核酸采样设备及采样控制方法与流程

1.本发明涉及医疗设备技术领域，尤其涉及一种核酸采样设备及采样控制方法。


背景技术：

2.现有的核酸采样设备中，采用的鼻咽拭子的采样方式，具有一定的侵入性和刺激性，易对受检者的口腔及鼻腔黏膜造成损伤，特别是在儿童及老年群体中尤为显著；且采样工具多为细小的棉签，通过棉签与受检者口鼻黏膜的接触来获取样本，然而该采集方式因工具的比表面积、接触方式、采样部位等问题的局限性，致使采样过程中的样品采集量较少，检测结果的稳定性和准确性有待提高。这就导致了采样过程中，医护人员无可避免地需要与样本和被采样人相接触，采样管也需要人工取放，采样端与被采样人之间无法实现有效的隔离和及时消杀，需要接触采样，病毒交叉传播的风险较大，且医护人员的工作强度较大。
3.因此，提供一种核酸采样设备及采样控制方法，以期解决现有技术中传统的采样手段和手动采样方式导致的，病毒交叉传播的风险较大，医护人员工作强度较大的技术问题。


技术实现要素：

4.有鉴于此，本发明提供一种核酸采样设备及采样控制方法，至少部分解决现有技术中存在的问题。
5.为了实现上述目的，本发明提供以下技术方案：
6.一种核酸采样设备，包括：
7.隔离舱，所述隔离舱的正面具有采样窗口和信息采集区；
8.采样管组输送装置，所述采样管组输送装置设置于所述隔离舱内，并夹取并输送采样管组；其中，所述采样管组包括盐水管或富集管组，所述富集管组包括富集管和与所述富集管配合使用的漏斗；
9.操作台，所述操作台设置于所述采样窗口处，并可打开或封闭所述采样窗口，所述采样管组输送装置输送而来的采样管组暂存于所述操作台内；
10.试管回收装置，所述试管回收装置集成于所述隔离舱内，废弃试管经所述试管回收装置回收。
11.在一些实施例中，所述采样管组输送装置包括：
12.物料台；
13.存料组件，所述存料组件安装于所述物料台，所述存料组件上具有多个用于放置采样管组的槽位；
14.取料组件，所述取料组件可移动地安装于所述物料台上，且所述取料组件的移动行程处于所述存料组件与所述核酸采样设备的采样窗口之间，以便将所述槽位上的采样管组输送至所述采样窗口的置物台上。
15.在一些实施例中，所述存料组件包括：
16.料仓，所述料仓通过升降组件竖直方向可升降地安装于所述物料台；
17.多层料盘，所述槽位开设于各所述料盘上，各所述料盘可推拉地安装于所述料仓内；
18.推拉部件，所述推拉部件可分离地设置于所述料盘的一端，且在所述料仓升降至目标位置时，所述推拉部件将所述目标位置对应高度的所述料盘推出至工作位置并固定。
19.在一些实施例中，所述取料组件包括：
20.第一水平导轨，所述第一水平导轨安装于所述物料台；
21.平移机构，所述平移机构可移动地安装于所述第一水平导轨，所述平移机构的移动行程处于所述存料组件与所述核酸采样设备的采样窗口200之间；
22.夹爪，所述夹爪可转动地安装于所述平移机构，所述夹爪抓取或释放所述采样管组，并能够使管组绕其轴线旋转；
23.漏斗夹具，所述漏斗夹具安装于所述平移机构，且位于所述夹爪的旁侧。
24.在一些实施例中，所述平移机构包括：
25.第二水平导轨，所述第二水平导轨通过第一安装座可滑动地安装于所述第一水平导轨，并在第一动力部件的驱动下沿所述第一水平导轨的延伸方向运动，所述第一水平导轨与所述第二水平导轨相垂直；
26.竖直导轨，所述竖直导轨通过第二安装座可滑动地安装于所述第二水平导轨，并在第二动力部件的驱动下沿所述第二水平导轨的延伸方向运动；
27.第三安装座，所述第三安装座可滑动地安装于所述竖直导轨，并在第三动力部件的驱动下沿所述竖直导轨的延伸方向运动，所述夹爪可转动地安装于所述第三安装座的底端。
28.在一些实施例中，所述操作台包括：
29.第一防护门，所述第一防护门位于所述采样窗口的被采样侧，所述第一防护门通过第一传动机构可开合地安装于所述隔离舱，并打开或封闭所述采样窗口的被采样侧；
30.第二防护门，所述第二防护门位于所述采样窗口的采样侧，所述第二防护门通过第二传动机构可开合地安装于所述隔离舱，并打开或封闭所述采样窗口的采样侧；
31.置物台，所述第一防护门与所述第二防护门之间具有隔离腔，所述置物台设置于所述隔离腔内；
32.其中，所述第一防护门和所述第二防护门两者不同时处于开启状态。
33.在一些实施例中，所述采样窗口上设置有水平延伸的第一滑轨，所述第一防护门可滑动地安装于所述第一滑轨；且/或，
34.所述采样窗口上设置有水平延伸的第二滑轨，所述第二防护门可滑动地安装于所述第二滑轨。
35.在一些实施例中，还包括：
36.红外探测组件，所述红外探测组件设置于所述置物腔中，且检测所述容置腔中非置物空间中的物体。
37.在一些实施例中，所述置物腔内和/或所述第二防护门朝向所述采样侧的设置有消杀组件。
38.在一些实施例中，所述试管回收装置包括：
39.回收口，所述回收口开设于所述隔离舱的舱壁上；
40.回收通道，所述回收通道的第一端与所述回收口相连通，且所述回收通道内设置有消杀机构；
41.回收箱，所述回收箱设置于所述隔离舱内，且所述回收箱设置于所述回收通道的下游，待回收试管经过所述回收通道后落入所述回收箱。
42.在一些实施例中，所述试管回收装置还包括：
43.回收门，所述回收门可开合地安装于所述回收口处，并封闭或开启所述回收口。
44.在一些实施例中，所述试管回收装置还包括：
45.多个隔板，各所述隔板依次相连接、并围成所述回收通道，各所述隔板中的至少一者安装于隔离舱的内侧舱壁上。
