[發明專利]柔性裝夾旋轉裝置和方法

在審

• 申請號: 202111052327.X
• 申請日: 2021-09-08
• 公開（公告）號: CN113662589A
• 公開（公告）日: 2021-11-19
• 發明（設計）人: 姜鵬;原敏喬;曹策;程恩瑤;喬丹;張雪鵬
• 申請（專利權）人: 中國科學院長春光學精密機械與物理研究所
• 主分類號: A61B10/00
• 分類號: A61B10/00;G01L5/00
• 代理公司: 長春中科長光知識產權代理事務所(普通合伙) 22218
• 代理人: 高一明;郭婷

本發明提供一種柔性裝夾旋轉裝置和方法，其中裝置包括：套管、安裝在套管一端的轉接組件、安裝在套管的外圓柱面上的軸承、一部分固定在套管內的中心桿，安裝在套管內的直線軸承、卡簧、彈簧、壓力傳感器和傳感器壓板，安裝在中心桿一端的裝夾套管、安裝在裝夾套管內的彈片；本發明采用彈片來裝夾咽拭子，裝夾力度輕柔，對中性及可靠性好，防止了咽拭子在裝夾時出現折斷現象；同時，當咽拭子在采樣時遇到的阻力較大時，彈片與咽拭子會發生相對滑動，減少了不適感；本發明設有緩沖結構和壓力傳感器，緩沖結構起緩沖的作用，提高了咽拭子采樣的舒適性；同時壓力傳感器能實時反饋壓力值的變化情況，提高了咽拭子采樣的安全性。

技術領域

本發明涉及醫療器械領域，特別涉及一種柔性裝夾旋轉裝置和方法。

背景技術

為實現咽拭子的自動采樣，咽拭子采樣裝置需要安裝有固定咽拭子的裝夾器；傳統的咽拭子裝夾器的夾持力大且無法感知采樣時接觸力的大小，在采樣過程中容易產生危險，不滿足安全性的要求；同時，傳統的咽拭子夾持器不具有緩沖結構和便于裝配咽拭子的對中設計，因此不便于咽拭子的自動裝配且采樣的舒適性很差；另外，傳統的咽拭子夾持器為剛性固定咽拭子，容易使咽拭子的桿部折斷。

發明內容

本發明的目的是為了克服現有技術的缺陷，提出了一種柔性裝夾旋轉裝置和方法。

為實現上述目的，本發明采用以下具體技術方案：

本發明提出的柔性裝夾旋轉裝置，包括：套管、安裝在套管的一端用于和其他外部組件連接的轉接組件、安裝在套管的外圓柱面上的軸承、一部分固定在套管內且另一部分伸出套管用于傳遞力的中心桿、在套管內分別安裝有套在中心桿上用于支撐及潤滑中心桿的直線軸承、用于固定直線軸承的卡簧、壓力傳感器和用于傳遞力及將壓力傳感器壓緊在轉接組件上的傳感器壓板、安裝在中心桿和傳感器壓板之間用于緩沖中心桿運動的彈簧，安裝在中心桿一端用于承載及固定咽拭子的裝夾套管、安裝在裝夾套管內用于壓緊咽拭子的彈片。

優選地，在套管上靠近轉接組件的一端的外圓柱面上設有通槽；在中心桿上靠近彈簧的一端設有定位鍵；定位鍵和通槽配合，保證套管旋轉時帶動中心桿同時旋轉。

優選地，在套管的外圓柱面上設有用于軸向定位軸承的軸肩。

優選地，在傳感器壓板的一端開設有用于固定彈簧的環槽，環槽的尺寸和彈簧的尺寸相同。

優選地，壓力傳感器選用薄膜傳感器。

優選地，在裝夾套管的軸向，一組彈片的數量至少為3個，且所有彈片的安裝位置共線；在裝夾套管的徑向，彈片的組數不少于3組，且各組彈片沿圓周均勻分布。

優選地，在轉接組件上設有用于使壓力傳感器的線腳穿過的通孔。

優選地，裝夾套管靠近咽拭子的一端為中空圓臺的形狀，中空圓臺的內孔孔徑與咽拭子的桿部直徑相同。

本發明提出的一種柔性裝夾旋轉方法，包括以下步驟：

S1、人工或通過機械手將咽拭子裝夾在裝夾套管上，咽拭子的桿部被彈片壓緊固定；

S2、柔性裝夾旋轉裝置帶動咽拭子同步旋轉并移動，當咽拭子接觸到被采樣部位時，彈簧緩沖咽拭子的頭部對被采樣部位的沖擊，并將力傳導到壓力傳感器上；

S3、壓力傳感器在接到力的信號后，停止移動柔性裝夾旋轉裝置，同時保持柔性裝夾旋轉裝置帶動咽拭子轉動，當咽拭子的頭部在被采樣部位旋轉采樣完成后，停止旋轉并反向移動柔性裝夾旋轉裝置，將咽拭子移離被采樣部位，完成咽拭子采樣。

本發明能夠取得以下技術效果：