一种样本采集装置的制作方法

1.本技术涉及样本采集领域，尤其涉及一种样本采集装置。


背景技术：

2.在现代生活节奏越来越快、生存环境日趋恶略、工作压力越来越大的情况下人们的身体状况每况愈下。在此背景下人们越来越注重自身的身体健康情况，检测身体情况需要去医院或者卫生室挂号、排队、取结果等程序很繁琐。因此为个人量身定制的私人健康产品应运而生。评判身体条件大便是一个重要指标。目前市场上的大便采集多为人工采集，采集过程不卫生并且有时候采集的样本不符合检验标准。


技术实现要素：

3.本技术提供一种样本采集装置，能够无人工介入自动采集大便样本。
4.第一方面，本技术的实施例提供了一种样本采集装置。样本采集装置包括机架、收容部和控制部。收容部位于机架，收容部限定出具有收容口的收容腔，收容部配置成使得样本从收容口流入至收容腔中。控制部位于机架，控制部配置成使得放入至试剂瓶中的采集棒抽出后插入至收容腔中采集样本，以及使得采集有样本的采集棒从收容腔中抽出后放回至试剂瓶中。
5.在其中一些实施例中，收容口位于收容腔的顶壁，收容腔的底壁具有排出口，收容腔的侧壁具有插入口，使得样本从收容口流入至收容腔中后从排出口排出，采集棒从插入口插入至收容腔中。
6.在其中一些实施例中，收容腔的侧壁向下逐渐收缩，使得从收容口流入的样本向排出口汇聚、排出。
7.在其中一些实施例中，插入口的外周环绕有向收容腔的外部凸出的引导壁，引导壁的侧壁向收容腔的外部逐渐扩张，使得采集棒在引导壁的引导作用下从插入口插入至收容腔中。
8.在其中一些实施例中，样本采集装置包括供水管，供水管位于机架，供水管限定出具有进水口和出水口的供水流道，进水口与外部水源连通，出水口和收容口在竖直方向上相对设置，使得水流冲洗收容腔的内壁。
9.在其中一些实施例中，样本采集装置包括接收箱，接收箱位于机架，接收箱限定出具有接收口的接收腔，接收口与排出口在竖直方向上相对设置，使得水流冲洗收容腔的内壁后流至接收腔中。
10.在其中一些实施例中，控制部包括第一固定模组、第一驱动模组、第二固定模组、旋转模组和第二驱动模组。第一固定模组配置成使得放入有采集棒的试剂瓶以开口向上的状态夹持固定。第一驱动模组与第一固定模组连接，第一驱动模组配置成使得第一固定模组在竖直方向上运动。第二固定模组位于第一固定模组的上方，第二固定模组配置成使得放入至试剂瓶中的采集棒夹持固定。旋转模组与第二固定模组连接，第二固定模组配置成
使得第二固定模组旋转使得第二固定模组固定的采集棒的轴线与插入口的轴线重合，以及使得第二固定模组固定的采集棒竖直设置。第二驱动模组与旋转模组连接，第二驱动模组配置成使得旋转模组在插入口的轴向上运动。
11.在其中一些实施例中，第一固定模组包括第一固定座、第一定位件、第一夹持件和第一固定电机，第一定位件、第一夹持件和第一固定电机均分别位于第一固定座，第一夹持件经第一齿轮组与第一固定电机的连接，使得第一夹持件在第一固定电机的驱动作用下旋转后与第一定位件配合夹持试剂瓶。第二固定模组包括第二固定座、第二定位件、第二夹持件和第二固定电机，第二定位件、第二夹持件和第二固定电机均分别位于第二固定座，第二夹持件经第二齿轮组与第二固定电机的连接，使得第二夹持件在第二固定电机的驱动作用下旋转后与第二定位件配合夹持采集棒。
