一种基于双试管的采样机器人的控制方法与流程

文档序号:33647653发布日期:2023-03-29 05:23阅读:37来源:国知局
一种基于双试管的采样机器人的控制方法与流程

1.本发明涉及机器人核酸采样技术领域,尤其涉及一种基于双试管的采样机器人的控制方法


背景技术:

2.新冠病毒的传播途径有很多,例如:新冠病毒可通过飞沫、气溶胶、直接接触或者间接接触等方式进行传播;其中,间接传播是通过触摸携带有新冠病毒的物件,致使接触者被传染。间接接触主要通过物流快递实现传播,尤其是冰鲜产品;由于冰鲜产品在运输过程中需要较低的温度,大幅延长了病毒的存活时间。
3.现有对物料快递等物件进行检测的方式主要为人工,具体的,检测人员将使用棉签,在快递包裹上滑动,使得位于快递包裹上的病毒细菌等依附于棉签上,而后进行新冠病毒的检测。快递取样大部分是通过人工,这需要大量的检测人员与冰鲜快递近距离接触,因此,检测人员长期与冰鲜快递接触增大感染的风险。


技术实现要素:

4.鉴于上述问题,本技术提供一种基于双试管的采样机器人的控制方法,以避免检测员长期与被测物件接触。
5.为实现上述目的,本技术提供了一种基于双试管的采样机器人的控制方法,包括步骤:
6.机械臂带动第一爪夹夹取保存液试管;
7.机械臂将夹持有保存液试管的第一夹爪移动至第二夹爪上,第二夹爪夹持保存液试管;
8.第一夹爪和/或第二夹爪带动保存液盖体和保存液瓶体进行相对运动,使保存液盖体与保存液瓶体分离;
9.机械臂带动第一爪夹夹取采样件试管;
10.机械臂将夹持有采样件试管的第一夹爪移动至第三夹爪上,第三夹爪夹持取采样件试管;
11.第一夹爪和/或第三夹爪带动采样件盖体和采样件瓶体进行相对运动,使位于采样件盖体上的采样件从瓶体中脱出;
12.机械臂带动夹持有采样件的第一夹爪移动,使采样件与被测物体接触并采样。
13.在一些实施例中,还包括步骤:
14.机械臂带动采样完成后的采样件移动至保存液瓶体中;
15.机械臂带驱动采样件转动,使采样件的连杆与保存液瓶体的瓶口接触,并使采样件的采样端掉落于保存液中;
16.机械臂驱动采样件盖体与采样件瓶体结合密封;
17.机械臂夹取保存液盖体,并驱动保存液盖体与保存液瓶体结合密封。
18.在一些实施例中,还包括步骤:
19.所述第三夹爪松开采样件试管,采样件试管从所述第三夹爪夹持端下方的通孔移出。
20.在一些实施例中,还包括步骤:
21.机械臂夹取保存液试管,且第二夹爪松开保存液试管;
22.机械臂将保存液试管移动至待检验区。
23.在一些实施例中,在所述机械臂带动采样完成后的采样件移动至保存液瓶体中;机械臂带驱动采样件转动,使采样件的连杆与保存液瓶体的瓶口接触,并使采样件的采样端掉落于保存液中步骤中包括步骤:
24.所述机械臂带动采样完成后的采样件移动至保存液瓶体中,使得采样件上的缺口与容置有采样液的瓶体的瓶口齐平;
25.机械臂带驱动采样件转动,使采样件的连杆上的缺口与保存液瓶体的瓶口接触。
26.在一些实施例中,在所述第一夹爪和/或第二夹爪带动保存液盖体和保存液瓶体进行相对运动,使保存液盖体与保存液瓶体分离步骤后还包括步骤:
27.机械臂带动夹持有保存液盖体的第一爪夹移动至保存液盖体放置区域,且所述第一爪夹松开保存液盖体。
28.在一些实施例中,所述第一夹爪和/或第二夹爪带动保存液盖体和保存液瓶体进行相对运动,使保存液盖体与保存液瓶体分离步骤包括:
29.所述第一夹爪驱动保存液盖体旋转;和/或所述第二夹爪驱动保存液瓶体旋转。
30.在一些实施例中,所述第一夹爪和/或第三夹爪带动采样件盖体和采样件瓶体进行相对运动,使位于采样件盖体上的采样件从瓶体中脱出步骤包括:
31.所述第一夹爪驱动采样件盖体旋转。
32.在一些实施例中,在所述机械臂带动夹持有采样件的第一夹爪移动,使采样件与被测物体接触并采样步骤前,还包括步骤:
33.机械臂带动夹持有采样件的第一夹爪移动,将采样件伸入保存液瓶体中,并与保存液瓶体中的保存液接触;
34.机械臂驱动采样件与保存液分离,并驱动采样件与保存液瓶体接触;
35.第一爪夹驱动采样板转动。
36.在一些实施例中,在所述机械臂带动夹持有采样件的第一夹爪移动,使采样件与被测物体接触并采样步骤中,还包括:
37.在所述机械臂带动夹持有采样件的第一夹爪在采样区域上往复运动。
38.区别于现有技术,上述技术方案通过所述基座、机械臂、第一夹爪、第二夹爪、第三夹爪以及通孔的设置使得所述第一夹爪可夹取所述保存液盖体以及采样件盖体,并通过所述机械臂使得所述采样件可与待测物品接触采样、并使采样端置于保存液中。以此避免操作人员与待测物品接触,降低操作人员感染病毒的可能性,同时提高检测效率。
39.上述说明仅是本技术技术方案的概述,为了能够更清楚了解本技术的技术手段,而可依照说明书的内容予以实施,并且为了让本技术的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂,以下特举本技术的具体实施方式。
附图说明
