CN104040352A - 机械臂 - Google Patents

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Abstract

揭示了一种用于处理样本的分析试验室系统和方法。样本容器通过包括用于检查管的工具的夹具从输入区被运输到分配区。采集样本容器的图像。分析图像以确定样本容器标识符。确定样本容器中的样本的液位。调度系统基于样本容器标识符来确定用于处理样本容器的优先级。样本容器通过夹具从分配区被运输到后续处理模块。

Description

机械臂
相关申请的交叉引用
本申请要求在2011年11月7日提交的并且标题为“用于处理样本的分析系统和方法”的美国临时专利申请61/556,667的优先权。本申请还要求在2012年3月28日提交的并且标题为“用于处理样本的分析系统和方法”的美国临时专利申请61/616,994的优先权。本申请还要求在2012年8月6日提交的并且标题为“用于处理样本的分析系统和方法”的美国临时专利申请61/680,066的优先权。为了所有的目的而在此通过引用结合所有的这些申请的全部内容。
背景技术
传统的医学实验室系统包含用于处理患者样本的许多环节，其中一些环节是自动的，以及其中一些环节需要手动操作。实验室系统现今由于已经变得自动化的那些环节而变得更有效率。但是，为了减少样本分析所花费的时间、减少对系统的手动操作的需要、以及减少机械设备所需要的空间，仍然还有一些能够被自动化的医学实验室系统的部件。
通常，实验室处理能够被组织成四个阶段：关联、分析前、分析、以及分析后。这四个阶段典型地出现在任何实验室处理内。但是，一些传统的实验室可以具有贯穿整个实验室使用独立单元的处理，而其它传统的实验室可以将一些单元与输送系统连接，以便将样本从单元移至单元。这两种样式具有一些公共的处理需求以及一些不同的处理需求。另外，一些传统的实验室可以一致地处理相同类型的样本管(例如，如来自全套元件的那些中的)，而其它传统的实验室可以具有它们必须适应的大范围的管类型。此外，许多实验室可能特别喜欢分析器的特定制造商，而其它实验室可能使用来自一个制造商的所有的分析器。
因此，有对于更高效的用于处理患者样本的系统和方法的需要，该更高效的用于处理患者样本的系统和方法可以适应使用独立的单元和与输送系统相连接的单元两者的处理、各种样本容器类型、以及来自任何制造商的分析器。
样本体积和样本液位检测装置是已知的。传统的样本体积或样本液位检测装置能够通过(i)由照相机系统获得的2维图像的图像分析方式或者(ii)在聚焦光束中的不同波长的吸收/传输测量，来检测样本容器中的液体的总液位。但是，这些装置典型地是通过实验室系统被手动操作的独立装置。
机械臂也是已知的。传统的用于将物体从一个位置运输至另一个位置的机械臂技术可以利用XYZ机器人，该XYZ机器人采用夹具单元来夹持和运输样本容器或离心机桶。但是，当前的机械臂技术通常局限于夹持样本容器或者夹持离心机桶，而不能夹持两者。另外，当前的技术不能进行除夹持功能之外的任何附加功能。
本发明的实施例单独地并且共同地处理这些及其他问题。
发明内容
该技术的实施例涉及有效地处理患者样本的系统和方法。
一个实施例针对用于制备用于实验室分析的标本的可移动的组件。该组件的机械臂具有能够夹持样本容器的夹具单元。机械臂能够三维移动。可移动的组件的第一图像获取装置被配置成获取样本容器的图像。通过处理器分析图像，以便确定与样本容器相关联的至少一个识别信息和样本容器中的样本的液位。
该发明的另一个实施例针对一种方法，该方法包括利用具有夹具单元的机械臂将样本容器从第一场所运输到第二场所，图像获取装置被物理地耦接到机械臂。该方法还包括在运输期间使用图像获取装置获取样本容器的图像，以及分析样本容器的图像。
另一个实施例针对通过实验室自动化系统运输用于分析的样本容器的方法。含有样本的样本容器通过包括用于检查管的工具的夹具从输入区被运输到分配区。在运输期间获得样本容器的数据。采集样本容器的图像。可以经由样本容器的图像的分析基于样本容器的至少一个物理特性来识别样本容器。确定样本容器中的样本的液位。基于样本容器标识符和液位，计算样本容器的重量。调度系统确定含有样本的样本容器将被处理的时间。管通过夹具从分配区被运输到后续处理模块。
该发明的另一个实施例针对包括组件的系统，该组件包括(a)机械臂，所述机械臂具有夹具单元，所述夹具单元被配置成夹持样本容器，其中所述机械臂被配置成三维地移动，(b)图像获取装置，所述图像获取装置被物理地耦接到机械臂，并且被配置成获取所述样本容器的图像，和(c)与图像获取装置通信的图像分析装置。图像分析装置被配置成分析样本容器的图像，以便确定与样本容器相关联的至少一个识别信息和样本容器中的样本的液位。该系统进一步包括分配区，其中样本容器被配置成存在于分配区。该系统进一步包括耦接到分配区的子组件。
下面进一步详细描述该技术的这些及其他实施例。
附图说明
可以通过参考以下附图来实现对不同的实施例的本质和优点的进一步理解。
图1描绘了与实验室自动化系统的阶段相关联的部件的方框图。
图2描绘了与实验室自动化系统的分析前阶段相关联的部件的方框图。
图3描绘了在等分器模块内的部件的方框图。
图4(a)-(e)描绘了与输出/分类器模块相关联的部件的构造的方框图。
图5描绘了耦接到加盖器的分类器模块的构造的方框图。
图6描绘了在实验室自动化系统的分析后阶段内的部件的方框图。
图7(a)描绘了与管理器单元相关联的部件的方框图。
图7(b)描绘了与另一个管理器单元实施例相关联的部件的方框图。
图8(a)-(b)描绘了与离心机单元相关联的部件的方框图。
图9描绘了在实验室自动化系统的分析前阶段内的部件的方框图。
图10描绘了与管理器单元相关联的部件的方框图。
图11描绘了与双离心处理单元相关联的部件的方框图。
图12描绘了与双等分器单元相关联的部件的方框图。
图13描绘了与输出/分类器单元相关联的部件的方框图。
图14(a)-(d)是显示分析前阶段系统工作流程的说明性实例的流程图的部分。
图14(e)显示用于选择适当的样本的说明性处理的流程图。
图15描绘了具有三个独立地可移动的方向x-、y-并且z-的直角坐标式或者龙门式机器人的实例。
图16(a)-(c)描绘了夹具单元的实施例的侧视图。
图17描绘了样本液位检测单元和样本管的侧视图。
图18描绘了利用在不同波长下的吸收和传输曲线的分析的样本液位检测的方框图。
图19描绘了组合机器人的方框图。
图20显示了使用具有图像获取装置的机械臂的系统的一些部件的方框图。
图21显示了图像分析装置的方框图。
图22描绘了示范性的计算机设备的方框图。
具体实施方式
该技术的实施例涉及用于处理病人样本的实验室系统和方法。如将在以下更详细描述的这些实施例是有优势的，因为在其他优势当中，它们供应更显著的速度、精确性、效率，以及防止污染物。如以上讨论的，许多传统的实验室系统可能具有在整个实验室中使用独立单元的处理，这需要样本在每个独立单元之间被手动地运输，同时其他可能将一些单元与输送系统相连，以便将样本从单元移动到单元。另外，正如以上讨论的，样本管尺寸和来自不同的制造商的装备可能是传统的实验室系统中的约束条件。这种传统技术是慢的且不精确的。该技术的实施例提供了一种模块化的实验室系统，该模块化的实验室系统能够通过使用更加通用的部件以及通过将大多数实验室系统所需的功能分组成五个基本功能单元：(1)管理器、(2)离心机、(3)等分器、(4)输出/分类器、和(5)存储单元，来适应不同的实验室单元和运输系统、样本管尺寸和制造商。将在下面更详细地描述这五个基本功能单元。
在本发明的实施例中，实验室系统使用中央控制器或者调度器来操作被控处理。通过将样本保持在智能的调度器的控制下，系统提供每个仪器的有效使用。系统能够通过维持处理的控制并只在那些仪器准备好并且可用的时候将样本递送到仪器，来维持一致的最小周转时间并且使整个系统的生产量最大化。
在本发明的实施例中，“样本容器”可以具有任何合适的形状或者形式。在一些实施例中，样本容器可以处于样本管的形式，其可以具有大于大约3:1的长宽比。这种样本容器可以由任何合适的材料制成或者是任何合适的材料，合适的材料包括塑料、玻璃等。它们可以进一步包括具有封闭端和开口端的样本管主体，以及被构造成覆盖并且附着于样本管主体的开口端的盖。
在本发明的实施例中，“样本容器保持器”可以处于任何合适的形状或者形式，并且可以包含任何合适的材料。在一些情况下，样本管保持器可以处于样本管台架的形式。样本容器保持器可以包括接收标本容器(例如，样本管)的一排凹部。它们还可以包含任何合适的材料，该任何合适的材料包括塑料。
本发明的实施例进一步利用被安装在机械臂上的一个以上的机器人夹具单元。每个机械臂单元具有用于夹持样本管的机器人夹具并且可以配备有一个以上的用于检测关于样本管的信息的工具。用于检测关于样本管的信息的工具可以包括第一图像获取装置，诸如照相机，该第一图像获取装置用于识别在台架中的多个样本管当中的样本管。被识别出的样本管被夹具夹持。用于检测关于样本管的信息的工具可以进一步包括第二图像获取装置，以便获得被夹持的样本管的图像。样本管中的液位可以从由第二图像获取装置获得的图像中被确定。第二图像获取装置可以包括接收来自发射器的发射的接收器。与具有被安装在轨道上的照相机并且因此需要所有的样本管在管能够被识别出之前都在轨道上的在先技术的系统相比较，这里所描述的实验室系统能够在样本管被放置在输送轨道上之前识别出样本管。因此，仅仅为了样本管识别，不需要在输送器上被运输的样本不被放置在输送器上。更进一步地，在输送轨道上，紧急的样本能够具有优先的放置。
