一种自动采样机器人的制作方法

本发明涉及自动化设备，尤其涉及一种自动采样机器人。

背景技术：

1、正常人咽峡部培养应有口腔正常菌群，而无致病菌生长。咽部的细菌均来自外界，正常情况下不致病，但在机体全身或局部抵抗力下降和其他外部因素下可以出现感染等而导致疾病。因此，咽部拭子细菌培养能分离出致病菌，有助于白喉、化脓性扁桃体炎、急性咽喉炎等的诊断。

2、咽部是病毒聚集较多的地方，咽拭子标本就是医用棉签，从人体的咽部蘸取少量分泌物，采取的样本就是咽拭子标本，为了检验呼吸道疾病病毒类型，往往通过咽拭子可以方便快捷准确地检测出病毒类型。

3、在如今流行性疾病频发的大环境下，咽拭子筛查是疫情防控的重要手段，咽拭子的采集通常为具有一定经验的医生或护士进行操作，在医护人员紧张的情况下无法进行大范围的筛查，同时现有的咽拭子采集工作人员与被采样者面对面的采集方法，被采样者的飞沫容易直接飞向咽拭子采集工作人员的面部，筛查过程中，每个咽拭子采集工作人员每天要进行千余次采集操作，增加了咽拭子采集工作人员的感染风险。

技术实现思路

1、鉴于上述的分析，本发明实施例旨在提供一种自动采样机器人，用以解决背景技术中所提出的问题。

2、为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

3、一种自动采样机器人，包括壳板、试管条形码扫描器、显示控制器、第一开口槽、驱动机构和采样装置；6个所述壳板拼接成方形壳体，方形壳体内部设有驱动机构，所述驱动机构连接有采样装置，第一个所述壳板表面安装有试管条形码扫描器和显示控制器，第一个所述壳板和与其相邻的第二个所述壳板内均开设有供采样装置探出壳板的第一开口槽。

4、进一步的，第二个所述壳板表面安装有读卡器。

5、进一步的，第二个所述壳板表面安装有超声波传感器。

6、进一步的，所述驱动机构包括y滑台构件、x滑台构件、水平旋转构件、支撑横板和支撑竖板；所述y滑台构件滑动连接有x滑台构件，所述x滑台构件滑动连接有水平旋转构件，所述水平旋转构件上端安装有支撑横板，所述支撑横板端部安装有支撑竖板。

7、进一步的，所述采样装置包括采样机、壳料定位块、压力传感器、摄像头、亮光灯珠、三杆摆动构件、棉签探出压力传导构件和棉签插槽；所述采样机端部设有用于安装一次性防护壳料的壳料定位块、用于安装采集棉签拭子的棉签插槽、用于识别采集区域的摄像头和用于照亮口腔的亮光灯珠，所述采样机内部设有连接棉签插槽的三杆摆动构件，所述三杆摆动构件用于控制采集棉签拭子在咽部划动，且所述三杆摆动构件包括3个伸缩杆件，伸缩杆件之间平行且不再同一平面上，所述三杆摆动构件连接有棉签探出压力传导构件，所述棉签探出压力传导构件连接有压力传感器。

8、进一步的，第一个所述壳板表面安装有usb连接器。

9、进一步的，第一个所述壳板表面安装有开关按钮。

10、进一步的，第一个所述壳板表面安装有急停复位按钮。

11、进一步的，所述壳板表面安装有用于封堵所述第一开口槽的滑动盖板。

12、进一步的，所述方形壳体内部设有用于稳固方形壳体结构的铝合金框架。

13、进一步的，所述显示控制器内集成有显示控制面板和控制系统，所述显示控制器用于控制采样设备的运行速度、采集方式和收集采样者的采集视频信息。

14、进一步的，所述显示控制器控制的采集方式包括采集棉签十人一管、采集棉签五人一管和采集棉签一人一管。

15、进一步的，所述驱动机构包括往复运动动力装置和转动伸缩装置；所述往复运动动力装置一侧安装有转动伸缩装置。

16、进一步的，所述往复运动动力装置包括驱动电机、输出轴、第一转动杆、第二转动杆、直齿条、直齿轮和第一传动轴；所述驱动电机安装在输出轴的一侧，所述输出轴另一侧安装有第一转动杆，所述第一转动杆转动连接有第二转动杆，所述第二转动杆转动连接有直齿条，所述直齿条啮合有直齿轮，所述直齿轮一侧安装有第一传动轴。

17、进一步的，所述往复运动动力装置还包括定位杆、第一轴承和限位板；所述定位杆一端固定有第一轴承，所述第一轴承套设在所述第一传动轴上，所属定位杆中部固定有一对限位板，所述限位板设在直齿条的两侧。

18、进一步的，所述转动伸缩装置包括伸缩机构、主动锥齿轮、第一被动锥齿轮、第二被动锥齿轮、第二传动轴和第三中空传动轴；所述主动锥齿轮两侧分别铰接有第一被动锥齿轮和第二被动锥齿轮，所述第一被动锥齿轮中部安装有第三中空传动轴，所述第二被动锥齿轮中部安装有第二传动轴，所述第二传动轴与所述第三中空传动轴具有相同的转动轴线，所述第二传动轴和第三中空传动轴的上端部均安装有伸缩机构，所述第二传动轴和第三中空传动轴端部的伸缩机构在完全伸长时的夹角为90°。

