[发明专利]一种便携自助式口咽拭子采样机器人在审
| 申请号: | 202111148846.6 | 申请日: | 2021-09-29 |
| 公开(公告)号: | CN113855087A | 公开(公告)日: | 2021-12-31 |
| 发明(设计)人: | 孙富春;刘华平 | 申请(专利权)人: | 清华大学 |
| 主分类号: | A61B10/00 | 分类号: | A61B10/00 |
| 代理公司: | 北京清亦华知识产权代理事务所(普通合伙) 11201 | 代理人: | 廖元秋 |
| 地址: | 100084*** | 国省代码: | 北京;11 |
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| 摘要: | |||
| 搜索关键词: | 一种 便携 自助式 口咽拭子 采样 机器人 | ||
1.一种便携自助式口咽拭子采样机器人,其特征在于,所述采样机器人包括:采样模块、消杀模块、电控模块,
所述采样模块,用于采集使用者的图像,识别需要采集的部位,在所述电控模块的控制下对使用者进行口咽拭子样本采集;
所述消杀模块,在每次样本采集后,在所述电控模块的控制下对采集后污染的区域进行消杀。
2.根据权利要求1所述的便携自助式口咽拭子采样机器人,其特征在于,所述采样机器人还包括:
用于固定使用者头部位置的头托,用于保证咽后壁充分暴露的咬口器;
所述头托的下部设置有压力传感器。
3.根据权利要求1所述的便携自助式口咽拭子采样机器人,其特征在于,所述电控模块包括:
状态检测单元,用于保证状态指示灯、拭子指示灯、采集指示灯工作正常且拭子签安插成功;
咽后壁视觉信息处理单元,用于采用基于模板匹配的咽后壁视觉信息处理,完成咽后壁的空间坐标区域确定,并从摄像头坐标系映射到世界坐标系;
咽拭子触觉信息处理单元,用于采用基于算数平均的咽拭子触觉信息处理,分析咽拭子的接触力觉,完成咽后壁的深度坐标区域的校正,获取有效采集所需的最小力觉,同时避免对口腔内壁组织的过度损伤;
识别与定位单元,综合所述咽后壁的空间坐标区域、校正后的所述深度坐标区域实现咽后壁的空间识别和定位。
4.根据权利要求3所述的便携自助式口咽拭子采样机器人,其特征在于,
所述咽后壁视觉信息处理单元包括:
第一获取子单元,用于运用摄像头获取包含人脸的二维彩色图像,通过模板匹配检测获取人脸关键点坐标进而确定口腔嘴唇的坐标位置;
第二获取子单元,用于根据口腔与咽后壁的空间拓扑关系计算出咽后壁的空间坐标区域;
所述咽拭子触觉信息处理单元包括:
布置子单元,用于将力觉传感器布置在咽拭子后端与拭子签处于一条水平线上;
处理子单元,用于基于算数平均完成连续触觉信号处理,确定信号采样频率、采样力觉平均值和力觉域带宽;
校正子单元,用于校正咽后壁的深度坐标区域,划定咽拭子有效采样区域的空间坐标。
5.根据权利要求4所述的便携自助式口咽拭子采样机器人,其特征在于,所述第一获取子单元包括:
通过二维彩色图像对嘴部外轮廓进行检测,通过像素坐标系的二维坐标对相机坐标系三维坐标的转换,完成对嘴部关键点在相机坐标系下三维坐标的解算,通过人体嘴部和咽后壁的生理拓扑关系,得到咽后壁空间位置坐标,坐标连接成的连通区域即为定位的咽部区域。
6.根据权利要求1所述的便携自助式口咽拭子采样机器人,其特征在于,所述消杀模块包括:
液泵和气泵通过管路将消毒液储存盒与雾化喷头连接,将液体和气体输送到所述雾化喷头中,所述雾化喷头将消毒液与空气混合,通过所述液泵的压力将混合物进行雾化喷射;
所述消杀模块还包括:设置于机体侧面的消毒液加注口及消毒液释放口,并且在所述消毒液加注口与所述释放口之间设有液位显示。
7.根据权利要求2所述的便携自助式口咽拭子采样机器人,其特征在于,所述头托包括:头托支架,所述头托支架上设置有柱形槽和矩形槽,
在所述柱形槽中设置有弹簧,在所述矩形槽中设置有微动开关,所述微动开关通过所述头托支架上的第一孔位连接电源线;
所述电源线连接航空插头,所述微动开关上设置有下巴垫,所述下巴垫通过自带的第二孔位与所述弹簧连接;所述头托支架的顶部还设置有额部支撑;
所述额部支撑和所述下巴垫均为圆润式结构。
8.根据权利要求2所述的便携自助式口咽拭子采样机器人,其特征在于,所述咬口器包括:牙齿位置定位单元、双曲面口腔支撑单元和压舌单元,
在所述双曲面口腔支撑单元的上部和下部分别设置有所述牙齿位置定位单元,所述双曲面口腔支撑单元的下部与所述压舌单元连接。
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