在实验室系统中的多个机器人夹持单元的使用还增加了样本处理效率。第一夹具，例如输入模块夹具，识别出样本管并进行如上面所述的数据测量。在第一夹具将样本管递送至分配区之后，第二夹具，例如分配区夹具，将样本管递送至随后的模块，随后的模块例如是离心机模块或者输送器。多个夹具的使用允许处理效率的提高超过了在先技术的系统。
I.整体系统
A.实验室系统的阶段
图1描绘了用于处理患者样本的医学实验室系统的一个实施例。实验室系统包括与关联阶段102、分析前阶段104、分析阶段106和分析后阶段108相关联的部件。
1.关联阶段
关联阶段102是实验室处理中的第一阶段。在这个阶段期间内，患者信息、对于患者样本的被请求的试验、以及唯一的实验室识别符(例如，条形码)彼此相关联。虽然关联阶段102可以是自动化的，但是在一些实施例中，关联阶段被手动地操纵。例如，在一些实施例中，实验室技术人员(以下简称为“使用者”)能够对样本赋予优先级。样本在特定的进入点被装载到台架中或者被直接装载到系统上。虽然将样本分组成几个基本优先等级(例如，紧急的或者高优先级、中优先级、低优先级等)对于提供更一致的周转时间来说可以是期望的，但是并不是必须的。处理患者样本能够基于任何由使用者定义的优先级。然而，如果优先级没有被指定，那么优先级能够基于诸如最小化周转时间、最大化处理量、处理的可用性等因素被分配。
2.分析前阶段
分析前阶段104包括制备用于分析的患者样本。在分析前阶段104期间，患者和试验信息被译解、用于分析的处理被计划、质量检查被进行、样本可以被分离成它的组成成分(例如，被离心处理)、样本可以被划分用于平行的分析处理、和/或样本能够被递送至一个以上的分析器和/或台架。分析前阶段104管理样本到实验室系统内的不同的仪器和不同的分析器的流动。这个处理管理允许系统有效地操作并具有最少的仪器。另外，分析前阶段104确保了不会顺着处理而在实验室系统内的不同点处出现患者样本的阻塞，或者如果出现阻塞，则分析前阶段104确保了能够快速地清除阻塞，而不会显著地影响系统的剩余部分。
系统的实施例能够尽快地识别患者样本并确定每个样本的最佳调度，以便提供分析处理的一致的最小周转时间和最大生产量。处理中的步骤和那些步骤的组织被设计成避免患者样本的阻塞。实验室系统的模块能够以确保在上游处理的最大生产量下的样本处理的生产量速度来操作。然而，在一些实施例中，在等分器单元处，生产量可以通过样本上游的引入和通过在每个等分站处的小队列来被管理。
图2是与分析前阶段104相关联的部件的更加详细的描绘。与分析前阶段104相关联的部件包括七个模块：输入模块202、分配区204、离心机206、去盖器208、血清指数测量装置210、等分器212和输出/分类器214。
(a)输入模块
图2中所示的输入模块202可以适应各种管、台架、优先化等等，并且能够接收标本。管的台架和/或单独管能够被装载在若干通道216中的一个通道之上，该若干通道216是可以被手动操作的抽屉和/或自动的装置。在图2中，五个通道216被描绘。然而，实验室系统能够具有任意数量的通道216。通道216按照使用者所指定的那些来被指定优先级。在一些实施例中，最高优先级通道(短周转时间或者“STAT”)可以具有用于接受来自使用者的一组单独管的固定位置。一旦管被装载在STAT通道中，它们就变成下一个被处理的管。其他通道能够以任意方式被分配不同的优先等级。例如，当抽屉被手动操作时，将一个优先级分配给至少两个抽屉并且将另一个优先级分配给至少两个其他抽屉可以允许系统在一个抽屉上连续地操作，同时具有相同的优先级的其他抽屉对于使用者是可用的。
在一些实施例中，在输入模块202正在处理样本的抽屉的同时，通过使用诸如在抽屉上的灯或者在抽屉上的锁的指示，使用者可以被通知该抽屉不应该被打开。这个可以帮助维持处理的完整性并且使生产量最大化。当对第一抽屉完成处理时，该抽屉可以被使用者识别为可用的，并且系统可以自动地开始处理另一个抽屉。另外，通过使用输入模块夹具228，样本能够被转移至输入模块202的抽屉216以及从输入模块202的抽屉216被转移。
(b)分配区模块
从图2的输入模块202内的通道216中，至少两个以上的分配区夹具218(下面将被更详细地论述)中的一个分配区夹具218可以选择最高优先级管，并将其运输至被称为分配区204的固定基体(matrix)。分配区204能够将标本分配到实验室自动化系统的期望部件(例如，子系统)。在通过输入模块夹具228转移到这个模块的期间，样本的组成成分的液位被测量，并且样本管的照片被拍摄。这些照片能够被分析，以便确定管的制造商、直径、高度、盖颜色等。从这些信息中，样本的成分的体积能够被计算出来，并且能够对总的管重量做出估计。如以下将更详细论述的，这个重量稍后能够被用于帮助平衡离心机模块206中的离心机桶。
为了保护分配区204免于装有低优先级的管，对于从低优先级输入通道被装载到这个区域中的管的数目的限额能够被设定。此外，分配区204可以具有保留区，以便确保STAT样本可以在输入模块202中从STAT抽屉连续使用分配区204。
分配区204能够是允许系统访问与关联阶段102中的样本管相关联的试验信息并且计划对于样本的分析处理的保持区。这使得系统能够相对于当前在系统上的其他样本管调度样本管的处理。调度能够实现基于优先级的样本的有效处理，而不使整体系统中的任何步骤超载，允许周转时间和处理量的最优化。此外，样本的调度在整个处理内能够随着系统的活跃度或者可用性改变而被更新，提供样本的实时主动控制。
一旦调度通过分配区模块204被计划，至少两个以上的分配区机器人夹具218中的一个分配区机器人夹具就接着在分配区204内基于管的优先级来选择作为下一个要被转移至下一个模块的管的样本管。被选择的样本管基于由分配区模块204进行的分析从分配区204被运输至输送系统220，至离心机模块206，或者至错误区222。
如果样本管正在被移至离心机模块206，那么基于更早的重量估计，管能够被放置到合适的离心机结合器中，以便确保离心机转子的正确平衡。离心机结合器是将管从分配区204运载到离心机的离心机桶的部件。
如果分配区模块204确定样本管不需要离心处理并且没有其他的管通过离心处理模块206被放置到输送线路上，则分配区机器人夹具218将样本放置到输送系统220上的载体中，并且条形码标签正确地与载体对准。以下将讨论输送系统220和载体的更多细节。载体可以是指任何合适的装置，其能够存在于输送系统中并且能够运载或者运输一个以上的样本容器或者管。示范性的载体可以包含能够保持容器或者管的凹部。如果样本存在问题(例如，容量过低、条形码不能读取、无试验信息被下载等等)，样本管被移至错误区222并且将该问题通知给使用者。
(c)离心机模块
如果分配区模块204确定样本在样本的分析之前需要离心处理，那么样本管可以从图2的分配区204被移至离心机模块206。当样本管要从分配区204被运输至离心机模块206时，样本管通过分配区机器人夹具218在分配区204处被装载到离心机结合器中。结合器可以定位并且维持用于离心处理的多个管尺寸。一旦结合器被装满有样本管，结合器就位于在分配区204和离心机模块206之间移动的梭子224中。结合器能够是保持样本容器的装置，并且能够在离心机中被使用。这种结合器一般由聚合材料所构造，但不局限于聚合材料，并且这种结合器被构造为具有允许在其中可以放置样本的一个以上的容器的保持力的形状的单件。在一些情况下，结合器被插入到安装在离心机上或在离心机中的装置中。保持样本的实验室器具(例如，样本容器或管)被插入到结合器中。
当结合器中的样本管从分配区204经由梭子224到达离心机模块206时，结合器被装载到可用的离心机桶中。结合器的构造允许至离心处理桶的递送和从离心处理桶的移除的简化。一旦被装载到离心机桶中，样本就能够被离心处理。离心机模块206可以包括被冷却以便维持样本的温度的一个以上的离心机。在图2中，描绘了两个离心机206-1和206-2。离心机使用产生水平沉淀层的摇摆的离心机桶转子，分析器和移液器能够从该水平沉淀层中一致地吸出最大体积的流体。一旦完成离心处理，结合器就能够从离心处理桶中被移除并且被放置在卸载区中。然后，样本管在卸载区中从结合器中被移除并且被放置在输送系统220上的载体中，用于运输至下一个模块。
用于在分布模块204处将管装载到结合器中、经由梭子224将结合器中的管送至离心机模块206、将结合器装载到离心机桶中、离心处理样本、从离心机桶中卸载结合器、以及从结合器中卸载管的时刻使得处理是连续的，这允许样本在从分配区204到达离心机模块206处时的连续的离心处理。当离心机完成旋转周期时，分配区204中的最后一个管通过分配区夹具218被装载到结合器中，并且梭子224将结合器移至离心机模块206中的离心机。同时，离心机上的自动门打开，并且当转子索引到门口处的位置中时，提对桶的接近。离心机模块206中的离心机模块夹具226移除已经在桶中的结合器，并且将那个结合器移至管将被卸载到输送系统220上的载体的区域。接下来，离心机模块夹具226从分配区204中选择最近已经被装载有管的结合器，并将其存放到空的桶中。在转子索引到下一个桶的同时，当梭子224返回到分配区204时，先前的空的结合器被移至梭子224上的打开位置，用于装载来自分配区204的管。
