咽拭子采集自动工作站的制作方法

1.本公开涉及一种咽拭子采集自动工作站。


背景技术：

2.咽拭子的采集与检查是呼吸内科使用频率较高的一种检查方式。在咽拭子的采集过程中，需要先通过棉签获取待检测的样本，然后将样本放在试管内，在试管内存放有蛋白保护液，在试管内存在一定数量的样本后，将试管封闭，完成采样过程。
3.考虑到呼吸疾病具有较高的传感性，这种采样工作由医护人员执行时，往往会造成交叉感染，存在一定的安全风险。
4.而且，现有技术中存在的采集咽拭子的工作站也均是通过医护人员来手动进行，这种工作站虽然方便了居民采集咽拭子，但是也存在交叉感染的风险。


技术实现要素：

5.为了解决上述技术问题之一，本公开提供了一种咽拭子采集自动工作站。
6.根据本公开的一个方面，提供了一种咽拭子采集自动工作站，其包括：
7.采样亭，所述采样亭具有容纳空间，所述采样亭包括第一窗口；
8.咽拭子自动采集系统，所述咽拭子自动采集系统位于所述采样亭内部，并且所述咽拭子自动采集系统所夹持的咽拭子的至少部分能够从所述第一窗口伸出；以及
9.咽拭子处理系统，所述咽拭子处理系统用于接收所述咽拭子自动采集系统所采集的咽拭子，并将咽拭子存储在采样管内。
10.根据本公开的至少一个实施方式的咽拭子采集自动工作站，还包括：
11.咬口器供给设备，所述咬口器供给设备用于存储咬口器，并将咬口器提供给待检测人员。
12.根据本公开的至少一个实施方式的咽拭子采集自动工作站，还包括：
13.触发开关，当待检测人员触发该触发开关时，咽拭子自动采集系统和咽拭子处理系统处于工作状态，并完成咽拭子采集和存储。
14.根据本公开的至少一个实施方式的咽拭子采集自动工作站，还包括：
15.第一信息录入装置和/或第二信息录入装置，所述第一信息录入装置和/或第二信息录入装置均用于获取待检测人员的身份信息。
16.根据本公开的至少一个实施方式的咽拭子采集自动工作站，还包括：
17.咽拭子剥离装置，所述咽拭子剥离装置用于将咽拭子从包装袋内剥离，并将剥离后的咽拭子提供给咽拭子自动采集系统。
18.根据本公开的至少一个实施方式的咽拭子采集自动工作站，还包括：
19.存储部，未使用的采样管被保存在所述存储部。
20.根据本公开的至少一个实施方式的咽拭子采集自动工作站，还包括：
21.冷藏箱，所述冷藏箱用于储存使用后的采样管。
22.根据本公开的至少一个实施方式的咽拭子采集自动工作站，所述第一窗口上形成有孔洞，而且所述第一窗口上设置有容纳槽，咬口器被安装在所述容纳槽内，并使得所述咬口器的位置与所述孔洞的位置对应。
23.根据本公开的至少一个实施方式的咽拭子采集自动工作站，所述容纳槽为u型容纳槽。
24.根据本公开的至少一个实施方式的咽拭子采集自动工作站，所述采样亭还包括门和第二窗口，所述门和第二窗口均设置于与所述第一窗口相对的位置。
25.根据本公开的至少一个实施方式的咽拭子采集自动工作站，还包括：人机交互屏幕和/或语音提示音箱，所述人机交互屏幕和语音提示音箱设置于所述采样亭，所述人机交互屏幕用于以文字或动画的方式引导和提示待检测人员完成采样流程，所述语音提示音箱用于以语音的方式配合人机交互屏幕引导和提示待检测人员完成采样流程。
26.根据本公开的至少一个实施方式的咽拭子采集自动工作站，还包括：
27.消毒喷头，所述消毒喷头设置于所述采样亭的内部，用于对咽拭子自动采集系统的采集组件进行消毒。
28.根据本公开的至少一个实施方式的咽拭子采集自动工作站，还包括：
29.第三信息录入装置，所述第三信息录入装置位于所述采样亭的内部，并通过第三信息录入装置实现采样管的条形码信息的读取。
30.根据本公开的至少一个实施方式的咽拭子采集自动工作站，还包括：
31.废料回收箱，所述废料回收箱用于回收剪断后的咽拭子的杆部。
附图说明
32.附图示出了本公开的示例性实施方式，并与其说明一起用于解释本公开的原理，其中包括了这些附图以提供对本公开的进一步理解，并且附图包括在本说明书中并构成本说明书的一部分。
33.图1是根据本公开的一个实施方式的咽拭子采集自动工作站的结构示意图。
34.图2是根据本公开的一个实施方式的咽拭子采集自动工作站的另一角度的结构示意图。
35.图3是根据本公开的一个实施方式的咽拭子采集自动工作站的另一角度的结构示意图。
36.图4是根据本公开的一个实施方式的咽拭子采集自动工作站的俯视图。
37.图5是根据本公开的一个实施方式的咽拭子自动采集系统的结构示意图。
38.图6是根据本公开的一个实施方式的采集组件的结构示意图。
39.图7是根据本公开的一个实施方式的咽拭子处理系统的结构示意图。
40.图8是根据本公开的一个实施方式的输送组件的结构示意图。
41.图9是根据本公开的一个实施方式的剪断组件的结构示意图。
42.图10是根据本公开的一个实施方式的拧盖组件的结构示意图。
43.图中附图标记具体为：
44.10咽拭子采集自动工作站
45.100咽拭子自动采集系统
46.110多自由度协作臂
