一种采样执行部及咽拭子采样机器人制造技术

本实用新型专利技术涉及医疗器械技术领域，更具体地涉及一种采样执行部及咽拭子采样机器人。一种采样执行部，包括：固定板；直线滑台，与所述固定板连接；多自由度驱动机构，与所述直线滑台连接，用于驱动多自由度摆动；多自由度关节式采样臂，与所述多自由度驱动机构连接，用于连接采样拭子和/或压舌板；所述直线滑台带动所述多自由度驱动机构和所述多自由度关节式采样臂前后运动，所述多自由度驱动机构驱动所述多自由度关节式采样臂摆动进行采样。一种咽拭子采样机器人，包括采样执行部、移动底盘和机械定位臂，所述采样执行部通过所述机械定位臂与所述移动底盘连接。本实用新型专利技术用于避免咽拭子采集时医护人员与被采集者之间的感染，提高咽拭子采集的安全性。高咽拭子采集的安全性。高咽拭子采集的安全性。

【技术实现步骤摘要】
一种采样执行部及咽拭子采样机器人


[0001]本技术涉及医疗器械
，更具体地，涉及一种采样执行部及咽拭子采样机器人。

技术介绍

[0002]传染病可引起的突发公共卫生事件，比如SARS病毒、H7N9禽流感病毒、埃博拉病毒，以及新冠状病毒，都容易导致众多人口感染，甚至造成死亡，对整个社会造成严重的影响。作为一种常用的传染病医学检测方式，咽喉部采样是采样工具从人体的咽喉部和扁桃体取分泌物做细菌培养或病毒分离的过程，可以了解患者病情、口腔黏膜和咽喉部感染情况。对于引起传染病的一些传染性强且危害性大的病毒，咽喉部生物样本的采集具有高危感染性，会引起医护人员感染，造成医护人员短缺，致使疫情进一步发展。因此迫切需要可在隔离条件下遥控的智能机器人代替医护人员对病患进行近距离采样。医护人员在远距离的隔离空间进行操控，进而有效地防止他们被感染。
[0003]医护人员通过操作台控制机器人，机器人前端器械模仿医护人员腕部的灵活动作在人口腔内取样，因此对于咽喉部采样机器人有着更高的设计要求，应满足前端器械的小型化、轻量化、动作快速性与安全性等要求。