在最后的结合器被装载到离心机中之后，门关闭并且旋转周期开始。结合器梭子224移回至分配区204，并且离心机模块夹具226开始将管从桶被移除的结合器卸载到输送系统220上的载体中。当管从结合器被移至载体时，沉淀层的高度被测量，并且每个管上的条形码与载体对准。如果存在不足的血清或者血浆，那么管将被送至位于输出模块214中的错误区。
如果调度算法从离心机模块206预测了具有样本的分析器的超载，那么离心机模块夹具226能够卸载样本，并且像下游处理能够操纵它们那样快地将样本从结合器分配到输送系统220。结果，离心机的全周期时间能够大于或等于例如360秒。如果在操作两个离心机的同时，卸载阶段之一因繁忙的分析器而被延迟，那么尾随的离心机能够在阶段之外被保持在例如180秒，以便确保它们不会随着时间的过去而不知不觉地进入阶段。
离心机模块206可以包括由离心机控制器控制的自动离心机。自动离心机能够被装载有多个离心机桶或者插孔，每一个桶接收多个样本管。离心机包括耦接到接收桶的心轴的电动机、控制器，以及可选择地，包括盖子和盖子驱动器。离心机控制器响应于来自中央处理器的信号，在被选择的位置处索引或者停止心轴，用于桶的自动放置和移除。盖子具有关闭位置和打开位置，并且盖子驱动器响应于来自离心机控制器的指令而打开和关闭。
在一些情况下中，在被装载的桶被放入离心机中之前，桶典型地在平衡系统中被平衡。能够是离心机模块206中所包含的一部分的平衡系统包含具有用于接收和保持多个桶的场所的比例，以及平衡控制器，该平衡控制器用于选择性地将样本管存放在桶的空穴中，同时使增加的重量变化与每次存放的位置相互关联，用于使成对的桶的重量相等。平衡控制器能够被实施为中央控制器内的平衡程序，该平衡程序维持样本管位置和关联重量的数据库，并且引导用于放置样本管的机械臂。平衡系统还可以包括在桶中的一批仿真负载，用于限制桶之间的重量变化。仿真负载可以被加重，用于将每一对桶的构件之间的重量变化限制为不大于例如10克。
在本发明的其他实施例中，不需要在本发明的实施例中存在或者使用平衡系统。如以下所说明的，在本发明的实施例中，样本管的重量能够通过能够确定样本管中的样本的液位的组件来被自动地确定。因而，因为不需要进行样本管称重步骤，所以本发明的实施例比需要平衡系统的系统更有效率。由于在本发明的一些实施例中不需要平衡系统，因此本发明的实施例还能够是不太复杂的。
离心机控制器可以操作以便进行多个功能，诸如接收并存储包括转子心轴速度和持续时间的离心机旋转概况，索引用于使所选择的一个样本站前进到访问位置中的转子，根据周期概况来旋转转子，在访问位置处利用预定的样本站来停止转子等等。
(d)去盖器模块
图2的去盖器模块208能够在输送系统220上的载体中的样本管被分析之前将盖从它们中去除。去盖系统可以夹紧样本管并将盖从样本管移除。去盖器模块208跟随着分布模块204和离心机模块206。对于不需要盖移除的样本管(例如，举例来说，其中样本可以只需要分类)，输送系统220上的载体将绕过去盖器模块208。对于需要盖移除的样本管，去盖器模块208可以将盖从样本管移除并将盖存放在在去盖器模块208的板面下方的生物危害性的废料处理容器中。生物危害性的废料处理容器是可移除和可更换的，以便保护使用者免受生物危害性的废料侵害。
(e)血清指数模块
图2的血清指数模块210能够测量样本的血清指数。一般地，这个功能在分析阶段106期间内被进行。然而，在有些情况下，某些实验室可能倾向于在将样本递送至分析器之前处理任何质量问题。因此，血清指数模块210为应当被试验的样本提供这个质量控制选项。对于不需要血清指数测量的样本，样本可以绕过血清指数模块210。
血清指数模块210能够是去盖器模块208之后的下一个模块，因为血清指数测量典型地需要访问样本。类似于去盖器模块208，血清指数模块210可以在这个模块的板面下方具有生物危害性的废料处理容器。容器可以是可移动和可更换的，以便保护使用者免受生物危害性的废料侵害。
(f)等分器模块
图2的等分器模块212在图3中被非常详细地描绘了。等分器模块212依据多少管需要被用于分析来将初级样本304划分为多个次级管306。这个模块可以包含用于将初级样本304划分为用于次级样本306的一个以上的移液器302。等分器模块212进一步促进用指定患者和试验信息的条形码标签来标注次级样本306。条形码标签在被称为次级管制备单元(STPU)的装置中被附着于等分器模块212的板面下方的次级样本306。STPU能够比能够转移样本的单个移液器更快地产生被标注的管。但是，当两个以上的移液器被合并时，STPU限制了两个以上的移液器的组合生产量。新的次级管能够被递送至台架中的等分器模块212并被装载到等分模块212下方的抽屉中。标签被递送到滚筒上并在附着于管之前在等分模块212的板面下方被打印。
为了使患者样本的污染物最小化，移液器302使用一次性吸头308。这些吸头到达被装载到板面上的抽屉中的台架。移液器302从这些台架装载一次性吸头，将样本从初级管304吸出310并且将样本分配314到一个以上的次级管306和/或微孔滴定板312中。在一个实施例中，吸头可以被局限于特定的样本量(例如，1毫升)。在这种情况下，分配超过特定量的体积可能需要多次吸出。一旦对于样本完成吸液，该吸头就能够被弃置在废料容器320中。
为了在吸出310和分配314期间内管理管，初级管304和次级管306从输送系统220的行进通道中被移除并被排队在补充通道上。因为等分模块212可以在比另一个模块更低的速率下操作，所以排队使对系统的剩余物的等分的影响最小化。虽然排队处理可以取决于输送系统220而改变，但是具有初级管304的载体被转移至排队轮子。用于次级管306的空的载体被转移至与初级管304相邻的分开的排队轮子。被标注的次级管306从板面下方通过升降机318被装载316到空的载体中，升降机318旋转，以便与空的载体对准。STPU在正确的朝向上将管转移至升降机318，以便确保条形码正确地与载体对准。在等分器模块212具有一个以上的移液器的情况下，升降机318反方向旋转，以便将管放置在载体中。
(g)输出/分类器模块
图形4(a)-(e)描绘了输出/分类器模块214的实例。输出/分类器模块214将管转移至和/或自位于抽屉402或者隔间中的台架。台架可以是分析器台架、标准存储台架、或者满足临床和实验室标准协会(CLSI)标准的任何台架。输出/分类器夹具404将管从载体移除并将它们存放到台架中。如果必要的话，条形码如期望地与台架对准。输出/分类器模块214可以具有任意数量的抽屉402并可以具有任意数量的输出/分类器夹具404。输出/分类器夹具404的数量可以取决于输出/分类器模块214包含多少抽屉402。即，对于具有大量抽屉402的输出/分类器模块214，可能需要更多的输出/分类器夹具404。图4(a)描绘了被连接到输送系统220的单夹具输出单元406和具有输入和输出的独立的单夹具分类器408的实例。图4(b)描绘了具有输入和输出的双夹具分类器的实例。依据该申请，单元可以被连接到输送系统220或者它可以作为独立系统操作。
输出/分类器模块214能够起到用于操纵分析前阶段104的输出的部件的作用并且还能够起到用于基于样本要经受的分析的类型来对管进行分类的分类器的作用。图4(c)描绘了输出/分类器模块214的另一个实施例。输出/分类器模块214可以包括用于操纵分析前阶段104的输出414的抽屉、用于操纵被输入410到输出/分类器模块214中用于分类的管的抽屉、以及用于操纵应当被再进入412到分析阶段中用于进一步分析的管的抽屉。
输出/分类器模块214包括用于装载和/或卸载管的台架的区域。另外，在输出/分类器模块214上的一些抽屉可以被指定为输入且一些可以被指定为输出。在分类器模式中，具有单机器人夹具404的单元从输入抽屉中选择管、读取条形码、测量组成样本成分的高度、对管进行拍照并且分析数据，以便记录它的制造商、直径、高度和盖颜色。基于接收自实验室信息系统(LIS)的信息，夹具404将管存放在正确的台架中，同时酌情对准条形码。如果错误状态被识别，那么管被放置到错误台架中。
具有更多数量的抽屉402和超过一个的输出/分类器机器人夹具404的输出/分类器模块214可以得到更高的生产量。第一输出/分类器夹具404可以进行如以上所述的相同的功能。然而，由于目的地典型地是在输送系统220上的单个点，因此它可以不必等待来自LIS(实验室信息系统)的信息。随着管被输送至用于第二输出/分类器夹具的提取点，LIS有时间用适当的信息来响应。第二输出/分类器夹具可以将管从载体移除并在适当的台架中存放和对准管。因为这些单元能够起到输入410或者输出414的作用，所以它们能够和输送系统220一起被组装，以便产生更大的输入和/或输出区。图4(d)描绘了输出/分类器模块214的这个实施例的实例。单元和输送系统220组合，以便允许产生具有输入410和输出414的分类器，其中输入410具有五个抽屉，输出414具有十个抽屉。
3.分析阶段
再次参考图1和图2，分析阶段106包括进行处理样本和产生结果所需的实际测量。这个阶段典型地主要由一个以上的分析仪器或者分析器组成。分析仪器或者分析器能够是本领域已知的任何分析仪器或者分析器。典型地，分析器可以包括用于选择性地对标本进行一个以上的类型的分析的机构，以及与中央控制器通信的分析器控制器，因此中央控制器能够指令分析器控制器关于对标本执行哪个分析。每个分析器还可以包括用于将分析结果提供给中央控制器的内存的输出系统。
