CN101308155A - 机械臂校准 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及机械臂校准，提供可移动臂位置的校准方法，包括：提供位于装置上的校准元件；提供自由端带有工具的可移动臂；定位上述物体以便元件表面与工具相对；将工具朝着元件表面的方向移动；感应何时工具到达位于元件表面或元件表面上方的预定点，由此工具在z方向上的位置由工具的测量响应和工具在校准元件表面上方的高度两者之间的关系来确定；将工具放置在表面或与表面在z方向有一定距离的位置上；感应元件表面时将工具在x方向上移动；将工具在x方向上移动直到感应到元件边缘；确定x方向上的中心；将工具放置在表面或与表面在z方向有一定距离的位置上；感应元件表面时将工具在y方向上移动；将工具在y方向上移动直到感应到元件边缘；确定y方向上的中心。
Description
技术领域
本发明涉及对机械臂的自动校准，尤其是三维空间中。特别地，本发明涉及自动诊断分析仪的测量臂的校准。
背景技术
已知的诊断分析仪包括免疫诊断分析仪比如
ECi免疫诊断分析仪，或临床化学分析仪比如
5，1FS，两者都是由Ortho临床诊断有限公司出售的。所有这样的分析仪都共同被称为自动诊断分析仪。
被公开的有代表性的系统，是例如在美国的公开专利申请号2003/0026733以及在美国的临时申请号60/832,045申请日为2006年7月20号，其中两者都在此全文引入结合与此作为参考。这些系统具有用于吸取和分配如样品或试剂的液体的液体操作系统。这样的系统典型地包括设置在可移动测量臂末端的用于吸取和分配液体的测量探头。
例如，正如在’045号申请中所公开的，测量系统包括一个并且有时是两个机械臂，其不仅能够线性移动，除了能够垂直(z方向)运动以便完成样品采集或排出以及试剂的采集或排出之外，还能够在水平的平行于线性运动直线的平面内转动。机械臂和测量头必须能够定位在可达到空间内的离散点，但是他们物理上能够定位在该空间内的任何位置。没有物理上的限制来限制该臂达到唯一离散触点。典型的测量系统包括如下四大元件：
(1)线性导轨或引导轨道其中包括导轨上特定的机械臂的卡车的位置由其自身伺服或步进电机或通过将臂以向前或向后的线性方式移动的手段控制。
(2)机械臂能够通过卡车沿着线性导轨移动并且能够以线性导轨上的任意点为轴在水平的并平行于线性导轨的平面内转动。
(3)一种装置，比如用于样品采集和排出或试剂采集和排出的连接于每个机械臂末端的测量头。
(4)一种用于使位于机械臂末端的样品或试剂操作装置垂直(z方向)移动的装置。
在图中所示的一个实施例中，诊断分析仪包括干系统A和湿系统B两者。引导轨道2定位在沿着分析仪的至少部分长度上。图1的实施例示出了干系统的测量系统和湿系统的测量系统两者。湿系统的测量系统的一般特征使用与干系统相同的参见数字表示，除了多加个符号(’)。测量系统包括沿着引导轨道2移动的卡车1。通过轴(C)(图3)可绕轴转动地连接到卡车1上的是机械臂3。如图1所示，机械臂1可绕轴转动并通过平面4移动。连接在机械臂1上的是测量头5。图3更详细地示出了测量头5。测量头5包括探头6也叫做喙部。探头可包括一次性尖端或可以是非一次性的可清洗探头。如上所介绍的，探头可以在垂直方向上移动以进入到样品和/或试剂中。
图4所示为机械臂3和测量头5进入到多份(在此实施例中是四份)可转动的具有样品管21(在此实施例中是十个样品管)的样品盘20中。如图4所示，测量系统能够从多于一维的空间(也就是沿着引导轨道的长度)中进入到样品管中。那就是说，测量系统依靠可绕轴转动的机械臂能够在x、y、z方向上移动并且从而能够进入到所有样品盘20的所有区域中。