40.通过阅读对下文优选实施方式的详细描述,各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的,而并不认为是对本技术的限制。而且在全部附图中,用相同的附图标号表示相同的部件。在附图中:
41.图1为具体实施方式采样机器人结构图之一;
42.图2为图1中a处放大图;
43.图3为具体实施方式采样机器人结构图之二;
44.图4为具体实施方式所述第二夹爪以及第三夹爪爆炸图;
45.图5为具体实施方式所述第一夹夹爪取保存液试管流程图;
46.图6为具体实施方式所述第二夹夹爪取保存液试管流程图;
47.图7为具体实施方式所述保存液盖体和保存液瓶体分离时流程图;
48.图8为具体实施方式所述第三夹夹爪取采样件试管流程图;
49.图9为具体实施方式所述采样件置于保存液瓶体时流程图;
50.图10为具体实施方式挤出采样件上多余保存液流程图;
51.图11为具体实施方式所述采样件采样时流程图;
52.图12为具体实施方式折断采样件流程图;
53.图13为图12中b处放大图;
54.图14为具体实施方式所述第一夹夹爪取折断后的采样件盖体流程图;
55.图15为具体实施方式所述采样件试管掉落流程图;
56.图16为具体实施方式采样结束流程图;
57.图17为具体实施方式连杆折断流程图;
58.图18为具体实施方式所述封袋装置、基座以及机械臂结构图;
59.图19为具体实施方式所述封袋装置结构图。
60.附图标记说明:
61.10、基座;20、机械臂;30、第一夹爪;40、第二夹爪;50、第三夹爪;60、连接架;70、视觉识别模块;80、消杀单元;90、限位装置;110、封袋装置;
62.11、通孔;
63.31、夹持旋转部;32、第一底座;
64.41、第一夹持部;42、第二底座;
65.51、第二夹持部;52、第三底座;
66.1101、封袋装置本体;1102、接料漏斗;1103、封边单元;1104、隔断单元;
67.100、保存液试管;200、采样件试管;
68.101、保存液盖体;102、保存液瓶体;
69.201、采样件盖体;202、采样件瓶体;
70.2011、缺口。
具体实施方式
71.下面将结合附图对本技术技术方案的实施例进行详细的描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本技术的技术方案,因此只作为示例,而不能以此来限制本技术的保护范
围。
72.除非另有定义,本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本技术的技术领域的技术人员通常理解的含义相同;本文中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的,不是旨在于限制本技术;本技术的说明书和权利要求书及上述附图说明中的术语“包括”和“具有”以及它们的任何变形,意图在于覆盖不排他的包含。
73.在本技术实施例的描述中,技术术语“第一”“第二”等仅用于区别不同对象,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、特定顺序或主次关系。在本技术实施例的描述中,“多个”的含义是两个以上,除非另有明确具体的限定。
74.在本文中提及“实施例”意味着,结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本技术的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同的实施例,也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和隐式地理解的是,本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。
75.在本技术实施例的描述中,术语“和/或”仅仅是一种描述关联对象的关联关系,表示可以存在三种关系,例如a和/或b,可以表示:单独存在a,同时存在a和b,单独存在b这三种情况。另外,本文中字符“/”,一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。
76.在本技术实施例的描述中,术语“多个”指的是两个以上(包括两个),同理,“多组”指的是两组以上(包括两组),“多片”指的是两片以上(包括两片)。
77.在本技术实施例的描述中,技术术语“中心”“纵向”“横向”“长度”“宽度”“厚度”“上”“下”“前”“后”“左”“右”“竖直”“水平”“顶”“底”“内”“外”“顺时针”“逆时针”“轴向”“径向”“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本技术实施例和简化描述,而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本技术实施例的限制。
