夹持咽拭子的柔性采样装置制造方法及图纸

本申请提供一种夹持咽拭子的柔性采样装置，包括：机械臂；安装于机械臂的执行器总成，用于对人体进行采样；其中，所述执行器总成包括：夹持部主体；与夹持部主体后端连接的传感系统，用于检测采样时的力度并向机械臂反馈；设置于夹持部主体前端的两组对称的柔性指系统，用于夹持咽拭子；设置于夹持部主体前端的相机系统，用于拍摄口腔图像；设置于柔性指系统两侧的照明系统。通过设置柔性指系统，使传感系统精准地控制咽拭子并向机械臂反馈采样力度，既避免了刚性指力度控制性差而在采样时造成人体损伤，还提供了更多的传感系统的选择类型。从而，降低了传感系统的成本，提高了传感系统反馈力度的准确性。系统反馈力度的准确性。系统反馈力度的准确性。

【技术实现步骤摘要】
夹持咽拭子的柔性采样装置


[0001]本申请涉及机器人化核酸采样
，尤其涉及一种夹持咽拭子的柔性采样装置。

技术介绍

[0002]自新型冠肺炎爆发以来，核酸检测成为应对新冠肺炎的一项重要而又必不可少的工作。
[0003]采样工作是核酸检测前的一项关键步骤，采样质量的好坏决定着核酸检测结果是否有效正确。
[0004]起初，采样依靠医护人员手持咽拭子对人体进行采样，如果小范围、小群体采样可以，如果应对大范围、大规模采样的话，一方面需要大量的医护人员，另一方面，成本较高，而且，最重要的一点就是对医护人员产生一定的感染风险。
[0005]随着抗疫的不断常态化，核酸采样于检测也将变得更加普遍化，因此一种能够代替医护人员同时又能有效降低成本的核酸检测方式：机器人化核酸采样应运而生。
[0006]“机器人化核酸采样”，顾名思义，就是运用机械臂(协作机器人)代替医护人员对人进行核酸采样，而其中安装与机械臂末端的执行工具(夹爪)成为有效采样的关键环节，而安装于夹爪上的用于夹持咽拭子的倒模手指成为一项研究的重点内容。
[0007]因为采样是依靠机械臂带动夹爪去夹持咽拭子对人进行采样，在采样的过程中，咽拭子触及人的咽部，并在机械臂带动夹爪指头上咽拭子进行环扫，人的咽部又特别脆弱，因此，微弱的力控成为有效采样而又安全的必要条件。
[0008]虽然，在机械臂与夹爪之间安装有灵敏度较高的力传感器，但完整的机械臂末端执行器集成了力传感器、夹爪、相机以光源等，这些集成引出的线束却成为了制约力传感器精准控制的的制约条件。如果采用六维传感器，对精准控制不受影响，但成本较高，而采用价格较为便宜的一维力传感器，却受这些制约因素的影响。
[0009]因此，针对现有执行器的传感器的不足，本申请提供一种夹持咽拭子的柔性采样装置的实施例，通过传感系统和柔性指系统的设置，在降低了传感器的成本和避免线束对传感器产生制约的同时，提高柔性采样装置对采样力度控制的精准性。