12.在其中一些实施例中，第一驱动模组包括第一支架、第一齿条和第一驱动电机，第一齿条和第一驱动电机均分别位于第一支架，第一齿条沿竖直方向设置，第一齿条经第一驱动齿轮与第一驱动电机连接，且第一齿条与第一固定模组连接，使得第一齿条在第一驱动电机的驱动作用下在竖直方向上运动，同时带动第一固定模组在竖直方向上运动。第二驱动模组包括第二支架、第二齿条、和第二驱动电机，第二齿条和第二驱动齿轮和第二驱动电机均分别位于第二支架，第二齿条沿插入口的轴向设置，第二齿条经第二驱动齿轮与第二驱动电机连接，且第二齿条与旋转模组连接，使得第二齿条在第二驱动电机的驱动作用下在插入口的轴向上运动，同时带动旋转模组在插入口的轴向上运动。
13.在其中一些实施例中，旋转模组包括基座、连接件和旋转电机，连接件和旋转电机均分别位于基座，连接件经旋转齿轮组与旋转电机连接，连接件与第二固定模组连接，基座与第二驱动模组连接，使得连接件在旋转电机的驱动作用下旋转，同时带动第二固定模组旋转。
14.根据本技术的实施例提供的一种样本采集装置。样本采集装置包括机架、收容部和控制部。收容部位于机架，收容部限定出具有收容口的收容腔，收容部配置成使得样本从收容口流入至收容腔中。控制部位于机架，控制部配置成使得放入至试剂瓶中的采集棒抽出后插入至收容腔中采集样本，以及使得采集有样本的采集棒从收容腔中抽出后放回至试剂瓶中。本技术实现了无人工介入的对样本进行采集，保证了采集的样本的有效及一致性，减少了人工成本。
附图说明
15.为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
16.图1为本技术实施例中样本采集装置的第一结构示意图；
17.图2为本技术实施例中样本采集装置的第二结构示意图；
18.图3为本技术实施例中收容部的结构示意图；
19.图4为本技术实施例中竖直集成的结构示意图；
20.图5为本技术实施例中第一固定模组的结构示意图；
21.图6为本技术实施例中第一驱动模组的结构示意图；
22.图7为本技术实施例中上部集成的结构示意图。
具体实施方式
23.为了使本技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本技术，并不用于限定本技术。
24.参阅图1-7，本技术的实施例提供了一种样本采集装置1。样本采集装置1尤其适用于采集大便样本。样本采集装置1可作为医院诊断设备，也可家用。
25.样本采集装置1包括机架10、收容部20和控制部30。机架10用于承载样本采集装置1的各部分。机架10可以由顶板、底板、左侧板、前板、右侧板、后板构成。此时，机架10限定出容纳腔。
26.收容部20用于收容样本。收容部20限定出具有收容口210的收容腔200。收容部20配置成使得样本从收容口210流入至收容腔200中。收容口210可以位于收容腔200的顶壁。收容口210的轴线可以为竖直延伸。收容腔200的底壁可以具有排出口220。排出口220的轴线可以为竖直延伸。收容口210的直径可以大于排出口220的直径。此时，样本从收容口210流入至收容腔200中后从排出口220排出。收容腔200的侧壁向下逐渐收缩，使得从收容口210流入的样本向排出口220汇聚、排出。此时，收容部20为漏斗状。收容腔200的侧壁可以具有插入口230。插入口230的轴线可以为水平延伸。插入口230的外周可以环绕有向收容腔200的外部凸出的引导壁240，引导壁240的侧壁向收容腔200的外部逐渐扩张。此时，引导壁240为漏斗状。
27.收容部20可以安装至容纳腔中。顶板的左侧可以具有倾倒口100，收容口210可以位于倾倒口100处。收容部20可以从倾倒口100安装至容纳腔中，收容口210外周可以环绕有径向凸出的限位凸250，限位凸250可以与倾倒口100的外周面卡接。
