生物样本采集人机交互设备及方法技术

本发明专利技术涉及采样机器，具体地说是一种生物样本采集人机交互设备及方法，采样室的前屏上开有窗口，升降机构、雾化装置及取样口腔定位装置分别设置于窗口内侧；升降动力源安装于前屏上，通过传动机构与牵引件连接；牵引件上安装有支架，用于安装咬口等定位装置；雾化装置中装有消毒液，将消毒液雾化后喷出进行消毒；负压发生装置的一端与负压源相连，另一端与牵引件上的吸入孔相连，消毒雾化的空气通过负压发生装置吸走；位置识别装置安装于采样室或牵引件上，用于识别被采样者的高度，牵引件根据人体头部特征识别获得的高度位置由升降动力源驱动升降；采样室或牵引件上还安装有视觉识别及反馈装置。本发明专利技术采样结构准确、采样过程舒适方便，避免被采样者间交叉感染。避免被采样者间交叉感染。避免被采样者间交叉感染。

【技术实现步骤摘要】
生物样本采集人机交互设备及方法


[0001]本专利技术涉及采样机器，具体地说是一种生物样本采集人机交互设备及方法。

技术介绍

[0002]咽拭子采样是一种检测采样者是否感染病毒的重要手段，其过程需要一定操作技巧，并且降低传染风险系数。由于被采样者身高特征不同，采样机器无法迎合被采样者口腔的高度；例如，较高大的人需要弯腰或屈膝，较为矮小的人需要垫脚或踩东西，被采样者需要主动配合采样高度。这样的采样过程，被采样者会感到比较麻烦、费力，非常不舒服；同时，采样操作会出现采集角度、力度不当，采集区域不准确等一些不佳的咽拭子采样效果，从而影响核酸检测准确性。
[0003]另外，在采样过程中采样者张开口腔采样时，采样者用力呼吸或忍不住的咳嗽都会有大量飞沫、气溶胶喷出，这样会造成周围环境空气污染以及沾染周边物品，具有较高交叉感染的风险。

