核酸采样系统

1.本公开的实施例涉及核酸采样系统。


背景技术：

2.随着核酸采样需求的不断增加，需要更加自动化的核酸采样系统以辅助采样人员进行核酸采样，从而增加核酸采样的效率并且降低人力成本。
3.另外，为了降低设备成本，需要成本更加低廉的核酸采样系统。
4.此外，为了避免交叉污染，需要尽量减少核酸采样系统与采样人员和采样环境的接触。


技术实现要素：

5.本公开的至少一实施例提供一种核酸采样系统，其包括：壳体，其具有拭子插入口；送料装置，其包括用于容纳试管和具有试管出口的送料架，并且配置为从送料架供应试管到试管出口处的试管送料位置；拧盖装置，其配置为用于打开试管的试管盖；拭子感测装置，其设置在拭子插入口附近，并且配置为感测拭子插入到拭子插入口；以及输送装置，其配置为用于将试管从试管送料位置输送到拧盖装置的拧盖接收位置处以及从拧盖接收位置输送到拭子插入口附近的拭子插入位置处。
6.例如，在一些实施例中，输送装置包括：输送夹爪，其配置为用于拿取试管；第一电机，其配置为用于在第一方向上输送试管，试管送料位置、拧盖接收位置和拭子插入位置在第一方向上布置；以及第二电机，其配置为用于在垂直于第一方向的第二方向上输送试管，试管沿第二方向放置。试管送料位置、试管送料位置、拧盖接收位置和拭子插入位置在垂直于第一方向和第二方向的第三方向上无偏移。
7.例如，在一些实施例中，拭子感测装置包括排列成阵列形式的多个感测探头。
8.例如，在一些实施例中，壳体容纳拧盖装置和输送装置。
9.例如，在一些实施例中，核酸采样系统还包括光电开关，其安装在壳体处，配置为感测用户的肢体划过其上的动作。
10.例如，在一些实施例中，核酸采样系统还包括：中间台架，送料装置、拧盖装置、拭子感测装置和输送装置设置于中间台架的一侧；以及接料盒，设置于中间台架的另一侧。其中，中间台架设置有接料开口，用于供试管在重力作用下从一侧落入另一侧的接料盒中。
11.例如，在一些实施例中，试管送料位置、拧盖接收位置、拭子插入位置和接料开口在第一方向上布置，试管沿第二方向放置，而试管送料位置、拧盖接收位置、拭子插入位置和接料开口在垂直于第一方向和第二方向的第三方向上无偏移。
12.例如，在一些实施例中，拭子插入位置和接料开口在第二方向上对齐，接料开口和拭子插入位置布置在试管出口和拧盖接收位置之间。
13.例如，在一些实施例中，核酸采样系统还包括剪断装置，其设置在拭子插入口附近，配置为用于剪断拭子。
14.例如，在一些实施例中，拧盖装置包括：拧盖夹爪，配置为在松开位置和夹紧位置之间移动，在松开位置，拧盖夹爪松开试管的试管盖，在夹紧位置，拧盖夹爪夹紧试管盖；拧盖夹爪电机，配置为用于使拧盖夹爪在松开位置和夹紧位置之间移动；以及拧盖电机，配置为用于使拧盖夹爪旋转。
15.例如，在一些实施例中，核酸采样系统还包括试管感测装置，其设置在试管送料位置处，用于感测试管在试管送料位置处的存在。
16.例如，在一些实施例中，送料装置的送料架设置有用于试管通过的第一试管通道和第二试管通道，且设置有单个试管出口，第一试管通道和第二试管通道均与试管出口连通。送料装置还包括拨片，拨片能够相对于送料架在第一拨片位置和第二拨片位置之间运动，其中当拨片处于第一拨片位置，拨片不阻挡第一试管通道的试管行进到试管出口且阻挡第二试管通道的试管行进到试管出口，且当拨片处于第二拨片位置，拨片阻挡第一试管通道的试管行进到试管出口且不阻挡第二试管通道的试管行进到试管出口。
附图说明
17.为了更清楚地说明本公开实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本公开的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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他相关的附图。
18.图1示出了根据本公开的一实施例的核酸采样系统的立体视图，其中未示出壳体；