47.120力传感器
48.130采集组件
49.140安装支架
50.170工业相机
51.180光源
52.190距离传感器
53.200采样亭
54.201第一窗口
55.202u型容纳槽
56.203咬口器供给设备
57.204咬口器
58.205红外测温摄像头
59.206触发开关
60.207第一信息录入装置
61.208第二信息录入装置
62.209人机交互屏幕
63.210语音提示音箱
64.211门
65.212第二窗口
66.213消毒喷头
67.214第三信息录入装置
68.215紫外线消毒灯
69.216空调
70.217环境检测仪
71.218监控摄像头
72.219存储部
73.220废料回收箱
74.221冷藏箱
75.222控制系统
76.300咽拭子处理系统
77.310输送组件
78.311滑台模组
79.312采样管固定装置
80.3121夹紧基座
81.3122夹紧臂
82.3123驱动装置
83.3124拉力弹簧
84.313接近开关
85.320剪断组件
86.321安装支撑板
87.322气动剪刀
88.323消毒喷头
89.330拧盖组件
90.331安装固定板
91.332电动旋转夹爪
92.333滑台气缸
93.334连接板
94.335光电开关
95.340底部固定板
96.370棉签
97.380盖体
98.390采样管
99.400咽拭子剥离装置。
具体实施方式
100.下面结合附图和实施方式对本公开作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于解释相关内容，而非对本公开的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本公开相关的部分。
101.需要说明的是，在不冲突的情况下，本公开中的实施方式及实施方式中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施方式来详细说明本公开的技术方案。
102.除非另有说明，否则示出的示例性实施方式/实施例将被理解为提供可以在实践中实施本公开的技术构思的一些方式的各种细节的示例性特征。因此，除非另有说明，否则在不脱离本公开的技术构思的情况下，各种实施方式/实施例的特征可以另外地组合、分离、互换和/或重新布置。
103.在附图中使用交叉影线和/或阴影通常用于使相邻部件之间的边界变得清晰。如此，除非说明，否则交叉影线或阴影的存在与否均不传达或表示对部件的具体材料、材料性质、尺寸、比例、示出的部件之间的共性和/或部件的任何其它特性、属性、性质等的任何偏好或者要求。此外，在附图中，为了清楚和/或描述性的目的，可以夸大部件的尺寸和相对尺寸。当可以不同地实施示例性实施例时，可以以不同于所描述的顺序来执行具体的工艺顺序。例如，可以基本同时执行或者以与所描述的顺序相反的顺序执行两个连续描述的工艺。此外，同样的附图标记表示同样的部件。
104.当一个部件被称作“在”另一部件“上”或“之上”、“连接到”或“结合到”另一部件时，该部件可以直接在所述另一部件上、直接连接到或直接结合到所述另一部件，或者可以存在中间部件。然而，当部件被称作“直接在”另一部件“上”、“直接连接到”或“直接结合到”另一部件时，不存在中间部件。为此，术语“连接”可以指物理连接、电气连接等，并且具有或不具有中间部件。
105.为了描述性目的，本公开可使用诸如“在
……
之下”、“在
……
下方”、“在
……
下”、“下”、“在
……
上方”、“上”、“在
……
之上”、“较高的”和“侧(例如，如在“侧壁”中)”等的空间相对术语，从而来描述如附图中示出的一个部件与另一(其它)部件的关系。除了附图中描绘的方位之外，空间相对术语还意图包含设备在使用、操作和/或制造中的不同方位。例如，如果附图中的设备被翻转，则被描述为“在”其它部件或特征“下方”或“之下”的部件将随后被定位为“在”所述其它部件或特征“上方”。因此，示例性术语“在
……
下方”可以包含“上方”和“下方”两种方位。此外，设备可被另外定位(例如，旋转90度或者在其它方位处)，如此，相应地解释这里使用的空间相对描述语。
106.这里使用的术语是为了描述具体实施例的目的，而不意图是限制性的。如这里所使用的，除非上下文另外清楚地指出，否则单数形式“一个(种、者)”和“所述(该)”也意图包括复数形式。此外，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”以及它们的变型时，说明存在所陈述的特征、整体、步骤、操作、部件、组件和/或它们的组，但不排除存在或附加一个或更多个其它特征、整体、步骤、操作、部件、组件和/或它们的组。还要注意的是，如这里使用的，术语“基本上”、“大约”和其它类似的术语被用作近似术语而不用作程度术语，如此，它们被用来解释本领域普通技术人员将认识到的测量值、计算值和/或提供的值的固有偏差。