46.本发明还提供一种采样控制方法，基于如上所述的核酸采样设备，所述方法包括：
47.响应于开始采样指令，向所述采样管组输送装置发出第一启动指令，所述第一启动指令用于控制所述采样管组输送装置夹取并输送目标采样管；其中，所述目标采样管包括盐水管或富集管组，所述富集管组包括富集管和与所述富集管配合使用的漏斗；
48.在所述目标采样管输送至所述操作台的内侧感应区的情况下，向所述操作台发出第一开门指令，所述第一开门指令用于控制所述操作台的第一防护门开启；
49.在所述目标采样管输送至所述操作台的置物台的情况下，向所述操作台发出第一关门指令和第二开门指令，所述第一关门指令用于控制所述第一防护门关闭，所述第二开门指令用于控制所述第二防护门开启；
50.在所述目标采样管被通过所述第二防护门取出的情况下，向所述操作台发出第二关门指令，所述第二关门指令用于控制所述第二防护门关闭。
51.在一些实施例中，响应于开始采样指令，向所述采样管组输送装置发出第一启动指令，所述第一启动指令用于控制所述采样管组输送装置夹取并输送目标采样管，具体包括：
52.通过信息采集区获取被采样人的身份信息；
53.判定所述身份信息满足预设条件，则发出所述第一启动指令；
54.响应于所述第一启动指令，控制控制所述采样管组输送装置的升降组件将料仓升降至目标位置，并控制所述采样管组输送装置的推拉部件将对应高度的料盘推出至工作位置并固定；
55.响应于所述第一启动指令，控制所述采样管组输送装置的取料组件运动至处于工作位置的料盘，并夹取所述料盘上的目标采样管后运动至管组扫码位置，旋转管组扫描管身条码与被采样人身份绑定，然后将目标采样管放置到所述操作台。
56.本发明所提供的核酸采样设备包括隔离舱、采样管组输送装置、操作台和试管回收装置；其中，所述隔离舱的正面具有采样窗口和信息采集区，所述采样管组输送装置设置于所述隔离舱内，并夹取并输送采样管组；其中，所述采样管组包括盐水管或富集管组，所述富集管组包括富集管和与所述富集管配合使用的漏斗；所述操作台设置于所述采样窗口处，并可打开或封闭所述采样窗口，所述采样管组输送装置输送而来的采样管组暂存于所述操作台内；所述试管回收装置集成于所述隔离舱内，废弃试管经所述试管回收装置回收。
57.在采样过程中，被采样人靠近隔离舱的正面，并在信息采集区进行身份验证，身份验证通过后，设置于隔离舱中的采样管组输送装置夹取盐水管，并将盐水管输送至操作台位置；采样窗口打开后，被采样人即可取出盐水管，盐水管被取出后，采样窗口关闭；采样管组输送装置返回工作位置，夹取一套富集管和漏斗，并将夹取的富集管和漏斗传输到操作台位置；采样窗口打开后，被采样人即可取出富集管和漏斗，富集管和漏斗被取出后，采样窗口关闭。被采样人将漏斗安装在富集管上，而后先使用盐水管中的盐水进行漱口，并将漱口后得到的液体吐入富集管中，由于漱口后得到的液体中含有唾液样本，经富集管收集后，即完成了采样，废弃的盐水管可作为废弃试管经试管回收装置回收处理。
58.这样，本发明所提供的核酸采样设备能够实现采样管组的机械化输送，并利用操作台实现了采样端和被采样人之间的有效隔离，实现了采样流程的机械化，为新型的采样方式提供了设备支持，降低了病毒交叉传播的风险和医护人员的工作强度。
附图说明
59.为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。
60.图1为本发明所提供的核酸采样设备的采样原理的示意图；
61.图2为本发明实施例所提供的核酸采样设备的结构示意图之一；
62.图3为本发明实施例所提供的核酸采样设备的结构示意图之二；
63.图4为本发明实施例所提供的核酸采样设备的结构示意图之三；
64.图5为本发明实施例所提供的核酸采样设备的结构示意图之四；
65.图6为本发明实施例所提供的核酸采样设备除去隔离舱外壳后的结构示意图之一；
66.图7为本发明实施例所提供的核酸采样设备除去隔离舱外壳后的结构示意图之二；
67.图8为本发明实施例所提供的核酸采样设备除去隔离舱外壳后的结构示意图之三；
68.图9为本发明实施例所提供的操作台的结构示意图之一；
69.图10为本发明实施例所提供的操作台的结构示意图之二；
70.图11为本发明实施例所提供的操作台的局部结构示意图之一；
71.图12为本发明实施例所提供的操作台的局部结构示意图之二。
72.图13为本发明实施例所提供的试管回收装置的结构示意图之一；
73.图14为本发明实施例所提供的试管回收装置的结构示意图之二；
74.图15为本发明实施例所提供的试管回收装置的结构示意图之三；
75.图16为本发明实施例所提供的试管回收装置中回收通道的结构示意图；
76.图17为本发明实施例所提供的采样管组输送装置的结构示意图之一；
77.图18为本发明实施例所提供的采样管组输送装置的结构示意图之二；
78.图19为本发明实施例所提供的采样管组输送装置的结构示意图之三；
79.图20为本发明实施例所提供的采样控制方法的流程图。
80.附图标记说明：
81.100-隔离舱，200-采样窗口，300-盐水管，400-富集管，500-漏斗；
82.600-补料门，700-显示器，800-语音播报器；
83.10-操作台，11-第一防护门，12-第二防护门，13-置物台，14-第一滑轨；
84.15-第二滑轨，16-光栅门，17-隔离腔，18-信息采集区；
85.21-存料组件，22-取料组件，23-回收口，24-回收通道，25-回收箱；