校准在自动诊断分析仪上的这种测量臂，需要在一定的间隔下进行校验和/或再校准，以确保测量系统的性能。当前，校准是由制造或服务人员手工操作，耗费时间并且容易出现人为错误。就非常需要将这种测量臂校准步骤自动化以便不需要培训人员而且任何操作员都可以开始校准过程。
美国专利号6,937,955公开了校准临床分析仪上的测量臂，其在此全文引入结合于此作为参考。
由于前面所述的原因，需要有自动校准机械臂的方法以消除让制造或服务人员做同样事情的需要。
发明内容
本发明关注于解决前述问题的方法，即不需要工作人员的介入而自动校准机械臂的方法。
本发明的一个方面是关注于校准可移动臂的位置的方法。方法包括：提供位于装置上的校准元件，其在装置上方的z方向上凸出一定距离并且具有位于由x和y轴形成的平面中的表面；提供自由端带有工具的可移动臂；定位上述物体以便元件表面与工具相对；将工具朝着元件表面的方向移动；感应何时工具到达位于元件表面或元件表面上方的预定点，由此工具在z方向上的位置由工具的测量响应和工具在校准元件表面上方的高度两者之间的关系来确定；将工具放置在表面或与表面在z方向有一定距离的位置上；感应元件表面时将工具在x方向上移动；将工具在x方向上移动直到感应到元件边缘；根据工具移动过的已知距离和元件在x方向上的已知尺寸确定x方向上的中心；将工具放置在表面或与表面在z方向有一定距离的位置上；感应元件表面时将工具在y方向上移动；将工具在y方向上移动直到感应到元件边缘；根据工具移动过的已知距离和元件在y方向上的已知尺寸确定y方向上的中心。
根据发明的另一方面，是提供一种校准可移动臂的位置的方法。方法包括：提供位于装置上的校准元件，其在装置上方的z方向上凸出一定距离并且具有位于由x和y轴形成的平面中的表面，其中元件在y和z方向上的尺寸是已知的；提供自由端带有工具的可移动臂；定位上述物体以便元件表面与工具相对；将工具朝着元件表面的方向移动；感应何时工具到达位于元件表面或元件表面上方的预定点，由此工具在z方向上的位置由工具的测量响应和工具在校准元件表面上方的高度两者之间的唯一关系来确定；将工具放置在表面或与表面在z方向有一定距离的位置上；感应元件表面时将工具在x正方向上移动，直到感应到元件边缘；感应元件表面时将工具在x负方向上移动，直到感应到元件的另一个边缘；用工具在x的正负方向上感应的边缘确定出元件沿着x轴的中心；将工具放置在表面或与表面在z方向有一定距离的位置上；感应元件表面时将工具在y正方向上移动，直到感应到元件边缘；感应元件表面时将工具在y负方向上移动，直到感应到元件的另一个边缘；用工具在y的正负方向上感应的边缘确定出元件沿着y轴的中心；以及根据沿着x和y轴的已知中心确定元件中心。
根据发明的另一方面，已经提供了一种校准可移动臂的位置的方法。方法包括：提供位于装置上的校准元件，其在装置上方的z方向上凸出一定距离并且具有位于由x和y轴形成的平面中的表面，以及在表面中的凹窝，所述凹窝在z方向上延伸；提供自由端带有工具的可移动臂；定位上述物体以便元件表面与工具相对；将工具朝着元件表面的方向移动；感应何时工具到达位于元件表面或元件表面上方的预定点，由此工具在z方向上的位置由工具的测量响应和工具在校准元件平直表面上方的高度两者之间的关系来确定；将工具放置在表面或与表面在z方向有一已知距离的位置上；感应元件表面时将工具在x方向上朝着凹窝移动；将工具在x方向上移动直到凹窝的第一边缘被感应到并继续移动工具直到凹窝的第二边缘也被感应到；根据感应到的边缘确定凹窝在x方向上的中心；将工具放置在表面或与表面在z方向有一定距离的位置上；将工具在y方向上移动直到凹窝的第一边缘被感应到并继续移动工具直到凹窝的第二边缘也被感应到；以及根据感应到的边缘确定凹窝在y方向上的中心。