19.图2示出了图1所示的核酸采样系统的分解立体视图；
20.图3示出了图1所示的核酸采样系统的另一立体视图，其中未示出送料装置；
21.图4示出了图1所示的核酸采样系统的壳体、接料盒和拭子感测装置的立体视图；
22.图5是图1所示的核酸采样系统的送料装置的立体视图；
23.图6是图1所示的核酸采样系统的送料装置的分解立体视图；
24.图7a-7b是是图1所示的核酸采样系统的送料装置的俯视图，其中拨片处于第一拨片位置并且图7b未示出试管；
25.图8a-8b是是图1所示的核酸采样系统的送料装置的另一俯视图，其中拨片处于第二拨片位置并且图8b未示出试管；并且
26.图9示出了图1所示的核酸采样系统的试管送料位置、接料开口、拭子插入位置和拧盖接收位置布置示意图。
具体实施方式
27.下面，参照附图详细描述根据本公开的实施例的核酸采样系统。为使本实用公开的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本公开实施例中的附图，对本公开实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本公开一部分实施例，而不是全部的实施例。
28.因此，以下对结合附图提供的本公开的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本公开的范围，而是仅仅表示本公开的选定实施例。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。
29.除非上下文另有定义，否则单数形式包括复数形式。在整个说明书中，术语“包括”、“具有”、等在本文中用于指定所述特征、数字、步骤、操作、元件、部件或其组合的存在，但不排除存在或添加一个或多个其他特征、数字、步骤、操作、元件、部件或其组合。
30.另外，即使使用诸如“第一”、“第二”等序数的术语用于描述各种部件，但这些部件并不受这些术语的限制，并且这些术语仅用于区分一个元件与其他元件。
31.图1示出了根据本公开的一实施例的核酸采样系统的立体视图，其中未示出壳体110；图2示出了图1所示的核酸采样系统的分解立体视图；图3示出了图1所示的核酸采样系统的另一立体视图，其中未示出送料装置120；图4示出了图1所示的核酸采样系统的壳体110、接料盒180和拭子感测装置140的立体视图；图5是图1所示的核酸采样系统的送料装置120的立体视图；图6是图1所示的核酸采样系统的送料装置120的分解立体视图；图7a-7b是是图1所示的核酸采样系统的送料装置120的俯视图，其中拨片122处于第一拨片位置并且图7b未示出试管200；图8a-8b是是图1所示的核酸采样系统的送料装置120的另一俯视图，其中拨片122处于第二拨片位置并且图8b未示出试管200。
32.如图1-图8b所示，核酸采样系统包括送料装置120、拧盖装置130、拭子感测装置140、输送装置150、中间台架170、接料盒180和壳体110。为了避免拧盖装置130和输送装置150与外界接触从而造成污染，拧盖装置130和输送装置150被容纳在壳体110内。
33.送料装置120包括用于容纳试管200和具有试管出口1211的送料架121，并且用于从送料架121供应试管200到试管出口1211处的试管送料位置123。如图5-图8b所示，送料架121设置有用于试管200通过的第一试管通道1212和第二试管通道1213，且设置有单个试管出口1211，第一试管通道1212和第二试管通道1213均与该试管出口1211连通。此外，送料装置120还包括拨片122和动力机构124。该拨片122可枢转地安装到送料架121并且能够相对于送料架121在第一拨片位置(参见图7a和图7b)和第二拨片位置(参见图8a和图8b)之间转动。当拨片122处于第一拨片位置时，拨片122不阻挡第一试管通道1212的试管200行进到试管出口1211且阻挡第二试管通道1213的试管200行进到试管出口1211。