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一种咽试子无人值守的自动采样装置的制作方法

时间:2022-02-10 阅读: 作者:专利查询

一种咽试子无人值守的自动采样装置的制作方法

1.本实用新型设计咽拭子领域,具体涉及一种咽试子无人值守的自动采样装置。


背景技术:

2.核酸检测是目前新型冠状病毒感染的主要检测手段,而咽拭子采样唾液,是目前诊断新型冠状病毒感染在最主要的采样方法。
3.鉴于新型冠状病毒具有人际传播能力,而经呼吸道飞沫和密切接触为其主要的传播途径。检测者咳嗽、用力呼吸等可产生大量飞沫或气溶胶,具有较高交叉感染的风险。
4.在咽拭子采样操作过程中医务人员须与检测者近距离接触,容易造成医务人员可能会被传染,同时面对无数有可能的患者,医务人员的外防护装置会被污染,检测者同时会面对被污染的医务人员的外防护装置。进一步的,医务人员的疲劳度,人员稀缺也是容易造成检测采样的环节出现问题,以及,医务人员的消毒方法也有可能会影响外防护装置的消毒效果,对检测者及医务人员造成交叉感染。
5.而采集咽拭子过程因不同医务人员水平的差异、心理的畏惧、且咽拭子采样复杂,咽拭子采集操作的不规范导致了拭子质量的差异,检测结果容易出现假阴性,影响对病情的判断。


技术实现要素:

6.本实用新型要解决的技术问题在于,针对现有技术的上述缺陷,提供一种咽拭子采样传送带及采样装置,避免人工采样所带来的交叉传染风险。
7.本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是:提供一种咽试子无人值守的自动采样装置,包括:
8.采样运输机构,带动传送带本体沿着传送带本体的长度方向运输,所述传送带本体沿长度方向隔离预装有多个咽试子采样体;
9.采样机构,采样机构包括具有采样口的采样台,所述采样运输机构带动传送带本体将咽试子采样体依次经过采样口。
10.其中,较佳方案是:所述咽试子采样体为中空结构,所述传送带本体包括与中空结构连通的操作预留孔;所述自动采样装置还包括咽试子采样驱动机构,所述咽试子采样驱动机构的驱动端穿过操作预留孔伸入咽试子采样体的中空结构,以带动咽试子采样体采样操作。
11.其中,较佳方案是:所述咽试子采样驱动机构包括三维气动软体机械联动模块和移动结构,所述移动结构带动三维气动软体机械联动模块移动并穿过操作预留孔伸入咽试子采样体内,所述三维气动软体机械联动模块带动咽试子采样体进行三维运动。
12.其中,较佳方案是:所述三维气动软体机械联动模块包括探棒本体和三维气动夹持软体,所述三维气动夹持软体分别与移动结构和探棒本体连接,所述三维气动夹持软体带动探棒本体进行三维运动。
13.其中,较佳方案是:所述传送带本体在咽试子采样体处设置有摄像头观测孔,所述采样机构还包括第一摄像头,所述第一摄像头经过摄像头观测孔获取口腔内咽部的图像信息。
14.其中,较佳方案是:所述采样机构还包括设置在采样口处用于定位口面部的下巴支撑台,所述下巴支撑台设置在采样口的下端边处。
15.其中,较佳方案是:所述自动采样装置还包括样品回收机构,所述样品回收机构包括剪切结构、回收瓶运输结构和回收瓶封装结构,所述自动采样装置的采样运输机构带动传送带本体,并将经过采样口后的咽试子采样体再移动至剪切结构处,所述剪切结构剪切咽试子采样体的采集端部,所述回收瓶运输结构运输回收瓶至回收位以收纳剪切后的采集端部,所述回收瓶封装结构将回收瓶封装。
16.其中,较佳方案是:所述回收瓶运输结构包括至少一个沿运输方向设置且放置回收瓶的回收放置位,所述回收瓶运输结构带动回收放置位依次经过剪切结构所对应的回收位和回收瓶封装结构所对应的封装位。
17.其中,较佳方案是:所述样品回收机构还包括回收结构,所述回收结构包括夹持部和伸缩部,所述伸缩部带动夹持部在剪切结构处和回收位之间运动,所述夹持部夹紧夹紧回收瓶。
18.其中,较佳方案是:所述咽试子采样体为柔性可形变材质,且为中空结构;其中,