107.图1是根据本公开的一个实施方式的咽拭子采集自动工作站10的结构示意图。
108.如图1所示，所述咽拭子采集自动工作站10，其可以包括采样亭200，所述采样亭200可以为常见的方形结构，在一些特殊的地段，也可以将采样亭200设置为圆形等其他形状。本公开的采样亭200的功能主要是承载所有自动化采样设备和隔离核酸检测人员与自动化设备，防止自动化设备被污染，导致病毒传播，采样亭200内部设有正压装置，可有效防止飞沫等病毒侵入。采样亭200的另一个功能是当自动化设备出现问题时，采样亭200后面的门211和第二窗口212可以临时充当人工核酸采样窗口，防止设备出现故障造成工作站停摆。
109.所述采样亭200具有容纳空间，并使得咽拭子自动采集系统100和咽拭子处理系统300能够被设置在采样亭200内部。
110.在一个具体的实施例中，所述采样亭200为立方体形状，并且具有第一侧壁，在所述第一侧壁上开设有第一窗口201。在一个优选的实施例中，所述第一窗口201的面积较大，并且在所述第一窗口201内可以设置有透明构件，例如玻璃、亚克力等，从而待检测者能够通过该第一窗口201观测到内部的其他部件的动作，由此能够使得待检测者不至于担心受怕。
111.本公开中，在所述第一窗口201上形成有孔洞，所述孔洞的大小以能够安装咬口器204为宜，此时使用者可以将咬口器204的至少部分插入至所述孔洞的内部，从而能够使得待检测者的口腔被精确的定位。
112.在另一个实施例中，如图1所示，所述第一窗口201的空洞的周边形成有u型容纳槽202，所述咬口器204的边缘能够被安装至所述u型容纳槽202内，由此也能够实现咬口器204的固定。
113.本公开中，所述咽拭子采集自动工作站10还可以包括：咬口器供给设备203，所述咬口器供给设备203设置于所述采样亭200的附近，并位于第一侧壁的旁边。所述咬口器供给设备203用于存储咬口器204，并将咬口器204提供给待检测人员。
114.当待检测者完成信息登记等步骤后，可以从咬口器供给设备203中自取一个咬口器204安装至上述的u型容纳槽202内，然后通过口腔含有该咬口器204，通过咬口器204撑开待检测人员的口腔，压平舌头，方便咽拭子样本的采集，此时待检测者等待咽拭子的插入和采样即可。
115.本公开中，所述咽拭子采集自动工作站10还可以包括：红外测温摄像头205，所述红外测温摄像头205可以安装于第一侧壁，用于检测被测核酸人员的体温是否超过正常范围，如超过正常范围则反馈给控制系统，并终止咽拭子采样(核酸采样)流程。
116.所述咽拭子采集自动工作站10还可以包括触发开关206，所述触发开关206设置于所述第一侧壁，当待检测人员触发该触发开关206时，咽拭子自动采集系统100和咽拭子处理系统300处于工作状态，并完成咽拭子采集和存储。
117.在一个具体的实施例中，所述触发开关206可以为脚踏开关，当待检测人员做好准备后，踏下脚踏开关即可以开始采样流程。
118.所述咽拭子采集自动工作站10还可以包括第一信息录入装置207和/或第二信息录入装置208，所述第一信息录入装置207和第二信息录入装置208可以为扫码器、读卡器、rfid读取装置和摄像头等结构，并且通过第一信息录入装置207和第二信息录入装置208能够读取待检测人员的身份信息，并将该身份信息传输至控制系统。
119.在一个优选地实施例中，所述咽拭子采集自动工作站10还可以包括与第一侧壁相对的第二侧壁，其中，所述第一信息录入装置207设置于所述第一侧壁，所述第二信息录入装置208可以设置在所述第二侧壁，由此无论是咽拭子的手动采集还是自动采集，均能够方便地实现待检测人员的身份信息的录入工作。
120.本公开中，所述咽拭子采集自动工作站10还可以包括人机交互屏幕209和语音提示音箱210，所述人机交互屏幕209和语音提示音箱210设置于所述第一侧壁，所述人机交互屏幕209用于以文字或动画的方式引导和提示待检测人员完成核酸采样流程，所述语音提示音箱210用于以语音的方式配合人机交互屏幕209引导和提示待检测人员完成核酸采样流程。当然，本领域技术人员应当知晓，所述语音提示音箱210也可以设置于所述采样亭200的其他位置。
121.图2是根据本公开的一个实施方式的咽拭子采集自动工作站10的另一角度的结构示意图。
122.本公开中，如图2所示，所述第二侧壁设置有门211和第二窗口212，所述第二窗口212可以为推拉窗等结构，并通过第二窗口212实现咽拭子的人工采集。
123.此时，第二信息录入装置208设置于所述第二窗口212附近即可。
124.图3是根据本公开的一个实施方式的咽拭子采集自动工作站10的另一角度的结构示意图。
125.本公开中，如图3所示，所述咽拭子采集自动工作站10还可以包括消毒喷头213，所述消毒喷头213设置于所述咽拭子采集自动工作站10的内部，用于对咽拭子自动采集系统100的采集组件130，即夹持咽拭子(棉签)的设备进行消毒。其中，所述消毒喷头213在完成一次采集后均需要对采集组件130进行消毒。
