鼻咽拭子采樣機器人的功能子系統

2022-03-15 09:39:53

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鼻咽拭子采樣機器人的各個功能子系統是完成核酸檢測過程不可或缺的組成部分。

1、任務機械臂子系統

任務機械臂子系統是整個系統中最為核心的子系統，需要參與到整個采樣過程中，主要實現自主取咽拭子、咽拭子核酸采樣和咽拭子存放保存等操作任務。

任務機械臂子系統包括ＵＲ機械臂、末端夾持器和視覺相機等。ＵＲ機械臂具有６個自由度，末端額定負載為５ｋｇ，臂展為８５０ｍｍ，可以滿足機器人在咽拭子采樣過程中操作任務的工作空間需求。末端夾持器選用增廣智能的電動模組，并針對咽拭子的管子專門設計了夾持機構。視覺相機選用紅外雙目視覺相機，用于人體口腔的定位。六維力／力矩傳感器用于監視機械臂末端夾持的咽拭子與口腔內壁采樣過程中的接觸力，當接觸力超過一定閾值后，機械臂進入柔順控制模式，自動調節咽拭子與口腔內壁的接觸力，讓接觸力始終保持在閾值范圍內，從而不會對人體口腔造成傷害。

2、下巴托自動升降平臺

下巴托自動升降平臺子系統可以根據被采集者坐定高度自動調整下巴托升降平臺。下巴托升降平臺上固定了人體頭部模型，人體模型在口腔里固定了１個口含器（咬嘴），用于機械臂末端的視覺相機的口腔定位。

3、咽拭子存儲系統

咽拭子存儲子系統能對一次性采樣咽拭子采樣管進行批量存儲，并且具有咽拭子采樣管頂出和夾緊功能，通過機械臂可以實現咽拭子的自動取出操作。

4、采樣后咽拭子保存系統

采樣后咽拭子保存子系統主要用于核酸檢測機器人采樣后的咽拭子封存和存儲。

5、信息交互子系統

信息交互子系統負責實現篩查人員的互動式實名登記（人臉＋ＩＤ）、流行病情況自主詢問與建議、引導取樣全過程、耗品廢棄物與樣品保存情況顯示與提醒，以及測溫過程引導等工作。