对于具有与分析前阶段104、分析阶段106、和分析后阶段108相关联的经由输送系统220被连接在一起的部件的实验室系统，样本可以移动经过输出/分类器模块214并移动至分析器上。当载体到达对于那个特定的样本的目的地分析器时，载体完成主行进通道并形成分析器到输送系统220的访问点的队列上游。由于管静止在分配区204中的同时通过调度器完成的计划以及由于通过分布模块204和离心机模块206被控制的管的释放，所以队列长度是最小的。
如果一些分析器经由输送系统220被连接，并且一些分析器没有经由输送系统220被连接，那么被运往未连接的分析器的样本将在输出/分析器模块214处离开系统。然而，这些样本可以需要重新进入被连接的系统，用于另外的处理。输出/分析器模块214的重新进入功能通过输入410应当重新进入系统用以分析的管来进行这个功能。因此，由于输出/分析器模块214能够起到输入410的作用，所以不需要另一个模块，提高系统的效率。这个功能的位置可以通过使用者的实验室布局来改变。在一个实施例中，这个功能的位置可以是在分析前阶段104中与输出/分析器模块214相邻，并且是输出/分析器模块214的下游。在一个实施例中，两个分开的框架被用于进行这些功能，诸如图4(d)中所描述的实例。在另一个实施例中，功能能够被组合成为输出/分类器模块214的单个框架，如图4(e)中所示。然而，图4(a)-(e)中所示的构造的任何组合都能够被使用。
输出414和输入410或再进入412的生产量可以被制作成与使用者的需要相匹配。例如，具有被运往未连接的分析器的少数样本的使用者可以只需要具有一个单输出/分类器夹具404的输出/分类器模块214。另一方面，没有被连接的分析器和高生产量的使用者可能更喜欢大输出区和分开的分类器。
4.分析后阶段
实验室处理的最终阶段是分析后阶段108。在这个阶段中，样本为了存储而被制备并被存储。一旦样本已经完成所需的试验和分析，样本就被加盖并被放置到存储器中。取决于样本和实验室处理，这可以是常温或者冷藏存储器。此外，利用具有被连接的分析器的系统的使用者可以期望用于一些样本的被连接的冷藏存储器和用于其他样本的未被连接的常温存储器。然而，利用未被连接的分析器的使用者将可能将他们所有的样本都离线地存储。
利用未被连接的分析器的使用者可以使用与加盖装置结合的分类器，以便制备他们的样本用于存储。图5描绘了被耦接到加盖装置502上的分类器模块500的实例。分类器模块500可以与图4(a)-(e)中所描绘的输出/分类器模块214相类似。当管完成试验时，使用者将样本装载到分类器的输入或再次进入侧508上并在输出侧510上取回样本。样本经由输送系统220使用机器人夹具504在再进入侧508、再加盖器502、和输出侧510处被转移。单元的输出侧510具有用于存储台架512的区和/或用于需要附加试验的管的台架。需要附加试验的样本被递送至随后的分析器并且随后被返回至分类器单元500。因为这个处理在具有多通路的分类器单元500上是操作密集的，所以处理的这部分能够为了实验室生产量而被正确地调整大小，以便防止不必要的阻塞。一旦样本被加盖并且被放置到存储台架512中，台架就被移除并被存储在实验室中的其它地方。
利用连接的分析器的使用者可能更喜欢具有连接的冷藏存储单元，如图6所示。在图6中所示的实例中，分类器600进行与图5中的分类器单元500所进行的那些功能相似的功能。也就是说，分类器600可以使用机器人夹具604从输送系统220获得样本，并使用再加盖器602和来自盖抽屉656的盖来再加盖样本。被再加盖的样本可以使用机器人夹具604被输出610或者被送至存储器612。在一些情况下，样本可以被输出，以便它能够被送至常温存储单元或者它可以被存储在冷藏存储单元中。为了可能所需要的任何附加试验，样本能够自动地从冷藏存储单元被取回。
特殊的环境控制存储单元(ECSU)614可以被设计为最多存储任意数量的管(例如，15,000个管)。该单元可以包含能够保持具有盖的多种大小的管的台架，其可以使管之间所需的空间最小化。如图6的实例中所示，四个存储台架612可以被布置在台架构建模块的表面上，以便为了再运行而允许连续的装载或卸载以及对被存储的样本的访问。在低系统输入的期间内，ECSU614可以具有取回到期样本并将它们弃置在台架构建模块的板面下方的废料容器中的能力。
当样本进入分类器单元600时，再加盖器602根据需要施加盖。再加盖器602可以使用不同类型的盖。例如，再加盖器602可以从振动杯进料器获取推进式盖，以及再加盖器602可以从抽屉获取被布置在被装载在抽屉上的台架中的螺旋式盖。在加盖处理之后，机器人夹具604将管从它的载体上移除并将管存放和对准到存储台架612中。存储台架可以位于输出抽屉610上或者被运往ECSU614的位置上。当台架准备好存储时，ECSU614从板面上取回台架并将其装载到ECSU614内部的基体中。ECSU614可以是任意大小并且能够容纳任意数量的管。
当被请求时，ECSU614可以具有为了另外的试验而取回管的能力。它还可以能够在样本到达它们的有效期的时候弃置它们。在一个实施例中，这可以与归档同时完成，但是处于较低的优先级。生物危害性的废料容器可以被保持在板面下方。进入废料容器的管可以被加盖，以便使通过生物危害性废料的飞溅所产生的污染物最小化。
在一些实施例中，ECSU614可以不大到足以在实验室的所有样本期满之前将它们归档。因此，周期性的清空样本可以被进行。这经由ECSU614的后侧上的大门被完成。当门打开时，台架能够从存储基体被取回。为使用者识别被选择用于移除的台架，以便降低移除错误的台架的可能性。台架可以单独从单元中被移除并且在实验室车上被运输至诸如可走入的冷藏单元的离线存储单元。
如果从离线存储单元请求样本，那么台架能够被重新装载到ECSU614上并通过ECSU614被取回，或者使用者能够移除管并将其装载到输入或者再进入508上。如果样本在离线存储器中的时候期满，那么台架能够被重新装载到ECSU614上并通过ECSU614被弃置，或者使用者能够手动地弃置样本。
B.实验室系统的功能单元
如以上所讨论的，大体如上所述的实验室系统的部件能够被组合到基本的功能单元中，同时许多阶段和模块可以进行与在其他阶段或者模块中所进行的功能相类似的功能。在一个实施例中，部件能够被分组成五个基本功能单元：(1)管理器、(2)离心机、(3)等分器、(4)输出/分类器、以及(5)存储单元。为简单起见，将相对于这些五个功能单元讨论功能分组。然而，任何功能能够以任意的形式被分组。将功能分组成通用的功能单元考虑到了对于使用者和使用者的实验室需要来说是稍微通用的、灵活的且可容易配置的实验室系统的设计，因此，不需要用于每个实验室的可高度定制化的系统。在每个功能单元内，特定的功能性可以依据实验室的需要而改变。这些功能单元可以使得当以多种方式被合并时标准产品的设计可以满足任意实验室的需要并具有最少数量的标准产品。
图7(a)描绘了管理器单元700的实例。图7(a)中所描述的管理器单元700包括输入模块202、分配区204、具有去盖机器人710的去盖器208、以及用于从分析前阶段104测量血清指数210的装置(参见相对于图2的描述)。依据实验室的需要，在管理器单元700内的任意模块都可以被省略和/或被配置。例如，基于实验室的需要，用于在处理路线计划被制备的同时保持样本204的区和/或用于测量样本的血清指数210的装置可以被省略。图7(a)还显示了STAT抽屉以及错误抽屉222。
图7(b)显示了另一个管理器单元实施例。在图7(a)和7(b)中，相同的数字标明相同的元件。图7(b)具体地显示了在输出抽屉222a中的错误区222。图7(b)还显示了输送系统220、梭子224、离心机结合器1002、和离心机装载位置1004。下面将进一步详细讨论这些元件。
图8(a)和图8(b)描绘了离心机单元的实例。离心机单元包括能够离心处理标本的离心机。图8(a)中的离心机单元802描绘了单离心机单元，而图8(b)中的离心机单元804描绘了双离心机单元。然而，离心机单元依据实验室的需要可以具有任意数量的离心机。离心机单元可以被用作图2中所描述的分析前阶段104中的离心机处理模块206的一部分。
等分器单元的一个实例能够在图3中被找到。等分器单元可以能够吸取标本。图3描绘了具有两个吸液功能的双等分器单元的实例。然而，依据实验室的需要，任意数量的吸液管能够被包含在等分器单元中。
输出/分类器单元的实例在图4(a)-(e)和图5中被描绘。基于实验室的需要，任意的输出/分类器构造都能够被使用。典型地，输出/分类器单元能够接收来自管理器单元、离心机单元、等分器单元和/或分析器的标本。输出/分类器单元可以包括用于装载和/或卸载管的台架的区并且可以包括用于进行实验室所需的任意功能的任意数量的机器人夹具。
存储单元的一个实例在图6中被描述。依据实验室的需要，存储单元可以能够存储标本并且可以包括用于在管上安装盖的装置、用于要使用机器人夹具被装载到台架中的管的区、以及被附接的存储单元。
C.示范性的分析前阶段系统
1.分析前阶段系统布局
图9描绘了分析前阶段104的管理器单元700、离心机单元804、等分器单元212、离心机装载位置1004、和输出/分类器单元214的具体的实例。下面将更详细地描述这些单元中的每一个单元。
图10描绘了管理器单元700的更靠近的视图。图10的管理器单元700包括在图7(a)的描述中所更详细描述的输入模块202、分配区模块204、具有去盖机器人710的去盖器模块208、以及具有血清指数测量单元211的血清指数模块210。输入模块202包括输入抽屉216和输入机器人228，该输入抽屉216包括装载有样本台架的STAT抽屉1056，该输入机器人228能够夹持样本管、读取条形码、通过特性来识别管、并且能够检测管内的样本液位。分配区模块204包括用于夹紧样本管的分布机器人夹具218、错误抽屉222、和离心机结合器1002。离心机装载位置1004是用于装载具有要经由梭子224被送至离心机模块206的样本管的离心机结合器1002的位置。去盖器模块208包括去盖机器人710和废料容器1058。