126.所述咽拭子采集自动工作站10还可以包括：第三信息录入装置214，所述第三信息录入装置214位于所述采样亭200的内部，从而能够通过第三信息录入装置214实现采样管
的条形码信息的读取，并将该采样管的条形码信息输入至控制系统，以使得采样管的条形码信息能够与待检测人员的身份信息建立对应关系。
127.本公开中，所述咽拭子采集自动工作站10还可以包括：紫外线消毒灯215，紫外线消毒灯215用于对工作站内的环境进行消毒，防止病毒污染；在一个优选地的实施例中，当通过紫外线消毒灯215对工作站内的环境进行消毒时，将紫外线消毒灯215开启20分钟以上。
128.在所述采样亭200内还可以设置空调216，以通过空调216使得工作站内的温度恒定，使自动化设备可靠运行或核酸采集人员处于舒适状态。
129.更优选地，所述采样亭200内还可以设置环境检测仪217，环境检测仪217用于实时监测工作站内的湿度、温度、pm2.5、二氧化碳浓度等信息，反馈给控制系统。
130.本公开的采样亭200内还可以设置监控摄像头218，所述监控摄像头218用于监控工作站内的各个设备的运行情况，方便工作人员远程查看。
131.图4是根据本公开的一个实施方式的咽拭子采集自动工作站10的俯视图。
132.在一个实施例中，如图4所示，所述未使用的采样管被保存在存储部219，并且未使用的采样管在存储部219上被多行多列地有规律地放置，由此保证采样管的位置准确，方便咽拭子自动采集系统取出该采样管，当待检测人员在外部输入身份信息以后，咽拭子自动采集系统100能够从存储部219夹取一个采样管，并且将采样管的信息通过第三信息录入装置被录入，并且在控制系统中将待检测人员的信息和采样管的信息关联。
133.本公开中，采样亭200内还可以设置废料回收箱220，所述废料回收箱220用于回收剪断后的咽拭子的杆部，此时采集样本后的咽拭子的头部被保存在采样管，然后杆部(即头部以外的部分)被丢弃至废料回收箱220。
134.本公开中，所述咽拭子采集自动工作站10还能够包括咽拭子剥离装置400，所述咽拭子剥离装置400用于将咽拭子从包装袋内剥离，并将剥离后的咽拭子提供给咽拭子自动采集系统100，此时，所述咽拭子自动采集系统100能够夹持该咽拭子的杆部的部分，并将咽拭子的头部穿过第一窗口的孔洞而伸出至采样亭200的外部，进一步地，该咽拭子的头部能够被插入至待检测人员的口腔，实现样本的采样。
135.所述咽拭子采集自动工作站10还包括冷藏箱221，所述冷藏箱221用于储存使用后的采样管。也就是说，使用后的采样管的内部存储有咽拭子的头部。优选地，使用后的采样管可以被咽拭子自动采集系统100所夹持，然后被放置在存放架上，其中，存放架可以包括多个孔位，以通过将采样管插入孔位的方式，从而将使用后的采样管保持在存放架。
136.更优选地，所述存放架能够被放入冷藏箱，从而使得存储有咽拭子的采样管能够被保存在冷藏箱内。
137.本公开中，所述咽拭子自动采集系统100位于所述采样亭200内部，并且所述咽拭子自动采集系统100所夹持的咽拭子的至少部分能够从所述第一窗口201伸出。
138.以下结合附图来说明咽拭子自动采集系统100的结构。
139.图5是根据本公开的一个实施方式的咽拭子自动采集系统100的结构示意图。
140.如图5所示，本公开的咽拭子自动采集系统100可以包括多自由度协作臂110、力传感器120和采集组件130等结构。
141.如图5所示，本公开的多自由度协作臂110包括7自由度力控协作臂，当然，本领域
技术人员应当知晓，所述多自由度协作臂110也可以为5自由度机械臂或者6自由度机械臂等结构。
142.当采用7自由度力控协作臂时，其具有冗余自由度，由此该7自由度力控协作臂能够以不同的角度和最佳的力度实现采集动作。而且，能够在采集仓内部对其他设备占用空间进行避障。
143.该7自由度力控协作臂在工作时，能够实现工作过程中的全臂身力感知，对工作环境的物品、进入工作环境的辅助人员，具有实时、全方位的力碰撞感知和保护功能，提高运行过程中人机共融的环境安全。
144.所述多自由度协作臂110包括末端；所述末端为转动关节，即所述多自由度协作臂110的末端具有回转轴线。
145.所述力传感器120设置于所述多自由度协作臂110的末端，在一个优选的实施例中，所述咽拭子自动采集系统100还包括：安装支架140，所述安装支架140安装于所述多自由度协作臂110的末端，并且所述力传感器120安装于所述安装支架140。
146.也就是说，所述安装支架140直接安装于所述多自由度协作臂110的末端，所述力传感器120通过安装支架140间接安装于所述多自由度协作臂110的末端。
147.在一个优选的实施例中，所述力传感器120可以为六维力传感器120。并通过该六维力传感器能够准确地检测咽拭子与待检测者之间的力和力矩，并且依靠多纬度力、力矩感知能力，保障采集过程中咽拭子的头部与人体口腔接触的柔顺性和安全性，同时从接触力的角度保证采集过程的有效性。
