一种高精度采样夹指及采样机器人

本发明属于核酸检测设备，更具体地，涉及一种高精度采样夹指及采样机器人。

背景技术：

1、流行性传染病由于传感器能力强、传播途径广，所以极易在人群中传播开来，一般流行性传染病的传播途径为呼吸传播和接触传播，这其中，呼吸传播是指病原体通过患者通过咳嗽，打喷嚏，说话等方式产生含有病原体的飞沫进入到空气进行传播，接触传播是指病原体经过患者或虫蝇等媒介直接或者间接接触进行传播。由于对新发传染病不能做到精准预测，因此，在对传染病防控过程中，通常采用核酸采样机器人对患者进行采样，以避免检测人员与患者接触，造成检测人员感染。

2、现有的采样机器人在对患者进行采样检测时，通过将棉签伸入患者检测部位内，并在检测部位内运动，以进行采样，这个采集方法的问题在于，棉签与机器人连接较松时，棉签容易掉落，棉签与机器连接较紧时，棉签容易戳到患者检测部位，导致出现安全隐患。

技术实现思路

1、针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本发明提供一种高精度采样夹指，旨在使得机器人与棉签连接的松紧程度可控。

2、为实现上述目的，本发明提供一种高精度采样夹指，用于患者采样，包括夹指组件，所述夹指组件与采样机器人连接，所述夹指组件可在所述采样机器人带动下沿第一方向和第二方向运动；

3、所述夹指组件包括公夹指和母夹指，所述公夹指设于所述母夹指一侧，所述公夹指和所述母夹指分别设有第一夹持部和第二夹持部，所述第一夹持部和所述第二夹持部用于夹持棉签，所述第一夹持部靠近所述采样机器人一侧的第一方向上设有与所述采样机器电连接的第一受力传感器，所述第二夹持部的第二方向上设有所述采样机器电连接的第二受力传感器；

4、所述夹指组件包括第一状态和第二状态，当所述夹指组件处于第一状态时，所述第一夹持部与所述第二夹持部能够夹紧所述棉签，所述第一受力传感器和所述第二受力传感器满足第一状态数值，所述夹指组件能够沿第一方向运动，使得所述夹指组件从第一状态变为所述第二状态；当所述夹指组件处于第二状态时，所述第一夹持部与所述第二夹持部能够允许所述棉签活动，所述第一受力传感器和所述第二受力传感器满足第二状态数值，所述夹指组件沿第一方向运动，并在所述第二受力传感器检测数值变化时，所述夹指组件够朝远离所述患者方向运动。

5、在一实施例中，当所述夹指组件处于第二状态时，所述第一受力传感器满足第一预设数值时，所述夹指组件能够沿第二方向运动；

6、当所述第二受力传感器满足第二预设数值时，所述夹指组件够朝远离所述患者方向运动，并驱使所述公夹指与所述母夹指夹紧所述棉签。

7、在一实施例中，所述第一受力传感器和所述第二受力传感器满足第一状态数值时，所述夹指组件以第一速率运动；

8、所述第一受力传感器和所述第二受力传感器满足第二状态数值，所述夹指组件以第二速率运动，所述第一速率大于所述第二速率。

9、在一实施例中，其特征在于，第一夹持部和所述第二夹持部分别自所述公夹指和所述母夹指的内侧面凸设、以呈k字形，所述第一夹持部和所述第二夹持部分别自所述公夹指和所述母夹指内侧面错开。

10、在一实施例中，述公夹指内侧面凹设有供所述第二夹持部伸入的第一避位腔，所述公夹指内侧面交替设有多个所述第一夹持部和所述第一避位腔，且多个所述第一夹持部和所述第一避位腔沿第一方向布设于所述公夹指内侧面；

11、所述母夹指内侧面凹设有供所述第一夹持部伸入的第二避位腔，所述母夹指内侧面交替设有多个所述第二夹持部和所述第二避位腔，且多个所述第二夹持部和所述第二避位腔沿第一方向布设于所述母夹指内侧面。

12、在一实施例中，所述第二受力传感器设于所述母夹指远离所述采样机器人一侧的避位腔内。

13、在一实施例中，所述公夹指内侧面还设于缓冲装置，所述缓冲装置设于所述第一受力传感器远离采样机器人一侧；

14、所述缓冲装置包括橡胶垫和压缩弹簧，所述橡胶垫和所述压缩弹簧均沿第一方向设置，且所述橡胶垫设于所述压缩弹簧远离采样机器人一侧。

15、在一实施例中，所述公夹指内侧面凸设有安装座，所述安装座设有开口，所述开口沿第一方向贯穿所述安装座，以形成供所述橡胶垫和所述压缩弹簧放置的安装腔。

16、在一实施例中，所述高精度采样夹指还包括电动夹指，所述电动夹指包括驱动电机、第一连接部和第二连接部，所述第一连接部和所述第二连接部设于所述驱动电机两输出轴的两侧，所述驱动电机用于驱动所述第一连接部和所述第二连接部相互靠近或者远离，所述第一连接部和所述第二连接部分别连接所述公夹指和所述母夹指。