图11描绘了在图2的描述中更详细描述的双离心机单元804的更靠近的视图。离心机单元804包括两个单离心机206-1和206-2、保持离心机结合器1002的结合器梭子224、和离心机模块机器人夹具226。
图12描绘了在图2和图3的描述中更详细描述的双等分器单元212的更靠近的视图。等分器单元212包括初级管队列1104、次级管队列1106、在次级管升降机318下方具有管存储器和标签的次级管升降机318、废料容器320、吸液管机器人302、吸头抽屉308、和微板抽屉312。
图13描绘了能够再加盖样本管并输出、分类、和/或存储样本管的输出/分类器单元214的更靠近的视图。图13的输出/分类器单元214包括输出机器人404和输出抽屉414。输出/分类器单元214的部件在对于图4(a)-(e)和图5的描述中被更详细地描述。
2.分析前阶段系统工作流程
正如以上的讨论，分析前阶段可以包含七个模块。图14(a)-(d)是显示分析前阶段系统工作流程的说明性实例的流程图的部分，其参考图9-12被描述。
参考图14(a)，在分析前阶段开始时，被装有样本管的台架1806被装载到输入模块202中的抽屉216中，如操作1402所指示的。对于样本管的处理优先级可以通过将样本管放置在输入模块202的STAT抽屉1056中或者通过将样本管记号应用于样本管盖来被指示，可通过下面将更详细描述的管和台架存在检测单元被检测。样本优先级基于STAT样本管是否位于台架中被确定，如操作1404处所指示的。然后，分析前阶段系统基于处理优先级从输入模块202选择样本管，如操作1406处所指示的。如果STAT样本管被检测到，那么STAT样本管将是要通过输入模块夹具228被提升的第一管，如操作1408处所指示的。如果没有STAT样本管被检测到，那么作为不是STAT样本管的样本管通过输入模块夹具228被提升，如操作1410处所指示的。样本管中的样本的组成成分(例如，凝胶红细胞或者红细胞浓厚液)的液位被测量，如操作1412处所指示的。样本的组成成分的液位可以随着管通过输入模块夹具228被提升而被测量。液位可以从用于检查管的工具被确定。例如，液位可以从拍摄的管内含物的2维图像被确定，如下所述。在一些实施例中，使用吸收和传输测量单元来确定液位，如下所述。当管在输入模块夹具228中时，拍摄管的2维图像(例如，照片)。条形码、管、和盖特性中的一个以上通过分析管的图像被确定，如操作1414处所指示的。
在一些实施例中，所有的样本都具有通过LIS(实验室信息系统)中所发现的信息或者基于它们在输入内所在的台架或者位置被分配给它们的优先级。样本管从输入模块中按照优先级的次序被选择。如果通过LIS被分配的优先级和由于样本在输入模块中的位置被分配的优先级不一致，那么就不将两个中的最高优先级分配给样本。在优先级水平内，样本按进入输入的时间被选择(即，先入先出，FIFO)。最终，在台架内，样本按照被建立的次序被选择(例如，从左到右和从后到前)。STAT样本具有最高优先级。
在操作1416处，样本管通过输入模块夹具228被放在分配区204中。样本管的条形码可以通过输入模块夹具228被定位，以便它可以稍后被读取。条形码的朝向可以出现在样本至分配区204的移动之前、移动期间内、或者移动之后。
在样本位于分配区204中的同时，用于优化系统的功能的多个处理可以在分配区内被进行。调度器可以进行这些处理中的一些。如上面所述的，调度器可以是调度每个样本管的处理的控制处理器和/或软件，以便组织并优化样本管在整个实验室自动化系统内的流动。通常，处理器可以基于处理单元(包括具有队列的分析器)的可用性来生成用于每个样本的路径计划，并且可以基于单个路径计划和对于每个样本的优化来调度位于分配缓冲器中的所有样本。在一些实施例中，试验信息和路径计划可以基于所需的试验类型和与样本相关联的紧急性，通过调度器被生成和/或从调度器中被重新得到。调度器还可以考虑并使用样本信息(例如，重量、盖颜色、旋转、STAT(短周转时间)等)来形成试验信息和路径计划。调度器的一个实例能够在第6,721,615号美国专利中被找到，出于所有目的，通过引用将该专利的全部内容结合于此。
调度器还可以确定位于分配区204中的多个样本中的哪个样本是开始处理的下一个适当的样本。适当的样本可以是从存在于分配区中的样本列表中被选择的一个。它可以是具有最高优先级的样本和/或能够根据它的路径计划使用可用的资源被处理的样本，以便使生产量和/或TAT(周转时间)最大化。如果样本需要离心处理，管的重量可以基于管和盖特性、样本液位、和在分配区内所做出的密度估计被计算出来。在一些实施例中，中央处理器可访问的数据库可以存储关于各种类型的样本容器的数据。数据可以包含容器的重量(它们中没有任何样本)以及它们的尺寸(例如，内径和高度)。数据库还可以存储与各种类型的样本的密度有关的信息。样本的重量可以使用样本容器中的样本的液位和样本容器的内部尺寸被确定。样本容器(没有样本)的重量能够从数据库被检索到，以便确定样本和样本容器的总重量。
用于选择适当的样本的处理能够参考图14(e)被描述。图14(e)显示了流程图。如流程图中所示，适当的样本的选择能够是本质上稍微动态的，并且能够基于包括系统内的各种子组件的可用性以及要被处理的特定样本的本质的多个因素而改变。
在步骤1470中，中央处理器可以生成能够被调度的所有样本的列表。如果样本相关的工作指令是可用的，则样本能够被调度。然后，样本列表被分组成优先级组(步骤1472)。例如，样本列表可以包含具有10分钟处理时间的第一STAT样本、具有20分钟处理时间的第二STAT样本、具有15分钟处理时间的第三非STAT样本、和具有9分钟处理时间的第四非STAT样本。样本可以被分组成两个组：STAT和非STAT。在这些组内，样本根据增加的延缓时间(延缓时间可以被替换地称为老化时间，或者样本已经在分配区中的时间)或者在整个实验室自动化系统内的最短处理时间被分类(步骤1474)。参考先前的实例，样本可以根据最短处理时间被分类如下。对于STAT样本，优先化可以是第一STAT样本和第二STAT样本。对于非STAT样本，优先化可以是第四非STAT样本和第三非STAT样本。接着，选择前三个没有被调度的管(步骤1476)。例如，在上述实例中，被选择的管可以包含第一STAT样本、第二STAT样本和第四非STAT样本。虽然在本实例中，前三个管被选择，但是在其他实例中更多或更少的样本管可以被选择。
在步骤1478中，关于是否有任何更多的样本要调度的确定被接着做出。如果没有，则接着可以利用被调度的样本根据排出时间来重新分类列表(步骤1484)。如果有的话，则接着选择列表中的下一个最高优先级样本来用于处理(步骤1486)。如上所述，STAT样本总是具有比非STAT样本更高的优先级。在上面实例中，只有第三非STAT样本是没有被调度的。
接着，下一个可用的排出时间被确定(步骤1488)。排出时间能够是何时样本将被移动离开分配区。接着对于被选择的样本确定初步调度(步骤1490)。
接着，做出关于样本的结果排出时间是否大于预定阈值时间的确定(步骤1492)。如果确定是肯定的，那么接着该方法进行至步骤1482。在步骤1482中，对于被选择的样本废弃初步调度。在步骤1480中，被选择的样本被标记为在它的排出时间之前不要被调度直到预定阈值时间。接着，该方法进行至步骤1478。
如果样本的结果排出时间不大于预定阈值时间，那么接着空的载体被请求至被选择的样本所需的轨道位置(步骤1494)。如果载体请求能够被满足(步骤1502)，那么接着系统能够对被选择的样本确认初步调度(步骤1506)，并且该方法能够循环返回至步骤1478，以便确定是否有任何更多样本要调度。
如果载体请求不能被调度，那么接着对于被选择的样本的初步调度被废弃(步骤1500)。排出时间可以接着被延迟达预定的保持时间(步骤1498)。接着，做出关于被选择的样本的结果排出时间是否大于预定阈值时间的确定(步骤1496)。如果被确定的结果排出时间不大于预定阈值时间，那么接着方法进行至步骤1490。如果被确定的结果排出时间大于预定阈值时间，那么接着被选择的样本被标记为不要被调度直到从当前时间开始经过预定保持时间(步骤1504)。接着，该方法能够进行至步骤1478。
在一些实施例中，只有当所需的资源是可用的，样本才被送至轨道。如果对于所有样本而言，优先化是相等的，那么分配区204中的第一样本被送至输送系统220(例如，轨道)。
传统的系统可以使用用于缓冲器的绕道通道(例如，US2012179405A1)或者插队(例如，US2011112683A1)或者在轨道旁的随机存取缓冲器(例如，US7,681,466B2)。本发明的实施例相比较于这种传统的系统具有优点。这种优点包括减少的硬件(例如，更少的缓冲器和队列)。同样，本发明的实施例具有对样本容器的更好的随机存取，因为它们不受存在于缓冲器或者队列中的限制。