78.在本技术实施例的描述中,除非另有明确的规定和限定,技术术语“安装”“相连”“连接”“固定”等术语应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或成一体;也可以是机械连接,也可以是电连接;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本技术实施例中的具体含义。
79.首先需要说明的是,请参阅图4,本技术中的试管包括保存液试管100以及采样件试管200两种类型的试管。其中,所述保存液试管100包括:保存液盖体101、保存液瓶体102以及位于保存液瓶体102中的保存液;所述采样件试管200包括:采样件盖体201、采样件瓶体202以及与所述采样件盖体201连接的采样件。在本技术中,盖体为保存液盖体101以及采样件盖体201的统称,瓶体为保存液瓶体102以及采样件瓶体202的统称。
80.需要进一步说明的是,所述采样件优选的为棉签。
81.以保存液盖体101和保存液瓶体102为例进行具体说明,保存液盖体101和保存液瓶体102适配,当保存液盖体101盖设在保存液瓶体102上时,保存液瓶体102内形成密闭空间。保存液置于保存液瓶体102内,当保存液盖体101盖设在保存液瓶体102上时,保存液置于保存液试管100内。
82.保存液盖体101和保存液瓶体102的连接方式有很多,如:卡接、胶接或者螺纹连接。在本技术中优选的采用螺纹连接的方式进行连接。
83.请参阅图1至图15,本技术为实现一种基于双试管的采样机器人的控制方法提供了采样机器人,采样机器人包括:
84.基座10;
85.机械臂20,所述机械臂20的一端置于所述基座10上;
86.第一夹爪30,所述第一夹爪30置于所述机械臂20远离所述基座10的一端,用于夹持带有采样件的盖体;
87.第二夹爪40,所述第二夹爪40置于所述基座10上,所述第二夹爪40置于所述机械臂20一侧,所述第二夹爪40用于夹持瓶体,且所述盖体与瓶体适配;
88.第三夹爪50,所述第三夹爪50置于所述基座10上,且所述第三夹爪50置于所述机械臂20一侧,所述第三夹爪50用于夹持瓶体;
89.其中,在所述第二夹爪40和/或第三夹爪50的夹持端下方的所述基座10上设置有通孔11,且所述通孔11的孔径大于试管的管径。
90.所述基座10为工作台面,所述基座10可为不锈钢基座10、木质基座10等。所述基座10用于放置机器人;在某些实施例中,所述基座10还可用于放置待采样物件,具体的,所述一种采样机器人置于所述基座10一侧,待采样物置于所述基座10另一侧;当然,在另一些实施例中,所述基座10还可置于传送带旁,带采样物置于传送带上。
91.所述机械臂20一端置于所述基座10上,所述机械臂20与所述基座10固定连接或者可拆卸连接;所述机械臂20的另一端与所述第一夹爪30连接,所述机械臂20用于带动所述第一夹爪30位移,以抓取试管等物件。
92.所述机械臂20为多轴机械臂20,即,所述机械臂20可通过弯曲、延伸以及旋转等方式适应不同形状的被测物件。所述机械臂20具有高精度,多输入多输出、高度非线性、强耦合的特点。
93.所述机械臂20与终端设备电连接,终端设备控制所述机械臂20位移旋转;具体的,操作人员提前将程序安装于终端设备中,终端设备通过运行提前安装的驱动程序控制所述机械臂20,使得所述机械臂20可按预设方案运行。
94.所述第一夹爪30用于夹取带有采样件盖体201以及保存液盖体101,所述第一夹爪30与所述机械臂20连接,所述机械臂20带动所述第一夹爪30旋转平移。具体的,所述第一夹夹爪取保存液盖体101或采样件盖体201,通过移动所述保存液盖体101或采样件盖体201带动所述采样件、保存液瓶体102以及采样件瓶体202位移。所述机械臂20根据终端设备的指令,控制所述采样件在待检测物件上滑动,实现采样目的。
95.所述第二夹爪40固定于所述基台上,且所述第二夹爪40用于夹持所述保存液瓶体102。保存液试管100被所述第一夹爪30抓取,此时所述第一夹夹爪取保存液盖体101位置,而后将保存液试管100移动至所述第二夹爪40上,所述第二夹夹爪住所述保存液瓶体102,并通过旋转位移或者上下平移等相对运动,使所述保存液盖体101和保存液瓶体102分离,而后将保存液盖体101放置保存液盖体101放置区域;优选的,保存液盖体101放置区域位于所述第三夹爪50上。
96.具体的,根据本技术的一些实施例,参照图6至图7,
97.在所述第一夹爪30和/或第二夹爪40带动保存液盖体101和保存液瓶体102进行相对运动,使保存液盖体101与保存液瓶体102分离步骤后,还包括步骤:
98.机械臂20带动夹持有保存液盖体101的第一夹爪30移动至保存液盖体101放置区域,且所述第一夹爪30松开保存液盖体101。
99.当机械臂20驱动保存液盖体101和保存液瓶体102分离后,为了便于所述第一夹夹爪取采样件试管200,机械臂20将保存液盖体101放置于拿去采样件试管200的路径上。当然,在某些实施例中,也为了便于后续盖上保存液盖体101。
100.在实际使用中,当机械臂20取下保存液盖体101后,机械臂20带动保存液盖体101移动至第三夹爪50上,而后所述第一夹爪30松开保存液盖体101。
