传染性强，飞沫、接触以及气溶胶均可成为传播途径。因此，及时、准确地诊断该病并隔离病人对于控制其暴发流行至关重要。咽拭子的病毒核酸检测是最重要的确诊标准。然而，当前咽拭子的样本采集工作均由医务人员完成，首先对于操作人员，工作量大且暴露风险高；其次，采样时医患双方面对面接触，操作过程中患者容易因不适而咳嗽，可能产生携带病毒的气溶胶，增加交叉感染的风险；并且，不同医务人员业务水平差异和操作规范与否可能影响拭子的质量，可能导致假阳性结果。目前特别需要一种可以无接触操作的咽拭子的样本采集系统，特别是可以无接触操作的咽拭子的样本采集系统的自动化执行端。
技术实现思路
为避免医患人员交叉感染，提高生物样品收集的标准化并确保样品质量，本技术的专利技术人开发出一种智能机器人远程、可视化采集咽拭子。为了改善现有技术的不足，本技术旨在提供一种咽拭子采集机器人采样系统执行端。本技术提供如下技术方案：本技术的实施例提供一种咽拭子采集机器人采样系统执行端，所述执行端(1)包括：夹持装置(11)、图像采集装置(12)、夹爪支架(13)、执行端主体(14)、安装座(15)；所述夹持装置(11)包括左、右夹爪(111)、螺栓(112)、平行闭合气爪(113)和排气节流阀(114)，其中，所述左、右夹爪(111)采用弹性材料制造而成，用于咽拭子棉签的夹持固定；所述左、右夹爪(111)由螺栓(112)固定在平行闭合气爪(113)上，排气节流阀(114)连接压缩管与平行闭合气爪(113)，控制气爪张合速度；例如，利用一个节流阀控制平行闭合气爪张开和关闭，控制气爪张合速度。所述图像采集装置(12)配置为拍摄口腔内部环境，利用无线功能与外部工作站连接。根据本技术的一种实施方式，例如，所述夹爪支架(13)将所述夹持装置(11)和所述图像采集装置(12)固定在所述执行端主体(14)上；所述夹爪支架(13)一端与所述平行闭合气爪(113)连接，另一端与所述执行端主体(14)连接，完成前后运动的传递。根据本技术的一种实施方式，例如，所述执行端主体(14)是一个封闭的腔体，是所述执行端(1)的联动装置，所述执行端主体(14)包括伺服电机(1401)，所述伺服电机(1401)启动后带动所述夹持装置(11)做轴向进退动作，以便所述夹持装置(11)夹持的棉棒探入预设采样范围，完成样本采集工作。根据本技术的一种实施方式，例如，所述伺服电机(1401)由电机支架(1402)固定于所述执行端主体(14)腔内；所述伺服电机(1401)的输出轴与丝杠(1406)通过微型联轴器(1403)连接，以传递动力，同时所述微型联轴器(1403)降低所述伺服电机(1401)与所述丝杠(1406)的对中要求；其中，设置丝杠支座(1405)，所述丝杠支座(1405)为所述丝杠(1406)的固定端，固定丝杠径向运动和轴向运动；设置锁紧螺母(1404)，用于锁紧所述丝杠(1406)，避免其轴向滑动；设置丝杠支架(1410)，所述丝杠支架(1410)为丝杠(1406)的活动端，与深沟球轴承(1409)结合，固定所述丝杠(1406)径向运动；所述丝杠支架(1410)和所述丝杠支座(1405)分别由前轴承座(1413)和后轴承座(1415)固定于所述执行端主体(14)腔内。根据本技术的一种实施方式，例如，所述丝杠(1406)与丝杠螺栓(1407)组合，将所述丝杠(1406)的旋转运动转换为直线运动，丝杠螺母座(1408)将所述丝杠螺栓(1407)的直线运动动力传递给所述夹爪支架(13)，同时承担所述夹爪支架(13)的部分重力。根据本技术的一种实施方式，例如，为防止所述丝杠螺母座(1408)发生旋转动作引起传动失效，在所述执行端主体(14)内侧壁上安装导向条(1411)，做到径向固定轴向运动。根据本技术的一种实施方式，例如，所述丝杠(1406)是滚珠丝杆，所述丝杠螺栓(1407)是滚珠丝杆螺栓。根据本技术的一种实施方式，例如，设置止动螺栓(16)用于咽拭子棉签限位附件的安装，设置挡光片(1417)，当所述挡光片(1417)运动到极限位置后，其一端遮挡光电开关(1416)，所述光电开关(1416)反馈脉冲信号，完成限位动作。根据本技术的一种实施方式，例如，所述安装座(15)包括快换头(151)、快换锁紧圈(152)、中空螺纹快换座(153)，所述安装座(15)将所述执行端(1)固定安装于机械臂(2)。附图说明图1是本技术实施例1中的咽拭子采集机器人系统的结构示意图；图2是本技术实施例2中的咽拭子采集机器人系统中的执行端的结构示意图；图3是本技术实施例2中的咽拭子采集机器人系统中的执行端内部结构示意图；图4是本技术实施例2中的咽拭子采集机器人系统中的执行端主体内部结构俯视示意图；图5是本技术实施例2中的咽拭子采集机器人系统中的执行端俯视结构示意图。具体实施方式下文将结合具体实施例对本技术的咽拭子采集机器人系统执行端做更进一步的说明。应当理解，下列实施例仅为示例性地说明和解释本技术，而不应被解释为对本技术保护范围的限制。凡基于本技术上述内容所实现的技术均涵盖在本技术旨在保护的范围内。实施例1图1为本技术实施例1提供的咽拭子采集机器人采样系统的结构示意图，本实施例1可适用于医务人员实施鼻咽拭子采集的情况。如图1所示，咽拭子采集机器人系统包括：执行端1、机械臂2、显示设备3、人机交互设备4和工作站5。执行端1与工作站5信号连接，执行端1根据工作站5发送的样本采集控制指令，按照预设路径探入预设采样位置，并对患者的鼻咽、咽喉部的预设采集路径进行采样操作；采样操作完成以后，执行端1将获取的采样图像信息发送至工作站5。六自由度串联机械臂2，与工作站5信号连接，与执行端1机械固定连接，用于根据从工作站5接收的控制信号，带动执行端绕执行端中心轴线旋转，使执行端夹持的棉签在口、鼻腔旋转，棉签与样本充分接触，完成样本采集工作。显示设备3与工作站5信号连接，显示设备3根据工作站5发送的显示数据向用户展示图像；其中，显示设备3例如可以为液晶显示屏，显示设备3例如也可以为投影设备，医生在操作咽拭子采集机器人系统进行样本采集时，咽拭子采集机器人执行端1的图像采集装置12(例如，微型无线相机)会拍摄患者的口腔，获取口腔图像，然后传输给工作站5，由工作站5将从图像采集装置12获取的图像信息转换为显示设备3可识别的显示数据，从而将患者口腔图像展示给采集样本的医生。人机交互设备4与工作站5信号连接，医生通过人机交互设备4配置的输入设备，例如鼠标、键盘、声控装置等，输入样本采集指令，人机交互设备将此采集指令传输至工作站5；其中人机交互设备本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种咽拭子采集机器人系统执行端，其特征在于，所述执行端(1)包括：夹持装置(11)、图像采集装置(12)、夹爪支架(13)、执行端主体(14)、安装座(15)；所述夹持装置(11)包括左、右夹爪(111)、螺栓(112)、平行闭合气爪(113)和排气节流阀(114)，其中，所述左、右夹爪(111)采用弹性材料制造而成，用于咽拭子棉签的夹持固定；所述左、右夹爪(111)由螺栓(112)固定在平行闭合气爪(113)上，排气节流阀(114)连接压缩管与平行闭合气爪(113)，控制气爪张合速度；所述图像采集装置(12)配置为拍摄口腔内部环境，利用无线功能与外部工作站连接。/n

