一种鼻拭子取样机器人及其使用方法与流程

本发明涉及医疗技术领域，具体为一种鼻拭子取样机器人及其使用方法。

背景技术：

核酸检测的物质是病毒的核酸，核酸检测是查找患者的呼吸道标本、血液或粪便中是否存在外来入侵的病毒的核酸，来确定是否被新冠病毒感染，因此一旦检测为核酸“阳性”，即可证明患者体内有病毒存在。

目前核酸检测的取样方法一般有鼻拭子、咽拭子、肛拭子，此三种方法都需要工作人员手动进行，此种情况大大增加了医护工作人员的劳动强度，并且取样的准确率会取决于工作人员的熟练度。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种鼻拭子取样机器人及其使用方法，用于克服现有技术中的上述缺陷。

根据本发明的一种鼻拭子取样机器人，包括外壳，所述外壳内设有一号空腔，所述一号空腔左壁内设有向左贯通的一号通孔，所述一号通孔右侧的所述一号空腔右壁上固设有一号电机，所述一号电机左侧面安装有向左延伸至所述一号通孔内的一号螺纹轴，所述一号空腔后壁上左右滑动连接有集成块，所述集成块内左右贯通设有二号通孔，右侧的所述二号通孔环壁内设有齿圈，所述齿圈与所述一号螺纹轴螺纹连接，所述齿圈左侧的所述二号通孔底壁内设有一号传感器，所述一号螺纹轴的左侧固设有能够触发所述一号传感器的触发圈，所述集成块内设有能够对患者进行鼻拭子取样的取样机构，所述一号空腔上侧的所述外壳内设有开口向上的二号空腔，所述二号空腔能够通过盖板进行封闭并且所述二号空腔内设有能够为所述取样机构提供棉签的供料装置，所述集成块下侧的所述一号空腔后壁内转动连接有一号转动轴，所述一号转动轴上设有塑封膜卷，所述一号转动轴右侧的所述一号空腔后壁内设有二号电机，所述二号电机前侧面安装有二号转动轴，所述一号空腔后侧的所述外壳内设有三号空腔，所述一号转动轴与所述二号转动轴之间的所述一号空腔后壁内设有向后贯通至所述三号空腔内的三号通孔，所述三号通孔内上下滑动连接有拉杆并且所述拉杆向前延伸至所述一号空腔内，所述塑封膜卷内拉出塑封膜绕于拉杆下侧面后固定于二号转动轴环面上，所述二号电机下侧的所述一号空腔右壁上固设有三号电机，所述一号空腔内设有由所述三号电机驱动的封膜装置，所述封膜装置能够将采样完成的棉签封存。

可选的，所述供料装置包括铰接于所述二号空腔后壁上的挡板，所述挡板下侧的所述二号空腔左壁内设有四号电机，所述四号电机右侧面安装有三号转动轴并且所述三号转动轴上设有异形轮，所述挡板的下侧面抵接于所述异形轮的环面，所述二号空腔前侧面内设有向下贯通的通槽，所述通槽的上侧面与摆动至下极限处的挡板上侧面之间能够存在一个供棉签通过的间隙，所述二号空腔底壁上固设有限位块。

可选的，所述取样机构包括所述集成块内向上开口并向前贯通的缺口，所述缺口下侧面连通设有能够放置所述棉签的抵接槽，所述缺口后侧面内连通设有一号滑槽，所述一号滑槽环面内设有一号电磁铁并且所述一号电磁铁前侧的所述一号滑槽内设有摩擦块，所述摩擦块的下侧面为柔性材料并且所述摩擦块能够被所述一号电磁铁吸引，所述摩擦块通过一号弹簧连接于所述一号滑槽的后侧面，所述缺口右侧的所述集成块内设有能够推动位于所述抵接槽内的棉签运动的推动装置，所述抵接槽底壁内设有能够带动所述棉签转动以提高取样准确率的旋转机构。

可选的，所述推动装置包括设于所述集成块内向右开口的二号滑槽，所述二号滑槽内左右滑动连接有气密块，所述气密块右侧面安装有齿面向后的一号齿条，所述二号滑槽上侧面内设有五号电机，所述五号电机下侧面安装有四号转动轴，所述四号转动轴上设有与所述一号齿条啮合的一号齿轮，所述二号滑槽左侧面内设有向左贯通至所述抵接槽内的四号通孔，所述四号通孔内左右滑动连接有顶杆，所述顶杆的左端向左延伸至所述抵接槽内并且所述顶杆的左侧末端安装有压力传感器，所述顶杆与所述四号通孔之间存在气密性。