101.同理,所述第三夹爪50固定于所述基台上,且所述第三夹爪50位于所述第二夹爪40一侧,所述第三夹爪50用于夹持所述采样件瓶体202。采样件试管200被所述第一夹爪30抓取,此时所述第一夹夹爪取采样件盖体201位置,而后将采样件试管200移动至所述第三夹爪50上,所述第三夹夹爪住所述采样件瓶体202,并通过旋转位移或者上下平移等相对运动,使所述采样件盖体201和采样件瓶体202分离,而后进行采样作业。
102.所述通孔11优选的置于所述第三夹爪50的夹持端下方,便于所述第三夹爪50弃置采样后的采样件试管200。具体的,当采样结束后,且采样件盖体201以及采样件瓶体202结合后,所述第三夹爪50可松开采样件试管200,采样件试管200可从所述通孔11中滑落至下方的回收机构中。
103.在实际使用中,所述第一夹夹爪取保存液试管100放置在所述第二夹爪40上,而后所述第二夹夹爪取保存液试管100;所述第一夹夹爪取位于保存液试管100顶部的保存液盖体101,并放置于保存液盖体101放置区域中。而后,所述第一夹夹爪取采样件试管200放置在所述第三夹爪50上,而后所述第三夹夹爪取采样件试管200;所述第一夹夹爪取位于采样件试管200顶部的采样件盖体201,在所述机械臂20带动下于被测物件上滑动采样。
104.机械臂20控制采样件与保存液瓶体102的瓶口接触,使采样端掉落于保存液瓶体102中;机械臂20驱动采样件盖体201与采样件瓶体202结合,第三夹爪50松开采样件瓶体202;最后,第一夹爪30拾取保存液盖体101,并使保存液盖体101与保存液瓶体102结合,从而完成采样作业。
105.上述技术方案通过所述基座10、机械臂20、第一夹爪30、第二夹爪40、第三夹爪50以及通孔11的设置使得所述第一夹爪30可夹取所述保存液盖体101以及采样件盖体201,并通过所述机械臂20使得所述采样件可与待测物品接触采样、并使采样端置于保存液中。以此避免操作人员与待测物品接触,降低操作人员感染病毒的可能性,同时提高检测效率。
106.进一步地,请参阅图5、图6、图7、图8以及图11,本技术提供了一种基于双试管的采样机器人的控制方法,包括步骤:
107.机械臂20带动第一夹爪30夹取保存液试管100;
108.机械臂20将夹持有保存液试管100的第一夹爪30移动至第二夹爪40上,第二夹夹爪持保存液试管100;
109.第一夹爪30和/或第二夹爪40带动保存液盖体101和保存液瓶体102进行相对运动,使保存液盖体101与保存液瓶体102分离;
110.机械臂20带动第一夹爪30夹取采样件试管200;
111.机械臂20将夹持有采样件试管200的第一夹爪30移动至第三夹爪50上,第三夹夹爪持取采样件试管200;
112.第一夹爪30和/或第三夹爪50带动采样件盖体201和采样件瓶体202进行相对运动,使位于采样件盖体201上的采样件从瓶体中脱出;
113.机械臂20带动夹持有采样件的第一夹爪30移动,使采样件与被测物体接触并采样。
114.需要说明的是,所述机械臂20将带动第一夹爪30移动至试管架或者放置保存液试管100的位置,而后第一夹爪30夹取保存液试管100的保存液盖体101,而后机械臂20将驱动夹持有保存液试管100的第一夹爪30位移;当移动至第二夹爪40上方时,第二夹爪40的夹持端开启,所述机械臂20将带动保存液试管100向下运动,而后第二夹爪40夹住保存液试管100。
115.第一夹爪30驱动保存液盖体101转动,第二夹爪40固定保存液瓶体102,以此使得保存液盖体101和保存液瓶体102分离;而后机械臂20将保存液盖体101移动至保存液盖体101放置位置,而后第一夹爪30松开保存液盖体101。保存液盖体101放置位置置于所述第三夹爪50上方,具体的,在第三夹爪50上设置有一平台,所述平台跨设在所述第三夹爪50上方,保存液盖体101放置位置置于平台远离第三夹爪50的一侧。
116.而后,所述机械臂20将带动第一夹爪30移动至另一试管架或者放置采样件试管200的位置,而后第一夹爪30夹取采样件试管200的采样件盖体201,而后机械臂20将驱动夹持有采样件试管200的第一夹爪30位移;当移动至第三夹爪50上方时,第三夹爪50的夹持端开启,所述机械臂20将带动采样件试管200向下运动,而后第三夹爪50夹住保存液试管100。第一夹爪30驱动采样件盖体201转动,第三夹爪50固定采样件瓶体202,以此使得采样件盖体201和采样件瓶体202分离。
117.最后,机械臂20驱动采样件盖体201移动至被测物体上,使得采样端与被测物体接触。
118.需要进一步说明的是,当采样端与被测物体接触时,机械臂20将带动采样件于被测物体表面来回摩擦,以此提高采样效率;进一步地,在某些时候,第一夹爪30还可驱动采样端转动。
119.根据本技术的一些实施例,参照图12至图15,还包括步骤:
120.机械臂20带动采样完成后的采样件移动至保存液瓶体102中;
121.机械臂20带驱动采样件转动,使采样件的连杆与保存液瓶体102的瓶口接触,并使采样件的采样端掉落于保存液中;
122.机械臂20驱动采样件盖体201与采样件瓶体202结合密封;