148.也就是说，六维力传感器能够感知末端咽拭子在咽拭子采集过程中受到的阻力，反馈给控制系统，从而控制七自由度协作臂的运动，避免咽拭子采集过程施加的力过大让人有不适感。
149.更优选地，控制系统可以根据六维力传感器所检测的数据来实现多自由度协作臂110的控制，从而能够使得咽拭子与待检测者之间的正压力被控制在一个合理的范围，使待检测者在采集咽拭子时，更舒服。
150.图6是根据本公开的一个实施方式的采集组件的结构示意图。
151.本公开中，如图6所示，所述采集组件130设置于所述力传感器120，并通过采集组件130实现咽拭子的采集。
152.本公开中，所述采集组件130包括电动夹爪，其中，所述电动夹爪能够夹持咽拭子，并使得咽拭子的中心线与所述回转轴线在同一直线或者大致在同一直线上。
153.本公开中，大致在同一直线上是指：一方面，考虑到机械加工误差，咽拭子的中心线可以与所述第二回转轴线相交，并且其夹角在5
°
以内，另一方面，咽拭子的中心线可以与所述回转轴线平行，并且两条线之间的距离可以在5mm以内。
154.优选地，所述电动夹爪包括v型槽，所述咽拭子被夹持在所述v型槽内，由此通过v型槽的设置，尤其是利用v型槽有一定的对中功能，可以保证咽拭子和采样管390不会夹偏，还能允许有一定的误差。
155.本公开中，所述电动夹爪还用于夹取采样管390，由此也能够通过本公开的咽拭子自动采集系统100实现采样管390的上下料。
156.此时，本公开的咽拭子自动采集系统100能够对咽拭子和采样管兼容，能够利用力
控协作臂的大工作空间优势，仅用一台机械臂实现采样管的取放工序，同时兼顾咽拭子的取放和采集，提高了设备集成度和利用率。
157.本公开中，所述的咽拭子自动采集系统100还可以包括：工业相机170，所述工业相机170安装于所述安装支架140，并使得所述工业相机170位于所述采集组件130的侧部。更优选地，所述工业相机170的镜头可以朝向待检测者，以通过该工业相机拍摄待检测者的图像，并根据待检测者的图像判断待检测者的口部的位置，以便咽拭子自动采集系统100控制咽拭子到达指定的位置。
158.另一方面，为了能够更清晰地获得待检测者的口部的图像，所述咽拭子自动采集系统100还可以包括光源180，所述光源180设置于所述安装支架140，并且位于所述工业相机170的两侧，从而通过所述光源180向待检测者补光，以使得工业相机170能够拍摄清楚待检测者的口腔内部的图像。
159.本公开中，所述咽拭子自动采集系统100还包括距离传感器190，所述距离传感器190安装于所述安装支架140，并使得所述距离传感器190位于所述采集组件130的下方，以通过所述距离传感器190能够准确地知晓咽拭子自动采集系统与待检测者的咽部之间的距离，即获得待检测者的咽部的深度信息，从而能够准确地知晓咽拭子(棉签370)与待检测者的咽喉位置的距离。
160.也就是说，本公开中，通过末端集成视觉识别、距离检测和六维力感知，从平面视觉、深度距离和感知力控等多个层面、多个纬度保证采集结果的有效性和采集过程的安全性；如降低棉签长度的精度要求，能够适用新型棉签等。
161.所述咽拭子处理系统300用于接收所述咽拭子自动采集系统100所采集的咽拭子，并将咽拭子存储在采样管内。
162.以下将结合附图对咽拭子处理系统300的结构进行说明。
163.图7是根据本公开的一个实施方式的咽拭子处理系统300的结构示意图。
164.如图7所示，本公开的咽拭子处理系统300能够对咽拭子进行处理，所述咽拭子可以为已经采样的棉签，所述咽拭子处理系统300可以将棉签进行剪断，并仅保留棉签头，然后将棉签头放置在采样管390中。
165.本公开中，所述咽拭子处理系统300可以包括：输送组件310、剪断组件320和拧盖组件330等结构。
166.图8是根据本公开的一个实施方式的输送组件的结构示意图。
167.如图7和图8所示，所述输送组件310用于夹持并输送采样管390；其中，所述输送组件310可以有输送方向，所述输送方向为单一方向。
168.所述剪断组件320沿所述输送组件310的输送方向设置于所述输送组件310的侧部，并且当输送组件310将采样管390输送至所述剪断组件320的正下方时，启动剪断组件320剪断咽拭子，此时咽拭子中具有样本的部分依靠重力掉落在采样管中。
169.所述拧盖组件330沿所述输送组件310的输送方向设置于所述输送组件310的侧部，并且当输送组件310将采样管390输送至所述拧盖组件330的正下方时，启动拧盖组件330；一方面，拧盖组件330需要将盖体380从采样管390中拧下，另一方面，所述拧盖组件330还能够将盖体380拧紧在采样管390，从而实现采样管390的封闭。
170.在一个优选的实施例中，所述输送组件310可以被固定于所述底部固定板340，相
应地，所述剪断组件320和拧盖组件330等也可以固定于所述底部固定板340，从而使得本公开的咽拭子处理系统能够形成为一个整体。
