[發明專利]一種移動式咽拭子取樣機器人

在審

• 申請號: 202010692267.7
• 申請日: 2020-07-17
• 公開（公告）號: CN111820952A
• 公開（公告）日: 2020-10-27
• 發明（設計）人: 汪家道;翁鼎;龐作波;張傳彬;陳磊
• 申請（專利權）人: 清華大學
• 主分類號: A61B10/00
• 分類號: A61B10/00
• 代理公司: 北京科石知識產權代理有限公司 11595
• 代理人: 劉艷春

本發明涉及一種移動式咽拭子機器人系統，具體涉及移動式咽拭子取樣機器人及配套系統和操作軟件。本發明多用于移動檢測點的咽拭子取樣操作，醫生可進行流程干涉和取樣位置修正。整套系統在咽拭子取樣過程中能夠保證醫患隔離，能夠在全自動或部分人工干預情況下完成接觸判斷、采樣質量判斷、咽拭子取樣、咽拭子頭切斷轉移、操作手消毒等工作，并同步記錄包括但不限于采集力量、采集部位等數據，大大降低以新冠為代表高感染性傳染病對醫護人員的影響，減輕醫護人員的身體、心里負擔，節省防護服、手套的醫療資源，并且該套移動式咽拭子取樣機器人，可以直接與移動平臺連接，實現快速移動咽拭子采集點的構建及咽拭子采集取樣。

技術領域

本發明涉及一種移動式咽拭子取樣執行器，具體涉及具體涉及可移動式咽拭子取樣機器人及配套系統和操作軟件。本發明適用于醫學咽拭子取樣工作，能夠實現醫患隔離，全自動或部分人工干預情況下，完成咽拭子取樣的整套工作流程，并記錄相關數據。

背景技術

Corona Virus Disease 2019(COVID-19)國內稱之為新型冠狀病毒肺炎(下面簡稱為新冠肺炎)，是一種急性感染性肺炎，新冠肺炎患者初期癥狀多以發熱、乏力、干咳為主，后期逐漸轉變為呼吸困難嚴重等表現，并同時伴隨患者自身多種綜合性疾病集中爆發。其傳染潛伏期為1-14天，并且其潛伏期即具有感染性。因此，如何快速準確篩查新冠肺炎感染者是對預防和控制新型冠狀病毒的傳播的首要手段。目前多以咽拭子采樣的方式采集患者咽部的菌群信息，從而做出判斷。

在對新冠病毒的傳播途徑研究中發現，呼吸道飛沫、密切接觸是其主要的傳播途徑，但是氣溶膠傳播也能夠使其快速傳播。因此，咽拭子采樣過程中，醫護人員的防護就顯得尤為重要，稍有不小心，則會導致自身的生命健康受到威脅。因此如何使得在咽拭子采樣過程中，實現醫患分離，同時實現高精度、高準確度的咽拭子采集流程，對于預防新冠肺炎的傳播、保護醫療工作者，是很有意義的。同時伴隨著咽拭子采集形式的多樣性，對于室外快速移動式采集方式的需求，也是咽拭子采集的一大研究方向。

發明內容

本發明的目的是針對現有技術存在的難點，提出一種移動式咽拭子取樣機器人及配套系統和操作軟件。本發明涉及的整套系統在咽拭子取樣過程中能夠保證醫患隔離，大大降低以新冠為代表高感染性傳染病對醫護人員的影響，減輕醫護人員的身體、心里負擔，節省防護服、手套的醫療資源。

本發明所述的一種咽拭子取樣機器人，由一個多自由度機械臂1、柔性氣動操作手2、力傳感器3、攝像頭4、咽拭子管陣列固定位5、培養液管陣列固定位6、培養液試管工作位7、培養液試管擰蓋與剪斷系統8、滅活箱9、咬口器10、咬口器支架11、柜體12組成，可以實現醫患隔離，能夠在全自動或部分人工干預情況下完成接觸判斷、采樣質量判斷、咽拭子取樣、咽拭子頭切斷轉移、操作手消毒等工作，并同步記錄包括但不限于采集力量、采集部位等數據，并且該套移動式咽拭子取樣機器人，可以直接與移動平臺連接，實現快速移動咽拭子采集點的構建及咽拭子采集取樣。

多自由度機械臂，具備多自由度設計，能夠實現夾取、運輸、旋擰等咽拭子取樣過程必須的動作，末端連接柔性氣動操作手2、力傳感器3、攝像頭4，并可通過IO接口實現間斷和連續動作控制。

柔性氣動操作手，采用氣動控制方式，能夠自適應夾取不同尺寸的咽拭子管和培養液瓶，并具有額外的氣動手指可以對咽拭子桿部進行輔助固定。柔性氣動操作手、力傳感器、攝像頭等的具體特點引用專利。

咽拭子管陣列固定位和培養液管陣列固定位，其特征在于：該種陣列式固定位，主要包括陣列式定位裝置本體，快速緊固機構，定位機構，能夠實現咽拭子試管以及培養液管的快速緊固定位，同時結合定位裝置，實現試管在三維空間內坐標的快速定位，從而完成機械臂陣列式抓取相關部件的功能。其咽拭子管夾持固定位、培養液管夾持固定位等的具體特點引用專利波波負責的夾持專利。