19.所述样装置还包括负压机构和设置在剪切结构处的正压吹风机构,所述负压机构包括与咽试子采样体的中空结构连通的负压吸附口,所述负压吸附口吸附并使咽试子采样体的端部回缩至传送带本体中;所述正压吹风机构包括与咽试子采样体的中空结构连通的吹风口,所述吹风口向咽试子采样体吹风使端部凸出至剪切结构的剪切位上。
20.其中,较佳方案是:所述自动采样装置还包括支架主体和升降机构,所述采样机构设置在支架主体上,所述升降机构带动采样机构相对于支架主体升降移动,根据采样人调整采样机构的采样台的高度位置。
21.其中,较佳方案是:所述自动采样装置还包括第二摄像头和人脸识别模块,所述人脸识别模块通过第二摄像头获取的人脸信息进行人脸识别。
22.其中,较佳方案是:所述样品回收机构还包括消毒模块,所述消毒模块在剪切结构接剪切操作完成后对剪切结构或整个样品回收机构内部进行杀菌消毒;所述消毒模块为红外消毒模块或高温消毒模块。
23.其中,较佳方案是:所述采样装置还包括温控存储仓,从所述回收瓶运输结构运输回的回收瓶放入温控存储仓中,进行温控保护。
24.其中,较佳方案是:所述采样装置还包括医疗废弃物存储仓,从所述采样运输机构运输回的传送带本体在打包处理后放入医疗废弃物存储仓中,进行存储。
25.本实用新型的有益效果在于,与现有技术相比,本实用新型通过人机协作的方式,可以自动、轻柔、快速、准确地对采样样品完成无污染、全隔离、可标识的规范化、模块化完成咽部组织的采样任务,提高采样准确度,提高被采样人员的舒适度;采样者与采样操作者保持相对独立,使整个口咽拭子采样实现了完全隔离,采样更安全,采样更迅速,整体更智能化;实现采样流程的自动化衔接,降低了采样操作者的劳动强度及可感染性,提供了自主采样的可能性,各功能组件模块化,提升生物样本采集的规范性、保证标本质量,实现了口
咽拭子采样的规范化、模块化;拆装和维修方便,可独立集成于各种采样机器人平台,与多种类型的采样机械臂兼容,拓展了采样范围;以及,可独立集成于各种采样机器人平台,与多种类型的采样机械臂兼容,拓展了采样范围。
附图说明
26.下面将结合附图及实施例对本实用新型作进一步说明,附图中:
27.图1是本实用新型采样装置整体的结构示意图;
28.图2是本实用新型采样运输机构的结构示意图;
29.图3是本实用新型传送带本体的结构示意图一;
30.图4是本实用新型传送带本体的结构示意图二;
31.图5是本实用新型咽试子采样驱动机构的结构示意图;
32.图6是本实用新型三维气动软体机械联动模块的结构示意图;
33.图7是本实用新型样品回收机构的结构示意图;
34.图8是本实用新型回收瓶运输结构的结构示意图;
35.图9是本实用新型剪切结构的方向一结构示意图;
36.图10是本实用新型剪切结构的方向二结构示意图。
具体实施方式
37.现结合附图,对本实用新型的较佳实施例作详细说明。
38.如图1至图3所示,本实用新型提供采样装置的较佳实施例。
39.一种采样装置,包括采样运输机构和采样机构,采样运输机构带动传送带本体沿着传送带本体310的长度方向运输,所述传送带本体310沿长度方向隔离预装有多个咽试子采样体320;采样机构包括具有采样口201的采样台200,所述采样运输机构带动传送带本体310将咽试子采样体320依次经过采样口 201。
40.具体地,采样运输机构带动传送带本体310传输,且经过特定位置,如采样台200的采样口201,当传送带本体310经过采样口201时,采样运输机构停止传送带本体310运动,使传送带本体310上的一咽试子采样体320停留在采样口201上。当在采样口201处完成采样后,采样运输机构再带动传送带本体310传输,将后续没有使用过的咽试子采样体320再依次运输至采样口201 中。
