[发明专利]咽拭子采集机器人系统

权利要求书

1.一种咽拭子采集机器人系统，其特征在于，所述咽拭子采集机器人系统包括：执行端（1）、机械臂（2）、显示设备（3）、人机交互设备（4）和工作站（5），其中，所述执行端（1）与所述工作站（5）信号连接；所述机械臂（2）与所述工作站（5）信号连接；所述显示设备（3）与所述工作站（5）信号连接；所述人机交互设备（4）与所述工作站（5）信号连接；

所述执行端（1）包括：夹持装置（11）、图像采集装置（12）、夹爪支架（13）、执行端主体（14）、安装座（15）；

所述夹持装置（11）包括左、右夹爪（111）、螺栓（112）、平行闭合气爪（113）和排气节流阀（114），其中，所述左、右夹爪（111）采用弹性材料制造而成，用于咽拭子棉签的夹持固定；所述左、右夹爪（111）由螺栓（112）固定在平行闭合气爪（113）上，排气节流阀（114）连接压缩管与平行闭合气爪（113），控制气爪张合速度；

所述机械臂（2）为六自由度串联机械臂，所述机械臂（2）与所述工作站（5）信号连接，与所述执行端（1）机械固定连接，所述机械臂（2）配置为：所述机械臂（2）根据从所述工作站（5）接收的控制信号，带动所述执行端（1）绕所述执行端（1）中心轴线旋转，使所述执行端（1）夹持的棉签在口、鼻腔旋转，棉签与样本充分接触，完成样本采集工作；

所述执行端主体（14）是一个封闭的腔体，是所述执行端（1）的联动装置，所述执行端主体（14）包括伺服电机（1401），所述伺服电机（1401）启动后带动所述夹持装置（11）做轴向进退动作，以便所述夹持装置（11）夹持的棉棒探入预设采样范围，完成样本采集工作。

2.根据权利要求1所述的咽拭子采集机器人系统，其特征在于，所述执行端（1）配置为：所述执行端（1）根据所述工作站（5）发送的样本采集控制指令，按照预设路径探入预设采样位置，并对患者的鼻咽、咽喉部的预设采集路径进行采样操作；采样操作完成以后，所述执行端（1）将获取的采样图像信息发送至所述工作站（5）。

3.根据权利要求1或2所述的咽拭子采集机器人系统，其特征在于，所述显示设备（3）与所述工作站（5）信号连接，所述显示设备（3）配置为：所述显示设备（3）根据所述工作站（5）发送的显示数据向用户展示图像。

4.根据权利要求1或2所述的咽拭子采集机器人系统，其特征在于，所述人机交互设备（4）与所述工作站（5）信号连接，医生通过所述人机交互设备（4）配置的输入设备输入样本采集指令，所述人机交互设备（4）将此采集指令传输至所述工作站（5）；其中所述人机交互设备（4）获取用户控制所述执行端（1）空间运动的操作，由所述人机交互设备（4）控制所述机械臂（2），带动所述执行端（1），进而带动棉签完成；而所述执行端（1）的往复运动由所述执行端（1）主体驱动完成。

5.根据权利要求1所述的咽拭子采集机器人系统，其特征在于，所述图像采集装置（12）配置为拍摄口腔内部环境，利用无线功能与所述工作站（5）连接。

6.一种使用如权利要求1-5任一项所述的咽拭子采集机器人系统的操作方法，其特征在于，所述方法包括：

医生通过人机交互设备（4）配置的输入设备输入样本采集指令，所述人机交互设备（4）将此采集指令传输至工作站（5）；

所述执行端（1）根据所述工作站（5）发送的样本采集控制指令，按照预设路径探入预设采样位置，并对患者的鼻咽、咽喉部的预设采集路径进行采样操作；

所述采样操作包括：启动伺服电机（1401），所述伺服电机（1401）的输出轴带动微型联轴器（1403）转动，所述微型联轴器（1403）带动滚珠丝杠（1406）转动，所述滚珠丝杠（1406）上的丝杠螺栓（1407）和丝杠螺母座（1408）推动夹爪支架（13）沿导向条（1411）进行直线往复运动，从而推动夹持装置的棉棒进行轴向进出运动；

采样操作完成以后，所述执行端（1）将获取的采样图像信息发送至工作站（5）；

所述显示设备（3）根据所述工作站（5）发送的显示数据向用户展示图像。