171.在一个具体的实施例中，所述输送组件310包括：滑台模组311和采样管固定装置312等部件。
172.所述滑台模组311采用现有技术中的成品模块即可，关于其结构将不再一一详述。
173.在一个具体的示例中，所述滑台模组311可以使用步进电机作为动力装置，并且可以采用滚珠丝杠结构来实现动力传递，此时，所述滚珠丝杠结构的丝母即形成为所述滑台模组311的滑块。
174.所述采样管固定装置312设置于所述滑台模组311，例如，所述采样管固定装置312可以固定于所述滑台模组311的滑块，并由此能够被所述滑台模组311所输送，并使得所述滑台模组311沿所述输送组件310的输送方向输送所述采样管固定装置312。
175.在一个具体的实现形式中，所述采样管固定装置312可以包括：夹紧基座3121和夹紧臂3122等结构。
176.所述夹紧基座3121固定于所述滑台模组311，例如可以固定于所述滑台模组311的滑块，并使得所述夹紧基座3121形成为整个采样管固定装置312的基础。
177.所述夹紧臂3122被驱动以使得所述夹紧臂3122的至少部分能够接近或者远离所述夹紧基座3121，在一个实施例中，所述夹紧臂3122能够被驱动以产生移动，从而使得夹紧臂3122能够接近或者远离所述夹紧基座3121，在另一个实施例中，所述夹紧臂3122能够被驱动以产生转动，从而使得夹紧臂3122的至少部分接近或者远离所述夹紧基座3121。
178.相应地，当所述夹紧臂3122的至少部分接近所述夹紧基座3121时，能够夹紧所述采样管390；当所述夹紧臂3122的至少部分远离所述夹紧基座3121时，能够松开所述采样管390。
179.当所述夹紧臂3122被驱动转动以接近或者远离所述夹紧基座3121时，所述夹紧臂3122的一端铰接于所述夹紧基座3121，并通过所述夹紧臂3122相对于所述夹紧基座3121的转动，使得所述夹紧臂3122的至少部分接近或者远离所述夹紧基座3121。
180.所述采样管固定装置312还可以包括：驱动装置3123，所述驱动装置3123设置于所述滑台模组311或夹紧基座3121，用于驱动所述夹紧臂3122运动，以使得所述夹紧臂3122的至少部分接近或者远离所述夹紧基座3121。
181.在一个实施例中，所述驱动装置3123可以为伸缩电磁铁，在采样管390被夹紧的状态下，所述伸缩电磁铁并未被通电，此时通过拉力弹簧3124来实现采样管390的保持。当需要取出或者放入采样管390时，向伸缩电磁铁供电，伸缩电磁铁的动子伸出，驱动夹紧臂3122转动，使得夹紧臂3122和夹紧基座3121之间形成较大空间，方便了采样管390的取出和放入。
182.本公开中，所述采样管固定装置312还可以包括：拉力弹簧3124，所述拉力弹簧3124的一端设置于所述夹紧臂3122，所述拉力弹簧3124的另一端设置于所述滑台模组311(例如设置于所述滑台模组311的滑块)或者夹紧基座3121，并通过拉力弹簧3124使得夹紧臂3122包括在夹紧采样管390的状态，即通过拉力弹簧3124能够向夹紧臂3122提供一个夹紧力。
183.本公开中，所述拉力弹簧3124与夹紧基座3121的连接位置时可变化的，由此能够
方便地调节拉力弹簧3124所能提供的拉力，使得采样管390能够被牢固地保持。
184.所述夹紧基座3121和夹紧臂3122的至少一个设置有容置凹槽；在一个优选的实施例中，所述夹紧基座3121和夹紧臂3122上均形成有容置凹槽，更优选地，所述容置凹槽可以为弧形凹槽，当所述夹紧臂3122与夹紧基座3121配合并夹紧采样管390时，所述采样管390定位在容置凹槽内。
185.更优选地，所述容置凹槽中的至少一个设置有缓冲垫，本公开中，所述缓冲垫可以为硅胶垫。更优选地，所述缓冲垫的数量为两个，分别粘贴在夹紧基座3121和夹紧臂3122上，从而能够通过缓冲垫来增加采样管固定装置与采样管390的摩擦力，并起到一定的缓冲作用。
186.本公开中，所述输送组件310包括位置传感器，所述位置传感器用于检测采样管390的位置，并使得采样管390能够停止在剪断组件320的正下方或者拧盖组件330的正下方。
187.作为一个实现形式，所述位置传感器包括多个接近开关313，如图7和图8所示，所述接近开关313的数量为5个。当所述接近开关313中的一个被触发时，判断为采样管390位于剪断组件320的正下方；当所述接近开关313中的另一个被触发时，判断为采样管390位于剪断组件320的正下方。
188.由此，能够通过上述5个接近开关313准确地判断上限位、下限位、原点位置、咽拭子剪断位置和采样管拧盖位置，并由此检测采样管夹紧装置是否到达预定位置，以及防止步进电机滑台模组超出限位。
189.图9是根据本公开的一个实施方式的剪断组件的结构示意图。
190.如图7和图9所示，所述剪断组件320用于剪断咽拭子，并且剪断后的咽拭子掉入输送组件310所夹持的采样管390内。