86.26-回收门，241-隔板，242-第一端，243-第二端；
87.31-物料台，32-料仓，33-料盘，34-推拉部件，35-升降组件，36-竖直导轨； 37-第一水平导轨，38-夹爪，39-第二水平导轨。
具体实施方式
88.下面结合附图对本发明实施例进行详细描述。
89.需说明的是，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合；并且，基于本公开中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本公开保护的范围。
90.需要说明的是，下文描述在所附权利要求书的范围内的实施例的各种方面。应显而易见，本文中所描述的方面可体现于广泛多种形式中，且本文中所描述的任何特定结构及/或功能仅为说明性的。基于本公开，所属领域的技术人员应了解，本文中所描述的一个方面可与任何其它方面独立地实施，且可以各种方式组合这些方面中的两者或两者以上。举例来说，可使用本文中所阐述的任何数目个方面来实施设备及/或实践方法。另外，可使用除了本文中所阐述的方面中的一或多者之外的其它结构及/或功能性实施此设备及/或实践此方法。
91.从理论上来讲，病毒感染人体之后，首先会在呼吸道系统中繁殖，因此可以通过检测痰液、鼻咽拭子中的病毒核酸判断人体是否感染，现有的采集方式即是利用棉签等工具伸入鼻咽部位进行采样。而越来越多的研究表明，含有口腔样本的漱口液也可用于检测。漱口液采样相对于传统的鼻咽拭子检测，取样方式更加友好，且取样较多，结果更加稳定和准确，这就形成了以漱口液为样本载体的新型的核酸采样方式。
92.如图1所示，该核酸采样方式通过受检者自行用等渗的漱口液进行漱口，通过漱口的动作采集口咽部病毒及其感染的脱落细胞等有效成分，利用纳米磁珠对脱落细胞等有形成分的特异性富集与浓缩，以提高待检测靶标浓度。在漱口采样的过程中，首先使受检者漱口，受检者取盐水管300(a管)，将盐水管 300中的8ml左右的漱口液倒入口腔中，在口腔中含漱10秒以上，其中咕噜咕噜至少3次；随后仰头漱口10秒以上，将漏斗形漱口液采集器安装于富集管(b 管)上，将漱口液吐入富集管中，富集管中预装了纳米磁珠混液，用于漱口液中有形成分的吸附，移除漏斗500，将吸附盖安装于富集管上，完成采样。
93.为了配合上述新型的采样方式，本发明提供一种核酸采样设备，以实现上述a管和b管的自动传输，以及采样端和被采样人的隔离，从而为新型的采样方式提供设备支持，并提高机械化水平，降低采样时的病毒传播风险和医护人员的工作强度。
94.在一种具体实施方式中，如图2-图8所示，本发明所提供的核酸采样设备包括隔离舱100、采样管组输送装置、操作台10和试管回收装置。其中，隔离舱100的正面具有采样窗
口200和信息采集区18，信息采集区18可用于扫描身份证或健康码等以获取被采样人的身份信息，隔离舱100中还设置有消杀机构，以便及时完成全封闭环境内部的消杀操作，避免样本污染情况。所述采样管组输送装置设置于所述隔离舱100内，并夹取并输送采样管组；其中，所述采样管组包括盐水管300或富集管组，所述富集管组包括富集管400和与所述富集管400配合使用的漏斗500。所述操作台10设置于所述采样窗口200处，并可打开或封闭所述采样窗口200，所述采样管组输送装置输送而来的采样管组暂存于所述操作台10内。所述试管回收装置集成于所述隔离舱100内，废弃试管经所述试管回收装置回收。在隔离舱100的后部开设有补料门600，用于向隔离舱 100内运送采样管组。
95.上述采样管组为多个，1个盐水管300、1个富集管400和1个漏斗500构成1套3合1管组，每个料盘上可放32套3合1管组，料盘和设置9层，共放 288套3合1管组；采样管组输送装置为三轴模组，采样管组输送装置抓取采样管组并到达操作台10上方后，第一次先将盐水管300放置到操作台10上；被采样人进行身份识别并通过后，采样窗口200第一次打开，按照提示音依取出盐水管300作业；空的盐水管300丢入试管回收装置；采样管组输送装置第二次取料、并将富集管400和漏斗500放置到操作台10上，采样窗口200第二次打开，被采样人按照提示音依取富集管400、漏斗500作业；取完物料后采样窗口200关闭，当试管取放顺序有误时(例如先取出了富集管400)，可以通过设置在隔离舱100中的报警器进行报警提示。
96.为了提示被采样人合规操作，保证采样准确性，可以在隔离舱100的适当位置安装语音提示装置或视频播放器，例如，可在隔离舱100顶部安装语音播报器800，或者在采样窗口200的上方安装显示器700，该显示器700用于播放视频并知道被采样人进行采样操作。受试者通过屏幕指引，通过扫描二维码或身份证以确认身份后，设备自动分发盐水管300和富集管400，并通过自主操作完成样本提取。
97.在采样过程中，被采样人靠近隔离舱100的正面，并在信息采集区18进行身份验证，身份验证通过后，设置于隔离舱100中的采样管组输送装置夹取盐水管300，并将盐水管300输送至操作台10位置；采样窗口200打开后，被采样人即可取出盐水管300，盐水管300被取出后，采样窗口200关闭；采样管组输送装置返回工作位置，夹取一套富集管400和漏斗500，并将夹取的富集管 400和漏斗500传输到操作台10位置；采样窗口200打开后，被采样人即可取出富集管400和漏斗500，富集管400和漏斗500被取出后，采样窗口200关闭。被采样人将漏斗500安装在富集管400上，而后先使用盐水管300中的盐水进行漱口，并将漱口后得到的液体吐入富集管400中，由于漱口后得到的液体中含有唾液样本，经富集管400收集后，即完成了采样，废弃的盐水管300可作为废弃试管经试管回收装置回收处理。