当拨片122处于第二拨片位置时，拨片122阻挡第一试管通道1212的试管行进到试管出口1211且不阻挡第二试管通道1213的试管200行进到试管出口1211。动力机构124为直振器，其设置在送料架121的下方，并且配置为对第一试管通道1212和第二试管通道1213中的试管200提供沿各自所在的第一试管通道1212或第二试管通道1213朝向试管出口1211运动的动力。当直振器启动时，取决于拨片122的当前位置(诸如第一拨片位置)，第一试管通道1212和第二试管通道1213中的一者(诸如第一试管通道1212)中的试管200先被依次输送到试管出口1211直到试管200被消耗完，然后由于第一试管通道1212和第二试管通道1213中的另一者(诸如第二试管通道1213)中的试管200的推动，拨片122枢转到不同于当前位置的另一位置(诸如第一拨片位置)，第一试管通道1212和第二试管通道1213中的另一者中的试管200然后被依次输送到试管出口1211直到试管200被消耗完。
34.在本实施例中，送料装置120由于具有拨片122而能够具有两个试管通道和单个试管出口1211，因此，能够容纳更多的试管200，并且允许输送装置150通过单个试管出口1211输送试管200，从而方便了输送装置150的拿取操作。然而，本公开不限于此，送料装置120可以具有其他配置。例如，具有两个试管通道和两个试管出口1211，或者具有一个试管通道和
一个试管出口1211等。
35.如图1-图4所示，试管200包括试管主体220和盖在试管主体220上的试管盖210，拧盖装置130用于打开试管200的试管盖210。拧盖装置130包括拧盖夹爪132、拧盖夹爪电机(未示出)和拧盖电机(未示出)。拧盖夹爪132可以在松开位置和夹紧位置之间移动，在松开位置，拧盖夹爪132松开试管盖210，在夹紧位置，拧盖夹爪132夹紧试管盖210。拧盖夹爪电机和拧盖电机用于操作拧盖夹爪132。拧盖夹爪电机为拧盖夹爪132在松开位置和夹紧位置之间移动提供动力。拧盖电机用于使拧盖夹爪132旋转。因此，拧盖机构可以通过拧盖夹爪电机操纵拧盖夹爪132夹紧试管盖210，再通过拧盖电机使试管盖210旋转以将试管盖210从试管主体220上拧下或将试管盖210拧到试管主体220上，从而实现自动的拧盖操作。
36.拭子感测装置140设置在拭子插入口111附近，并且配置为感测拭子300插入到拭子插入口111。拭子感测装置140包括排列成阵列形式的多个感测探头。如图4所示，在本示例中，多个感测探头排列成一列。由于拭子300较小，且放置角度和位置不固定，因此，单个感测探头难以准确感测到拭子300的存在。排列成阵列形式的多个感测探头有助于保证连续且准确地感测到拭子300的存在。当拭子感测装置140的多个感测探头中的任一个感测探头感测到拭子300，则可以确定拭子300存在。当拭子感测装置140没有感测到拭子300持续预定时间，则可以确定拭子300已经移开。
37.中间台架170和接料盒180设置于壳体110中，使得送料装置120、拧盖装置130、拭子感测装置140和输送装置150设置于中间台架170的一侧，并且接料盒180设置于中间台架170的另一侧。中间台架170中设置有接料开口171。当核酸采样系统在使用位置和取向正确摆放时，试管200可以在重力作用下从中间台架170的一侧经由接料开口171落入中间台架170的另一侧的接料盒180中。接料盒180用于收集完成采样操作的试管200。例如，当系统的控制器基于拭子感测装置140的信号判断试管200已经接收了5个或者10个拭子300的端部部分，则可以确定试管200已经完成采样操作。然后，可以将该试管200移动到拧盖装置130盖上试管盖210，最后投入接料盒180中。