技术实现思路

[0010]本申请实施例提供一种成本低、高精准的夹持咽拭子的柔性采样装置的技术方案。
[0011]具体的，一种夹持咽拭子的柔性采样装置，包括：
[0012]机械臂；
[0013]安装于机械臂的执行器总成，用于对人体进行采样；
[0014]所述执行器总成包括：
[0015]夹持部主体；
[0016]与夹持部主体后端连接的传感系统，用于检测采样时的力度并向机械臂反馈；
[0017]设置于夹持部主体前端的两组对称的柔性指系统，用于夹持咽拭子；
[0018]设置于夹持部主体前端的相机系统，用于拍摄口腔图像；
[0019]设置于柔性指系统两侧的照明系统。
[0020]进一步的，所述柔性指系统包括：
[0021]指基座，与夹持部主体连接；
[0022]安装于指基座内侧的指夹具安装座；
[0023]指夹具，安装于指夹具安装座，用于抓取咽拭子；
[0024]设置于指夹具前端的限位件，用于限制咽拭子沿长度方向的移动。
[0025]进一步的，所述柔性指系统还包括：
[0026]设置于所述指基座内侧的滑轨与第一滑块；
[0027]所述第一滑块与指夹具安装座固定连接，使指夹具安装座沿滑轨的长度方向移动；
[0028]设置于所述指基座内侧、后端的底板，用于限制指夹具安装座沿滑轨的长度方向移动。
[0029]进一步的，所述柔性指系统还包括：
[0030]安装于所述底板和指夹具安装座之间的导向件；
[0031]套接于导向件外部的弹性件，与指夹具安装座配合，以便控制采样时的力度。
[0032]进一步的，所述相机系统包括：
[0033]相机，用于拍摄口腔图像；
[0034]相机支架，安装于所述夹持部主体前端、两个对称的柔性指系统中间，用于调整相机的角度。
[0035]进一步的，所述照明系统包括：
[0036]发光源；
[0037]设置于所述柔性指系统前端的发光源支架，用于安装发光源；
[0038]所述发光源的发光方向与柔性指系统的延伸方向相同。
[0039]进一步的，所述执行器总成还包括：
[0040]对称安装于所述夹持部主体前端的两个第二滑块，分别连接一组柔性指系统，用于调整柔性指系统的横向移动；
[0041]所述第二滑块同时向中间移动或者同时向外侧移动，以便柔性指系统夹紧咽拭子。
[0042]进一步的，所述传感系统包括：
[0043]法兰盘，与机械臂连接；
[0044]安装于法兰盘的一维力传感器，用于检测和反馈采样时的力度；
[0045]设置于一维力传感器和夹持部主体之间的夹具，以便安装和拆卸夹持部主体。
[0046]进一步的，所述一维力传感器检测到采样时的实际力度大于理想力度时，所述指夹具安装座沿滑轨的方向向后移动，压缩所述弹性件至多余的力被平衡；
[0047]所述一维力传感器检测到采样时的实际力度等于理想力度时，此时柔性指系统相当于刚性指系统，不会对所述弹性件进行压缩。
[0048]进一步的，所述一维力传感器检测到采样时的实际力度小于理想力度时，会通过机械臂继续增加力度至采样时的实际力度等于理想力度或采样时的实际力度大于理想力度，并对弹性件进行对应的操作。
[0049]本申请实施例提供的技术方案，至少具有如下有益效果：
[0050]本申请提供一种夹持咽拭子的柔性采样装置的实施例，通过传感系统和柔性指系统的设置，在降低了传感器的成本和避免线束对传感器产生制约的同时，提高柔性采样装置对采样力度控制的精准性。
附图说明
[0051]此处所说明的附图用来提供对本申请的进一步理解，构成本申请的一部分，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。在附图中：
[0052]图1为本申请实施例提供的一种夹持咽拭子的柔性采样装置的结构示意图。
[0053]图2为本申请实施例提供的一种执行器总成的结构示意图。
[0054]图3为本申请实施例提供的一种柔性指系统的结构示意图。
[0055]图4为本申请实施例提供的一种传感系统的结构示意图。
[0056]100
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夹持咽拭子的柔性采样装置
[0057]11
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机械臂
[0058]12
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执行器总成
[0059]121
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夹持部主体
[0060]122
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传感系统
[0061]1221
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法兰盘
[0062]1222
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一维力传感器
[0063]1223
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种夹持咽拭子的柔性采样装置，其特征在于，包括：机械臂；安装于机械臂的执行器总成，用于对人体进行采样；所述执行器总成包括：夹持部主体；与夹持部主体后端连接的传感系统，用于检测采样时的力度并向机械臂反馈；设置于夹持部主体前端的两组对称的柔性指系统，用于夹持咽拭子；设置于夹持部主体前端的相机系统，用于拍摄口腔图像；设置于柔性指系统两侧的照明系统。2.如权利要求1所述的夹持咽拭子的柔性采样装置，其特征在于，所述柔性指系统包括：指基座，与夹持部主体连接；安装于指基座内侧的指夹具安装座；指夹具，安装于指夹具安装座，用于抓取咽拭子；设置于指夹具前端的限位件，用于限制咽拭子沿长度方向的移动。3.如权利要求2所述的夹持咽拭子的柔性采样装置，其特征在于，所述柔性指系统还包括：设置于所述指基座内侧的滑轨与第一滑块；所述第一滑块与指夹具安装座固定连接，使指夹具安装座沿滑轨的长度方向移动；设置于所述指基座内侧、后端的底板，用于限制指夹具安装座沿滑轨的长度方向移动。4.如权利要求3所述的夹持咽拭子的柔性采样装置，其特征在于，所述柔性指系统还包括：安装于所述底板和指夹具安装座之间的导向件；套接于导向件外部的弹性件，与指夹具安装座配合，以便控制采样时的力度。5.如权利要求1所述的夹持咽拭子的柔性采样装置，其特征在于，所述相机系统包括：相机，用于拍摄口腔图像；相机支架，安装于所述夹持部主体前端、两个对称的柔性指系统中间，用于调整相机...

【专利技术属性】
技术研发人员：宫昭，韩广超，李鹏，孙德学，刘赢政，翟启锟，吕春哲，
申请(专利权)人：烟台清科嘉机器人联合研究院有限公司，
类型：新型
国别省市：