41.在一个实施例中,并参考图4,咽试子采样体320包括采样座321和采样棒322,其中,传送带本体310沿着长度方向设置有多个安装区,采样棒322 通过采样座321固设在对应的安装区中,封装层覆盖设置在对应的安装区上,咽试子采样体320设置在传送带本体310与封装层在之间,封装层包括拆除面,咽试子采样体320设置在拆装面所对应的位置上;或者,封装层可在传送带本体310上拆除设置,以暴露采样。封装层不仅具有将咽试子采样体320进行封装,使咽试子采样体320与外界隔离确保咽试子采样体320的卫生的作用,封装层还能通过自身拆除或设置拆除结构,使咽试子采样体320暴露在外,便于用户进行咽拭子采样。其中,封装层可以用户手动拆除,或者通过机器设备自动拆除。
42.在另一个实施例中,所述采样机构还包括设置在采样口201处的下巴支撑台,所述下巴支撑台设置在采样口201的下端边处。用户在采样口201进行采样时,将下巴放到下巴
支撑台上,便于准确进行口腔采集,定位采样人的口面部。封装层采用标准淋膜纸,一方面对咽拭子咽试子采样体320进行环氧乙烷消毒后的保护,另一方面在下巴支撑台处作为护层使用,提高检测时候的安全性。
43.在另一个实施例中,并参考图1,采样装置还包括第二摄像头111和人脸识别模块,人脸识别模块通过第二摄像头111获取的人脸信息进行人脸识别。用户的身份可通过视觉采集人像系统进行识别,或者通过手机显示的二维码进行身份识别,当然可以两者结合使用。其中,用户的手机显示的二维码会与所用咽试子采样体320和回收瓶531,进行数据绑定。其中,还可以设置显示屏112,从而显示用户信息,并进行信息核对。
44.其中,用户进行面容识别或/和手机二维码识别后,分配用于一次性的采样棒322及样品瓶,进行标识的唯一性绑定。
45.在一个实施例中,所述采样装置还包括医疗废弃物存储仓,从所述采样运输机构运输回的传送带本体310在打包处理后放入医疗废弃物存储仓中,进行存储;采样运输机构可以直接将传送带本体310运输至医疗废弃物存储仓中,也可以运输至一位置处,采用第三方设备再运输至医疗废弃物存储仓中,也可以通过人工将已经卷绕好的传送带本体310运输至医疗废弃物存储仓中,医疗废弃物存储仓中具有隔离作用,每次打开并关闭医疗废弃物存储仓后需要进行消毒处理,放置空气凝结病毒以防止较差感染。
46.如图4至图6所示,本实用新型提供咽试子采样驱动机构的较佳实施例。
47.咽试子采样体320为中空结构,优选为采样棒322为中空结构,所述传送带本体310包括与中空结构连通的操作预留孔312;所述采样装置还包括咽试子采样驱动机构,所述咽试子采样驱动机构的驱动端穿过操作预留孔312伸入咽试子采样体320的中空结构,以带动咽试子采样体320采样操作。实际工作中,当用户将封装层拆除并使咽试子采样体320外露后,可将嘴巴靠近并使咽试子采样体320伸入嘴巴中,此时,咽试子采样驱动机构的驱动端带动咽试子采样体320进行运动,如伸缩运动或三维运动,获取咽后壁、扁桃体隐窝或侧壁等部位的采样样品,实现有效地采样,提高采样样品的合格率。其中,咽试子采样体320也可以为实心结构。
48.在一个实施例中,并参考图5和图6,所述咽试子采样驱动机构包括三维气动软体机械联动模块和移动结构,所述移动结构带动三维气动软体机械联动模块移动并穿过操作预留孔312伸入咽试子采样体320内,所述三维气动软体机械联动模块带动咽试子采样体320进行三维运动。移动结构控制三维气动软体机械联动模块移动并穿过操作预留孔312进入采样棒322内,使三维气动软体机械联动模块的端部顶靠采样棒322的端部,并可控制采样棒322在用户口腔中进行三维移动,获取咽后壁及扁桃体隐窝、侧壁等部位的采样样品,实现有效地采样,提高采样样品的合格率。
49.通过三维气动软体机械联动模块实时做出力度及位置调整,采用精准的作用力反馈技术,保证咽试子采样体320在碰到咽后壁之后停止前进并及时采集足够样本。
50.在另一个实施例中,三维气动软体机械联动模块包括探棒本体410和三维气动夹持软体420,三维气动夹持软体420分别与移动结构和探棒本体410连接,三维气动夹持软体420带动探棒本体410进行三维运动。三维气动夹持软体420一方面使固定探棒本,另一方面是带动探棒本体410进行各角度摆动,如上下翘、左右摆动等,使探棒本体410能带动采样棒322在移动空间范围内进行无死角移动,且移动距离、碰撞力度可控。