可选的，所述旋转机构包括连通设于所述抵接槽底壁内的转动槽，所述转动槽右侧面上固设有六号电机，所述六号电机左侧面安装有五号转动轴，所述五号转动轴的左端设有驱动盘，所述驱动盘向上稍延伸至所述抵接槽内。

可选的，所述封膜装置包括安装于所述三号电机左侧并转动连接于所述一号空腔左壁内的二号螺纹轴，所述二号螺纹轴上螺纹连接有两个封切块，两个所述封切块相对而立并且分别位于所述三号通孔的左右两侧，每个所述封切块内都设有一个防粘封切机构，所述三号空腔左右壁内转动连接有五号转动轴，所述封切块行程右侧的所述一号空腔后壁内设有向后贯穿至所述三号空腔内的五号通孔，所述二号螺纹轴通过穿过所述五号通孔的同步带与所述五号转动轴连接，所述三号空腔前壁内上下滑动连接有齿面向后的二号齿条，所述拉杆的后端固定于所述二号齿条的前侧面上，所述五号转动轴上设有与所述二号齿条啮合的二号齿轮，所述三号空腔上下壁内都设有能够使所述二号齿条行程变大的延长槽，所述一号空腔下侧面内设有向下延伸后向前贯通的四号空腔。

可选的，以位于右侧的所述封切块内的防粘封切机构为例，所述防粘封切机构包括所述封切块内向左开口的三号滑槽，所述三号滑槽环壁内设有二号电磁铁，所述二号电磁铁左侧的所述三号滑槽内设有推动块，所述推动块能够被所述二号电磁铁吸引并且所述推动块的右侧面通过数根二号弹簧连接于所述三号滑槽右侧面，环设于所述三号滑槽外环的所述封切块左侧面上设有环形的封切刀，所述封切刀位于所述二号螺纹轴的后侧。

可选的，所述外壳左侧面上设有急停按钮。

可选的，所述通槽后侧面内设有感应器。

一种鼻拭子取样机器人的使用方法，具体步骤如下：

第一步将需要本发明进行工作时工作人员将盖板打开并将棉签放置于二号空腔内，放入二号空腔的棉签的棉签头向左并且棉签堆叠于挡板上侧；

第二步当有患者需要进行进行鼻拭子取样时工作人员引导患者位于本发明的左侧，之后工作人员控制四号电机通电，四号电机通电时通过带动三号转动轴使异形轮转动，异形轮转动时能够带动挡板摆动，此时位于挡板上侧的棉签会通过间隙进入通槽内，进入通槽的棉签会被感应器感应到，此时感应器控制四号电机断电，之后挡板上侧的棉签会停止继续下落，位于通槽内的棉签会下落于抵接槽内并且棉签头位于抵接槽的左侧，之后一号电磁铁断电，此时由于一号弹簧的弹力使摩擦块向前滑动直至摩擦块的下侧面抵接于位于抵接槽内的棉签的上侧面，此时棉签受到使其趋于静止的摩擦力，之后一号电机通电并带动一号螺纹轴旋转，一号螺纹轴转动时带动集成块向左运动，当触发圈触发位于二号通孔内的一号传感器时一号电机断电，此时集成块向左通过一号通孔延伸至外壳的左侧，此时患者位于集成块的左侧并等待接受取样；

第三步此时工作人员使五号电机通电与六号电机通电，五号电机通电时通过带动四号转动轴以及其上的一号齿轮使一号齿条向左运动，一号齿条向左运动时带动气密块向左运动，此时顶杆收到气压作用向左运动并推动棉签向左运动并进入患者鼻腔，六号电机通电时通过带动五号转动轴使驱动盘运动，驱动盘的转动会使与之抵接的棉签转动以便于取样，当棉签的左端触碰到患者的咽部使得压力传感器感受到的压力数值增大时，此时五号电机断电，经过一定时间的采样工作后六号电机断电并且一号电机通电带动一号螺纹轴反转，此时集成块向右滑动至一号空腔内，当集成块运动至初始位置完成复位后一号电机断电并且此时五号电机继续通电，此时顶杆继续向左运动，当气密块运动至左极限处时顶杆推动棉签使其脱离抵接槽，之后五号电机通电带动四号转动轴反转，四号转动轴反转时通过一号齿轮与一号齿条使气密块向右运动，当气密块复位后五号电机断电，此时顶杆也完成复位工作；