98.这样，本发明所提供的核酸采样设备能够实现采样管组的机械化输送，并利用操作台10实现了采样端和被采样人之间的有效隔离，实现了采样流程的机械化，为新型的采样方式提供了设备支持，降低了病毒交叉传播的风险和医护人员的工作强度。
99.并且，该设备能够实现全自动机械操作，节约医疗资源，降低专业人员需求，集身份验证、样品采集和设备消杀等一系列功能，全自动机械化操作，可大大降低相关专业人员需求，节约医疗资源，降低防疫成本。
100.另外，该设备通过封闭空间的操作，完备的消杀措施，避免交叉感染。采样流程皆在相对密闭的空间中完成，且具备一系列的如高温灭菌、紫外灯灭菌等杀菌、灭菌措施，可有效防止避免交叉污染，降低人群感染风险。
101.请参考图9-图12，在一种具体实施方式中，本发明所提供的操作台10包括双层防护门以及位于两层防护门之间的置物台13，置物台13用于放置采样管，双层防护门用于分别开合，以使得隔离舱100的内外实现有效隔离。
102.具体地，操作台10包括第一防护门11、第二防护门12和置物台13，所述第一防护门11与所述第二防护门12之间具有隔离腔17，所述置物台13设置于所述隔离腔17内。其中，所述第一防护门11位于所述采样窗口200的被采样侧，其中，被采样侧是指工作过程中，被采样人所在的一侧。所述第一防护门 11通过第一传动机构可开合地安装于所述隔离舱100，并打开或封闭所述采样窗口200的被采样侧，第一防护门11打开时，置物腔与外界连通，被采样人可以取出置物台13上的采样管或者向置物台13上放置采样管。
103.第二防护门12位于所述采样窗口200的采样侧，其中，采样侧是指工作过程中，采样所需的采样管等装置所在的一侧，采样侧与被采样侧相对设置在采样窗口200的两侧。所述第二防护门12通过第二传动机构可开合地安装于所述隔离舱100，并打开或封闭所述采样窗口200的采样侧，第二防护门12打开时，置物腔与采样侧相连通，采样侧的机械手取出置物台13上的采样管或者向置物台13上放置采样管。为了保证采样侧和被采样侧的隔离，所述第一防护门11 和所述第二防护门12两者不同时处于开启状态，也就是说，当第一防护门11 开启时，第二防护门12是关闭的，当第二防护门12开启时，第一防护门11是关闭的。
104.采样窗口200的被采样侧还可以设置有信息采集区18，该信息采集区18可以用于刷身份证、健康码或者进行人脸识别等，用于采集和验证被采样人的身份信息。
105.在实际工作过程中，第一防护门11可以响应于身份验证通过或者响应于被采样人进入采样区域而开启，也可以响应于采样管进入置物台13的预设位置而开启；第一防护门11可以响应于身份验证未通过或者响应于被采样人离开采样区域而关闭，也可以响应于采样管离开置物台13的预设位置而关闭。相应地，第二防护门12可以响应于运送或抓取采样管的机械手到达预设位置而开启，也可以响应于采样管进入置物台13的预设位置而关闭。上述所有的控制过程和控制策略均与现有技术相同，在此不做赘述。
106.在上述具体实施方式中，本发明所提供的操作台10，通过设置双层防护门，在采样过程中，采样管传输至预设位置后，位于采样侧的第二防护门12开启，此时被采样侧的第一防护门11是处于关闭状态的；当采样管进入置物腔后，先关闭第二防护门12，再开启第一防护门11，使得被采样的人员可以取出采样管进行采样；采样完毕，采样完毕后的采样管放入置物腔，而后先关闭第一防护门11，在开启第一防护门11，使得采样完毕的采样管能够被采样侧的机械手取出。这样，在整个采样过程中，第一防护门11和第二防护门12至少有一个是处于关闭状态的，使得采样侧和被采样侧之间始终存在至少一扇防护门是关闭的，保证了采样侧和被采样层的有效隔离，解决了现有技术中采样端与被采样端无有效隔离和消杀的问题，避免了在采样过程中出现采样端和被采样端的病毒传播，从而提高了采样过程中的安全性。
107.在一些实施例中，所述采样窗口200上设置有水平延伸的第一滑轨4，所述第一防护门11可滑动地安装于所述第一滑轨14。第一滑轨14设置于图10所示的左右水平方向，第一防护门11可以沿第一滑轨14向左滑动，以实现第一防护门11开启，第一防护门11还可以沿第一滑轨14向右运动，以实现第一防护门11关闭。采用第一滑轨14与第一防护门11配合的方式，保证了第一防护门 11的运动方向准确性，且左右滑动便于第一防护门11操作，且
所需开关空间较小。
108.从理论上来讲，第一防护门11也不局限于左右方向运动以实现开关，第一防护门11也可以向内或向外翻转开启，也可以在竖直方向上设置第一滑轨14，以便第一防护门11向上滑动以开启、向下滑动以关闭。第一防护门11也可以采用卷帘门的结构形式，或者为气闭门的结构形式，在第一防护门11处于关闭状态时，气闭门也可以提高封闭能力。
109.相类似地，所述采样窗口200上设置有水平延伸的第二滑轨15，所述第二防护门12可滑动地安装于所述第二滑轨15。第二滑轨15设置于图10所示的左右水平方向，第二防护门12可以沿第二滑轨15向左滑动，以实现第二防护门 12开启，第二防护门12还可以沿第二滑轨15向右运动，以实现第二防护门12 关闭。采用第二滑轨15与第二防护门12配合的方式，保证了第二防护门12的运动方向准确性，且左右滑动便于第二防护门12操作，且所需开关空间较小。
