[發(fā)明專利]一種自動化生物樣本處理的機械臂裝置

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• 申請?zhí)枺?/td>: 202010980333.0
• 申請日: 2020-09-17
• 公開（公告）號: CN112060067A
• 公開（公告）日: 2020-12-11
• 發(fā)明（設計）人: 何農躍;王超
• 申請（專利權）人: 南京中大生物信息研究院有限公司
• 主分類號: B25J9/02
• 分類號: B25J9/02;B25J9/12;B25J15/00;B25J19/00
• 代理公司: 南京中律知識產權代理事務所(普通合伙) 32341
• 代理人: 祝坤

本發(fā)明公開一種自動化生物樣本處理的機械臂裝置，包括工作臺、三軸機械臂、多通道移液器、機械抓手；工作臺上表面設置有多組工位；三軸機械臂包括X軸機械臂、Y軸機械臂、Z軸機械臂，分別獨立地沿工作臺水平面的X軸、Y軸、Z軸方向固定安裝及移動；多通道移液器可拆卸地固定安裝在一組Z軸機械臂下端；機械抓手通過機械連接件固定安裝在另一組Z軸機械臂下端。本發(fā)明通過集成三軸機械臂、多通道移液器和機械抓手來自動實現(xiàn)生物樣本處理過程中液體試劑和耗材的轉移，具有快速、靈活的特點，為高通量核酸檢測、自動化病原體鑒定等提供重要手段。

技術領域

本發(fā)明涉及一種機械臂裝置，特別是涉及一種自動化生物樣本處理的機械臂裝置。

背景技術

機械臂在自動化儀器和設備中應用廣泛，無論是在傳統(tǒng)的工業(yè)制造、貨物搬運等領域還是新興的智能機器人、醫(yī)療設備等方面都有出色的表現(xiàn)。

隨著科技的發(fā)展，用于實驗室或臨床檢驗的自動化實驗平臺功能日趨完善，通過在同一平臺上組合多種實驗耗材、試劑、模塊等可實現(xiàn)自動化實驗流程，效率高且污染較少，能夠廣泛運用在各種實驗中。

在自動化實驗中，需要頻繁進行吸放液體和抓取耗材等操作，并將液體或耗材轉移到需要的位置，這要求平臺具有高精度定位裝置和功能可靠的吸放液、耗材抓取等模塊進行協(xié)作，快速完成平臺內的樣本處理操作。

發(fā)明內容

本發(fā)明的目的是提供一種自動化生物樣本處理的機械臂裝置，以解決上述現(xiàn)有技術存在的問題，能夠實現(xiàn)樣本處理中樣本、試劑和耗材的精確轉移。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了如下方案：本發(fā)明提供一種自動化生物樣本處理的機械臂裝置，包括：工作臺、三軸機械臂、多通道移液器、機械抓手；所述工作臺上表面設置有多組工位；

所述三軸機械臂包括X軸機械臂、Y軸機械臂、Z軸機械臂，分別獨立地沿工作臺水平面的X軸、Y軸、Z軸方向固定安裝及移動，其中X軸機械臂沿工作臺水平面固定安裝在工位的一側；Y軸機械臂設置有兩組，獨立地間隔滑動安裝在X軸機械臂上表面同一側的兩端；Z軸機械臂設置有兩組，獨立地滑動安裝在一組Y軸機械臂的一側；

所述多通道移液器可拆卸地固定安裝在一組Z軸機械臂下端；

所述機械抓手通過機械連接件固定安裝在另一組Z軸機械臂下端。

優(yōu)選的，其中所述X軸機械臂、Y軸機械臂、Z軸機械臂的運動方向X軸、Y軸、Z軸為兩兩夾角為90°。

優(yōu)選的，所述多通道移液器設置為空氣置換方式的結構，用于吸和/或放試劑或物體，包括移液槍頭和第三電機，所述移液槍頭可拆卸地固定安裝在多通道移液器前端，設置為帶空氣濾芯的槍頭結構；所述第三電機用于驅動移液槍頭沿Z軸方向運動。

優(yōu)選的，所述機械抓手包括機械手指、傳動結構外殼、滾動軸承、傳動結構、第二電機、減速器；所述機械手指一側固定安裝在傳動結構外殼底部一端；所述傳動結構外殼另一端通過滾動軸承與傳動結構相連接；所述傳動結構的上端通過第二電機與減速器固定連接。

優(yōu)選的，還包括反向轉軸、第一電機，所述機械手指一端通過螺紋與反向轉軸固定安裝，所述反向轉軸與第一電機傳動連接，反向轉軸通過機械連接件固定安裝在傳動結構外殼底部

優(yōu)選的，每組機械手指均獨立地設置有一組壓力傳感器，所述壓力傳感器固定安裝在機械手指內表面，用于傳送和/或收集機械手指的抓取力度數(shù)據。

優(yōu)選的，所述三軸機械臂的每一組機械臂上、所述多通道移液器上均獨立地設置有一組限位傳感器，用于傳送和/或收集機械臂的位置移動數(shù)據。

優(yōu)選的，還包括控制模塊，所述控制模塊通過CAN總線獨立地與每組限位傳感器、每組壓力傳感器、電機、第一電機、第二電機進行通信方式連接，用于數(shù)據和工作指令的交換。