【技术特征摘要】
1.一种咽拭子采集机器人系统执行端，其特征在于，所述执行端(1)包括：夹持装置(11)、图像采集装置(12)、夹爪支架(13)、执行端主体(14)、安装座(15)；所述夹持装置(11)包括左、右夹爪(111)、螺栓(112)、平行闭合气爪(113)和排气节流阀(114)，其中，所述左、右夹爪(111)采用弹性材料制造而成，用于咽拭子棉签的夹持固定；所述左、右夹爪(111)由螺栓(112)固定在平行闭合气爪(113)上，排气节流阀(114)连接压缩管与平行闭合气爪(113)，控制气爪张合速度；所述图像采集装置(12)配置为拍摄口腔内部环境，利用无线功能与外部工作站连接。


2.根据权利要求1所述的咽拭子采集机器人系统执行端，其特征在于，所述夹爪支架(13)将所述夹持装置(11)和所述图像采集装置(12)固定在所述执行端主体(14)上；所述夹爪支架(13)一端与所述平行闭合气爪(113)连接，另一端与所述执行端主体(14)连接，完成前后运动的传递。


3.根据权利要求1或2所述的咽拭子采集机器人系统执行端，其特征在于，所述执行端主体(14)是一个封闭的腔体，是所述执行端(1)的联动装置，所述执行端主体(14)包括伺服电机(1401)，所述伺服电机(1401)启动后带动所述夹持装置(11)做轴向进退动作，以便所述夹持装置(11)夹持的棉棒探入预设采样范围，完成样本采集工作。


4.根据权利要求3所述的咽拭子采集机器人系统执行端，其特征在于，所述伺服电机(1401)由电机支架(1402)固定于所述执行端主体(14)腔内；
所述伺服电机(1401)的输出轴与丝杠(1406)通过微型联轴器(1403)连接，以传递动力，同时所述微型联轴器(1403)降低所述伺服电机(1401)与所述丝杠(1406)的对中要求；其中，设置丝杠支座(1405)，所述丝杠支座(1...

【专利技术属性】
技术研发人员：李汉忠，王君臣，张学斌，连鹏鹄，
申请(专利权)人：李汉忠，王君臣，张学斌，
类型：新型
国别省市：北京;11