110.从理论上来讲，第二防护门12也不局限于左右方向运动以实现开关，第二防护门12也可以向内或向外翻转开启，也可以在竖直方向上设置第二滑轨15，以便第二防护门12向上滑动以开启、向下滑动以关闭。
111.在一些实施例中，可以采用电机与丝杠螺母副的结构形式实现第一防护门 11的开关。具体地，上述第一传动机构包括第一电机、第一传动丝杠和第一传动螺母；为了便于控制，上述第一电机为步进电机，所述第一传动丝杠沿所述第一防护门11的滑动方向设置，并与所述第一电机传动连接；所述第一传动螺母与所述第一传动丝杠螺纹连接，且所述第一防护门11的底部安装于所述第一传动螺母。第一防护门11需要开启时，启动第一电机并驱动第一传动丝杠转动，从而带动第一传动螺母沿第一传动丝杠移动，以使第一防护门11随第一传动螺母移动并打开。
112.从理论上来讲，第一传动机构也可以采用伸缩缸的形式，例如电缸或气缸等，通过伸缩缸的伸缩驱动第一防护门11左右移动。
113.类似地，可以采用电机与丝杠螺母副的结构形式实现第二防护门12的开关。具体地，上述第二传动机构包括第二电机、第二传动丝杠和第二传动螺母；为了便于控制，上述第二电机为步进电机，所述第二传动丝杠沿所述第二防护门 12的滑动方向设置，并与所述第二电机传动连接；所述第二传动螺母与所述第二传动丝杠螺纹连接，且所述第二防护门12的底部安装于所述第二传动螺母。第二防护门12需要开启时，启动第二电机并驱动第二传动丝杠转动，从而带动第二传动螺母沿第二传动丝杠移动，以使第二防护门12随第二传动螺母移动并打开。
114.从理论上来讲，第二传动机构也可以采用伸缩缸的形式，例如电缸或气缸等，通过伸缩缸的伸缩驱动第二防护门12左右移动。第二防护门12也可以采用卷帘门的结构形式，或者为气闭门的结构形式，在第二防护门12处于关闭状态时，气闭门也可以提高封闭能力。
115.在工作过程中，需要被采样人将手伸入置物腔中取出或放置采样管，为了避免防护门在取放采样管的过程中关闭而夹手，该操作台10还可以包括红外探测组件，所述红外探测组件设置于所述置物腔中，且检测所述容置腔中非置物空间中的物体，当检测到存在物体时，则表征采样人的手部正在置物腔内，此时红外探测组件可向对应的电机发送指令，阻止电机关闭防护门。
116.具体地，所述红外探测组件包括第一红外发生器和第二红外发生器，所述第一红
外发生器设置于所述置物腔的一侧侧壁，所述第二红外发生器设置于所述置物腔的另一侧侧壁，所述第一红外发生器和所述第二红外发生器产生对射的多束光线，通过多数光线可以在置物腔中设置光栅门16，以便有效防止夹手。
117.为了提高采样管在置物台13上的放置稳定性，所述置物台13上开设有多个用于放置采样管的管孔。
118.由于被采样人的手部会伸入到置物腔中，为了进一步避免病毒传播，可以在所述置物腔内设置有消杀组件。另外，由于采样管会从被采样端运动至采样端，为了避免被采样端的病毒进入采样端，还可以在所述第二防护门12朝向所述采样侧处设置有消杀组件。其中，消杀部件可以为消毒液喷射器、紫外线消毒器或红外消毒器等。
119.消杀组件还可以包括正压喷淋机构，该正压喷气机构包括安装在第二防护门12内侧的喷气头，喷气头通过气管与气泵连通，启动气泵时可以使喷气头朝向被采样端喷出气体，以便制造正压环境，将空气向外吹出，阻隔外界空气进入隔离舱100内，以进一步避免病毒污染采样端。理论上，喷气头可以设置多个，各喷气头均布在第二防护门12的宽度方向。
120.下面以上述具体实施方式为例，简述本发明所提供的操作台10的工作过程。
121.在取盐水管300操作时，当机械手将盐水管300输送到预设位置后，第二电机驱动第二防护门12打开，以打开采样窗口200的采样侧，机械手将盐水管 300放置在置物台13上并退出置物腔，而后第二电机驱动第二防护门12关闭；当信息采集区18获取被采样人的身份证信息并缓存后，第一电机驱动第一防护门11打开，以打开采样窗口200的被采样侧，被采样人可将手伸入到容置腔内取走盐水管300(即漱口水管)，盐水管300取走后，第一电机驱动第一防护门 11关闭，以关闭采样窗口200的被采样侧。
122.在取富集管400和漏斗500的操作时，当机械手将富集管400和漏斗500 输送到预设位置后，第二电机驱动第二防护门12打开，以打开采样窗口200的采样侧，机械手将富集管400和漏斗500放置在置物台13上并退出置物腔，而后第二电机驱动第二防护门12关闭；第一电机驱动第一防护门11打开，被采样人可将手收入到容置腔内取走富集管400和漏斗500，取走后，第一电机驱动第一防护门11关闭。
123.进一步地，为了解决现有技术中，废弃试管无法就地回收导致的病毒传播风险增加的问题，本发明所提供的核酸采样设备还包括试管回收装置，以便将试管回收装置集成在核酸采样设备中，实现试管的就地回收。该试管回收装置尤其适用于新型的核酸采样设备中，该核酸采样设备通过采集漱口水的形式进行核酸采样，这样，试管回收装置主要用于盛放盐水的盐水管300(也称a管)，以及用于盛放样本的富集管400(也成b管)，其中，盐水管300在使用完毕后 (即被采样人用盐水管300中的盐水漱口后)即可利用试管回收装置进行回收，富集管400偶尔使用不慎导致废弃时，也可以利用试管回收装置进行回收。