第四步被推动下坠的棉签会坠落于塑封膜上，此时三号电机通电并带动二号螺纹轴转动，二号螺纹轴转动时会通过同步带带动五号转动轴转动，五号转动轴通过二号齿轮使二号齿条向上运动，此时拉杆向上运动而封切膜不会被带动向上，同时二号螺纹轴的转动使两个封切块相互靠近直至其上的封切刀相互抵接，此时位于塑封膜上的棉签会被密封于被封切刀封切完成的塑封膜内，完成封切工作后三号电机通电带动二号螺纹轴反转同时二号电磁铁断电，二号电磁铁断电时由于二号弹簧的弹力使推动块滑出并将有可能粘连于封切刀上的包装完成的脱离塑封膜的塑封袋与棉签推落，此时塑封袋与棉签会坠落于四号空腔内供工作人员拾取，二号电磁铁断电一定时间后会自动通电并吸引推动块使其复位，二号螺纹轴反转时使得二号齿条向下运动，此时二号齿条带动拉杆向下运动，当封切块完成复位时三号电机断电，此时拉杆位于三号通孔的下侧并位于两个封切块之间，此时拉杆拉动封切膜进入两个封切块之间，之后二号电机通电并带动二号转动轴转动，二号转动轴转动时会拉动封切膜使被切割过的含有缺口的封切膜绕于二号转动轴环面上并使更新位于两个封切块之间的封切膜，之后二号电机断电，本发明完成复位。

本发明的有益效果是：本发明能够自动对患者进行鼻拭子取样，减轻了医护工作人员的劳动强度；

本发明能够自动对取样完成的棉签进行封装，使其便于运输以及集中检测。

附图说明

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述；显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例，基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

图1是本发明的一种鼻拭子取样机器人的结构示意图；

图2是图1中供料机构的右视示意图；

图3是图1中集成块的结构示意图；

图4是图3中a-a处的结构示意图；

图5是图3中二号滑槽处的结构示意图；

图6是本发明中三号空腔处的结构示意图；

图7是图1中封切块的结构示意图。

具体实施方式

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“内”、“外”、“顶/底端”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发明和简化描述，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，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

参照图1-7，根据本发明的实施例的一种鼻拭子取样机器人，包括外壳11，所述外壳11内设有一号空腔91，所述一号空腔91左壁内设有向左贯通的一号通孔81，所述一号通孔81右侧的所述一号空腔91右壁上固设有一号电机18，所述一号电机18左侧面安装有向左延伸至所述一号通孔81内的一号螺纹轴12，所述一号空腔91后壁上左右滑动连接有集成块13，所述集成块13内左右贯通设有二号通孔82，右侧的所述二号通孔82环壁内设有齿圈14，所述齿圈14与所述一号螺纹轴12螺纹连接，所述齿圈14左侧的所述二号通孔82底壁内设有一号传感器15，所述一号螺纹轴12的左侧固设有能够触发所述一号传感器15的触发圈16，所述集成块13内设有能够对患者进行鼻拭子取样的取样机构101，所述一号空腔91上侧的所述外壳11内设有开口向上的二号空腔92，所述二号空腔92能够通过盖板17进行封闭并且所述二号空腔92内设有能够为所述取样机构101提供棉签的供料装置102，所述集成块13下侧的所述一号空腔91后壁内转动连接有一号转动轴19，所述一号转动轴19上设有塑封膜卷20，所述一号转动轴19右侧的所述一号空腔91后壁内设有二号电机21，所述二号电机21前侧面安装有二号转动轴22，所述一号空腔91后侧的所述外壳11内设有三号空腔93，所述一号转动轴19与所述二号转动轴22之间的所述一号空腔91后壁内设有向后贯通至所述三号空腔93内的三号通孔83，所述三号通孔83内上下滑动连接有拉杆23并且所述拉杆23向前延伸至所述一号空腔91内，所述塑封膜卷20内拉出塑封膜24绕于拉杆23下侧面后固定于二号转动轴22环面上，所述二号电机21下侧的所述一号空腔91右壁上固设有三号电机25，所述一号空腔91内设有由所述三号电机25驱动的封膜装置103，所述封膜装置103能够将采样完成的棉签封存。