28.样本采集装置1可以包括供水管40，供水管40用于供应冲洗水流。供水管40限定出具有进水口和出水口的供水流道，进水口与外部水源连通。供水管40位于顶板上。出水口和收容口210在竖直方向上相对设置，使得水流冲洗收容腔200的内壁。此时，供水管40位于收容部20的上方。供水管40可以安装至顶板上。
29.样本采集装置1可以包括接收箱50，接收箱50用于接收冲洗水流。接收箱50限定出具有接收口的接收腔。接收箱50位于容纳腔中。接收口与排出口220在竖直方向上相对设置，使得水流冲洗收容腔200的内壁后流至接收腔中。此时，接收箱50位于收容部20的下方。接收箱50可以安装至容纳腔中。接收箱可以为抽屉式安装。接收箱50可以从左侧板处抽出。接收箱50可以具有把手51。
30.控制部30用于采集样本。控制部30配置成使得放入至试剂瓶中的采集棒抽出后插入至收容腔200中采集样本，以及使得采集有样本的采集棒从收容腔200中抽出后放回至试剂瓶中。收容腔200的侧壁具有插入口230时，采集棒可以从插入口230插入至收容腔200中。
31.控制部30可以包括第一固定模组300、第一驱动模组310、第二固定模组320、旋转模组330和第二驱动模组340。第一固定模组300用于固定放有采集棒的试剂瓶。第一固定模组300可以配置成使得放入有采集棒的试剂瓶以开口向上的状态夹持固定。第一固定模组
300可以包括第一固定座301、第一定位件302、第一夹持件303和第一固定电机。第一固定座301用于承载试剂瓶以及第一固定模组300的各部分。
32.第一定位件302用于对试剂瓶进行定位。第一定位件302可以为弧形的条状，此时，试剂瓶的外周壁可以与第一定位件302的侧壁对应贴合。第一定位件302可以为位于第一固定座301的上侧的凸起。
33.第一夹持件303用于与第一定位件302配合夹持试剂瓶。第一夹持件303可以为弧形的条状，此时，试剂瓶的外周壁可以与第一夹持件303的侧壁对应贴合。第一夹持件303的第一端可以经第一齿轮组304与第一固定电机连接，使得第一夹持件303可以在第一固定电机的驱动作用下环绕自身的轴线旋转，在旋转至一定角度后与第一定位件302配合夹持试剂瓶。第一夹持件303可绕自身的轴线旋转地安装于第一固定座301的上侧。
34.为达到上述目的，可以采用如下方案：第一固定座301的上侧具有第一支柱，第一支柱的外壁的径向截面为圆形。第一夹持件303的第一端可以具有第一固定孔，第一固定孔的轴线可以平行于第一夹持件303的轴线，第一固定孔的内壁的径向截面为非圆形。第一齿轮组包括第一动力输出齿轮和第一动力输入齿轮。第一动力输出齿轮的中心通孔的轴线平行于第一夹持件303的轴线，第一动力输出齿轮的中心通孔的内壁的径向截面为非圆形。第一动力输入齿轮的轴线平行于第一夹持件303的轴线，第一动力输入齿轮的中心通孔的内壁的径向截面为圆形，第一动力输入齿轮的中心通孔的外周环绕有第一固定凸起。第一固定凸起的外壁的径向截面为对应的非圆形，第一动力输入齿轮的外径大于第一动力输出齿轮的外径。第一固定电机的输出轴的轴线平行于第一夹持件303的轴线，第一固定电机的输出轴可以为非圆形。第一固定电机的输出轴插入至第一动力输出齿轮的中心通孔，以带动第一动力输出齿轮旋转。第一动力输出齿轮旋转与第一动力输入齿轮啮合，以带动第一动力输入齿轮旋转。第一支柱插入至第一动力输入齿轮的中心通孔中，第一固定凸起插入至第一固定孔中，以带动第一夹持件303旋转。