191.更具体地，所述剪断组件320包括：安装支撑板321和气动剪刀322等部件。
192.所述安装支撑板321设置于所述底部固定板340，并可以位于所述输送组件310的侧方，由此，通过安装支撑板321的设置，能够将气动剪刀322和消毒喷头323连接在一起。
193.气动剪刀322，所述气动剪刀322固定于所述安装支撑板321，并且能够剪断咽拭子，即当咽拭子插入采样管后气动剪刀322通气对咽拭子进行剪断，使咽拭子头部掉落到采样管中保存。本公开中，所述气动剪刀322可以采用成熟的模块化产品来实现，关于其结构将不再一一赘述。
194.本公开中，所述安装支撑板321上可以设置有竖直方向的条形孔，由此，能够调整气动剪刀322的高低和相对于输送组件310的距离，从而找到合适的剪断位置。
195.当咽拭子插入采样管时难免会与气动剪刀322有接触，并对气动剪刀322有一定污染，此时，所述剪断组件320还可以包括：消毒喷头323，所述消毒喷头323用于向所述气动剪刀322喷洒消毒液。
196.图10是根据本公开的一个实施方式的拧盖组件的结构示意图。
197.本公开中，如图7和图10所示，所述拧盖组件330用于夹持盖体380，并将该盖体380从所述采样管390拧开或者将该盖体380拧紧在所述采样管390。
198.在一个具体的实现形式中，所述拧盖组件330可以包括：安装固定板331和电动旋转夹爪332等部件
199.所述安装固定板331可以固定于所述底部固定板340，并且位于所述输送组件310的侧方，通过所述安装固定板331将电动旋转夹爪332等部件集成为一个整体。
200.所述电动旋转夹爪332设置于所述安装固定板331，用于夹持盖体380，并且将该盖体380从所述采样管390拧开或者将该盖体380拧紧在所述采样管390。
201.在一个实施例中，所述电动旋转夹爪332相对于安装固定板331能够产生高度方向的升降运动。例如，所述电动旋转夹爪332可滑动地设置于所述安装固定板331。
202.在另一个实施例中，所述安装固定板331设置有滑台气缸333，所述滑台气缸333的移动侧设置有连接板334，所述电动旋转夹爪332固定于所述连接板334，并且由所述滑台气缸333驱动以产生升降运动。
203.在一个优选的实施例中，滑台气缸333由一个三位五通中位泄压阀控制，当电动旋转夹爪332拧紧或拧开盖体380时，电磁阀处于中位泄压，保证拧盖过程电动旋转夹爪332处于浮动状态，当电动旋转夹爪332拧开盖体380后，滑台气缸333移动侧带动电动旋转夹爪332上移，不影响输送组件310将采样管390输送到咽拭子剪断位置，当采样管390需要拧盖时，滑台气缸333移动侧带动电动旋转夹爪332下移，保证盖体的顺利拧紧。
204.电动旋转夹爪332用于带动夹指拧开或拧紧盖体380，其具有旋转角度可控、夹持力可调、拧紧扭矩可调等功能，可保证盖体380的顺利拧紧、拧开。
205.电动旋转夹爪332包括两个夹指，以通过夹指夹紧和转动盖体380；所述夹指可以形成为v型槽，以当盖体380有较小尺寸误差时，可保证盖体380被顺利夹紧。更优选地，在夹指上可以设置有硅胶垫，用以夹指和盖体380的摩擦力，并且起到一定的缓冲作用。
206.所述拧盖组件330还包括：光电开关335，所述光电开关335用于检测盖体380的位置。在一个优选的方案中，光电开关335共有两个，作用是检测拧盖是否到位，当拧开盖体380时，拧盖完成后由上面的光电开关检测夹指是否已将盖体380拧开并提起，当拧紧盖体380时，拧紧完成后由下面的光电开关检测盖体是否已经到位。
207.本公开的咽拭子处理系统能够应用于机器人采样咽拭子的采集流程，也可以应用于人工采集流程，并能够提高采集速度。其集成棉签剪断与采样管的管理功能，保障试剂暴露过程中全流程可控，提高采集过程的安全性和对样本的保护能力。
208.本公开的咽拭子处理系统在使用时，首先将采样管放置在输送组件310的采样管固定装置312，当采样管被有效固定后，启动滑台模组，将采样管输送至拧盖组件330的下方，通过拧盖组件330将采样管390上的盖体380移除；拧开操作完成后，滑台气缸333带动电动旋转夹爪332和盖体380上移，到位后光电开关335检测夹指是否夹持盖体380。
209.然后滑台模组311驱动采样管固定装置312移动到剪断组件320的位置(右侧第三个接近开关)，等待咽拭子插入采样管390，待咽拭子插入采样管390后，控制系统控制气动剪刀322动作，剪断咽拭子，使咽拭子头部落入采样管390中，剪断完成后，滑台模组311驱动采样管固定装置312回到拧盖组件330位置(右侧第二个接近开关)，拧盖组件330开始拧紧盖体380操作，此时控制系统控制三位五通中位泄压阀处于中位泄压状态，滑台气缸333在重力作用下带动电动旋转夹爪332下移，电动旋转夹爪332开始拧紧盖体380操作，拧紧操作完成后，电动旋转夹爪332松开盖体380，光电开关335检测盖体380是否拧紧到位，然后滑台模组311驱动采样管固定装置312回到原点位置(左侧第二个接近开关)，等待采样管390被取走。