51.在另一个实施例中,移动结构包括基座450,设置在基座450上的轨道451,以及设置在轨道451的上的滑块440,而三维气动软体机械联动模块的三维气动夹持软体420设置在滑块440上,滑块440的移动带动三维气动夹持软体 420移动,从而带动探棒本体410进行前后移动。在实际移动过程中,可以带动探棒本体410的端部刚好与采样棒322的端部顶靠,也可以带动探棒本体 410的端部抵靠采样棒322的端部后再向前移动,从而使采样棒322的端部向前变形,以深入口腔内部。以及,在三维气动软体机械联动模块进行三维移动中,还可以配合移动结构实现不同前后方向的三维移动。三维气动夹持软体 420通过多个管道421实现三维运动,通过不同管道的形变,带动整体三维气动夹持软体420的朝向变化。
52.在另一个实施例中,并参考图3,所述传送带本体310在咽试子采样体320 处设置有摄像头观测孔311,所述采样机构还包括第一摄像头,所述第一摄像头经过摄像头观测孔311获取口腔内咽部的图像信息。建立相应数据库,根据数据库确认用户的年龄及性别,并选择对应的采样深度及采样范围,再利用第一摄像头识别咽后壁及扁桃体隐窝、侧壁等部位,在有效采集区域内并进行咽试子采样体320的跟踪,三维气动软体机械联动模块和移动结构利用第一摄像头识别定位采样区域,自动采集样品,且根据咽试子采样体320的位置实时做出力度及位置调整,再通过精准的作用力反馈技术,确保咽试子采样体320 端部在碰到咽后壁之后停止运动,并及时采集足够样本。
53.当然,咽试子采样驱动机构还可以是其他不同结构,只要带动传送带本体 310在口腔中实现自动采集即可,如伸缩杆结构,如摇摆结构等。
54.如图7至图10所示,本实用新型提供样品回收机构的较佳实施例。
55.所述采样装置还包括样品回收机构,所述样品回收机构包括剪切结构 510、回收瓶运输结构530和回收瓶封装结构540,所述采样装置的采样运输机构带动传送带本体310,并将经过采样口201后的咽试子采样体320再移动至剪切结构510处,所述剪切结构510剪切咽试子采样体320的采集端部,所述回收瓶运输结构530运输回收瓶531至回收位以收纳剪切后的采集端部,所述回收瓶封装结构540将回收瓶531封装。
56.剪切结构510剪切咽试子采样体320的采集端部,并垂直掉落或机械移动至回收瓶运输结构530上的回收瓶531中。在咽试子采样体320采集完用户口腔样品后,先通过采样运输机构带动传送带本体310运输,将咽试子采样体 320经过采样口201后再移动至剪切结构510处,剪切结构510将咽试子采样体320的采集端部剪切,剪切结构510剪切咽试子采样体320的采集端部并垂直掉落或机械移动至回收瓶运输结构530上的回收瓶531中,其中,从而实现样品的回收,可以是一个采集端部对应一个回收瓶531,也可以多个采集端部对应一个回收瓶531,完成回收瓶531封装后将回收瓶531运输至存储区域中。为了避免交叉感染,剪切结构510尽量剪切靠采样座321方向的位置,且完成一个回收瓶531收集后,剪切结构510还需要进行消毒、清洁处理。以及,剪切后的采集端部采用无接触方式回收至回收瓶531,优选在回收瓶531设置在剪切结构510下方,回收瓶531的瓶口朝向上,采样棒322的端部剪切口可以自动垂直掉落在瓶口中。
57.在一个实施例中,所述样品回收机构还包括回收结构520,所述回收结构 520包括夹持部和伸缩部,所述伸缩部带动夹持部在剪切结构510处和回收位之间运动,所述夹持部夹紧回收瓶531。例如,回收瓶运输结构530将回收瓶 531带动到剪切结构510正下方,伸缩部带动夹持部夹紧回收瓶531上升至采集端部处,并采集剪切后的采集端部,并下降将回收
瓶运输结构530的回收放置位5301中,实现单个或多个回收。其中,伸缩部可以为螺纹式伸缩结构。