在优选实施例中，工具是在其末端带有一次性尖端的测量探头。在另一个优选实施例中，测量响应为探头中的空气压力并且测量探头带有将空气从探头末端排出的压缩空气源以及测量测量探头内部空气压力的压力传感器。
本发明更进一步的物体，特征以及优点将会让那些本领域技术人员通过下面优选实施例的详细介绍而更为清楚。
附图说明
图1是根据本发明优选实施例的带有两个测量系统的组合诊断分析仪的透视示意图。
图2是根据本发明优选实施例的两个测量系统和引导轨道的透视示意图。
图3是根据本发明优选实施例的可绕轴转动地连接在安装在轨道上的卡车上的测量头和机械臂的透视示意图。
图4所示的是根据本发明优选实施例的四个置于采样凹窝中的采样盘在多于一维的空间维度中使用机械臂和测量头。
图5所示的是校准元件的平面图，说明了根据本发明第一个实施例确定机械臂位置的方法。
图6A所示的是根据本发明第二实施例的校准元件以及测量探头尖端的侧视图。
图6B所示的是图6A中所示的校准元件的平面图。
图7所示的是根据图6A和6B的实施例确定机械臂位置的算法流程图。
图8A所示的是根据发明另一个实施例圆形凹窝位于校准元件中的固体校准元件和测量头的侧视图。
图8B所示的是运用根据该第三个实施例的方法确定机械臂校准的图8A的平面图。
图9A所示的是根据发明另一个实施例矩形凹窝位于校准元件中的固体校准元件和测量头的侧视图。
图9B所示的是运用根据该第三个实施例的方法确定机械臂校准的图9A的平面图。
具体实施方式
当本发明介绍了涉及在其末端上带有测量探头的诊断分析仪的测量臂的三维校准优选实施例时，本发明可应用于任何带有带工具的机械臂的装置上，所述工具必须在已知三维位置上有记录。例如，机械臂带有焊接附件比如工具；也可以是，能够在三维空间内移动物体的机械臂带有钳夹附件比如连接在其上的工具。可供选择的使用在下面介绍。
在优选实施例中，本发明实施对测量臂的自动三维校准而无需训练有素的服务人员。
在本发明的优选方面，测量探头用空气系统吸取或分配液体。空气测量还能够通过使用众所周知的压力传感器被用在感应何时测量探头尖端会到达固体或液体。这样的系统本身是已知的并且被介绍过，例如，在美国专利号4,794,085和5,143,849，两者都结合于此作为参考。这些专利介绍了将空气排出尖端从而根据压力增加值感应表面，以及将空气吸入尖端并感应在尖端靠近表面时探头尖端的真空增加值。其他传感类型也可以被用到，比如机械测隙规，电容传感，光学传感等等，所有这些都是在本领域公知的。
任何适合的物体都可用作校准元件。一种是在装置上方周围的z方向上凸出一定距离的结构。位于由x和y轴形成的平面中的表面在x和y方向上可以有也可以没有已知的尺寸。在一些实施例中，在x和y方向上的尺寸是已知的。在另外一些实施例中，这些尺寸则不需要是已知的。x，y和z轴优选彼此正交。
另一个校准元件与上面所述的一个在元件表面中带孔或凹窝的元件相类似。在一些实施例中，在x和y方向上的尺寸是已知的。在另外一些实施例中，这些尺寸则不需要是已知的。x，y和z轴优选彼此正交。
对于两种类型的固体物体，矩形或方形的形状是优选的，然而其他几何形状如圆形也是可以使用的。校准元件可以相对于装置上的特定特征或者可选择的也可以相对于装置这个整体被放置，优选为被可移动地放置。在特征没有精确放置在装置上的例子中，相对于该特征放置校准元件就要让该特征能够让机械臂进入其中。在这个例子中，就要求该特征到校准元件之间的距离或偏移必须是已知的。一旦得知与校准元件之间的距离，然后根据该已知距离，该特征相对于校准元件的位置就会是已知的。正如此处所用的，“装置”是指仪器设备，比如诊断分析仪或高输出筛或比如铣床或焊接机之类的机器。
