2023年/第11期物联网技术智能处理与应用IntelligentProcessingandApplication1090引言我国是贸易进出口大国，我国每年进口冷链产品数量巨大，在国内外新冠病毒肆虐的环境下，对进口冷链产品的核酸检测工作尤为重要且工作量巨大。在我国进口冷链产品核酸检测采样操作过程中，为了提高效率，不仅需要大量的检疫人员在现场进行工作，同时检疫人员一旦进入工作区域就需要连续工作数日，当离开工作区域时又需要按规定进行相应的隔离观察。检验人员在高风险环境下连续工作，不仅面临感染风险，而且人力投入和隔离也消耗了巨大的成本费用[1-4]。为了降低检疫人员的感染风险和费用成本，提高进口冷链产品检疫工作效率，采用机器人替代检疫人员进行核酸采样工作，具有重要意义[5-8]。目前，国内外机器人研发机构开发了大量机器人相关产品用于新冠疫情的防控，集中应用于消毒、配送、人体采样和远程会诊等方面[9-11]。本文设计了一款针对进口冷链产品的核酸采样机器人，实现了冷链产品核酸采样的自动化。1进口冷链产品核酸采样机器人系统组成1.1核酸采样机器人系统组成进口冷链产品的核酸采样工作是一套标准化流程，包含了对冷链产品外包装、内包装以及内容的采样，通过结合视觉引导、力控反馈功能的协作机器人可有效地提升效率、节约成本。核酸采样机器人系统采用中央控制计算机集中控制的方案，系统功能实现主要由中控机、协作机器人、六维力矩传感器、深度相机、喷杀消毒系统和试管包装机等六个功能子系统组成。系统组成如图1所示。图1核酸采样机人系统组成1.2核酸采样机器人系统通信方式中央控制计算机与其他各功能子系统之间的通信方式如图2所示。中控机通过TCP/IP协议与协作机器人控制器进行通信；六维力矩传感器安装在机械臂末端，通过Ethercat协议与协作机器人控制器之间进行通信；深度相机通过USB接口与中控机相连；喷杀消毒系统和试管包装机均由协作机器人控制器扩展出的I/O接口以开关量进行控制。图2核酸采样机器人通信方式2核酸采样机器人功能子系统核酸采样机器人的各个功能子系统是完成核酸检测过程不可或缺的组成部分。2.1协作机器人机械臂及夹手是完成整个核酸采样动作的最主要设备，本系统选用的是新松GCR10-1300型号协作机器人，该机械臂具有6个自由度，末端额定负载为10kg，机械臂最大工作半径为1300mm，可满足机器人在核酸采样过程中操作任进口冷链产品核酸采样机器人系统设计郭世杰（福州物联网开放实验室有限公司，福建福州350000）摘...