19、进一步的，所述伸缩机构包括伸缩固定块、主动接触固定圆杆、被动接触滑动圆杆、第二l形连接杆、限位插块、伸缩套杆、交叉铰接杆和收回弹簧；所述伸缩固定块内部开设有供被动接触滑动圆杆滑动的第一圆柱形槽，且所述伸缩固定块内部还开设有垂直于第一圆柱形槽的第二圆柱形槽，所述主动接触固定圆杆接触连接被动接触滑动圆杆，且所述主动接触固定圆杆一端固定在所述壳板上，所述伸缩固定块一侧固定有第二l形连接杆的一端，第二l形连接杆的另一端安装有伸缩套杆，所述伸缩套杆的固定部分的初始段与所述伸缩套杆的伸缩末节的伸缩段通过交叉铰接杆连接，所述被动接触滑动圆杆一侧固定有用于改变交叉铰接杆形状的限位插块，所述交叉铰接杆的两个上下位置对应的铰接部之间安装有收回弹簧。

20、进一步的，所述第二传动轴连接的所述伸缩机构的伸缩套杆为7节段的伸缩套杆，所述第三中空传动轴的所述伸缩机构的伸缩套杆为2节段的伸缩套杆。

21、进一步的，所述主动锥齿轮、第一被动锥齿轮和第二被动锥齿轮中部均安装有第二轴承座，安装在所述主动锥齿轮中部的第二轴承座与其余两个第二轴承座之间通过第一l形连接杆连接。

22、进一步的，6个所述壳板拼接成的方形壳体内部还设有消毒装置，所述消毒装置包括消毒水箱、第一输液软管、第二输液管、延迟送液装置、二级隔离壳体、喷液头和支撑板；所述消毒水箱连接有2个第一输液软管，2个所述第一输液软管的端部均连接有延迟送液装置，2个所述延迟送液装置连接有第二输液管，2个所述第二输液管分别连接有二级隔离壳体内的2个隔离区域，所述二级隔离壳体内的2个隔离区域内均设有喷液头，2个隔离区域内的喷液头分别通过所述二级隔离壳体内的毛细通道与所述第二输液管连接，所述二级隔离壳体与所述壳板之间通过支撑板连接。

23、进一步的，所述延迟送液装置包括圆弧活塞缸、圆弧活塞杆、圆弧套杆、第三连接杆、延时弹簧、单向进液阀和单向出液阀；所述圆弧活塞缸内滑动连接有圆弧活塞片，所述圆弧活塞片一侧固定有圆弧活塞杆，所述圆弧活塞杆外部套设有圆弧套杆，所述圆弧套杆内安装有延时弹簧，且所述圆弧套杆端部固定有第三连接杆，所述圆弧活塞缸内部安装有单向进液阀和单向出液阀。

24、进一步的，所述消毒装置还包括设在方形壳体底端中部的紫外线消杀灯，所述紫外线消杀灯在采样装置位于二级隔离壳体内时亮起。

25、上述技术方案的至少具由如下有益效果之一：

26、(1)本发明的自动控制采样设备结构小巧，可置于办公桌等平面上进行咽拭子采样操作，便于设立采样点及撤离，成本低，使用方便；

27、(2)本发明的自动控制采样设备，被采样者和咽拭子采集工作人员之间呈90度，避免了被采样者的飞沫飞向咽拭子采集工作人员，保护咽拭子采集工作人员在工作过程中被传播细菌和病毒的风险；

28、(3)本发明的三杆摆动构件、棉签探出压力传导构件和压力传感器的设置标准的模拟了采样者手部的运动轨迹，在确保采集到咽部样本的同时避免了采集力度大对被采样者造成伤害或不适；

29、(4)棉签拭子通过采样头内的摄像头检测采集区域，控制采集棉签拭子自动移动至采集区域进行采集，再通过摄像头采集的图像内口腔位置和压力传感器可自行判断采集是否成功，使咽拭子采集无需进行专业的医护培训，非专业人员通过使用说明即可快速上手操作；

30、(5)本发明的往复运动装置、转动伸缩装置和采样装置的设置使本自动控制采样设备的采样装置为2个交替使用，其中一个采样装置由被采样者安装一次性防护壳料和采集棉签拭子并进行口腔内采样，另一个采样装置由采样者进行一次性防护壳料和采集棉签拭子的取下并将采集棉签拭子的端部折断放入试管的操作，提升采集效率；

31、(6)本发明由一个驱动电机实现了2个采集装置进行90°的往复运动，同时实现了采集装置进出方形壳体的操作，减小了自动控制采样设备的生产成本，便于推广使用；

32、(7)本发明的消毒装置由转动伸缩装置进行驱动，在转动伸缩装置运动的过程中自动对采样装置进行消毒，保证了被采样者的采集棉签拭子样本不被污染；

33、(8)本发明的自动控制采样设备具有身份识别功能，能够通过身份证读卡器和摄像头确认被检测者的身份，避免盗刷和误刷的发生，同时被检测者的检测照片及视频会被储存，以便溯源。

34、本发明中，上述各技术方案之间还可以相互组合，以实现更多的优选组合方案。本发明的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分优点可从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过说明书以及附图中所特别指出的内容中来实现和获得。