124.在一种具体实施方式中，如图13-图16所示，本发明提供的试管回收装置包括回收口23、回收通道24和回收箱25；其中，所述回收口23开设于所述核酸采样设备的隔离舱100的舱壁上，也就是说，回收口23与外界连通，用于被采样人将废弃试管投入回收口23中。回收通道24的第一端242与所述回收口 23相连通，且所述回收通道24内设置有消杀机构，废弃试管被投入回收口23 之后，经过回收通道24进入回收箱25，在经过回收通道24时，启动消杀机构对废弃试管进行消杀，以降低回收后的废弃试管的病毒传播风险。所述回收箱25设置于所述隔离舱100内，且所述回收箱25设置于所述回收通道24的下游，待回收试管经过
所述回收通道24后落入所述回收箱25；回收箱25可直接放置在隔离舱100中，当回收箱25装满后，可将回收箱25从隔离舱100中取出倾倒，回收箱25底部可以设置可固定的万向轮，以便于拉出或推入，提高回收箱 25拆装的便利性。
125.回收箱25中还可以设置摄像头，用于采集回收箱25中试管的数量，当数量达到阈值时，则提示清理回收箱25。或者，回收箱25的底部可设置称重机构，当称重机构得到的重量数据超出重量阈值时，则表示回收箱25已经满了，提示清理回收箱25。
126.其中，所述消杀机构包括紫外线杀菌装置、红外线杀菌装置和消毒液喷淋装置中的至少一者。
127.为了使待回收试管经过所述回收通道24后落入所述回收箱25，可以使所述回收通道24的第二端243与所述回收箱25的开口相对设置，也可以采用管路使回收通道24的第二端243与回收箱25相连通。上述回收口23位于所述核酸采样设备的采样窗口200的旁侧，以方便操作。
128.这样，本发明所提供的试管回收装置，通过开设回收口23，并设置将回收口23与回收箱25连通的回收通道24，废弃的试管，例如用过的盐水管300等，可以投入回收口23，并经过回收通道24落入隔离舱100内部的回收箱25中，从而实现了废弃试管的快速方便回收，使得废弃试管无法能够通过核酸采样设备就地回收，降低了病毒传播的风险。
129.在使用过程中，若回收口23始终处于与外界连通的状态，则会增加病毒进入隔离舱100的风险，为了解决这一问题，所述试管回收装置还包括回收门26，所述回收门26可开合地安装于所述回收口23处，并封闭或开启所述回收口23。这样，在需要投入废弃试管时，可打开回收门26，当无需投入试管时，回收门 26是处于常闭状态的。
130.具体地，所述回收门26的顶边通过合页可开合地安装于所述回收口23的上边沿，且所述合页设置于所述回收门26的内侧。回收门26处于常闭状态，当需要投入废弃试管时，向内推动回收门26，以打开回收门26；当投入完毕后，推动力消失，回收门26可在重力作用下恢复关闭状态。
131.从理论上来讲，回收门26可以侧向打开或向下打开，为了实现复位，当回收门26侧向或向下打开时，可以在合页上安装复位弹簧。
132.进一步地，回收门26也可以采用自动打开的结构形式，例如，在回收门26 上方设置传感器，当传感器检测到有人手出现或试管出现时，则触发回收门26 内侧安装的伺服电机，伺服电机与回收门26传动连接，启动时驱动回收门26 开启。
133.在一些实施例中，所述试管回收装置还包括多个隔板241，各所述隔板241 依次相连接、并围成所述回收通道24，各所述隔板241中的至少一者安装于隔离舱100的内侧舱壁上。利用隔板241上回收通道24围起来，并在隔离的空间内进行消杀，以提高消杀效果。
134.具体地，所述隔板241与所述隔离舱100的内侧舱壁可拆卸连接，例如可以采用螺栓连接的方式，以便于隔板241与隔离舱100的拆装。隔板与隔板之间可以通过铆接固定或者采用卯榫结构固定。
135.进一步地，所述回收通道24内还可以安装有图像采集模块，所述图像采集模块用于获取待回收试管是否落入所述回收箱25，若没有落入回收箱25，可发出报警。除了上述试管回收装置，本发明还提供一种核酸采样设备，该核酸采样设备具有密封的隔离舱100，试管回收装置安装于隔离舱100中，并实现与外界的有效隔离。
136.如图17-图19所示，本发明提供的采样管组输送装置包括物料台31、存料组件21和取料组件22；其中，物料台31是整个装置的支撑基础，物料台31密封设置于核酸采样设备的隔离舱100内，与外界隔离，在隔离舱100远离采样窗口200的一侧开设有舱门，以便于工作人员进入隔离舱100进行采样管组的添加等操作。所述存料组件21安装于所述物料台31，所述存料组件21上具有多个用于放置采样管组的槽位；存料组件21上的槽位可以分为多列，每三列为一组，每组中包含一列a管槽位、一列漏斗槽位和一列b管槽位，每个槽位对应放置一个采样管或一个漏斗。取料组件22可移动地安装于所述物料台31上，且所述取料组件22的移动行程处于所述存料组件21与所述核酸采样设备的采样窗口200之间，以便将所述槽位上的采样管组输送至所述采样窗口200的置物台上。
137.在工作过程中，取料组件22移动至存料组件21上方的预设位置，取出采样管组中的相应零件(如a管或b管和漏斗)后，通过移动取料组件22将取出的零件穿钉到采样窗口200处，并放置在物料台31上。这样，本发明所提供的采样管组输送装置，通过设置用于存放采样管组的存料组件21，以及将存料组件21上的采样管组自动运送到采样窗口200处的取料组件22，实现了采样管组的自动输送，无需人工将采样管组传递给被采样人，避免了采样端和被采样端的交叉感染，每个存料组件21中可存放多个采样管组，并结合自动传输，提高了传输效率，解决了现有技术中由于采样管组无法自动传输而导致的病毒传播风险高，采样效率低的技术问题。