123.机械臂20夹取保存液盖体101,并驱动保存液盖体101与保存液瓶体102结合密封。
124.在本实施例中,当采样完成后,机械臂20将驱动采样件盖体201移动至保存液瓶体102上方,而后驱动采样件盖体201的采样端伸入保存液瓶体102中;机械臂20通过驱动采样件盖体201旋转,使得采样件盖体201的连杆于保存液瓶体102的瓶口接触,以此使得连杆折断。采样端掉落于保存液中。
125.具体的,请参阅图17,当连杆与保存液瓶体102的瓶口接触后,机械臂20持续朝一个方向施力,此时采样端抵住保存液瓶体102的内壁,在机械臂20持续施力下连杆折断,采样端掉落于保存液中。
126.机械臂20带动仅剩下连杆的采样件盖体201移动至采样件瓶体202上方,且所述机
械臂20将带动采样件盖体201管向下运动;当二者接触后,第一夹爪30驱动采样件盖体201转动,第三夹爪50固定采样件瓶体202,以此使得采样件盖体201和采样件瓶体202结合。
127.所述机械臂20将带动第一夹爪30移动至保存液盖体101放置位置,而后第一夹爪30夹取保存液盖体101,而后机械臂20将驱动夹持有保存液盖体101的第一夹爪30位移;移动至第二夹爪40上方,所述机械臂20将带保存液盖体101管向下运动;当二者接触后,第一夹爪30驱动保存液盖体101转动,第二夹爪40固定保存液瓶体102,以此使得保存液盖体101和保存液瓶体102结合。
128.上述技术方案通过所述基座10、机械臂20、第一夹爪30、第二夹爪40、第三夹爪50以及通孔11的设置使得所述第一夹爪30可夹取所述保存液盖体101以及采样件盖体201,并通过所述机械臂20使得所述采样件可与待测物品接触采样、并使采样端置于保存液中。以此避免操作人员与待测物品接触,降低操作人员感染病毒的可能性,同时提高检测效率。
129.根据本技术的一些实施例,参照图15,还包括步骤:
130.所述第三夹爪50松开采样件试管200,采样件试管200从所述第三夹夹爪持端下方的通孔11移出。
131.在本实施例中,当所述采样件盖体201上的采样端被后,采样件盖体201在机械臂20的驱动下移动是所述采样件瓶体202上方,而后采样件盖体201向采样件瓶体202移动,而后第一夹爪30驱动采样件盖体201转动,使得采样件盖体201盖设在采样件瓶体202上方。最后,所述第三夹爪50松开采样件试管200,采样件试管200向下运动,并穿过通孔11进入至采样件试管200回收区域。
132.根据本技术的一些实施例,参照图16,还包括步骤:
133.机械臂20夹取保存液试管100,且第二夹爪40松开保存液试管100;
134.机械臂20将保存液试管100移动至待检验区,即,将保存液试管100移动至封袋装置中封袋,而后移动至待检验区。
135.在本实施例中,当装有采样端的保存液瓶体102与保存液盖体101结合密封后,所述第二夹爪40将松开保存液瓶体102,机械臂20将移除位于第二夹爪40上的试管。
136.根据本技术的一些实施例,参照图12至图13,在所述机械臂20带动采样完成后的采样件移动至保存液瓶体102中;机械臂20带驱动采样件转动,使采样件的连杆与保存液瓶体102的瓶口接触,并使采样件的采样端掉落于保存液中步骤中包括步骤:
137.所述机械臂20带动采样完成后的采样件移动至保存液瓶体102中,使得采样件上的缺口2011与容置有采样液的瓶体的瓶口齐平;
138.机械臂20带驱动采样件转动,使采样件的连杆上的缺口2011与保存液瓶体102的瓶口接触。
139.首先,需要说明的是,所述采样件包括连杆以及采样端,连杆一端连接采样件盖体201,连杆的另一端连接采样件;连杆靠近采样端的一端设置有缺口2011,以便机器人可轻易折断连杆,即缺口2011处连杆的管径小于其他位置连杆的管径。
140.在本实施例中,机械臂20以采样端或者缺口2011为圆心,连杆为半径旋转采样件盖体201,使得缺口2011与保存液瓶体102的瓶口相互作用,使连杆折断,采样端掉落于保存液中。
141.具体的,当采样完成后,机械臂20带动采样件盖体201移动至保存液瓶体102上方,
并驱动采样件盖体201向下移动,直至缺口2011与保存液瓶体102的瓶口齐平;机械壁驱动采样件盖体201的缺口2011向保存液瓶体102的瓶口移动,使得缺口2011与保存液瓶体102的瓶口接触,机械臂20以缺口2011为圆心,缺口2011至盖体的距离为半径旋转采样件盖体201,使得缺口2011与保存液瓶体102的瓶口相互作用,使连杆折断,采样端掉落于保存液中。以此完成双试管采样作业。
142.为了提高采样效率以及采样的准确度,根据本技术的一些实施例,参照图8至图10,在所述机械臂20带动夹持有采样件的第一夹爪30移动,使采样件与被测物体接触并采样步骤前,还包括步骤:
143.机械臂20带动夹持有采样件的第一夹爪30移动,将采样件伸入保存液瓶体102中,并与保存液瓶体102中的保存液接触;
144.机械臂20驱动采样件与保存液分离,并驱动采样件与保存液瓶体102接触;
145.第一夹爪30驱动采样板转动。