38.输送装置150用于输送试管200，将试管200从试管送料位置123输送到拧盖装置130的拧盖接收位置131处以拧开试管盖210，从拧盖接收位置131输送到拭子插入口111附近的拭子插入位置112处以供拭子300插入。此外，输送装置150还用于将试管200从拭子插入位置112输送回拧盖接收位置131以拧上试管盖210，以及将试管200从拧盖接收位置131输送到接料开口171上方以将试管200投入接料盒180中。因此，核酸采样系统能够实现自动化的核酸拭子300收集工作。
39.输送装置150包括第一电机(未示出)、第二电机(未示出)、第一滑轨组件152、第二滑轨组件153、夹爪支架154和输送夹爪151。输送夹爪151固定到夹爪支架154，夹爪支架154安装到第二滑轨组件153，第二电机用于驱动夹爪支架154在第二方向z上相对于第二滑轨组件153移动，第二滑轨组件153安装到第一滑轨组件152，第一电机用于驱动第二滑轨组件153在垂直于第二方向z的第一方向x上相对于第一滑轨移动。这里，第二方向z是重力方向，试管200沿第二方向z放置。此外，输送装置150还包括输送夹爪电机(未示出)，用于驱动输送夹爪151在松开位置和夹紧位置之间移动，以松开或夹住试管200的试管主体220。因此，输送装置150可以松开试管200、夹住试管200以及使试管200在第一方向x和第二方向z上移动。
40.图9示出了图1所示的核酸采样系统的试管送料位置123、接料开口171、拭子插入位置112和拧盖接收位置131布置示意图。
41.如图9所示，在本实施例中，试管送料位置123、拧盖接收位置131、拭子插入位置112和接料开口171在第一方向x上布置，而试管送料位置123、拧盖接收位置131、拭子插入位置112和接料开口171在垂直于第一方向x和第二方向z的第三方向y上无偏移。因此，输送装置150仅需要在第一方向x和第二方向z上移动，而不需要在垂直于第一方向x和第二方向z的第三方向y上移动就能够满足试管200输送的全部需求。拭子插入位置112和接料开口171在第二方向z上对齐，接料开口171和拭子插入位置112布置在试管出口1211和拧盖接收位置131之间，因此，输送装置150的输送路径短并且装置布置紧凑，节省了核酸采样系统的运行时间和占地空间。由于送料装置120不需要在第三方向y上移动，因此，送料装置120省去了在第三方向y上驱动的电机，降低了核酸采样系统的成本。
42.然而，在其他实施例中，输送装置150可以不同地配置，本公开不限于此。在一示例中，输送装置150可以是三轴输送装置150，即，具有在第一方向x、第二方向z和垂直于第一方向x和第二方向z的第三方向y上的三个移动自由度。在另一示例中，输送装置150是机械手，其还具有一个或多个旋转自由度。
43.此外，核酸采样系统还可以包括剪断装置(未示出)，其设置在拭子插入口111附近，配置为用于剪断拭子300。剪断装置可以包括一对相对布置的剪断刀片和剪断电机，剪断电机驱动一对剪断刀片朝向彼此移动，以剪断拭子300。剪断装置省去了采样人员掰断拭子300的操作，增加了系统的自动化程度，进一步提高了核酸采样的效率。
44.此外，核酸采样系统还可以包括光电开关160和试管感测装置190。光电开关160安装在壳体110处，配置为感测用户的肢体划过其上的动作，以启动和停止核酸采样系统，或者使核酸采样系统实现其他操作。由于设置有允许无接触操作的光电开关160，可以避免交叉污染。试管感测装置190设置在试管送料位置123处，用于感测试管200在试管送料位置123处的存在。试管感测装置190有助于核酸采样系统的自动化运行。
45.本公开的范围并非由上述描述的实施方式来限定，而是由所附的权利要求书及其等同范围来限定。

技术特征：