技术实现思路

[0004]针对现有咽拭子采样存在的上述问题，本专利技术的目的在于提供一种生物样本采集人机交互设备及方法。
[0005]本专利技术的目的是通过以下技术方案来实现的：
[0006]本专利技术包括采样室、升降机构、负压发生装置、雾化装置、取样口腔定位装置、位置识别装置和视觉识别及反馈装置，其中采样室的前屏上开有窗口，所述升降机构、雾化装置及取样口腔定位装置分别设置于窗口内侧；所述升降机构包括升降动力源、传动机构及牵引件，所述升降动力源安装于前屏上，所述升降动力源通过传动机构与牵引件连接、驱动牵引件升降；所述负压发生装置、雾化装置及取样口腔定位装置分别安装于牵引件上，所述取样口腔定位装置包括咬口及咬口支架，所述咬口支架的一端安装于牵引件上，另一端可拆卸地连接有咬口；所述雾化装置中装有消毒液，消毒液通过所述雾化装置雾化后喷出进行消毒；所述负压发生装置的一端与负压源相连，另一端与所述牵引件上开设的吸入孔相连通，消毒雾化的空气通过所述负压发生装置吸走；所述位置识别装置安装于采样室或牵引件上，用于识别被采样者的高度；所述采样室或牵引件上还安装有视觉识别及反馈装置。
[0007]其中：所述窗口内部左右两侧的前屏上均固接有牵引衬板，所述升降动力源安装于两侧牵引衬板上；所述传动机构包括同步带机构、牵引中轴及牵引同步带机构，所述牵引中轴转动安装于两侧牵引衬板上，所述升降动力源的输出端通过同步带机构与牵引中轴连接，所述牵引件的两侧分别设有牵引同步带机构，所述牵引件的每侧分别通过同侧的牵引同步带机构与牵引中轴相连，所述升降动力源通过同步带机构驱动牵引中轴旋转，所述牵引中轴通过牵引同步带机构带动牵引件实现升降。
[0008]所述同步带机构包括同步带轮及同步带，所述升降动力源的输出端及牵引中轴上分别安装有同步带轮，两个所述同步带轮之间通过同步带相连；所述牵引同步带机构包括
牵引同步带轮、牵引同步带及同步带卡扣，所述牵引中轴的两端及牵引件的两侧均设有牵引同步带轮，每侧上下设置的两个所述牵引同步带轮之间均通过牵引同步带相连，所述牵引件的每侧均通过同步带卡扣与同侧的牵引同步带连接。
[0009]所述窗口侧的前屏上固接有牵引衬板，所述牵引件通过牵引轨道与牵引衬板滑动连接；所述牵引轨道包括牵引内侧轨道及牵引外侧轨道，所述牵引内侧轨道固接于牵引衬板上，所述牵引外侧轨道固接于牵引件上，所述牵引外侧轨道与牵引内侧轨道滑动连接；所述牵引件的升降轨迹上设有用于升降限位的接近开关，所述接近开关安装于牵引衬板上。
[0010]所述牵引件上具有容置被采样者头部的空间，所述咬口支架及咬口位于空间内，所述空间外围的牵引件上开设有多个吸入孔，所述牵引件为内部中空结构，各所述吸入孔分别与牵引件的内部相连通，所述牵引件通过管路与负压源相连通。
[0011]所述雾化装置包括浮球阀、离心鼓风机、雾化外壳、雾化发生器及喷雾舱，所述雾化外壳安装于牵引件的底部，所述雾化外壳内安装有雾化发生器并注有消毒液，所述雾化发生器浸在消毒液中、对消毒液进行雾化；所述离心鼓风机固定在雾化外壳的外部，并通过风管与雾化外壳的内部相连通；所述牵引件上安装有中空的喷雾舱，所述喷雾舱的上端开设有喷雾口，所述喷雾舱的下端位于雾化外壳内；所述雾化发生器将雾化外壳内的消毒液雾化，并通过所述离心鼓风机将雾化后的消毒液由喷雾口喷出；所述雾化外壳内还设有控制消毒液液位高度的浮球阀。
[0012]所述牵引件与窗口的底部之间设有卷帘，所述卷帘的上端与牵引件固接、下端与所述窗口的底部固接，所述卷帘在牵引件的升降过程中展开或收起；或，所述牵引件与窗口的顶部之间设有第一卷帘、与窗口的底部之间设有第二卷帘，所述第一卷帘的上端与窗口的顶部固接、下端与所述牵引件固接，所述第二卷帘的上端与牵引件固接、下端与窗口的底部固接。
[0013]所述视觉识别及反馈装置包括摄像头和显示器，所述摄像头安装于牵引件上、随所述牵引件升降，用于拍摄被采样者面部及口腔内咽喉壁，所述显示器通过显示器吊板安装于采样室顶部，或所述显示器内嵌于第一卷帘里、随所述第一卷帘移动；所述显示器在采样过程中提供设定的面部轮廓，供被采样者调整面部对应，以及提供口腔内咽部区域的图像，供被采样者调整咽部开放暴露的状态对应。
[0014]所述位置识别装置为高度传感器，所述高度传感器安装于采样室的顶部或上方，或者所述高度传感器安装于牵引件的上方；所述高度传感器、升降动力源、摄像头及显示器分别与控制器相连。
[0015]本专利技术的生物样本采集方法，使用生物样本采集人机交互设备，对被采样者进行生物样本采集，具体步骤为：所述位置识别装置采集被采样者高度信息，所述升降动力源带动牵引件根据被采样者头部特征识别获得的高度位置进行调整升降，移动至适应被采样者高度的位置，被采样者咬住所述咬口，所述视觉识别及反馈装置提供参考形态进行人机交互调整对位；在所述采样室内的采样者进行采样，采样后通过所述雾化装置进行消毒，然后利用负压发生装置将雾化的消毒液吸入，等待下一次采样。