再次参考图14(a)，在说明性的工作流程中，调度器基于样本处理优先级、液位和条形码、管、和盖特性分析信息，为样本管计划了调度，如在操作1418处所指示的。在操作1420处，当样本管是要被转移的下一个管时，分配区夹具218将样本管存放在离心机结合器1002、错误区222(可以是输出抽屉)中的一个处，或者在输送系统220处。利用对于某些子系统的变化，当前的仪器能够充分利用容纳SIQ台架的抽屉。因此，全部的台架能够被用在使其功能像正常的输出区一样的这个抽屉上。
如图14(b)中所示，当调度器选择了用于离心处理的样本时，管可以通过分配区夹具218在离心机装载位置1004处被装载到适当的离心机结合器1002中，以便确保平衡的离心机转子。在操作1422处，如果样本被选择用于离心处理，管通过分配区夹具218从分配区204被运输至离心机结合器1002，如操作1424处所指示的。
在本发明的实施例中，样本管中的样本的样本液位可以在利用包含夹持单元和照相机的可移动装配对样本管进行拍照之后被确定。其他实施例使用吸收，该吸收使用具有多个光源的传输测量装置，该多个光源具有能够穿过标签的波长但是可能或者不可能受样本媒体影响。在穿过标签和样本之后，利用光电传感器来检测光。各种样本媒体能够不阻挡、阻挡一些或者阻挡所有从LED发射出来的光。因此，样本层高度能够被确定并被测量。下面提供关于本实施例的进一步的细节。
样本管的重量可以通过图像分析装置在样本正在被移动的同时被计算出来。样本的体积能够从层高度结合管的几何属性被计算出来，管的几何属性从通过机器人中的照相机拍摄的图像的分析中被确定。重量计算在图像和层信息被获得之后开始。样本的重量从样本层体积和对内容物的密度估计被计算出来，对内容物的密度估计被归档在系统软件数据库中。样本重量与样本容器的重量被组合在一起，样本容器的重量也被预先归档在系统软件数据库中。这个组合重量被系统的软件使用，以便确定存放样本管所在的离心机结合器位置，从而确保平衡的离心机转子。照相机还能够对离心机结合器进行拍照并能够确定离心机结合器中的哪个位置能够以一旦其他离心机结合器被填充就允许离心机被平衡的方式来被填充。例如，将在离心机中被彼此相对地放置的离心机结合器可以各自被装载有全体一样重的多个样本管。
当离心机周期由于结合器已经被装载到离心机206-1或者206-2中而结束时，新装载的离心机结合器1002被移至适当的离心机206-1或者206-2。结合器位于在管理器单元700和离心机单元804之间从离心机装载位置1004移动到适当的离心机206-1或者206-2的结合器梭子(224)上，如在操作1426处所指示的。结合器可以通过离心机模块夹具226被装载到离心机桶中，如在操作1428处所指示的。样本被离心处理，如在操作1430处所指示的。结合器从离心处理桶中被移除，如在操作1432处所指示的。结合器被转移至卸载区，如在操作1434处所指示的。样本管通过离心机模块夹具226从结合器中被移除，如在操作1436处所指示的，并且样本管通过离心机模块夹具226被放置到输送系统220上的载体中，如在操作1438处所指示的。
最新被装载的离心机结合器1002通过离心机模块夹具226与离心机单元206-1或者206-2中的结合器交换。在交换的第一步骤期间，被离心处理的结合器从离心机单元206-1或者206-2中被移除，并被放置到梭子上的特定地点上，因此当梭子返回到管理器单元700时，管能够通过离心机模块夹具226从结合器上被卸载，并被放置到输送系统220上。来自管理器单元700的最新被装载的结合器1002被放置在离心机206-1或者206-2内。管的先前被清空的结合器通过离心机模块夹具226从梭子224上的卸载地点被移至梭子上的它们能够被装载有管理器单元700中的管的地点。
在结合器正在离心机单元804中被交换的同时，调度器可以引导不需要离心处理的管通过分配区夹具218从分配区204被移动至输送系统220，绕过离心处理单元804，如操作1440处所指示的。这能够出现在调度器确定最好将管从分配区204提前到输送系统220的任何时候。这取决于分配区中的样本的优先级和处理需求以及下游处理的可用性。
调度器确定从分配区204选择的适当的管和正在被卸载至输送系统220的离心机结合器1002，以便确保下游样本的合适的流动。离心机结合器能够被卸载，以确保下一个离心机周期能够准时开始。这取决于下游处理可用性。
当样本被装载到输送系统220上时，分配区夹具218使管的条形码与被用于在输送系统220上运载管的载体对准。载体的朝向在输送系统上被保持，简化了在下游处理处的条形码读取处理。
如图14(c)中所示，一旦管在输送机系统220上的载体中，如果样本需要去盖，那么去盖器710就可以移除样本管上的盖，如操作1446和1448处所指示的。如果样本需要血清指数，那么已经被去盖的样本可以在血清指数单元210中测量它们的血清指数，如操作1450和1452处所指示的。
在某些情形中，样本可以需要被分成超过一个的样本管。如果需要等分，那么这些样本管可以离开分析前阶段的输送系统220并在初级管队列1104处进入等分器单元212，如操作1454和1456处所指示的。样本在调度系统的方向上被分成次级管。在通过吸取机器人302进行等分之前，空的次级管通过次级管升降机318被提供到次级管队列1106中的载体中，如操作1458处所指示的。样本的一部分通过吸取机器人302从初级管304被转移到次级管306中，如操作1460处所指示的。初级管和新的次级管接着离开等分器单元212并再次进入输送系统220，如操作1462处所指示的。
如图14(d)中所示，一旦任何必需的离心处理、去盖或者等分被进行，并且一旦样本准备好被分析，如果需要进一步的分析，那么样本管就可以沿着输送系统220继续至分析阶段，如操作1464和1466处所指示的，或者可以通过输出/分类器夹具404被移动至位于输出/分类器单元214的抽屉中的输出台架，如操作1468处所指示的。
将被认识到的是，多个夹具可以被用于被描述为通过任意单个夹具被进行的功能。对于每一个夹具所描述的功能性可以通过一个以上的夹具被组合并被进行。
II.机械臂和夹具
正如以上的讨论，机械臂能够被用于将样本管或者任何其他对象(例如，离心机结合器)从实验室系统内的许多不同的位置(例如，输入机器人228、分布机器人218、离心机机器人226、去盖器机器人710、等分器机器人302、输出/分类器机器人404、再加盖器机器人504、次级管升降机等)移动。
依据给定的任务，机械臂架构在复杂性上可以不同。图15描绘了具有三个可独立移动的方向x-、y-和z-的直角坐标式或者龙门式机器人1270的实例。x-轴可以由x-轴导轨1272定义且y-轴可以由y-轴导轨1274定义。z-轴可以由在z-方向上延伸的机械臂1976的朝向定义。龙门式机器人1270包含机械臂1276，以及可操作地且物理地耦接到机械臂1276上的夹具单元1280。更复杂的机械臂可以包括，例如，选择顺应性装配机器人手臂(SCARA)或者具有多个连接臂的有关节的机械臂。夹具单元1280包含夹具外壳1280(a)和从夹具外壳1280(a)向下延伸的夹具指状物1280(b)。夹具指状物能够向内朝向彼此移动以便夹持样本管1282，以及向外移动以便释放样本管1282。
能够另外采用包括夹持单元的机械臂来用于被移动的对象的物理特性的识别和确定。因此，机械臂能够被装配有适当的识别和确定工具(例如，照相机、条形码阅读器、或者吸收和传输测量单元)。下面更详细地描述管识别、液位检测和管存在检测单元。
管操纵单元、离心机结合器夹具、管识别装置、样本液位检测装置、管或台架存在检测装置、和在单个机械臂中的这些功能的组合的以下描述将按照图15中所描绘的龙门式机械臂来讨论。
A.管操纵单元
根据本发明的实施例的机械臂可以采用夹具单元来夹持并运输样本管至期望的位置。图16(a)-16(c)描绘了将样本管夹持并运输至期望的位置的多个不同的夹具单元。
图16(a)描绘了用于样本管的外夹具单元1301的实例，该外夹具单元1301包含夹具外壳1301(a)，夹具外壳1301(a)包含向下延伸的两个以上的可移动指1302并包含向内突出的接触结构1302(a)。向内突出的接触结构1302(a)通过向管1282的外壁的移动来夹持样本管1282。
图16(b)描绘了内夹具单元1303的实例，该内夹具单元1303包含夹具外壳1303(a)，夹具外壳1303(a)包含从夹具外壳1303(a)向下延伸的两个以上的指1304。在本实施例中，两个以上的指1304朝向样本管1282的内壁向外移动。
内夹具单元1305的另一个实施例被描绘在图16(c)中。夹具单元1305采用从线性载体1307径向延伸的柔性的环形元件1306，以便夹持样本管1282的内表面。线性载体1307从夹具外壳1303(a)延伸。柔性的环形元件(例如，硅O形圈)1306通过向上移动线性载体1307的下部柱塞段1308被压缩。
B.离心机桶夹具
具有如图16(a)-(c)中所示的机械夹具单元的机械臂可以是能够夹持样本管以及离心机模块206中使用的离心机桶和/或结合器的组合夹具。如上所述，离心机桶和结合器是被用于保持准备好要被离心处理的样本管的容器。离心机桶可以是实际的桶，该被实际的桶放置在离心机中，并且是离心机的一部分。另外，离心机结合器可以和离心机桶一起被使用。离心机结合器是能够被放置到离心机桶中的可移动的离心机盒，离心机桶被附接到离心机转子。机械臂能够抬起并且运输离心机桶和离心机结合器两者。例如，装载有准备好要被离心处理的样本管的离心机桶和/或结合器经由梭子224从分配区204被运输至离心机模块206。离心机桶和/或结合器被装载到离心机中，在这之后，样本能够被离心处理。
