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鼻咽拭子采样机器人的功能子系统

2022-03-15 09:42:10

鼻咽拭子采样机器人的各个功能子系统是完成核酸检测过程不可或缺的组成部分。

1、任务机械臂子系统

任务机械臂子系统是整个系统中Z为核心的子系统,需要参与到整个采样过程中,主要实现自主取咽拭子、咽拭子核酸采样和咽拭子存放保存等操作任务。

任务机械臂子系统包括 UR 机械臂、末端夹持器和视觉相机等。UR 机械臂具有6 个自由度,末端额定负载为5kg,臂展为850 mm,可以满足机器人在咽拭子采样过程中操作任务的工作空间需求。末端夹持器选用增广智能的电动模组,并针对咽拭子的管子专门设计了夹持机构。视觉相机选用红外双目视觉相机,用于人体口腔的定位。六维力/力矩传感器用于监视机械臂末端夹持的咽拭子与口腔内壁采样过程中的接触力,当接触力超过一定阈值后,机械臂进入柔顺控制模式,自动调节咽拭子与口腔内壁的接触力,让接触力始终保持在阈值范围内,从而不会对人体口腔造成伤害。

2、下巴托自动升降平台

下巴托自动升降平台子系统可以根据被采集者坐定高度自动调整下巴托升降平台。下巴托升降平台上固定了人体头部模型,人体模型在口腔里固定了1个口含器(咬嘴),用于机械臂末端的视觉相机的口腔定位。

3、咽拭子存储系统

咽拭子存储子系统能对一次性采样咽拭子采样管进行批量存储,并且具有咽拭子采样管顶出和夹紧功能,通过机械臂可以实现咽拭子的自动取出操作。

4、采样后咽拭子保存系统

采样后咽拭子保存子系统主要用于核酸检测机器人采样后的咽拭子封存和存储。

5、信息交互子系统

信息交互子系统负责实现筛查人员的互动式实名登记(人脸 +ID)、流行病情况自主询问与建议、引导取样全过程、耗品废弃物与样品保存情况显示与提醒,以及测温过程引导等工作。




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