[0016]本专利技术的优点与积极效果为：
[0017]1.本专利技术采样结构准确、采样过程舒适方便，避免被采样者间交叉感染。
[0018]2.本专利技术通过位置识别装置识别被采样者的高度信息，控制器控制升降机构升降
来适应被采样者不同的高度，进而使采样过程更顺利。
[0019]3.本专利技术通过采样过程中视觉识别及反馈机构中的摄像头识别被采样者口腔内的采样区域，实现精准采样，并且记录被采样者口腔内采样过程，被采样者可通过显示器看到自己被采样的整个过程。
[0020]4.本专利技术通过雾化装置及负压发生装置，在采样结束后对咬口附近空气和自身结构进行消毒，确保被采样者产出的飞沫、气溶胶不污染周围的空气及周边物品，大大减少被采样者间的互相传染的可能。
附图说明
[0021]图1为本专利技术实施例一的整体结构示意图；
[0022]图2为本专利技术实施例二的整体结构示意图；
[0023]图3为本专利技术去掉采样室及前屏机构后的立体结构示意图；
[0024]图4为图3中牵引轨道处的局部放大图；
...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种生物样本采集人机交互设备，其特征在于：包括采样室(9)、升降机构、负压发生装置、雾化装置、取样口腔定位装置、位置识别装置和视觉识别及反馈装置，其中采样室(9)的前屏(26)上开有窗口(30)，所述升降机构、雾化装置及取样口腔定位装置分别设置于窗口(30)内侧；所述升降机构包括升降动力源、传动机构及牵引件(8)，所述升降动力源安装于前屏(26)上，所述升降动力源通过传动机构与牵引件(8)连接、驱动牵引件(8)升降；所述负压发生装置、雾化装置及取样口腔定位装置分别安装于牵引件(8)上，所述取样口腔定位装置包括咬口(15)及咬口支架(14)，所述咬口支架(14)的一端安装于牵引件(8)上，另一端可拆卸地连接有咬口(15)；所述雾化装置中装有消毒液，消毒液通过所述雾化装置雾化后喷出进行消毒；所述负压发生装置的一端与负压源相连，另一端与所述牵引件(8)上开设的吸入孔(35)相连通，消毒雾化的空气通过所述负压发生装置吸走；所述位置识别装置安装于采样室(9)或牵引件(8)上，用于识别被采样者的高度；所述采样室(9)或牵引件(8)上还安装有视觉识别及反馈装置。2.根据权利要求1所述的生物样本采集人机交互设备，其特征在于：所述窗口(30)内部左右两侧的前屏(26)上均固接有牵引衬板(6)，所述升降动力源安装于两侧牵引衬板(6)上；所述传动机构包括同步带机构、牵引中轴(2)及牵引同步带机构，所述牵引中轴(2)转动安装于两侧牵引衬板(6)上，所述升降动力源的输出端通过同步带机构与牵引中轴(2)连接，所述牵引件(8)的两侧分别设有牵引同步带机构，所述牵引件(8)的每侧分别通过同侧的牵引同步带机构与牵引中轴(2)相连，所述升降动力源通过同步带机构驱动牵引中轴(2)旋转，所述牵引中轴(2)通过牵引同步带机构带动牵引件(8)实现升降。3.根据权利要求2所述的生物样本采集人机交互设备，其特征在于：所述同步带机构包括同步带轮(3)及同步带(4)，所述升降动力源的输出端及牵引中轴(2)上分别安装有同步带轮(2)，两个所述同步带轮(2)之间通过同步带(4)相连；所述牵引同步带机构包括牵引同步带轮(21)、牵引同步带(20)及同步带卡扣(16)，所述牵引中轴(2)的两端及牵引件(8)的两侧均设有牵引同步带轮(21)，每侧上下设置的两个所述牵引同步带轮(21)之间均通过牵引同步带(20)相连，所述牵引件(8)的每侧均通过同步带卡扣(16)与同侧的牵引同步带(20)连接。4.根据权利要求1所述的生物样本采集人机交互设备，其特征在于：所述窗口(30)侧的前屏(26)上固接有牵引衬板(6)，所述牵引件(8)通过牵引轨道(5)与牵引衬板(6)滑动连接；所述牵引轨道(5)包括牵引内侧轨道(501)及牵引外侧轨道(502)，所述牵引内侧轨道(501)固接于牵引衬板(6)上，所述牵引外侧轨道(502)固接于牵引件(8)上，所述牵引外侧轨道(502)与牵引内侧轨道(501)滑动连接；所述牵引件(8)的升降轨迹上设有用于升降限位的接近开关(17)，所述接近开关(17)安装于牵引衬板(6)上。5.根据权利要求1所述的生物样本采集人机交互设备，其特征在于：所述牵引件(8)上具有容置被采样者头部的空间，所述咬口支架(14)及咬口(15)位于空间内，所述空间外围的牵引件(8)上...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘浩，刘海龙，任奕，刘博，
申请(专利权)人：沈阳术驰医疗科技有限公司，
类型：发明
国别省市：