17、本发明还提供一种采样机器人，包括机械臂，所述机械臂上安装有上述权利要求中任一项所述的高精度采样夹指。

18、总体而言，通过本发明所构思的以上技术方案与现有技术相比，能够取得下列有益效果：

19、通过上述设置第一受力传感器和第二受力传感器能够检测棉签的夹紧和活动状态，实现棉签夹紧状态可控，并根据棉签的夹紧和活动状态以分别控制采样机器人进行不同方向的运动，以完成采样操作，同时预设无感检测触发力，以实现患者能够实现无感采样检测且安全性高，此外，本申请的高精度采样夹指结构简单，相较于使用多维传感器，完成采样的设备，无需处理冗余信息，以提高可靠性。

技术特征：

1.一种高精度采样夹指，用于患者采样，其特征在于，包括夹指组件，所述夹指组件与采样机器人连接，所述夹指组件可在所述采样机器人带动下沿第一方向和第二方向运动；

2.如权利要求1所述的高精度采样夹指，其特征在于，当所述夹指组件处于第二状态时，所述第一受力传感器满足第一预设数值时，所述夹指组件能够沿第二方向运动；

3.如权利要求1所述的高精度采样夹指，其特征在于，所述第一受力传感器和所述第二受力传感器满足第一状态数值时，所述夹指组件以第一速率运动；

4.如权利要求1至3中任一项所述的高精度采样夹指，其特征在于，第一夹持部和所述第二夹持部分别自所述公夹指和所述母夹指的内侧面凸设、以呈k字形，所述第一夹持部和所述第二夹持部分别自所述公夹指和所述母夹指内侧面错开。

5.如权利要求4所述的高精度采样夹指，其特征在于，所述公夹指内侧面凹设有供所述第二夹持部伸入的第一避位腔，所述公夹指内侧面交替设有多个所述第一夹持部和所述第一避位腔，且多个所述第一夹持部和所述第一避位腔沿第一方向布设于所述公夹指内侧面；

6.如权利要求5所述的高精度采样夹指，其特征在于，所述第二受力传感器设于所述母夹指远离所述采样机器人一侧的避位腔内。

7.如权利要求4所述的高精度采样夹指，其特征在于，所述公夹指内侧面还设于缓冲装置，所述缓冲装置设于所述第一受力传感器远离采样机器人一侧；

8.如权利要求7所述的高精度采样夹指，其特征在于，所述公夹指内侧面凸设有安装座，所述安装座设有开口，所述开口沿第一方向贯穿所述安装座，以形成供所述橡胶垫和所述压缩弹簧放置的安装腔。

9.如权利要求4所述的高精度采样夹指，其特征在于，所述高精度采样夹指还包括电动夹指，所述电动夹指包括驱动电机、第一连接部和第二连接部，所述第一连接部和所述第二连接部设于所述驱动电机两输出轴的两侧，所述驱动电机用于驱动所述第一连接部和所述第二连接部相互靠近或者远离，所述第一连接部和所述第二连接部分别连接所述公夹指和所述母夹指。

10.一种采样机器人，其特征在于，所述采样机器人包括机械臂，所述机械臂上安装有包括权利要求1至9中任一项所述的高精度采样夹指。

技术总结
本发明公开了一种高精度采样夹指及采样机器人。该高精度采样夹指包括与采样机器人连接的夹指组件，并可在采样机器人带动下沿第一方向和第二方向运动，夹指组件包括第一夹持部和第二夹持部、第一受力传感器和第二受力传感器，夹指组件包括第一状态和第二状态，当夹指组件处于第一状态时，第一夹持部和第二夹持部能够夹紧棉签，夹指组件能够沿第一方向运动，使得夹指组件从第一状态变为第二状态，当夹指组件处于第二状态时，第一夹持部和第二夹持部允许棉签活动，第二受力传感器检测数值变化时，夹指组件够朝远离所述患者方向运动。通过这样设置，能够实现棉签夹紧状态可控，并采样过程安全性高。

技术研发人员：严思杰,蔡文琪,倪华康,王子玮,丁汉
受保护的技术使用者：华中科技大学
技术研发日：
技术公布日：2024/1/12