35.其中，第一固定电机可以安装于第一固定座301的下侧，第一固定座301的上侧可以将具有第一安装通孔，第一固定电机的输出轴可以穿过第一安装通孔位于第一固定座301的上侧。第一固定模组可以包括第一盖体306，第一盖体306罩设至第一固定座301的上方，并将第一齿轮组304、第一夹持件303等罩设在第一盖体306和第一固定座301所限定出的腔室中，以避免第一齿轮组304、第一夹持件303等脱落。
36.第一驱动模组310用于驱动第一固定模组300。第一驱动模组310与第一固定模组300连接。第一驱动模组310可以配置成使得第一固定模组300在竖直方向上运动。第一驱动模组310可以包括第一支架311、第一齿条312和第一驱动电机313。第一支架311用于承载第一驱动模组310的各部分。第一支架311可以具有第一条形开口，第一条形开口沿竖直方向延伸。第一条形开口的第一端可以敞开。
37.第一齿条312用于与第一固定模组300连接以及传输动力。第一齿条312沿竖直方向设置。第一齿条312的背部可以具有滑轨，滑轨竖直设置，滑轨滑动安装于第一条形开口中，滑轨的远离第一齿条312的一侧与第一固定模组300连接。滑轨可以自第一条形开口的第一端滑入至第一条形开口中。
38.第一齿条312经第一驱动齿轮314与第一驱动电机313连接，使得第一齿条312在第一驱动电机313的驱动作用下在竖直方向上运动，同时带动第一固定模组300在竖直方向上
运动。此时，第一驱动齿轮314的轴线为水平延伸，第一驱动齿轮314的中心通孔的内壁的径向截面为非圆形。第一驱动电机313的输出轴的轴线为水平延伸，第一驱动电机313的输出轴的外壁的径向截面为非圆形，使得第一驱动电机313的输出轴插入至第一驱动齿轮314的中心通孔后带动第一驱动齿轮314旋转，从而带动与第一驱动齿轮314啮合的第一齿条312在竖直方向上运动。
39.其中，第一驱动模组310可以包括第一封堵件315，第一封堵件315封堵第一支架311的第一端。第一驱动模组310可以包括第一安装件316，第一安装件316与多个螺栓配合将第一驱动电机313安装在第一支架311上。
40.第二固定模组320用于固定采集棒。第二固定模组320位于第一固定模组300的上方。第二固定模组320可以配置成使得放入至试剂瓶中的采集棒夹持固定。第二固定模组320可以包括第二固定座、第二定位件、第二夹持件和第二固定电机。第二固定座用于承载第二固定模组320的各部分。
41.第二定位件用于对采集棒进行定位。第二定位件可以为弧形的条状，此时，采集棒的外周壁可以与第二定位件的侧壁对应贴合。第二定位件可以为位于第二固定座的上侧的凸起。
42.第二夹持件用于与第二定位件配合夹持采集棒。第二夹持件可以为弧形的条状，此时，采集棒的外周壁可以与第二夹持件的侧壁对应贴合。第二夹持件的第二端可以经第二齿轮组4与第二固定电机连接，使得第二夹持件可以在第二固定电机的驱动作用下环绕自身的轴线旋转，在旋转至一定角度后与第二定位件配合夹持采集棒。第二夹持件可绕自身的轴线旋转地安装于第二固定座的上侧。
43.为达到上述目的，可以采用如下方案：第二固定座的上侧具有第二支柱，第二支柱的外壁的径向截面为圆形。第二夹持件的第二端可以具有第二固定孔，第二固定孔的轴线可以平行于第二夹持件的轴线，第二固定孔的内壁的径向截面为非圆形。第二齿轮组包括第二动力输出齿轮和第二动力输入齿轮。第二动力输出齿轮的中心通孔的轴线平行于第二夹持件的轴线，第二动力输出齿轮的中心通孔的内壁的径向截面为非圆形。第二动力输入齿轮的轴线平行于第二夹持件的轴线，第二动力输入齿轮的中心通孔的内壁的径向截面为圆形，第二动力输入齿轮的中心通孔的外周环绕有第二固定凸起。第二固定凸起的外壁的径向截面为对应的非圆形，第二动力输入齿轮的外径大于第二动力输出齿轮的外径。第二固定电机的输出轴的轴线平行于第二夹持件的轴线，第二固定电机的输出轴可以为非圆形。第二固定电机的输出轴插入至第二动力输出齿轮的中心通孔，以带动第二动力输出齿轮旋转。第二动力输出齿轮旋转与第二动力输入齿轮啮合，以带动第二动力输入齿轮旋转。第二支柱插入至第二动力输入齿轮的中心通孔中，第二固定凸起插入至第二固定孔中，以带动第二夹持件旋转。