优选的，所述供料装置102包括铰接于所述二号空腔92后壁上的挡板26，所述挡板26下侧的所述二号空腔92左壁内设有四号电机，所述四号电机右侧面安装有三号转动轴27并且所述三号转动轴27上设有异形轮28，所述挡板26的下侧面抵接于所述异形轮28的环面，所述二号空腔92前侧面内设有向下贯通的通槽29，所述通槽29的上侧面与摆动至下极限处的挡板26上侧面之间能够存在一个供棉签通过的间隙，所述二号空腔92底壁上固设有限位块30。

优选的，所述取样机构101包括所述集成块13内向上开口并向前贯通的缺口31，所述缺口31下侧面连通设有能够放置所述棉签的抵接槽32，所述缺口31后侧面内连通设有一号滑槽33，所述一号滑槽33环面内设有一号电磁铁34并且所述一号电磁铁34前侧的所述一号滑槽33内设有摩擦块35，所述摩擦块35的下侧面为柔性材料并且所述摩擦块35能够被所述一号电磁铁34吸引，所述摩擦块35通过一号弹簧36连接于所述一号滑槽33的后侧面，所述缺口31右侧的所述集成块13内设有能够推动位于所述抵接槽32内的棉签运动的推动装置104，所述抵接槽32底壁内设有能够带动所述棉签转动以提高取样准确率的旋转机构105。

优选的，所述推动装置104包括设于所述集成块13内向右开口的二号滑槽37，所述二号滑槽37内左右滑动连接有气密块63，所述气密块63右侧面安装有齿面向后的一号齿条39，所述二号滑槽37上侧面内设有五号电机40，所述五号电机40下侧面安装有四号转动轴41，所述四号转动轴41上设有与所述一号齿条39啮合的一号齿轮，所述二号滑槽37左侧面内设有向左贯通至所述抵接槽32内的四号通孔84，所述四号通孔84内左右滑动连接有顶杆42，所述顶杆42的左端向左延伸至所述抵接槽32内并且所述顶杆42的左侧末端安装有压力传感器43，所述顶杆42与所述四号通孔84之间存在气密性。

优选的，所述旋转机构105包括连通设于所述抵接槽32底壁内的转动槽44，所述转动槽44右侧面上固设有六号电机45，所述六号电机45左侧面安装有五号转动轴46，所述五号转动轴46的左端设有驱动盘47，所述驱动盘47向上稍延伸至所述抵接槽32内。

优选的，所述封膜装置103包括安装于所述三号电机25左侧并转动连接于所述一号空腔91左壁内的二号螺纹轴48，所述二号螺纹轴48上螺纹连接有两个封切块49，两个所述封切块49相对而立并且分别位于所述三号通孔83的左右两侧，每个所述封切块49内都设有一个防粘封切机构106，所述三号空腔93左右壁内转动连接有五号转动轴50，所述封切块49行程右侧的所述一号空腔91后壁内设有向后贯穿至所述三号空腔93内的五号通孔85，所述二号螺纹轴48通过穿过所述五号通孔85的同步带51与所述五号转动轴50连接，所述三号空腔93前壁内上下滑动连接有齿面向后的二号齿条52，所述拉杆23的后端固定于所述二号齿条52的前侧面上，所述五号转动轴50上设有与所述二号齿条52啮合的二号齿轮，所述三号空腔93上下壁内都设有能够使所述二号齿条52行程变大的延长槽53，所述一号空腔91下侧面内设有向下延伸后向前贯通的四号空腔94。

优选的，以位于右侧的所述封切块49内的防粘封切机构106为例，所述防粘封切机构106包括所述封切块49内向左开口的三号滑槽54，所述三号滑槽54环壁内设有二号电磁铁55，所述二号电磁铁55左侧的所述三号滑槽54内设有推动块56，所述推动块56能够被所述二号电磁铁55吸引并且所述推动块56的右侧面通过数根二号弹簧57连接于所述三号滑槽54右侧面，环设于所述三号滑槽54外环的所述封切块49左侧面上设有环形的封切刀58，所述封切刀58位于所述二号螺纹轴48的后侧。