在发明的优选方面中有多种类型的校准元件。一种是在装置周围上方具有一定高度(z方向)的固体结构。另一种是在校准元件中有具有一定深度的孔或凹窝。对于两种类型的元件，矩形或方形的形状是优选的，然而其他几何形状如圆形也是可以使用的。其他几何形状实施调整的能力决定了对实际特征的调整如位于诊断分析仪的环中的反应阱的位置，而不是与该特征有预定偏移的独立可移动的校准元件。相应地，在另一个实施例中，校准元件是实际的特征，如同与可移动元件相对。因此，“校准元件”定义为包括与臂一起校准的实际特征。
第一种类型的校准元件优选为平直的固体立方形结构，其带有在平直表面上方水平方向上凸出的正方表面。对于更敏感的压力探测，在平直的周围环境(z方向)上方凸出的高度至少为0.5mm。正方形宽度(x和y维度)至少为5mm以便让测量臂能够在校准前就放置在那个范围内。
在下面被更深入介绍的第二种类型的校准元件包括在平直表面下有至少深(Z维度)0.5mm的孔或凹窝。为了得到更好的分辨度，孔或凹窝的宽度(X或Y维度)优选为至少2mm。优选地，垂直于z方向的元件表面有平直的特征以及在z方向上的尺寸高于装置的周围。
校准元件是那种实际特征，其一定会具有该特征的形状，比如，在诊断分析仪的环中的试剂阱凹窝。特征的其他例子可以包括舱盖中的孔，等等。
广泛地讲，在本发明的优选实施例中，尖端内部的压力分布在活塞将空气排出尖端时获得，并且测量探头以一种特定方式在具有近似尺寸和位置的校准元件上方移动以确保穿过元件表面对尖端的精确扫描。之后压力分布就通过使用本领域的已知技术被分析来找出固体校准元件的高度和边缘并且确定出固体物体的中心位置。
由于在测量探头上的空的尖端，使得活塞可以以特定流量率将气体排出尖端口。测量尖端内部的压力在气体被排出尖端时进行监测。当尖端口朝向元件，比如固体或液体表面，移动时，尖端内部的压力由于增加的对气体流量的阻力而增加。该压力增加值用来探测尖端口是否靠近物体表面。由于校准元件的几何形状和位置是固定的，测得的尖端空气压力和尖端在校准元件平直表面上方的高度这两者之间的关系可以根据经验确定从而相对于特定的空气压力可以得出尖端的高度。
在优选实施例中需要使用带有面向测量探头的表面校准的元件，该测量探头既平直又垂直于空气气流以便获得更高的灵敏度，还需要避免尖端口和元件之间的接触。在许多诊断分析仪中测量臂是垂直的；因此元件表面优选为平直和水平的。然而，在本发明中其他的方向也可以使用，比如当测量臂为水平时，面向测量探头的表面可以是平直并且垂直的。
开始校准时，测量探头被自动地或者通过操作人员用键盘通过调整语句放置在位于z方向凸出部分上方的校准元件附近，从而该臂能够在x，y和z方向上进入到元件中。
测量臂从其静止位置朝着(例如朝下)元件表面移动，优选在z方向上垂直的，与此同时以特定流量率送气。在该过程中，压力在尖端内部被监测。当压力上升到特定阈值之上时固体表面被检测到。测量臂从元件表面的高度根据测得的尖端空气压力和在上述校准元件的平直表面上方的尖端高度两者之间的关系确定。从静止位置到元件表面的距离是根据测得的从静止位置的平移和确定出的元件上方高度确定的。这样，z维度上的校准完成。
在第一个实施例中，下个步骤是将测量探头保持在恰好在表面上方的一个高度上，这是根据上个步骤获得的z方向上的高度。在一些实施例中，例如，通过直接接触实现的感应，可能会保持测量臂和元件接触。测量探头在x方向移动与此同时在过程中送气。压力信号被记录并分析。当在过程中检测到压力下降，元件边缘就会在x方向上被找到。根据已知立方体的尺寸(2a如图5所示)，立方体沿着x轴的中心可被计算得出(d＝x1-a如图5所示)。图5画出了几何图形和轴。
