鼻咽拭子采樣機(jī)器人的各個(gè)功能子系統(tǒng)是完成核酸檢測(cè)過程不可或缺的組成部分。
1、任務(wù)機(jī)械臂子系統(tǒng)
任務(wù)機(jī)械臂子系統(tǒng)是整個(gè)系統(tǒng)中最為核心的子系統(tǒng),需要參與到整個(gè)采樣過程中,主要實(shí)現(xiàn)自主取咽拭子、咽拭子核酸采樣和咽拭子存放保存等操作任務(wù)。
任務(wù)機(jī)械臂子系統(tǒng)包括 UR 機(jī)械臂、末端夾持器和視覺相機(jī)等。UR 機(jī)械臂具有6 個(gè)自由度,末端額定負(fù)載為5kg,臂展為850 mm,可以滿足機(jī)器人在咽拭子采樣過程中操作任務(wù)的工作空間需求。末端夾持器選用增廣智能的電動(dòng)模組,并針對(duì)咽拭子的管子專門設(shè)計(jì)了夾持機(jī)構(gòu)。視覺相機(jī)選用紅外雙目視覺相機(jī),用于人體口腔的定位。六維力/力矩傳感器用于監(jiān)視機(jī)械臂末端夾持的咽拭子與口腔內(nèi)壁采樣過程中的接觸力,當(dāng)接觸力超過一定閾值后,機(jī)械臂進(jìn)入柔順控制模式,自動(dòng)調(diào)節(jié)咽拭子與口腔內(nèi)壁的接觸力,讓接觸力始終保持在閾值范圍內(nèi),從而不會(huì)對(duì)人體口腔造成傷害。
2、下巴托自動(dòng)升降平臺(tái)
下巴托自動(dòng)升降平臺(tái)子系統(tǒng)可以根據(jù)被采集者坐定高度自動(dòng)調(diào)整下巴托升降平臺(tái)。下巴托升降平臺(tái)上固定了人體頭部模型,人體模型在口腔里固定了1個(gè)口含器(咬嘴),用于機(jī)械臂末端的視覺相機(jī)的口腔定位。
3、咽拭子存儲(chǔ)系統(tǒng)
咽拭子存儲(chǔ)子系統(tǒng)能對(duì)一次性采樣咽拭子采樣管進(jìn)行批量存儲(chǔ),并且具有咽拭子采樣管頂出和夾緊功能,通過機(jī)械臂可以實(shí)現(xiàn)咽拭子的自動(dòng)取出操作。
4、采樣后咽拭子保存系統(tǒng)
采樣后咽拭子保存子系統(tǒng)主要用于核酸檢測(cè)機(jī)器人采樣后的咽拭子封存和存儲(chǔ)。
5、信息交互子系統(tǒng)
信息交互子系統(tǒng)負(fù)責(zé)實(shí)現(xiàn)篩查人員的互動(dòng)式實(shí)名登記(人臉 +ID)、流行病情況自主詢問與建議、引導(dǎo)取樣全過程、耗品廢棄物與樣品保存情況顯示與提醒,以及測(cè)溫過程引導(dǎo)等工作。