优选的，所述外壳11左侧面上设有急停按钮62。

优选的，所述通槽29后侧面内设有感应器61。

一种鼻拭子取样机器人的使用方法，具体步骤如下：

第一步将需要本发明进行工作时工作人员将盖板17打开并将棉签放置于二号空腔92内，放入二号空腔92的棉签的棉签头向左并且棉签堆叠于挡板26上侧；

第二步当有患者需要进行进行鼻拭子取样时工作人员引导患者位于本发明的左侧，之后工作人员控制四号电机通电，四号电机通电时通过带动三号转动轴27使异形轮28转动，异形轮28转动时能够带动挡板26摆动，此时位于挡板26上侧的棉签会通过间隙进入通槽29内，进入通槽29的棉签会被感应器61感应到，此时感应器61控制四号电机断电，之后挡板26上侧的棉签会停止继续下落，位于通槽29内的棉签会下落于抵接槽32内并且棉签头位于抵接槽32的左侧，之后一号电磁铁34断电，此时由于一号弹簧36的弹力使摩擦块35向前滑动直至摩擦块35的下侧面抵接于位于抵接槽32内的棉签的上侧面，此时棉签受到使其趋于静止的摩擦力，之后一号电机18通电并带动一号螺纹轴12旋转，一号螺纹轴12转动时带动集成块13向左运动，当触发圈16触发位于二号通孔82内的一号传感器15时一号电机18断电，此时集成块13向左通过一号通孔81延伸至外壳11的左侧，此时患者位于集成块13的左侧并等待接受取样；

第三步此时工作人员使五号电机40通电与六号电机45通电，五号电机40通电时通过带动四号转动轴41以及其上的一号齿轮使一号齿条39向左运动，一号齿条39向左运动时带动气密块63向左运动，此时顶杆42收到气压作用向左运动并推动棉签向左运动并进入患者鼻腔，六号电机45通电时通过带动五号转动轴46使驱动盘47运动，驱动盘47的转动会使与之抵接的棉签转动以便于取样，当棉签的左端触碰到患者的咽部使得压力传感器感受到的压力数值增大时，此时五号电机40断电，经过一定时间的采样工作后六号电机45断电并且一号电机18通电带动一号螺纹轴12反转，此时集成块13向右滑动至一号空腔91内，当集成块13运动至初始位置完成复位后一号电机18断电并且此时五号电机40继续通电，此时顶杆42继续向左运动，当气密块63运动至左极限处时顶杆42推动棉签使其脱离抵接槽32，之后五号电机40通电带动四号转动轴41反转，四号转动轴41反转时通过一号齿轮与一号齿条39使气密块63向右运动，当气密块63复位后五号电机40断电，此时顶杆42也完成复位工作；

第四步被推动下坠的棉签会坠落于塑封膜24上，此时三号电机25通电并带动二号螺纹轴48转动，二号螺纹轴48转动时会通过同步带51带动五号转动轴50转动，五号转动轴50通过二号齿轮使二号齿条52向上运动，此时拉杆23向上运动而封切膜24不会被带动向上，同时二号螺纹轴48的转动使两个封切块49相互靠近直至其上的封切刀58相互抵接，此时位于塑封膜24上的棉签会被密封于被封切刀49封切完成的塑封膜内，完成封切工作后三号电机25通电带动二号螺纹轴48反转同时二号电磁铁55断电，二号电磁铁55断电时由于二号弹簧57的弹力使推动块54滑出并将有可能粘连于封切刀49上的包装完成的脱离塑封膜24的塑封袋与棉签推落，此时塑封袋与棉签会坠落于四号空腔94内供工作人员拾取，二号电磁铁55断电一定时间后会自动通电并吸引推动块54使其复位，二号螺纹轴48反转时使得二号齿条52向下运动，此时二号齿条52带动拉杆23向下运动，当封切块49完成复位时三号电机25断电，此时拉杆24位于三号通孔83的下侧并位于两个封切块49之间，此时拉杆24拉动封切膜24进入两个封切块49之间，之后二号电机21通电并带动二号转动轴22转动，二号转动轴22转动时会拉动封切膜24使被切割过的含有缺口的封切膜绕于二号转动轴22环面上并使更新位于两个封切块49之间的封切膜24，之后二号电机21断电，本发明完成复位。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。