下个步骤是在y方向上移动测量探头。优选地是测量探头被移动到x方向上的中心点。测量探头之后就沿着y方向移动，在过程中送气并且记录下压力信号。元件中y方向上的中心以正如x方向上相同的方式确定出来。对所有轴上(x，y和z)的自动化校准就完成了。正如图5中所示，在x方向上的中心是在边缘被找到后通过用正方形表面(a)的长度确定的。在y方向上的中心也是类似地确定出来的。在x或y任一个方向上的校准哪个都可首先实施。
在第二个实施例中，校准元件在x和y方向上的尺寸不需要提前知道。在与前面的实施例类似的形式中，测量探头尖端首先要找到校准元件的z位置。之后尖端就被保持在该表面或优选就位于该表面的上方并且该测量探头在其感应该表面找出在x维度上的两边缘时沿着正(+)x和负(-)x轴方向上移动。之后两边缘的中心被计算以确定出校准元件x轴上的中心。类似的过程也被用在y维度上。在确定y方向的中心时，探头尖端可被放置在沿着元件x方向上的任意位置，优选置于元件x方向上的中心处。这个过程与其他实施例相比可能会增加校准所需的时间，但是其精度应该会更佳。如上所述，在x或y任一个方向上的校准都可首先实施。
图6A示出了压力下降时边缘的位置以确定出元件的边界。一旦确定出x或y方向上的中心，就对另一方向重复上述过程得出如图6B中所示元件的中心。
图7所示为具体优选实施例的流程图。在图7的流程图中，尖端首先在正x和y方向上移动了正方形的(也就是校准元件的)长度的全部距离。在负x和y方向上的移动中，探头尖端移动了正方形长度的1.5倍。在不需要元件的具体尺寸的时候，近似尺寸为优选。在图7中的附图标记与下面的内容对应：
30-开始。
31-将尖端移动到固定的立方体表面上。
32-z轴向下通过在过程中送气找到平直表面。
33-尖端内部压力上升超过阈值(找到表面)？
34-保持尖端的高度并在+x方向使尖端移动了正方形长度的全部距离。在该过程中送气并记录压力分布。
35-压力下降到特定阈值之下(找到边缘)？
36-报警：未能找到正方形，检查校准结果。
37-记录当前位置并在-x方向上使尖端移动了正方形长度1.5倍的全部距离。在该过程中送气并记录压力分布。
38-压力下降到特定阈值之下(找到边缘)？
39-结束。
40-用两个边缘找到x方向的中心。
41-将尖端移动到中心。
42-报警：未能找到中心，检查校准结果。
43-用两个边缘找到y方向的中心。
44-将尖端在+y方向上移动正方形长度的全部距离。在该过程中送气并记录压力分布。
45-压力下降到特定阈值之下(找到边缘)？
46-将尖端在-y方向上移动了正方形长度1.5倍的全部距离。在该过程中送气并记录压力分布。
47-压力下降到特定阈值之下(找到边缘)？
在另一个实施例中，凹窝位于与z方向垂直的校准元件表面。凹窝优选为具有任意尺寸的圆形或矩形。如图8A和9A所示，尖端向下移动找到凹窝外面与z方向垂直的固体表面。在优选实施例中，尖端在表面上方的距离如上所述是通过z平面感应确定出来的，从而尖端底部和平直表面之间的间隙尺寸可产生出足够的压力信号。之后，尖端横贯扫描以找出凹窝或凹坑的第一边缘。在尖端与凹窝相遇时，压力下降。尖端继续扫描直到压力作用电位再次升高，这表明了远端边缘已被找到。之后凹窝在x方向上的中心就根据两边缘之间的距离确定。在确定y方向的中心时，探头尖端可沿着元件x方向的任意位置放置，优选放置于元件x方向上的凹窝中心。如果尖端沿着x方向位于凹窝之内，就需要将尖端在正(+)y和负(-)y两个方向上都要移动来找到凹窝的每个边缘。之后y轴中心用与所述确定x轴中心类似的方法确定出来。这里找到的x和y轴的中心就是固体校准元件中凹窝的中心。
在前面的实施例中，如果校准元件凹窝的x和y的尺寸是已知的，仅由首先检测到的凹窝边缘即可计算出凹窝中心。
