[發明專利]開關蓋套件和具有開關蓋功能的機器人

在審

• 申請號: 201811221918.3
• 申請日: 2018-10-19
• 公開（公告）號: CN109264651A
• 公開（公告）日: 2019-01-25
• 發明（設計）人: 王曉軍
• 申請（專利權）人: 北京鎂伽機器人科技有限公司
• 主分類號: B67B3/20
• 分類號: B67B3/20;B67B3/28;B67B7/14
• 代理公司: 北京挺立專利事務所(普通合伙) 11265
• 代理人: 葉盛

一種開關蓋套件和具有開關蓋功能的機器人，所述開關蓋套件包括第一電機、第一絲杠、固定座和用于抓緊目標蓋子的爪結構；所述第一絲杠從所述第一電機的輸出端伸出，所述固定座具有螺紋孔，所述第一絲杠穿過所述螺紋孔并與所述固定座螺紋連接；所述爪結構固定于所述第一絲杠上，當啟動所述第一電機，所述第一絲杠帶動所述爪結構旋轉并帶動所述爪結構沿所述第一絲杠的軸向方向移動。本發明中，通過將第一電機、固定座、第一絲杠以及爪結構進行直線式布置，從而使得開關蓋套件的結構更加緊湊，尺寸可以盡可能最小化，相比于現有技術中的電缸+同步帶的結構尺寸大大減小，節省了占用空間。

技術領域

本發明涉及機器人領域，特別是一種開關蓋套件、一種具有開關蓋功能的機器。

背景技術

機器人與操作機(例如起重機或者純機械設備)兩者最根本的不同在于起重機等純機械設備是由人來控制驅動器，而機器人是由計算機編程控制機器人爪，使用時機器人主要是根據預定的路線從一個初始位置夾取目標物體(例如，試管)到目標位置。

隨著經濟社會的發展，機器人的應用領域越來越廣，例如生命科學領域。在生命科學領域，對樣本的檢驗是重要的一環，例如在醫院的檢驗科需要對采集的血液、尿液等樣本進行各種化驗，在微生物檢驗實驗室需要對采集的樣本進行微生物檢測，在基因測序實驗室需要對基因進行測序等，這樣通過檢驗可以得到各種檢測結果，進而能夠幫助醫生或者其他檢驗人員判斷被檢樣本(或被檢人)的狀態。而在機器人還沒有出現或者出現了但是還沒有廣泛推廣的初期，上述檢測過程基本都是由人工完成的，當然也有些可能是通過純機械裝置完成的。

而隨著自動化技術的進步，現在的檢測過程已經由人工向自動化檢測方向發展了。不過在整個檢測的很多環節還需要人工的參與，例如血液檢測時，通常將被檢人員的血液收集到試管中，試管是用試管蓋封閉的，這樣在運輸過程中不易灑出、不易被二次污染，在送到實驗室進行檢測時，就需要檢測人員先將瓶蓋打開、再對試管內的血液進行處理，檢測完后再將試管的瓶蓋蓋上，最終進行存儲/廢棄等操作。然而開關蓋操作由檢測人員手工完成不僅浪費資源(在實驗室，一般檢測人員均為高級知識分子)，而且對于有些樣品，在開蓋時容易對操作人員的身體健康造成影響，例如，有些樣品在打開蓋時容易產生氣溶膠，而氣溶膠會影響操作人員的身體健康，因此需要機器或者設備代替人工執行開關蓋操作，從而保證檢測人員的身體健康。

現有技術中出現了一些用于開關蓋的技術方案，例如專利號為201720197286.6、名稱為“樣本試管開蓋上蓋裝置”的中國實用新型專利，在該專利中公開了一種單一試管的開蓋上蓋(上蓋即關蓋)方案。具體的，開蓋上蓋裝置包括設置在試管固定裝置旁的底座、安裝在底座上的電動轉臺、安裝在電動轉臺上方的垂直運動電缸，垂直運動電缸上固定連接有支架，支架可以隨垂直運動電缸上下運動。在支架上安裝有轉動裝置(包括旋轉電機和皮帶傳動裝置)，轉動裝置的下方設置有夾爪。上述開關蓋裝置主要通過以下步驟實現開蓋操作：首先電動轉臺轉動，使得電動夾爪轉動至盛放有樣本試管的樣本試管盤的上方，然后垂直運動電缸帶動夾爪下降并夾取樣本試管，隨后電動轉臺再次轉動，帶動電動夾爪將夾取的樣本試管放置于底座旁的試管固定裝置處并固定，然后使旋轉電機轉動，并帶動皮帶傳動裝置轉動，從而帶動電動夾爪旋轉，進而實現開蓋操作。

然而，上述開蓋上蓋裝置存在以下缺陷：

1、爪結構的尺寸較大，只能對單一的試管進行開關蓋操作，無法實現同時對多個試管進行開關蓋操作，特別是對于相鄰試管距離較近的情況，由于對爪結構的尺寸要求較為嚴格，因此爪結構尺寸較大時無法實現對多個試管同時進行開關蓋操作；

2、開關蓋時，試管需要從試管放置的孔位先移動到試管固定處，然后才能進行開關蓋操作，耗時較長，工作效率較低，而且，采用電缸+皮帶的方式，使得裝置整體的尺寸較大，要求有足夠大安裝空間；

3、只能對單一試管進行開關蓋操作，不能實現流水線作業，當需要檢測的樣本特別多(例如基因檢測一次檢測幾十上百個樣本)時，工作效率特別低下；