146.在本实施例中,在采样件与待测物体接触前,需要先将采样端浸湿,以便样品更容易附着在采样端上。
147.当机械臂20驱动采样件盖体201和采样件瓶体202分离后,机械臂20将驱动采样件盖体201移动至保存液瓶体102上方,而后向下移动采样件盖体201,直至采样端完全浸没在保存液中;而后机械臂20向上移动采样件盖体201使得采样端与保存液分离。
148.当采样端与保存液分离后,机械壁驱动采样件盖体201向保存液瓶体102内侧壁移动,使得采样端与保存液瓶体102的内侧壁接触,而后驱动第一夹爪30旋转,挤掉采样端上多余的保存液。最后,机械臂20驱动采样端完全移出保存液瓶体102,并进行采样作业。
149.根据本技术的一些实施例,参照图1至图4,当盖体与瓶体结合或者分离是时;
150.所述第一夹爪30驱动所述盖体旋转。
151.在本实施例中,以保存液盖体101、保存液瓶体102为例进行说明,采样件盖体201、采样件瓶体202同理。所述保存液盖体101和保存液瓶体102采取螺纹连接的方式进行连接;具体的,所述保存液盖体101的内侧壁上设置有螺纹,所述保存液瓶体102靠近开口的外壁上设置有螺纹,且所述保存液盖体101与所述保存液瓶体102适配。
152.在本实施例中,所述第一夹爪30为可旋转夹爪,当需要拧紧或者拧松保存液盖体101时,所述保存液盖体101和保存液瓶体102进行相对旋转运动,即,所述第一夹爪30旋转使得所述保存液盖体101和所述保存液瓶体102相对旋转运动;采样件试管200同理。
153.当然,在某些实施例中,也可通过旋转第二夹爪40实现保存液盖体101和保存液瓶体102的分离结合;即,有以下三种情况,其一,仅所述第一夹爪30旋转,即所述第一夹爪30带动所述保存液盖体101旋转,使得二者结合或者分离;其二,所述第二夹爪40旋转,即所述第二夹爪40带动所述保存液瓶体102旋转,使得二者结合或者分离;其三,所述第二夹爪40和第一夹爪30同时旋转,即所述第一夹爪30带动所述保存液盖体101旋转,所述第二夹爪4040带动所述保存液瓶体102转动,且所述保存液瓶体102和保存液盖体101的旋转方向相反(即,所述第一夹爪30顺时针旋转,所述第二夹爪40逆时针旋转)。
154.还需要进一步说明的是,由于第二夹爪40的夹持端下方没有设置通孔11,此时第二夹爪40可竖直设置,第二夹爪40的夹持端朝上,以此实现第二夹夹爪持端的旋转功能。由于第三夹爪50夹持端下方具有排料的通孔11,因此第三夹爪50不能占据通孔11,此时第三
夹爪50不能转动,分离采样件盖体201和采样件瓶体202的功能仅通过第一夹爪30实现。
155.因此,参照图6,所述第一夹爪30和/或第二夹爪40带动保存液盖体101和保存液瓶体102进行相对运动,使保存液盖体101与保存液瓶体102分离步骤包括:
156.所述第一夹爪30驱动保存液盖体101旋转;和/或所述第二夹爪40驱动保存液瓶体102旋转。
157.在本实施例中,当第二夹夹爪持住保存液试管100后,可通过第一夹爪30旋转和/或第二夹爪40旋转实现保存液盖体101以及保存液瓶体102的分离。
158.参照图8,所述第一夹爪30和/或第三夹爪50带动采样件盖体201和采样件瓶体202进行相对运动,使位于采样件盖体201上的采样件从瓶体中脱出步骤包括:
159.所述第一夹爪30驱动采样件盖体201旋转。
160.在本实施例中,当第三夹夹爪持住采样件试管200后,可通过第一夹爪30旋转实现采样件盖体201以及采样件瓶体202的分离。
161.当然,在某些实施例中,所述保存液盖体101和保存液瓶体102可为卡接。具体的,所述保存液盖体101内壁上设置有凸起,所述保存液瓶体102外壁上设置有凸起;所述第一夹爪30通过上下移动将所述保存液盖体101盖在所述保存液瓶体102上。
162.根据本技术的一些实施例,参照图1至图4,还包括:连接架60;
163.所述连接架60一端与所述机械臂20远离所述基座10的一端连接,且所述连接架60远离所述机械臂20的一端与所述第一夹爪30连接。
164.所述连接架60为金属或者合金连接架60,所述连接架60与所述机械臂2020连接的一端与所述机械臂20可拆卸连接,另一端与所述第一夹爪30可拆卸连接。且所述连接架60上还设置有多个连接位,便于操作人员安置其它外接设备,使得所述机械臂20在带动所述第一夹爪30的同时带动其它设备移动。
165.根据本技术的一些实施例,参照图1至图4,还包括:视觉识别模块70;
166.所述视觉识别模块70置于所述第一夹爪30的一侧,所述视觉识别模块70与所述第一夹爪30连接,且所述视觉识别模块70与所述第一夹爪30同步运动;所述视觉识别模块70用于识别被测物件、试管架和/或试管。
167.所述视觉识别模块70置于所述第一夹爪30的一侧,所述视觉识别模块70与所述第一夹爪30连接,且所述视觉识别模块70与所述第一夹爪30同步运动;所述视觉识别模块70用于识别被测物件、试管架、试管、第二夹爪40以及第三夹爪50。优选的,所述视觉识别模块70为3d视觉摄像头。