根据本发明自动校准机械臂的方法可通过计算机程序完成，拥有计算机可读取程序代码，与本领域内已知的分析仪计算机控制器对接。
对本发明的方法可做出各种修改和变化，这对本领域的技术人员来说是显而易见的。因此本发明将包括所述的修改和变化，如果他们落入了所附权利要求及等价物的范围之内。
所有上面引用到的公开文本的公开内容都在此清楚地全文引入结合于此作为参考与他们每一个都是独立引用的一样。
Claims (39)
1、用于可移动臂位置的校准方法，包括：
提供位于装置上的校准元件，其在装置上方的z方向上凸出一定距离并且具有位于由x和y轴形成的平面中的表面；
提供自由端带有工具的可移动臂；
定位上述物体以便元件表面与工具相对；
将工具朝着元件表面的方向移动；
感应何时工具到达位于元件表面或元件表面上方的预定点，由此工具在z方向上的位置由工具的测量响应和工具在校准元件表面上方的高度两者之间的关系来确定；
将工具放置在表面或与表面在z方向有一定距离的位置上；
感应元件表面时将工具在x方向上移动；
将工具在x方向上移动直到感应到元件边缘；
根据工具移动过的已知距离和元件在x方向上的已知尺寸确定x方向上的中心；
将工具放置在表面或与表面在z方向有一定距离的位置上；
感应元件表面时将工具在y方向上移动；
将工具在y方向上移动直到感应到元件边缘；以及
根据工具移动过的已知距离和元件在y方向上的已知尺寸确定y方向上的中心。
2、如权利要求1中所述的校准方法，其中所述元件表面在z方向上垂直于所述工具。
3、如权利要求1中所述的校准方法，其中所述工具为测量探头。
4、如权利要求3中所述的校准方法，其中测量探头在其末端上带有一次性尖端。
5、如权利要求3中所述的校准方法，其中所述测量响应为探头内的空气压力。
6、如权利要求3中所述的校准方法，其中所述测量探头带有将空气从探头末端排出的压缩空气源以及测量测量探头内部空气压力的压力传感器。
7、如权利要求6中所述的方法，其中所述测量探头内部压力在探头靠近元件表面时增大。
8、如权利要求7中所述的方法，其中探头与元件表面的所述距离在压力到达预定阈值时被检测到。
9、如权利要求3中所述的方法，其中所述测量探头带有光学传感器，电容传感器或机械测隙规中的一种。
10、如权利要求1中所述的方法，其中所述装置为诊断分析仪。
11、如权利要求3中所述的校准方法，其中所述测量探头带有将空气吸入探头末端的真空源以及测量所述测量探头内部空气压力的真空计。
12、如权利要求1中所述的方法，其中x，y和z方向彼此正交。
13、用于可移动臂位置的校准方法，包括：
提供位于装置上的校准元件，其在装置上方的z方向上凸出一定距离并且具有位于由x和y轴形成的平面中的表面，其中元件在y和z方向上的尺寸是已知的；
提供自由端带有工具的可移动臂；
定位上述物体以便元件表面与工具相对；
将工具朝着元件表面的方向移动；
感应何时工具到达位于元件表面或元件表面上方的预定点，由此工具在z方向上的位置由工具的测量响应和工具在校准元件表面上方的高度两者之间的唯一关系来确定；
将工具放置在表面或与表面在z方向有一定距离的位置上；
感应元件表面时将工具在x正方向上移动，直到感应到元件边缘；
感应元件表面时将工具在x负方向上移动，直到感应到元件的另一个边缘；
用工具在x的正负方向上感应的边缘确定出元件沿着x轴的中心；
将工具放置在表面或与表面在z方向有一定距离的位置上；
感应元件表面时将工具在y正方向上移动，直到感应到元件边缘；
感应元件表面时将工具在y负方向上移动，直到感应到元件的另一个边缘；
用工具在y的正负方向上感应的边缘确定出元件沿着y轴的中心；以及
根据沿着x和y轴的已知中心确定元件中心。