210.所述的采样亭200内还可以设置控制系统222，所述控制系统222可以包括工控机，并提供工控机控制咽拭子自动采集系统100和咽拭子处理系统300；并且该工控机还能够连接于第一信息录入装置、第二信息录入装置和第三信息录入装置，并实现待检测人员的身份信息录入以及采样管信息录入等功能。
211.本公开的咽拭子采集自动工作站集成自主消杀、自主上下料、自主与被采集者信息交互和自主完成咽拭子采集工作的全流程功能；内部集成多自由度协作臂(7自由度智能力控协作臂)，实现类人工的环境维护与采集工作，依靠关节力控，实现全机械臂本体的环境接触力感知，对工作环境实现全方位感知共融；机械臂灵活的拖拽功能，提高全流程、不同工作环节的调试和装配速度；7自由度冗余设计，实现类人手臂的冗余工作能力，仅依靠一台机械臂，实现采集、材料运转维护等工作流程；多传感器集成，保障采集流程高效、易用、可信，从被外部视觉感知、采集者信息采集、准备工作、采集过程及样本处理，依靠工作站高安全plc管理，保障每个环节的衔接顺序及执行质量；局部功能的模块化灵活部署，采用模块化设计及部署方案，可对局部功能进行其他品牌产品替代，对内部相对工作空间进行灵活部署，可适用不同采样亭结构。
212.本公开的咽拭子采集自动工作站在使用时，首先需要工作人员将带有未被使用过采样管的存储部219按预定位置放到工作站内，将连续完好的袋装咽拭子放到咽拭子剥离装置400上，关好门窗启动工作站，工作站开机后，自主完成自检，完成自检后，多自由度协作臂110带着采集组件130从存储部219处抓取一支采样管，放置在咽拭子处理系统300；然后多自由度协作臂110回到初始位置等待待检测人员的启动信号。
213.被测核酸人员首先需要将含有个人信息的二维码放在扫码器上进行信息录入，或者直接读取身份证等实现信息录入，录入信息成功后，
214.人机交互屏幕209和语音提示音箱210会提示被测核酸人员信息录入成功，并去咬口器供给设备203处拿取咬口器放到采样亭200的咬口器固定处，被测核酸人员准备好后，踏下脚踏开关，咬住咬口器，启动自动核酸采样流程。
215.七自由度机械臂带着采集组件130去咽拭子剥离装置400处，同时咽拭子剥离装置400自动弹出一支剥离好的咽拭子，采集组件130抓取咽拭子，然后移动到咬口器后方，工业相机170和距离传感器190(激光测距传感器)对被测核酸人员口腔内的咽部进行定位，定位完成后，
216.由七自由度机械臂带着采集组件130上的咽拭子进入口腔内进行咽拭子样本采集，在此过程中，咽拭子处理系统300会将采样管390和盖体380分离，等待咽拭子插入采样管；咽拭子样本采集完成后退出口腔，语音提示音箱210会提示被测核酸人员采集已完成，可以取下咬口器，离开采样亭200。
217.七自由度机械臂带着咽拭子插入到咽拭子处理系统300的采样管中，咽拭子处理系统300将咽拭子剪断，咽拭子头部落入采样管中，
218.七自由度机械臂带着剩余的咽拭子部分投入废料回收箱220，然后到消毒喷头213的位置对采集组件130进行消毒。同时，咽拭子处理系统300会拧紧盖体380，等待被抓取。
219.七自由度机械臂消毒完成后，其采集组件130抓取咽拭子处理系统300上的已经拧紧盖体380的采样管，并且将采样管放置在冷藏箱221内的存放架上。七自由度机械臂回到初始位置，冷藏箱的箱门自动关闭，完成一次咽拭子采集流程。
220.在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例/方式”、“一些实施例/方式”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例/方式或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本技术的至少一个实施例/方式或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例/方式或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例/方式或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例/方式或示例以及不同实施例/方式或示例的特征进行结合和组合。
221.此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本技术的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
222.本领域的技术人员应当理解，上述实施方式仅仅是为了清楚地说明本公开，而并非是对本公开的范围进行限定。对于所属领域的技术人员而言，在上述公开的基础上还可以做出其它变化或变型，并且这些变化或变型仍处于本公开的范围内。