44.第二固定电机可以安装于第二固定座的下侧，第二固定座的上侧可以将具有第二安装通孔，第二固定电机的输出轴可以穿过第二安装通孔位于第二固定座的上侧。第二固定模组可以包括第二盖体，第二盖体罩设至第二固定座的上方，并将第二齿轮组、第二夹持件等罩设在第二盖体和第二固定座所限定出的腔室中，以避免第二齿轮组、第二夹持件等脱落。需要说明的是，第二固定模组在安装时倒置，保证第二固定模组320夹持固定放入至试剂瓶中的采集棒。
45.旋转模组330用于旋转第二固定模组320。旋转模组330与第二固定模组320连接。第二固定模组320可以配置成使得第二固定模组320旋转使得第二固定模组320固定的采集棒的轴线与插入口230的轴线重合，以及使得第二固定模组320固定的采集棒竖直设置。旋转模组330可以包括基座、连接件和旋转电机，连接件和旋转电机均分别安装于基座，连接件经旋转齿轮组与旋转电机连接，连接件与第二固定模组320连接，基座与第二驱动模组340连接，使得连接件在旋转电机的驱动作用下旋转，同时带动第二固定模组320旋转。
46.为达到上述目的，可以采用如下方案：基座的上侧具有旋转支柱，旋转支柱的外壁的径向截面为圆形。连接件的第一端可以具有连接孔，连接孔的内壁的径向截面为非圆形。旋转齿轮组包括第一连接齿轮和第二连接齿轮。第一连接齿轮的中心通孔的轴线与连接孔的轴线平行，第一连接齿轮的中心通孔的内壁的径向截面为非圆形。第二连接齿轮的轴线与连接孔的轴线重合，第二连接齿轮的中心通孔的内壁的径向截面为圆形，第二连接齿轮的中心通孔的外周环绕有连接凸起。连接凸起的外壁的径向截面为对应的非圆形，第二连接齿轮的外径大于第一连接齿轮的外径。旋转电机的输出轴的轴线平行于连接孔的轴线，旋转电机的输出轴可以为非圆形。旋转电机的输出轴插入至第一连接齿轮的中心通孔，以带动第一连接齿轮旋转。第一连接齿轮旋转与第二连接齿轮啮合，以带动第二连接齿轮旋转。旋转支柱插入至第二连接齿轮的中心通孔中，连接凸起插入至连接孔中，以带动连接件旋转。
47.需要说明的是，旋转模组330在安装时侧置，保证第二固定模组320固定的采集棒的轴线可以与插入口230的轴线重合以及竖直设置。旋转模组330可以包括定位架，定位架连接旋转支柱的顶端可基座，以避免旋转齿轮组、连接件脱落。
48.第二驱动模组340用于驱动第二固定模组。第二驱动模组340与第二固定模组连接。第二驱动模组340可以配置成使得第二固定模组在插入口的轴向方向上运动。第二驱动模组340可以包括第二支架、第二齿条和第二驱动电机。第二支架用于承载第二驱动模组340的各部分。第二支架可以具有第二条形开口，第二条形开口沿插入口的轴向方向延伸。第二条形开口的第二端可以敞开。
49.第二齿条用于与第二固定模组连接以及传输动力。第二齿条沿插入口的轴向方向设置。第二齿条的背部可以具有滑轨，滑轨插入口的轴向设置，滑轨滑动安装于第二条形开口中，滑轨的远离第二齿条的一侧与第二固定模组连接。滑轨可以自第二条形开口的第二端滑入至第二条形开口中。