58.在另一个实施例中,所述回收瓶运输结构530包括至少一沿运输方向设置且放置回收瓶531的回收放置位5301,所述回收瓶运输结构530带动回收放置位5301依次经过剪切结构510所对应的回收位和回收瓶封装结构540所对应的封装位。其中,回收瓶封装结构540可以将运输过来没有封装盖的回收瓶 531进行封盖封装,也可以先将带动封装盖的回收瓶531进行封装盖拆除,再在回收瓶531收集满样品后将封装盖重新封装。优选地,瓶口盖旋转开启和旋紧模块自动完成。以及,回收瓶531在回收瓶运输结构530带动下,进入温度受控的样品模块仓保存,等待医疗工作人员进行样品检测后处理。
59.在另一个实施例中,回收瓶531为开盖打开方式,回收瓶封装结构540 实现回收瓶531的开盖和闭盖操作,实现回收瓶531的回收与封装。
60.在另一个实施例中,所述样品回收机构还包括消毒模块,所述消毒模块在剪切结构接剪切操作完成后对剪切结构或整个样品回收机构内部进行杀菌消毒;所述消毒模块为红外消毒模块或高温消毒模块。即完成每次剪切后,对剪切位置进行消毒处理,也可以在回收瓶封装结构540封装后对整个内部结构进行消毒处理,避免交叉感染。红外消毒模块通过发射红外射线进行消毒操作,当然紫外射线也行,高温消毒模块是通过产生瞬时(预设时间内到达并维持一定时间的高温状态)高温,进行细菌消灭操作。
61.在另一个实施例中,所述采样装置还包括温控存储仓,从所述回收瓶运输结构530运输回的回收瓶531放入温控存储仓中,进行温控保护。可以通过回收瓶运输结构530直接将回收瓶531运输至温控存储仓中,也可以通过回收瓶运输结构530运输在指定位置,通过第三方机械手结构或上料结构进行运输,也可以采用人工运输。温控存储仓中为动态温控环境,确保回收瓶531处于指定的温度环境中。
62.本实用新型中,提供吹负压机构和风机构的较佳实施例。
63.所述咽试子采样体320为柔性可形变材质,且为中空结构;其中,所述样装置还包括负压机构和设置在剪切结构510处的正压吹风机构,所述负压机构包括与咽试子采样体320的中空结构连通的负压吸附口,所述负压吸附口吸附并使咽试子采样体320的端部回缩至传送带本体310中;所述正压吹风机构包括与咽试子采样体320的中空结构连通的吹风口,所述吹风口向咽试子采样体 320吹风使端部凸出至剪切结构510的剪切位上。通过负压吸附口的吸附力,使咽试子采样体320内翻,将咽试子采样体320的端部回缩至传送带本体310 中,进行样品保护,避免在后续运输过程中被污染,确保样品的准确性。
64.在一个实施例中,医疗废弃物处理系统在机器的经过空气过滤的正压强区域外,传送剪除咽拭子咽试子采样体320的预封装带至医疗废弃物处理模块箱重新缠绕成卷或打包处理,等待医疗工作人员进行医疗垃圾后处理。
65.在另一个实施例中,传送带本体310是垂直方向的传输,从一卷绕盘传输至下一卷绕盘,而回收瓶运输结构530是水平方向的传输。
66.本实用新型中,提供支架主体和升降机构的较佳实施例。
67.所述采样装置还包括支架主体和升降机构,所述采样机构设置在支架主体上,所述升降机构带动采样机构相对于支架主体升降移动,调整采样机构的采样台200的高度位置。升降机构的主要作用是根据用户的身高,如站立的身高或坐立的身高,及时调整采样机
构相对于支架主体的高度,从而确保采样机构的采样口201能与用户的嘴巴齐平或略低于用户嘴巴,提高用户采用时的舒适性,提高采样机构的适用性。
68.本实用新型中,提供采样间的较佳实施例。
69.一种采样间,包括采样间主体、空气净化器和采样装置,采样间主体设置有一独立空间,空气净化器设置在独立空间内,采样装置设置在独立空间内。采样间主体设置有进出门,从而使一人单独进入独立空间,每当一用户完成检测采样后,还可以进行空气交换、空间消毒,避免交叉传染。
70.在一个实施例中,采样人员在采样前先预判断体温,如采样装置上的红外温度检测设备,如采样装置外的红外温度检测设备,体温正常后进入采样间主体进行采样或控制采样装置可以进行采样。
71.以上所述者,仅为本实用新型最佳实施例而已,并非用于限制本实用新型的范围,凡依本实用新型申请专利范围所作的等效变化或修饰,皆为本实用新型所涵盖。