138.在一些实施例中，所述存料组件21包括料仓32、料盘33和推拉部件34；其中，所述料仓32通过升降组件35竖直方向可升降地安装于所述物料台31，升降组件35可以为伺服电杆或者电缸等结构，只要能够驱动料仓32竖直升降即可。上述槽位开设于所述料盘33上，所述推拉部件34可分离地设置于所述料盘33的一端，且在所述料仓32升降至目标位置时，所述推拉部件34将所述目标位置对应高度的所述料盘33推出至工作位置并固定，其中，目标位置为料仓32升降至与所要拉出的料盘33高度相匹配的位置。
139.上述存料组件21还包括支撑台36，所述料仓32上还开设有至少一个料盘出口，为了避免动作的过程中与推拉部件产生干涉，在料盘出口对应位置的料仓32的侧壁设置有凹口。所述支撑台设置于所述料仓32的内侧壁，且所述料盘33支撑于所述支撑台之上；应当理解的是，每个料盘33通过相对设置的两个支撑台进行支撑，这两个支撑台分别设置在料仓32相对的两个内侧壁上。
140.为了增加存料组件21中采样管组的数量，可以设置多层料盘33，也就是说，所述料盘33为多个，各料盘33在料仓32的竖直方向上均匀布置。与料盘33 的数量相匹配的，所述支撑台为多组，支撑台的组数与料盘33的数量相等，各组所述支撑台沿竖直方向设置于所述料仓32内，各所述料盘33一一对应地支撑于各所述支撑台上，也就是说，每个料盘33对应放置在一组支撑台上，形成多层料盘33结构。
141.在一些实施例中，所述推拉部件32包括推拉轨道、推拉座和推拉抓手。其中，所述推拉轨道安装于所述物料台31，并设置于所述料仓的两侧，且所述推拉轨道沿所述料盘33的推拉运动方向设置，所述推拉座在伺服电机的驱动下可滑动地安装于所述推拉轨道；所述推拉抓手的一端通过升降臂安装于所述推拉座，所述推拉抓手的另一端抓取并释放所述料盘。
142.在工作过程中，当料仓升降到位时，启动伺服电机，从而驱动推拉座沿推拉轨道运
动，并带动推拉抓手运动，以拉出相应的料盘33至工作位置固定。当料盘33上的采样管组用完后，启动伺服电机反向运动，从而将料盘33推回到料仓32中。这样，通过该推拉部件34可以实现料盘33的自动推拉，当料盘33 是多个时，进一步提高了采样管组的传输效率。
143.为了实现从所述存料组件21与所述核酸采样设备的采样窗口200之间的移动，取料组件22的移动方向可根据存料组件21和采样窗口200之间的相对方向和位置确定，优选地，该取料组件22可以在空间坐标系的x轴、y轴和z轴上均可移动，以扩大取料组件22的范围，满足多方位的移动需求。
144.在一些实施例中，所述取料组件22包括第一水平导轨37、平移机构和夹爪 38；其中，所述第一水平导轨37安装于所述物料台31，所述平移机构可移动地安装于所述第一水平导轨37，所述平移机构的移动行程处于所述存料组件21与所述核酸采样设备的采样窗口200之间，所述夹爪38可转动地安装于所述平移机构，所述夹爪38抓取或释放所述采样管组，并能够使管组绕其轴线旋转。
145.其中，第一水平导轨37可以沿y轴方向设置，平移机构在y轴方向移动，并带动夹爪38在该方向运动，以实现a管或b管的夹取。由于在采样过程中，需要确认试管信息，每个a管或b管上均具有信息条码，在隔离舱100内设置有扫码器，当取料组件22夹持a管或b管到达扫码器的扫码区域后，夹爪在转动电机的作用下绕竖直方向的轴线自转，从而实现扫码。
146.进一步地，所述平移机构包括第二水平导轨39、竖直导轨36和第三安装座，当上述第一水平导轨37沿y轴方向设置时，该第二水平导轨39沿x轴方向设置，竖直导轨36沿z轴方向设置。
147.具体地，所述第二水平导轨39通过第一安装座可滑动地安装于所述第一水平导轨37，并在第一动力部件的驱动下沿所述第一水平导轨的延伸方向运动，所述第一水平导轨与所述第二水平导轨相垂直。所述竖直导轨通过第二安装座可滑动地安装于所述第二水平导轨，并在第二动力部件的驱动下沿所述第二水平导轨的延伸方向运动。所述第三安装座可滑动地安装于所述竖直导轨，并在第三动力部件的驱动下沿所述竖直导轨的延伸方向运动，所述夹爪可转动地安装于所述第三安装座的底端。
148.其中，上述第一水平导轨、第二水平导轨和竖直导轨可以均为链式导轨，上述第一动力部件、第二动力部件和第三动力部件可以均为伺服电机和丝杠螺母副的结构形式。
149.第一动力部件包括第一电机、与第一电机的输出轴传动连接的第一丝杠，和与第一丝杠螺纹连接的第一螺母，第一螺母与第一安装座相连接，第一丝杠与第一水平导轨相连接；启动第一电机，则与第一水平导轨相连接的第一丝杠转动，从而带动第一螺母和其上的第一安装座、以及第一安装座上的所有结构沿第一水平导轨的方向移动，从而实现y轴方向的运动。
150.第二动力部件包括第二电机、与第二电机的输出轴传动连接的第二丝杠，和与第二丝杠螺纹连接的第二螺母，第二螺母与第二安装座相连接，第二丝杠与第二水平导轨相连接；启动第二电机，则与第二水平导轨相连接的第二丝杠转动，从而带动第二螺母和其上的第二安装座、以及第二安装座上的所有结构沿第二水平导轨的方向移动，从而实现x轴方向的运动。
151.第三动力部件包括第三电机、与第三电机的输出轴传动连接的第三丝杠，和与第三丝杠螺纹连接的第三螺母，第三螺母与第三安装座相连接，第三丝杠与竖直导轨相连接；
启动第三电机，则与第三水平导轨相连接的第三丝杠转动，从而带动第三螺母和其上的第三安装座、以及第三安装座上的夹爪沿竖直导轨的方向移动，从而实现z轴方向的运动。
152.通过以上各维度的运动，则实现了与第三安装座相连接的夹爪在x轴、y 轴和z轴方向的运动。
