设计者充分调研了目前拭子采样机器人的研究现状,在此基础上分析了现有机器人的机械结构,发现他们存在系统结构复杂、成本较高、体积较大、覆盖面较小不适合普及家用等诸多问题。然而,从这次新型冠状病毒疫情肆虐可以看出,全球的公共医疗体系在应对这种全球性流行病毒时还存在着诸多不足,因此居家病毒采样方式势必迎来良好的发展机遇。本项目的目标为开发一款未来家用送检拭子采样机器人。
接下来我们将从机器人主体功能、作品组成设计、作品主要创新点三方面对该未来家用送检拭子采样机器人进行介绍。
1.机器人主体功能
该机器人可以居家进行微量病毒载体(如唾液、鼻涕、汗液、血液、尿液、精液、脓液等)的提取、封装、收集,在保证拭子采集的可靠性和安全性的基础上,力求结构简单、功能足够、价格低廉、小巧轻便。
2.作品组成设计
本产品仿照拭子采样的标准规程,机器人包括样本采集执行子系统、拭子收集子系统、棉签提取回收子系统、采样辅助系统等四部分组成,分别执行样本采样、收集试管输运、采样棉签输运、采样辅助等工作。样本采集执行子系统负责棉签的抓取、定位、拭子采样、样本收集等工作;拭子收集子系统负责收集试管的有序输运、抓取、拧盖、回收;采样棉签提取回收子系统负责棉签的提取、回收;采样辅助系统负责试管编码提取、身份信息提取、杀毒、定位等工作。
3.作品主要创新点
为实现上述目标,设计上力求创新,采用“三转一平”四关节,简化机器人结构;采用三种基本位姿,简化机器人运动;采用垂直分布结构,使系统结构紧凑;采用简单机构实现试管、棉签输运,降低成本;产品的采样工作完全在密闭的空间进行,极大减小了被污染的几率;同时,该产品在市场上尚属空白,因此具有良好的发展前景。
从最初的构想、设计到结构的优化,团队成员经过一年的努力使未来家用送检拭子采样机器人达到了预定目标。