技术实现思路

[0004]本技术旨在克服上述现有技术的至少一种缺陷，提供一种采样执行部及咽拭子采样机器人，用于避免咽拭子采集时医护人员与被采集者之间的感染，提高咽拭子采集的安全性。
[0005]本技术采取的技术方案是，一种采样执行部，包括：
[0006]固定板；
[0007]直线滑台，与所述固定板连接；
[0008]多自由度驱动机构，与所述直线滑台连接，用于为多自由度摆动提供动力；
[0009]多自由度关节式采样臂，与所述多自由度驱动机构连接，用于连接采样拭子和/或压舌板；
[0010]所述直线滑台带动所述多自由度驱动机构和所述多自由度关节式采样臂前后运动，所述多自由度驱动机构驱动所述多自由度关节式采样臂摆动进行采样。
[0011]本技术一种采样执行部，利用机器人前端器械结构实现样本的采样，避免医护人员在采样过程中与患者的接触感染，其中，采样执行部包括固定板、直线滑台、多自由度驱动机构以及多自由度关节式采样臂，采样执行部中多个结构之间的连接关系为：直线滑台固定安装在固定板上，多自由度驱动机构安装连接在直线滑台上，多自由度关节式采样臂一端与多自由度驱动机构连接，并且多自由度关节式采样臂另一端固定连接有采样拭子和/或压舌板；采样执行部利用以上多个结构完成采样的工作原理为：多自由度驱动机构通过与多自由度关节式采样臂连接，利用多自由度驱动机构为多自由度关节式采样臂提供
不同方向的力矩动力，能够实现驱动多自由度关节式采样臂进行多个自由度的摆动，多自由度采样臂通过多自由度驱动机构与直线滑台连接，能够在直线滑台的作用下实现前后方向的运动。本技术一种采样执行部通过直线滑台、多自由度驱动机构以及连接有采样拭子和/或压舌板的多自由度采样臂，能够模仿医护人员实际采样过程中的前后运动和多个方向摆动采样的腕部灵活动作，实现了在隔离条件下医护人员对患者的口腔进行非接触式的取样，避免感染的风险，提高采样的安全性，同时满足前端器械的小型化、轻量化、动作快速性与安全性等要求。
[0012]进一步地，所述多自由度驱动机构包括第一多自由度驱动机构和第二多自由度驱动机构，所述多自由度关节式采样臂包括：
[0013]第一蛇骨，一端与所述第一多自由度驱动机构连接，且另一端设有第一卡爪，所述第一卡爪上固定有所述采样拭子；
[0014]第二蛇骨，一端与所述第二多自由度驱动机构连接，且另一端设有第二卡爪，所述第二卡爪上固定有所述压舌板。
[0015]本技术中的多自由度驱动机构有两个结构可以相同或者不同的第一多自由度驱动机构和第二多自由度驱动机构，第一多自由度驱动机构和第二多自由度驱动机构分别与两个多自由度关节式采样臂对应连接，多自由度关节式采样臂包括第一蛇骨、第二蛇骨、第一卡爪、第二卡爪，其连接关系具体包括：第一蛇骨的一端与第一多自由度驱动机构连接，背离第一多自由度驱动结构的另一端设有第一卡爪，且第一卡爪上固定有采样拭子；第二蛇骨的一端与第二多自由度驱动机构连接，背离第二多自由度驱动机构的另一端设有第二卡爪，且第二卡爪上固定有压舌板。利用上述结构进行采样的过程为：当多自由度关节式采样臂已定位到患者的口腔部位且采样拭子和压舌板已进入到患者口腔后，首先，第二多自由度驱动机构驱动第二蛇骨进行下压摆动，第二卡爪上的压舌板对患者舌部进行按压，其次，采样拭子进入到患者咽喉内部，第一多自由度驱动机构驱动第一蛇骨进行多角度的摆动取样，第一卡爪上的采样拭子对患者咽喉进行采样。本技术采用第一蛇骨、第二蛇骨、第一卡爪、第二卡爪以及卡爪上连接的采样拭子和压舌板实现对患者咽拭子采样，避免在咽拭子采样过程中医护人员与患者的直接接触，有效地降低了感染的风险。
[0016]进一步地，所述第一蛇骨和第二蛇骨为冗余的连续体机构或者万向节二自由度机构。
[0017]本技术中的第一蛇骨和第二蛇骨为冗余的连续体机构或者万向节二自由度机构，其中，冗余的连续体机构或者万向节是可以实现变角度动力传递的机件，用于需要改变传动轴线方向的位置，自由度是根据机械原理，机构具有确定运动时所必须给定的独立运动参数的数目，第一蛇骨和/或第二蛇骨为万向节二自由度机构是指蛇骨能够跟万向节一样实现两个独立运动角度进行动力传递的机件。本技术通过设置第一蛇骨和第二蛇骨为冗余的连续体机构或者万向节二自由度机构，模拟医护人员对患者采样时的手腕动作，灵活性地完成采样的过程。
[0018]进一步地，所述多自由度驱动机构包括：
[0019]第一固定块和第二固定块，安装在所述直线滑台上；
[0020]绕线轮，两端分别与所述第一固定块和所述第二固定块连接，且所述绕线轮上设有钢丝绳，所述钢丝绳的输出端穿过所述第一固定块与所述多自由度关节式采样臂连接；
[0021]转动电机，其通过所述第二固定块与所述绕线轮连接。
[0022]本技术中多自由度驱动机构安装在直线滑台上，并且可以利用动力机构驱动多自由度采样臂进行多个自由度的摆动，其中，多自由度驱动机构的具体结构包括：第一固定块和二固定块，分别用于固定绕线轮的两端，若干个绕线轮安装在第一固定块和第二固定块之间，且每个绕线轮上均缠绕有钢丝绳，每个绕线轮的钢丝绳的输出端通过第一固定块与多自由度关节式采样臂连接，用于控制多自由度关节式采样臂的摆动方向，多自由度驱动机构还包括若干个转动电机，转动电机与绕线轮对应连接，为绕线轮的转动绕线提供动力。多自由度驱动机构的工作原理为：可通过后台控制端对转动电机进行控制，转动电机带动绕线轮进行转动，缠绕在绕线轮上的钢丝绳分别对多自由度关节式采样臂进行松紧控制，进而实现多自由度关节式采样臂进行多个自由度方向的摆动，本技术可根据实际需要的摆动效果设置多个绕线轮，通过多个绕线轮缠绕钢丝绳对多自由度关节式采样臂多个方向进行松紧控制，对多自由度关节式采样臂多个方向作用多个力本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种采样执行部，其特征在于，包括：固定板；直线滑台，与所述固定板连接；多自由度驱动机构，与所述直线滑台连接，用于为多自由度摆动提供动力；多自由度关节式采样臂，与所述多自由度驱动机构连接，用于连接采样拭子和/或压舌板；所述直线滑台带动所述多自由度驱动机构和所述多自由度关节式采样臂前后运动，且所述多自由度驱动机构带动所述多自由度关节式采样臂摆动进行咽拭子采样。2.根据权利要求1所述的一种采样执行部，其特征在于，所述多自由度驱动机构包括第一多自由度驱动机构和第二多自由度驱动机构，所述多自由度关节式采样臂包括：第一蛇骨，一端与所述第一多自由度驱动机构连接，且另一端设有第一卡爪，所述第一卡爪上固定有所述采样拭子；第二蛇骨，一端与所述第二多自由度驱动机构连接，且另一端设有第二卡爪，所述第二卡爪上固定有所述压舌板。3.根据权利要求2所述的一种采样执行部，其特征在于，所述第一蛇骨或所述第二蛇骨为冗余的连续体机构或者万向节二自由度机构。4.根据权利要求1所述的一种采样执行部，其特征在于，所述多自由度驱动机构包括：第一固定块和第二固定块，安装在所述直线滑台上；绕线轮，两端分别与所述第一固...

【专利技术属性】
技术研发人员：李时悦，李少强，郭文亮，刘浩，周圆圆，于涛，杨永明，王重阳，
申请(专利权)人：广州医科大学附属第一医院，
类型：新型
国别省市：