夹具单元可以进行一些功能，包括在输入区202抬起样本管，将样本管运输至用于空的离心机桶的装载位置1004，将样本管放置在离心机桶的空闲位置，选择完全装满的离心机桶，将离心机桶运输至可用的离心机，将离心机桶放置在离心机转子的空闲位置中，选择离心机桶，将被离心处理的桶运输至用于被离心处理的桶的卸载位置，抬起被离心处理的桶中的被离心处理的样本管，等等。
在用作样本管和桶夹具的机器人夹具臂的一个实施例中，结合器工具能够和组合机器人夹具一起使用。结合器工具能够被机器人夹具所使用，以便钩住离心机桶。
在另一个实施例中，桶升降机能够被部署在桶的卸载位置下面的离心机的本体内。通过向上移动升降机，桶可以被运输至离心机的顶部，以被进一步处理。然后，样本管夹具机器人可以利用标准的夹具单元或如上所述的结合器工具来夹持离心机桶。
在另一个实施例中，单个样本管夹具能够被应用于可伸缩的机械臂。样本管夹具单元可以使用可伸缩的机械臂来被向下移动到离心机本体中。然后，样本管夹具机器人可以利用它的标准的夹具单元来夹持离心机桶。
在另一个实施例中，除标准的样本管夹具之外，离心机桶夹具单元能够被应用于可伸缩的机械臂。
E.样本液位检测
除了以上描述的管识别以及管或台架存在检测特征以外，照相机单元和分析工具能够使用由系统采集的2维图像来确定对于样本管中的样本的样本体积和样本液位。
样本液位检测单元(或者组件)和样本管被描绘在图17中。样本液位检测单元包括室16。照相机单元30被容纳在室16中，该照相机单元30有极少的光学反射，并且如果可能的话，没有光学反射。照相机单元30能够与包含体液的样本管20对准并聚焦在样本管20上。照明源31可以为样本管20提供光，以便照相机单元30能够拍摄样本管30的照片。
照相机单元30能够是静物照相机、彩色图像照相机、摄像机、光谱照相机等等。彩色图像照相机，例如3CCD摄像机，可以被使用。彩色摄影机的诸如聚焦、白平衡、光阑定位、填充的设置能够被永久地预置或者能够是可调整的。例如，它们能够借助图像评价软件被调整，如当通过图像评价软件向控制软件报告的数据关于存储的参考数据而言具有降低的质量时。算法能够被用于使用已知的数据来计算样本液位和/或体积，已知的数据诸如是所使用的样本管的类型、样本的类型等等。
如图17所示，照相机单元30能够倾向于优化其样本管20的查看。样本管20信息能够借助这个测量利用相对少的光学反射被记录。
相对于样本管的分析位置被布置在上方并在中间的是通过计算机被控制的夹具单元35。夹具单元35夹持位于输入区的台架中的样本管20并将其抬到分析位置中。夹具单元35能够包含夹具外壳35(a)，以及能够被用于夹持样本管20的多个夹具指35(b)。
作为使用照相机单元的液位检测装置的替代，液位检测还可以通过使用另一种类型的图像获取装置来实现，另一种类型的图像获取装置诸如是有具有限定波长的激光二极管和评估吸收光谱的分析算法的装置。激光二极管光束能够被聚焦在样本管的部分上，并且聚焦光束的不同波长的吸收和传输测量能够被测量。接着，分析算法能够使用测量来提供液位和体积。
图18描绘了利用在不同波长下的吸收和传输曲线的分析的样本液位检测的实例。在其中血样配置有样本管容器的情况中，系统可以另外能够检测在样本中的血清、血浆或者血块的不同的液位。
在图18中，在1956处大体描绘了可操作的流体样本询问系统的一部分。第一辐射源1958(第二辐射源1972被关闭)被设置成将具有第一特征波长(例如，980nm)的第一辐射应用于光束组合器1960，其引导第一发射辐射1962朝向样本管1900上的位置。第一透射辐射1964通过诸如图解的光电二极管和放大器配置1966的检测器被检测。检测器可以是至少一部分图像获取装置的实例。相当于第一透射辐射1964的强度的信号1968能够接着在诸如可编程集成电路1970或者计算机的比较结构中被存储和/或被使用。第二辐射源1972(第一辐射源1958被关闭)被设置成将具有第二特征波长(例如，1050nm)的第二辐射应用于光束组合器1960的相对于第一发射辐射1962略微移位的位置处，其引导第二发射辐射1974平行于第一发射辐射1962的光路朝向样本管1900上略微不同的位置。第二透射辐射1976被诸如图解的光电二极管和放大器配置1966的相同的检测器检测。相当于第二透射辐射1976的强度的信号1968能够接着在诸如可编程集成电路1970或者计算机的比较结构中被存储和/或使用。
图18进一步描绘了正使用波长处理来被测量和被分析的样本管。如图所示，血清1915和凝胶1917对于可见光而言通常是透明的，同时红血球1919基本上是不透明的。更进一步地，凝胶1917对于红外光是透明的，而红血球1919和血清1915基本上是不透明的。因此，当样本管1900具有凝胶1917来分离血清1915和红血球1919时，可以仅使用红外光来“看穿”不同的部分。当红外线光束穿过空气1913时，红外光读取是强的，当红外光束被引导朝向血清时，红外光读取下降，当红外光束被引导朝向凝胶1917时，红外光读取相对强，并且当红外光束被引导朝向红血球1919时，红外光读取再次下降。通过分析工具进行的这个分析考虑到了对样本液位/样本的体积的测量。
液位检测单元能够与任何上述的有或者没有管识别单元、以及有或者没有管或者台架存在检测单元的机械臂相结合。关于管识别单元和管或者台架存在检测单元的更多细节能够在第61/556,667、61/616,994和61/680,066号美国临时专利申请中被找到。
F.具有夹具、管识别单元、管或者台架存在检测单元、和液位检测单元的组合机器人
具有夹具、管识别单元、管或者台架存在检测单元、和液位检测单元的组合机器人能够被实验室自动化系统利用。组合机器人利用如上所述的夹具机器人以及如上所述的管识别单元的照相机、管或者台架存在检测单元的照相机、和用于样本液位检测的激光二极管的特征。
图19描绘了组合机器人(或者组件)的一个实例的示意图。组合机器人2102能够包括用于夹持样本管的机器人夹具2104，其被设置在室2101中。机器人夹具2104可以包含具有向下延伸并夹持样本管2112的夹具指2104(b)的夹具外壳2104(a)。组合机器人2102能够利用照相机2106用于获取图像，以便进行管检测和/或样本液位检测。组合机器人2102还能够利用发射器2108和接收器来进行激光二极管样本液位/体积检测。组合机器人2112还能够利用管或者台架存在检测照相机2110来获取在夹具的x-y移动期间内的一系列图像，以便进行管和台架存在检测以及管和台架识别。管和台架存在检测以及管和台架识别系统和方法在2011年11月7日提交的第61/556,667号美国临时专利申请、2012年3月28日提交的第61/616,994号美国临时专利申请、以及2012年8月6日提交的第61/680,066号美国临时专利申请中被进一步详细描述，为了所有的目的而在此通过引用结合所有的这些申请的全部内容。
图20显示了根据本发明的实施例的样本管和台架识别系统中的一些部件的高层方框图。图20显示了耦接到图像分析装置1848上的图像获取装置1842。图像分析装置1848还能够被耦接到夹具单元248上并能够向其提供指令。夹具单元248能够接着固定特定的样本管1846。
合适的图像获取装置可以包括照相机，以及检测器，如那些参考图18所描述的那些。
虽然在本实例中，图像分析装置1848所提供的指令被提供给夹具单元248，但是本发明的实施例并不局限于此。例如，本发明的实施例能够将指令提供给实验室自动化系统中的中央控制器，以便将特定的管已经被识别和/或样本管具有特定的重量通知给其他下游仪器或者子系统。例如，一旦样本台架中特定的样本管已经被识别，中央控制器中的调度器就将知道那个特定的样本管在系统中的何处并且能够为任何后续处理提前计划。因此，图像分析装置1848所提供的指令和/或分析数据可以被提供给任何合适的下游仪器或者子系统。
图21显示了根据本发明的实施例的图像分析装置1848的方框图。它可以包括数据输入界面1848(b)和被耦接到输入界面1848(b)的处理器1848(a)，数据输入界面1848(b)用于接收来自一个以上的图像获取装置(例如，图像获取装置1842)的数据。处理器1848(a)也可以被耦接到数据输出界面1848(c)，数据输出界面1848(c)将数据提供给能够操纵和/或运输样本管1848(c)的合适的装置。处理器1848(a)可以进一步被耦接到内存1848(d)，内存1848(d)可以包含样本管识别模块1848(d)-1、液位确定模块1848(d)-2、管重量计算模块1848(d)-3、样本管数据库1848(d)-4、以及指令模块1848(d)-5。样本管识别模块1848(d)-1可以包含可由处理器1848(a)执行的计算机代码，以便确定样本管的识别。举例来说，样本管可以通过样本管上的条形码、盖颜色、管形状等等被识别。液位确定模块1848(d)-2可以包含可由处理器1848(a)执行的计算机代码，以便确定样本管中的样本的液位。管重量计算模块1848(d)-3可以包含可由处理器1848(a)执行的计算机代码，以便计算样本管的重量。样本管数据库1848(d)-4可以具有关于样本管的信息。样本管指令模块1848(d)-5可以包含可由处理器1848(a)执行的代码，以便经由数据输出界面1848(c)将指令提供给外部装置。被提供的指令可以包括对夹具单元的指令，其使得夹具单元在识别样本管之后将样本管运输至特定的地点或者特定的子系统。应当注意的是，任何先前所描述的软件模块都可以独立或者共同作用。举例来说，样本管识别模块1848(d)-1可以与液位模块1848(d)-2和样本管重量计算模块1848(d)-3一起操作，以便识别特定的样本管并且计算样本管的重量。