50.第二齿条经第二驱动齿轮与第二驱动电机连接，使得第二齿条在第二驱动电机的驱动作用下在插入口的轴向方向上运动，同时带动第二固定模组在插入口的轴向方向上运动。此时，第二驱动齿轮的轴线为水平延伸，第二驱动齿轮的中心通孔的内壁的径向截面为非圆形。第二驱动电机的输出轴的轴线为水平延伸，第二驱动电机的输出轴的外壁的径向截面为非圆形，使得第二驱动电机的输出轴插入至第二驱动齿轮的中心通孔后带动第二驱动齿轮旋转，从而带动与第二驱动齿轮啮合的第二齿条在插入口的轴向方向上运动。
51.其中，第二驱动模组340可以包括第二封堵件，第二封堵件封堵第二支架的第二端。第二驱动模组340可以包括第二安装件，第二安装件与多个螺栓配合将第二驱动电机安装在第二支架上。
52.第一固定模组300、第一驱动模组310、第二固定模组320、旋转模组330和第二驱动
模组340可以安装至容纳腔中。前板可以具有操作口110，第一固定模组300位于操作口110处。前板可以具有观察口120，收容部20位于观察口120处。第一驱动模组310的相对设置的两侧可以分别具有多个第一连接柱，第一连接柱具有第一固定孔，使得第一驱动模组310与螺栓配合可以安装在右侧板上。第二驱动模组340的相对设置的两侧可以分别具有多个第二连接柱，第二连接柱具有第二固定孔，使得第二驱动模组340与螺栓配合可以安装在顶板的右侧上。第一固定模组300、第一驱动模组310可以集成一体，记为竖直集成。第二固定模组320、旋转模组330和第二驱动模组340可以集成一体，记为上部集成。
53.样本采集装置1的工作过程中，首先将插入有采集棒的试剂瓶通过手动或者机械手的形式放置于竖直集成中，竖直集成将试剂瓶夹紧。竖直集成带动插入有采集棒的试剂瓶向上运动，直至采集棒进入上部集成中。上部集成将采集棒夹紧后，竖直集成带动试剂瓶向下运动以将试剂瓶与采集棒分离。然后上部集成带动采集棒旋转以使得采集棒对准插入口230。接着上部集成带动采集棒水平运动以将采集棒插入插入口230中进行样本采集。采集完成后，上部集成带动采集棒反向运动。然后带动采集棒旋转以使得采集棒对准试剂瓶。接着竖直集成带动试剂瓶向上运动以使得采集棒插入至试剂瓶中。上部集成松开采集棒后，竖直集成带动插入有采集棒的试剂瓶向下运动到指定位置，最后竖直集成松开插入有采集棒的试剂瓶，完成样本采集。
54.本技术实现了无人工介入的对样本进行采集，保证了采集的样本的有效及一致性，减少了人工成本。
55.控制部30可以还包括电控盒350，电控盒350与第一固定电机、第一驱动电机、第二固定电机、旋转电机和第二驱动电机连接，电控盒350配置成控制第一固定电机、第一驱动电机、第二固定电机、旋转电机和第二驱动电机的运行。电控盒350可以安装至后板上。控制部30可以包括多个位置传感器，位置传感器配置成检测第一固定模组300、第二固定模组302的位置、状态。位置传感器可以为光电传感器。电控盒350可以与各位置传感器连接，以根据采集棒和试剂瓶的位置、状态进行控制。控制部30可以还包括多个限位结构，限位结构配置成对第一固定模组300、第二固定模组302进行限位。
56.本实施例的附图中相同或相似的标号对应相同或相似的部件；在本技术的描述中，需要理解的是，若有术语“上”、“下”、“左”、“右”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此附图中描述位置关系的用语仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。
57.以上所述仅为本技术的较佳实施例而已，并不用以限制本技术，凡在本技术的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本技术的保护范围之内。