168.需要说明的是,在本实施例中,所述视觉识别模块70用于识别所述机械臂20末端与被测物件、测试管架以及试管的高度;或者,所述视觉识别模块70还可用于识别被测物件、试管架和/或试管,以便于所述第一夹爪30取放试管以及采样。
169.还需要说明的是,所述视觉识别模块70通过螺丝、卡接结构等可拆卸设置于所述第一夹爪30的一侧,即所述视觉识别模块70与所述第一夹爪30置于所述机械臂20末端,当所述机械臂20带动所述第一夹爪30移动时,所述视觉识别模块70与所述第一夹爪30同步运动。当然,在另一些实施例中,所述视觉识别模块70置于所述连接架60上,所述连接架60一端与所述机械臂20末端连接,所述第一夹爪30置于所述连接架60一侧,所述视觉识别模块70置于所述连接架60远离所述第一夹爪30一侧。
170.在实际作业中,所述视觉识别模块70对被测物件拍照,将所采集的图像传输至终端设备,终端设备将对图像进行处理,并形成相应指令,而后驱动所述机械臂20带动所述第一夹爪30进行采样作业。进一步地,终端设备将控制所述视觉识别模块70启停。还需要说明的是,所述视觉识别模块70与所述机械臂20的末端相对固定,所述机械臂20可以携带所述视觉识别模块70对被测物体进行多角度的拍摄,从而形成物体的全景图像。
171.根据本技术的一些实施例,参照图1至图4,还包括:力矩传感器,所述第一夹爪30与所述机械臂20通过所述力矩传感器连接,所述力矩传感器用于检测。
172.所述力矩传感器也可称为扭矩传感器,所述力矩传感器置于所述机械臂20末端,所述第一夹爪30通过所述力矩传感器与所述机械臂20连接。所述力矩传感器对所述第一夹爪30的扭转力进行检测。
173.其中,当所述第一夹爪30拧紧或者拧松盖体时,所述力矩传感器可通过所检测到的扭力判断所述盖体所处的状态;具体的,当所述盖体拧紧时,所述力矩传感器所检测到的力矩就大,当所述盖体与所述瓶体脱离时,所述力矩传感器所检测到的力矩就小。
174.根据本技术的一些实施例,参照图1和图3,所述第一夹爪30包括:夹持旋转部31以及第一底座32;
175.所述夹持旋转部31可旋转的设置于所述第一底座32上,所述第一底座32置于所述机械臂20远离所述基座10的一端,且所述夹持旋转部31用于夹持带有签体的盖体。
176.在本实施例中,所述第一夹爪30为可转动设置,所述第二夹爪40以及第三夹爪50不能转动。即,拧紧拧松操作由所述第一夹爪30的旋转实现。
177.所述第一底座32的一端与所述机械臂20连接,且远离机械臂20的一端上可转动设置有所述夹持旋转部31,以此实现所述第一夹爪30的旋转和夹持功能。所述第一底座32用于驱动所述夹持旋转部31旋转。
178.进一步的,所述夹持旋转部31包括旋转底座以及两个第一夹持部41,所述第一夹持部41能以相对靠近或者远离的方式设置于所述旋转底座上。所述旋转底座带动两个所述第一夹持部41旋转。需要进一步说明的是,所述第一夹爪30由上至下依次为第一底座32、旋转底座以及第一夹持部41。
179.两个第一夹持部41相对的侧壁上设置有用于容置所述盖体的槽,当夹紧时所述盖体置于槽中。
180.还需要说明的是,所述夹持旋转部31不仅可用于夹紧、拧紧以及拧松所述盖体,所述夹持旋转部31还可以用于调整所述采样件与被测物件接触的面;即,当所述采样件与被测物件接触时,在移动所述采样件的同时所述夹持旋转部31可带动所述采样件旋转,以此提高采样效率。
181.根据本技术的一些实施例,参照图4,所述第二夹爪40包括:第一夹持部41以及第二底座42;
182.所述第一夹持部41设置于所述第二底座42上,所述第二底座42置于所述基座10上,所述第一夹持部41用于夹持瓶体。同理,所述第三夹爪50包括:第二夹持部51以及第三底座52;
183.所述第二夹持部51设置于所述第三底座52上,所述第三底座52置于所述基座10上,所述第二夹持部51用于夹持瓶体。
184.所述第二底座42与所述基座10固定或者可拆卸连接,所述第一夹持部41置于所述第二底座42上,所述第二底座42用于驱动所述第一夹持部41夹持所述保存液瓶体102,以此实现所述第二夹爪40的夹持功能。
185.进一步的,所述第一夹持部41包括夹持底座以及两个第二夹持部51,所述第二夹持部51能以相对靠近或者远离的方式设置于所述夹持底座上。
186.两个第二夹持部51相对的侧壁上设置有用于容置所述保存液瓶体102的槽,当夹紧时所述瓶体置于槽中。
187.还需要说明的是,所述第一夹持部41上还可设置于到位传感器,当所述保存液瓶体102置于两所述第二夹持部51之间时,所述第二底座42驱动两个第二夹持部51相互靠近夹紧所述瓶体;或者当终端设备发出松开指令时,所述第二底座42驱动两个第二夹持部51相互远离松开所述保存液瓶体102。
188.根据本技术的一些实施例,参照图1和图3,还包括消杀单元80,所述消杀单元80置于所述基座10上,且位于所述机械臂20一侧;所述消杀单元80用于消杀基座10以及第一夹爪30。
189.所述消杀单元80一侧还设置有拍摄装置,所述拍摄装置用于拍摄别检测物体。所述消杀单元80一侧还设置有拍摄装置,所述拍摄装置用于拍摄别检测物体。当采样结束后,所述消杀单元80上的多个喷射有朝试管喷射消毒液体,以此达到消毒目的。