153.从理论上来讲，各动力部件也可以为伸缩缸的结构形式，例如电缸或气缸等。以电缸为例，第一动力部件为第一电缸，第一电缸的缸筒固定于第一水平导轨上，第一电缸的伸缩杆固定于第一安装座上，随着第一电缸的伸缩可驱动第一安装座和其上的所有部件沿y轴方向运动；第二动力部件为第二电缸，第二电缸的缸筒固定于第二水平导轨上，第二电缸的伸缩杆固定于第二安装座上，随着第二电缸的伸缩可驱动第二安装座和其上的所有部件沿x轴方向运动；第三动力部件为第三电缸，第三电缸的缸筒固定于竖直导轨上，第三电缸的伸缩杆固定于第三安装座上，随着第三电缸的伸缩可驱动第三安装座和其上的夹爪沿z轴方向运动。
154.通过以上各维度的运动，也实现与第三安装座相连接的夹爪在x轴、y轴和z轴方向的运动。
155.进一步地，为了同时夹取b管和漏斗，以进一步提高传输效率，除了上述夹爪，所述取料组件22还包括漏斗夹具，所述漏斗夹具安装于所述第三安装座，且位于所述夹爪的旁侧。
156.下面以上述具体实施方式为例，简述本发明所提供的采样管组输送装置的工作过程。
157.在对a管进行输送时，首先调整料仓的位置，当料仓升降至目标位置后，启动推拉部件的电机，使得推拉部件将处于上层的料盘推出料仓并固定在工作位置上；而后启动取料组件22的各动力部件，使得夹爪按预先设定的路径沿x 轴和y轴运动至a管所在的位置，并沿z轴下降后抓取a管；抓取完毕后，夹爪沿z轴上升，而后沿x轴和y轴运动至采样窗口200所在的位置，并再次沿 z轴下降后释放a管，将a管放置在置物台的目标位置，完成a管的输送。
158.在对b管和漏斗进行输送时，首先调整料仓的位置，当料仓升降至目标位置后，启动推拉部件的电机，使得推拉部件将处于上层的料盘推出料仓并固定在工作位置上；而后启动取料组件22的各动力部件，使得夹爪和漏斗夹具按预先设定的路径沿x轴和y轴运动至b管和漏斗所在的位置，并沿z轴下降后抓取b管和漏斗；抓取完毕后，夹爪和漏斗夹具沿z轴上升，而后沿x轴和y轴运动至采样窗口200所在的位置，并再次沿z轴下降后释放b管和漏斗，将b 管和漏斗放置在置物台的目标位置，完成b管和漏斗的输送。
159.应当理解的是，a管与b管(含漏斗)的输送顺序为，先将a管输送至置物台，再将b管输送至置物台。a管输送至置物台后，可先开启防护门，待a 管被取出后，再输送b管，也可以将a管和b管依次输送至置物台后，再开启防护门。
160.为了配合上述核酸采样设备，本发明还提供一种采样控制方法，所述方法包括以下步骤：
161.s101：响应于开始采样指令，向所述采样管组输送装置发出第一启动指令，所述第一启动指令用于控制所述采样管组输送装置夹取并输送目标采样管；其中，所述目标采样管包括盐水管300或富集管组，所述富集管组包括富集管400 和与所述富集管400配合使用
的漏斗；
162.s102：在所述目标采样管输送至所述操作台的内侧感应区的情况下，向所述操作台发出第一开门指令，所述第一开门指令用于控制所述操作台的第一防护门开启；
163.s103：在所述目标采样管输送至所述操作台的置物台的情况下，向所述操作台发出第一关门指令和第二开门指令，所述第一关门指令用于控制所述第一防护门关闭，所述第二开门指令用于控制所述第二防护门开启；
164.s104：在所述目标采样管被通过所述第二防护门取出的情况下，向所述操作台发出第二关门指令，所述第二关门指令用于控制所述第二防护门关闭。
165.其中，响应于开始采样指令，向所述采样管组输送装置发出第一启动指令，所述第一启动指令用于控制所述采样管组输送装置夹取并输送目标采样管，具体包括：
166.通过信息采集区获取被采样人的身份信息；
167.判定所述身份信息满足预设条件，则发出所述第一启动指令；
168.响应于所述第一启动指令，控制控制所述采样管组输送装置的升降组件将料仓升降至目标位置，并控制所述采样管组输送装置的推拉部件将对应高度的料盘推出至工作位置并固定；
169.响应于所述第一启动指令，控制所述采样管组输送装置的取料组件22运动至处于工作位置的料盘，并夹取所述料盘上的目标采样管后运动至管组扫码位置，旋转管组扫描管身条码与被采样人身份绑定，然后将目标采样管放置到所述操作台。
170.基于本发明所提供的核酸采样设备，如图20所示，采样过程具体如下：
171.1)受检人员根据指示进入采样站；
172.2)受检人员根据指示移动到采样台进行信息采集；
173.3)智能化问诊、身份识别，受检人员核酸采集码与试管码信息进行绑定；
174.4)隔离窗门打开，与采集码对应的漱口液装置的富集管(b管)和漏斗推出后关闭，语音提示受检人员“拧开盖子，将漱口液采集器装配到富集管上部”，显示器700出现视频操作示意；
175.5)信息识别操作正确后隔离窗口再次打开，将安装好的漏斗和富集管组合装置收入隔离舱100，同时与采集码对应的盐水管(a管)推出后舱门关闭。
176.6)语音提示受检人员“盐水管(a管)拧开盖子，把漱口液全部倒入口中，将盐水管(a管)空管和盖子丢入医废处置桶。”此时信息识别丢弃动作后，隔离窗门打开推出第一步安装好的漏斗和富集管(b管)装置。
177.7)语音提示受检人员“漱口10秒，再仰头漱口10秒，漱口液全部吐到当前装置内，去掉漱口液采集漏斗并将其丢入医废处置桶，拧紧富集管(b管)的盖子。”显示器700出现视频操作示意，完成采样。
178.以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。