1.一种核酸采样系统，其特征在于，包括：壳体，其具有拭子插入口；送料装置，其包括用于容纳试管和具有试管出口的送料架，并且配置为从送料架供应试管到试管出口处的试管送料位置；拧盖装置，其配置为用于打开试管的试管盖；拭子感测装置，其设置在拭子插入口附近，并且配置为感测拭子插入到拭子插入口；以及输送装置，其配置为用于将试管从试管送料位置输送到拧盖装置的拧盖接收位置处以及从拧盖接收位置输送到拭子插入口附近的拭子插入位置处。2.根据权利要求1所述的核酸采样系统，其特征在于，所述输送装置包括：输送夹爪，其配置为用于拿取试管；第一电机，其配置为用于在第一方向上输送试管，所述试管送料位置、所述拧盖接收位置和所述拭子插入位置在所述第一方向上布置；以及第二电机，其配置为用于在垂直于所述第一方向的第二方向上输送试管，所述试管沿第二方向放置，所述试管送料位置、所述试管送料位置、所述拧盖接收位置和所述拭子插入位置在垂直于第一方向和第二方向的第三方向上无偏移。3.根据权利要求1所述的核酸采样系统，其特征在于，所述拭子感测装置包括排列成阵列形式的多个感测探头。4.根据权利要求1所述的核酸采样系统，其特征在于，所述壳体容纳所述拧盖装置和所述输送装置。5.根据权利要求1所述的核酸采样系统，其特征在于，还包括光电开关，其安装在壳体处，配置为感测用户的肢体划过其上的动作。6.根据权利要求1所述的核酸采样系统，其特征在于，还包括中间台架，所述送料装置、所述拧盖装置、所述拭子感测装置和所述输送装置设置于中间台架的一侧；以及接料盒，设置于中间台架的另一侧，其中，所述中间台架设置有接料开口，用于供试管在重力作用下从所述一侧落入另一侧的接料盒中。7.根据权利要求6所述的核酸采样系统，其特征在于，所述试管送料位置、所述拧盖接收位置、所述拭子插入位置和所述接料开口在第一方向上布置，所述试管沿第二方向放置，而所述试管送料位置、所述拧盖接收位置、所述拭子插入位置和所述接料开口在垂直于所述第一方向和所述第二方向的第三方向上无偏移。8.根据权利要求7所述的核酸采样系统，其特征在于，所述拭子插入位置和所述接料开口在所述第二方向上对齐，所述接料开口和所述拭子插入位置布置在所述试管出口和所述拧盖接收位置之间。9.根据权利要求1所述的核酸采样系统，其特征在于，还包括剪断装置，其设置在拭子插入口附近，配置为用于剪断拭子。
10.根据权利要求1所述的核酸采样系统，其特征在于，所述拧盖装置包括：拧盖夹爪，配置为在松开位置和夹紧位置之间移动，在所述松开位置，所述拧盖夹爪松开试管的试管盖，在所述夹紧位置，所述拧盖夹爪夹紧试管盖；拧盖夹爪电机，配置为用于使拧盖夹爪在松开位置和夹紧位置之间移动；以及拧盖电机，配置为用于使拧盖夹爪旋转。11.根据权利要求1所述的核酸采样系统，其特征在于，还包括试管感测装置，其设置在试管送料位置处，用于感测试管在试管送料位置处的存在。12.根据权利要求1所述的核酸采样系统，其特征在于，所述送料装置的送料架设置有用于试管通过的第一试管通道和第二试管通道，且设置有单个所述试管出口，第一试管通道和第二试管通道均与所述试管出口连通；所述送料装置还包括拨片，所述拨片能够相对于所述送料架在第一拨片位置和第二拨片位置之间运动，其中当所述拨片处于第一拨片位置，所述拨片不阻挡第一试管通道的试管行进到所述试管出口且阻挡第二试管通道的试管行进到所述试管出口，且当所述拨片处于第二拨片位置，所述拨片阻挡第一试管通道的试管行进到所述试管出口且不阻挡第二试管通道的试管行进到所述试管出口。

技术总结
本实用新型的至少一实施例提供一种核酸采样系统，其包括：壳体，其具有拭子插入口；送料装置，其包括用于容纳试管和具有试管出口的送料架，并且配置为从送料架供应试管到试管出口处的试管送料位置；拧盖装置，其配置为用于打开试管的试管盖；拭子感测装置，其设置在拭子插入口附近，并且配置为感测拭子插入到拭子插入口；以及输送装置，其配置为用于将试管从试管送料位置输送到拧盖装置的拧盖接收位置处以及从拧盖接收位置输送到拭子插入口附近的拭子插入位置处。该核酸采样系统提高核酸采样的自动化和效率，降低了人工成本。降低了人工成本。降低了人工成本。


技术研发人员：奕巧莲 徐英春 杨文航 李响 聂新成 赵礴 冯慧颖
受保护的技术使用者：中国医学科学院北京协和医院
技术研发日：2022.12.05
技术公布日：2023/7/27