190.根据本技术的一些实施例,参照图1和图3,在所述机械臂20的一侧还设置有限位装置90,所述限位装置90固定设置在所述基座10上,且所述限位装置90用于放置试管架。
191.所述限位装置90与试管架适配,所述限位装置90用于止所述试管架发生位移。所述试管架为多个,且用于存放试管。
192.在所述机械臂20的驱动下,所述第一夹爪30先从一个所述试管架中夹取或者放入试管。
193.根据本技术的一些实施例,在所述机械臂20带动夹持有采样件的第一夹爪30移动,使采样件与被测物体接触并采样步骤中,还包括:
194.在所述机械臂20带动夹持有采样件的第一夹爪30在采样区域上往复运动。
195.为了提高采样精确度,所述视觉识别模块70在机械臂20的带动对被测物体的各个面进行识别扫描,便于终端设备建立准确的3d模型。根据所建立的3d模型终端设备选取各个面中的某一区域进行采样。具体的,所述第一夹爪3030移动至各个面上,使得所述采样件与各个面接触一完成采样作业。
196.还需要进一步说明的是,本技术所述的方法可用于外箱检测、箱内检测以及箱内检测;具体的,操作人员可通过手动打开包装或者箱体也可通过所述第一夹爪30打开包装或者箱体。
197.具体的,当进行外箱检测时对纸箱顶、前、后、左、右拍照;计算纸箱位置(位于所述基座10的位置)以及位姿(倾斜角度等参数);计算纸箱五个面坐标;五个面设定两条”z”型的机械臂20作业线;通过作业线引导机械臂20带动所述采样件完成纸箱各个面滑动采样。
198.当进行箱内检测时,人工打开纸箱,展现内包装膜。纸箱打开面自动拍照采样;生成箱内物体轮廓图;计算纸箱内包装模面坐标;设定两条”z”型的机械臂20作业线;通过作业线引导机械臂20带动所述采样件完成纸箱各个面采样。当然,也可在一个采样端往复运
动。
199.当进行箱内检测时,人工打开内包装膜展现内容物;对包装膜打开面拍照采样;生成箱内物体轮廓图;寻找类平面,随机生成箱内采样区5个类平面作业点;引导机械臂20带动所述采样件在5个作业点进行采样作业
200.需要说明的是,当采样件与被测物体接触后,所述第一夹爪30将带动所述采样件于被测物体的某一面上滑动;滑动的轨迹可以为直线、曲线、圆形,z字型等;优选的为z字型。当滑动遇到阻力时力矩传感器可反馈给终端设备,重新选定区域或者驱动所述第一夹爪30绕过阻力位。
201.在本技术中,操作人员提前将程序安装于终端设备中,终端设备通过运行提前安装的驱动程序控制所述机械臂20,使得所述机械臂20可按预设方案运行。进一步地,所述试管架、试管、第二夹爪40、第三夹爪50以及通孔11的位置均是固定不动的,因此机械臂20仅需执行事先安装的程序即可。
202.还需要说明的是,请参阅图18至图19,所述封袋装置110包括:封袋装置本体1101、接料漏斗1102、封边单元1103以及隔断单元1104,所述接料漏斗1102置于所述封袋装置本体1101上;所述封边单元1103置于所述封袋装置本体1101上,且位于所述接料漏斗1102下方;所述隔断单元1104置于所述封袋装置本体1101上,且所述隔断单元1104置于所述封边单元1103下方。
203.所述封袋装置110置于所述基座一侧,用于承接和密封机器人运动过的试管。具体的,机器人将试管运输至所述接料漏斗1102上方,而后松开第一夹爪,试管掉落至所述接料漏斗1102中;而后试管沿着密封袋滑动,并移动至所述隔断单元1104下方,而后所述隔断单元1104启动,密封密封袋。需要说明的是,在所述接料漏斗1102上方的密封袋为塑料薄膜,塑料薄膜从所述接料漏斗1102顶部开口进入,由于漏斗顶部开口较大,底部开口较小,从上至下逐渐变小,当塑料薄膜将贴着所述接料漏斗1102的侧壁运动,待塑料薄膜从底部出来后,塑料薄膜变为管状结构;此时管状结构的侧边具有开口;所述封边单元1103用于加热封合侧边开口。
204.所述封边单元1103以及隔断单元1104上均设置有两个热封块,通过加热熔化塑料薄膜,以此进行封口作业。
205.在实际作业中,机器人将试管运输至所述接料漏斗1102上方,而后松开第一夹爪,试管掉落至所述接料漏斗1102中,而后进行密封作业。
206.最后应说明的是:以上各实施例仅用以说明本技术的技术方案,而非对其限制;尽管参照前述各实施例对本技术进行了详细的说明,本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改,或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换;而这些修改或者替换,并不使相应技术方案的本质脱离本技术各实施例技术方案的范围,其均应涵盖在本技术的权利要求和说明书的范围当中。尤其是,只要不存在结构冲突,各个实施例中所提到的各项技术特征均可以任意方式组合起来。本技术并不局限于文中公开的特定实施例,而是包括落入权利要求的范围内的所有技术方案。
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