14、如权利要求13中所述的校准方法，进一步包括在确定出沿着x轴的元件中心之后，沿着x轴将所述工具移动到元件中心。
15、如权利要求13中所述的校准方法，其中元件是圆形的。
16、如权利要求13中所述的校准方法，其中所述元件表面在Z方向上垂直于所述工具。
17、如权利要求13中所述的校准方法，其中所述工具是测量探头。
18、如权利要求17中所述的校准方法，其中所述测量探头在其末端上带有一次性尖端。
19、如权利要求17中所述的校准方法，其中所述测量响应为探头内的空气压力。
20、如权利要求17中所述的校准方法，其中所述测量探头带有将空气从探头末端排出的压缩空气源以及测量测量探头内部空气压力的压力传感器。
21、如权利要求20中所述的方法，其中所述测量探头内部压力在探头靠近元件表面时增大。
22、如权利要求21中所述的方法，其中探头与元件表面的所述距离在压力到达预定阈值时被检测到。
23、如权利要求17中所述的方法，其中所述测量探头带有光学传感器，电容传感器或机械测隙规中的一种。
24、如权利要求13中所述的方法，其中所述装置为诊断分析仪。
25、如权利要求17中所述的校准方法，其中所述测量探头带有将空气吸入探头末端的真空源以及测量所述测量探头内部空气压力的真空计。
26、如权利要求13中所述的方法，其中x，y和z方向彼此正交。
27、用于可移动臂位置的校准方法，包括；
提供位于装置上的校准元件，其在装置上方的z方向上凸出一定距离并且具有位于由x和y轴形成的平面中的表面，以及在表面中的凹窝，所述凹窝在z方向上延伸；
提供自由端带有工具的可移动臂；
定位上述物体以便元件表面与工具相对；
将工具朝着元件表面的方向移动；
感应何时工具到达位于元件或元件上方的预定点，由此工具在z方向上的位置由工具的测量响应和工具在校准元件平直表面上方的高度两者之间的关系来确定；
将工具放置在表面或与表面在z方向有一已知距离的位置上；
感应元件表面时将工具在x方向上朝着凹窝移动；
将工具在x方向上移动直到凹窝的第一边缘被感应到并继续移动工具直到凹窝的第二边缘也被感应到；
根据感应到的边缘确定凹窝在x方向上的中心；
将工具放置在表面或与表面在z方向有一定距离的位置上；
将工具在y方向上移动直到凹窝的第一边缘被感应到并继续移动工具直到凹窝的第二边缘也被感应到；以及
根据感应到的边缘确定凹窝在y方向上的中心。
28、如权利要求27中所述的校准方法，其中所述元件表面在z方向上垂直于所述工具。
29、如权利要求27中所述的校准方法，其中所述工具为测量探头。
30、如权利要求29中所述的校准方法，其中测量探头在其末端上带有一次性尖端。
31、如权利要求29中所述的校准方法，其中所述测量响应为探头内的空气压力。
32、如权利要求31中所述的校准方法，其中所述测量探头带有将空气从探头末端排出的压缩空气源以及测量测量探头内部空气压力的压力传感器。
33、如权利要求32中所述的方法，其中所述测量探头内部压力在探头靠近元件表面时增大。
34、如权利要求33中所述的方法，其中探头与元件表面的所述距离在压力到达预定阈值时被检测到。
35、如权利要求29中所述的方法，其中所述测量探头带有光学传感器，电容传感器或机械测隙规中的一种。
36、如权利要求27中所述的方法，其中所述装置为诊断分析仪。
37、如权利要求29中所述的校准方法，其中所述测量探头带有将空气吸入探头末端的真空源以及测量所述测量探头内部空气压力的真空计。
38、如权利要求27中所述的校准方法进一步包括根据沿着x和y轴的已知中心确定出凹窝的中心。
39、如权利要求21中所述的方法，其中x，y和z方向彼此正交。
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