样本管数据库1848(d)-4可以包含关于样本管的任何合适类型的信息。举例来说，它可以包括使样本和样本管特性、样本管上的记号或者标签相互关联的样本管信息。样本管数据库1848(d)-4还可以包括关于不同类型的样本管和它们的相应的体积和重量(其中没有样本)的信息。这个信息以及关于管的样本的液位的信息能够被用于计算样本管的重量。
在根据本发明的实施例的方法中，至少一个照相机获取具有含有样本的样本管的台架的至少一张照片。该方法进一步包含通过图像分析装置分析至少一张照片，以便识别样本管和/或台架的特性。如果样本管包含不同的样本，那么接着这些样本可以在具有不同的特性的不同的样本管中，并且样本在它们已经被识别之后可以被不同地处理。例如，在接收来自分析装置的指令之后，具有第一特性和第一样本的第一样本管可以通过(被耦接到机械臂上的)夹具被送至存储单元，该夹具能够在三个方向(X、Y和Z)上移动，同时具有第二特性和第二样本的第二样本管在被分析之前可以被送至离心机。
处理器1848(a)可以包含用于处理数据的任何合适的数据处理器。例如，处理器可以包含一个以上的单独或者共同作用的微处理器，以便使得系统的各种部件操作。
内存1848(d)可以包含处于任何合适的组合的任何合适类型的内存装置。内存1848(d)可以包含一个以上的易失性或者非易失性内存装置，其使用任何合适的电气的、磁性的和/或光学的数据存储技术来操作。
VII.计算机构造
这里参考附图所描述的各种参与者和元件可以操作一个以上计算机设备，以便促进这里所描述的功能。上述中的任何元件，包括任何服务器、处理器或者数据库，都可以使用任何合适数目的子系统，以便促进这里所描述的功能，诸如，例如用于操作和/或控制实验室自动化系统、运输系统、调度器、中央控制器、本地控制器等等的功能单元和模块的功能。
这种子系统或部件的实例被显示在图22中。图22中所示的子系统经由系统总线4445被相互连接。诸如打印机4444、键盘4448、固定磁盘4449(或者其他包含计算机可读媒体的内存)、被耦接到显示器适配器4482的监控器4446及其他的附加子系统被显示。耦接到I/O控制器4441(其能够是处理器或者其他合适的控制器)上的外围设备和输入输出(I/O)装置能够通过任意数量的现有技术中已知的工具被连接到计算机系统，现有技术中已知的工具诸如是串行端口4484。例如，串行端口4484或者外部接口4481能够被用于将计算机设备连接到诸如因特网的广域网、鼠标输入装置或者扫描器。经由系统总线的相互连接允许中央处理器4443与每个子系统通信并且控制来自系统内存4442或者固定磁盘4449的指令的执行，以及子系统之间的信息的交换。系统内存4442和/或固定磁盘4449可以具体化为计算机可读介质。
该技术的实施例并不局限于上述实施例。下面提供了关于以上所描述的一些方面的具体细节。特定的方面的具体细节可以以任何合适的方式被结合，而不离开该技术的实施例的精神和范围。例如，后端处理、数据分析、数据收集以及其他处理可以全部被组合在该技术的一些实施例中。但是，该技术的其他实施例可以针对与每个单独方面相关的具体实施例或者这些单独方面的具体组合。
应当理解的是，如上面所述的该技术能够以模块化的或者集成化的方式，使用(被存储在有形的物理介质中的)计算机软件，以控制逻辑的形式被实施。此外，现有技术可以以任何图像处理的形式和/或以任何图像处理的组合被执行。基于这里所提供的公开和教导，本领域普通技术人员将知道并领会使用硬件以及硬件和软件的组合来实施该技术的其他方式和/或方法。
在本申请中所描述的任何软件成分或者功能都可以被实施为使用任何合适的计算机语言的要通过处理器被执行的软件代码，任何合适的计算机语言诸如是例如使用例如传统的或者面向对象的技术的Java、C++或者Perl。软件代码可以被存储为在计算机可读介质上的一系列指令或者命令，计算机可读介质诸如是随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、诸如硬盘驱动器或者软盘的磁性介质、或者诸如CD-ROM的光学介质。任何这种计算机可读介质都可以存在于单个计算设备上或者在单个计算设备内，并且可以存在在系统或者网络内的不同的计算设备上或者在系统或者网络内的不同的计算设备内。
上述描述是说明性的而不是限制性的。当本领域的那些技术人员在审阅本公开时，该技术的许多变化将变得明显。因此，该技术的范围不应当参考上述描述被确定，而是应当参考待定的权利要求以及它们的全部范围或者等效范围被确定。
在不离开该技术的范围的情况下，来自任何实施例的一个以上的特征可以与任何其他实施例的一个以上的特征相结合。
“一(a)”、“一(an)”或者“所述(the)”的叙述旨在表示“一个以上”，除非与此相反地具体地被指出。
所有的专利、专利申请、公布和上述的描述出于所有的目的在此通过引用它们全部被结合。没有被认为是现有技术的。

Claims (25)

1.一种组件，其特征在于，包括：
机械臂，所述机械臂具有夹具单元，所述夹具单元被配置成夹持样本容器，其中所述机械臂被配置成三维地移动；
图像获取装置，所述图像获取装置被物理地耦接到机械臂，并且被配置成获取所述样本容器的图像；和
与所述图像获取装置通信的图像分析装置，其中所述图像分析装置被配置成分析所述样本容器的所述图像，以确定与所述样本容器相关联的至少一个识别信息和所述样本容器中的样本的液位。
2.如权利要求1所述的组件，其特征在于，所述图像分析装置被进一步配置成检测所述样本容器中的所述样本的样本体积。
3.如权利要求1所述的组件，其特征在于，所述图像获取装置包括液位检测装置，所述液位检测装置包括光学发射器和光学检测器，其中当所述样本容器中的所述样本的所述液位通过所述图像分析装置被确定时，所述样本容器被定位在所述光学发射器和所述光学检测器之间。
4.如权利要求1所述的组件，其特征在于，所述图像获取装置是第一图像获取装置，并且其中所述组件包括第二图像获取装置，所述第二图像获取装置被配置成采集多个样本容器的第二图像，其中所述第二图像被分析，以确定所述多个样本容器中的利用夹具单元夹持的第二样本容器。
5.如权利要求1所述的组件，其特征在于，进一步包括室壁，其中所述图像获取装置被附接到所述室壁，并且所述室壁能够与所述图像获取装置一起三维地移动。
6.如权利要求1所述的组件，其特征在于，进一步包括室壁，其中所述图像获取装置和照明装置被附接到所述室壁。
7.如权利要求1所述的组件，其特征在于，所述图像分析装置被配置成分析所述图像，以确定所述样本容器中的所述样本的所述液位。
8.如权利要求1所述的组件，其特征在于，具有所述夹具单元的所述机械臂还能够夹持结合器。
9.如权利要求1所述的组件，其特征在于，所述图像分析装置被配置成分析所述图像，以确定所述样本容器中的所述样本的所述液位，并且被进一步配置成在所述样本容器正通过所述夹具被运输的同时，计算所述样本容器的重量。
10.如权利要求1所述的组件，其特征在于，所述图像获取装置是第一图像获取装置，并且其中所述组件包括第二图像获取装置，所述第二图像获取装置被配置成采集多个样本容器的第二图像，其中所述第二图像被分析，以确定所述多个样本容器中的利用夹具单元夹持的第二样本容器，并且其中所述组件进一步包括第三图像获取装置，所述第三图像获取装置被配置成采集在所述第三图像获取装置下面的所述样本容器或样本容器台架的图像。
11.一种方法，其特征在于，包括：
利用具有夹具单元的机械臂将样本容器从第一场所运输到第二场所，其中图像获取装置被物理地耦接到所述机械臂；
在运输期间，使用所述图像获取装置获取所述样本容器的图像；和
分析所述样本容器的所述图像。
12.如权利要求11所述的方法，其特征在于，分析所述样本容器的所述图像包括分析所述图像，以确定与所述样本容器相关联的至少一个识别信息和所述样本容器中的样本的液位。
13.如权利要求12所述的方法，其特征在于，所述第一场所是输入区，以及所述第二场所是分配区。
14.如权利要求12所述的方法，其特征在于，分析所述样本容器的所述图像包括分析所述图像，以确定所述样本容器中的所述样本的所述液位。
15.如权利要求12所述的方法，其特征在于，所述识别信息和所述液位两者被确定，并且其中所述方法进一步包括：
通过处理器，使用所述液位和所述识别信息来确定所述样本容器的重量。
16.如权利要求15所述的方法，其特征在于，进一步包括在没有对桶进行称重的情况下，将所述样本容器装载到样本容器桶中。
17.如权利要求12所述的方法，其特征在于，进一步包括：
请求与所述样本容器中的所述样本相关联的样本调度，其中所述调度是基于确定的所述识别信息或所述液位。
18.如权利要求17所述的方法，其特征在于，进一步包括：
确定所述样本容器要被处理的时间；和
在所述样本容器要被处理的时候，转移所述样本容器。
19.如权利要求17所述的方法，其特征在于，所述第一场所是输入区，以及所述第二场所是分配区，并且请求与所述样本容器中的所述样本相关联的所述样本调度，其中所述调度是基于所述确定的识别信息或液位，并且其中所述方法进一步包括：
确定所述样本容器要被处理的时间；和
在所述样本容器要被处理的时候，将所述样本容器从所述分配区转移到后续处理模块。
20.如权利要求19所述的方法，其特征在于，所述后续处理模块包括离心机。
21.一种通过实验室自动化系统运输用于分析的样本容器的方法，其特征在于，包括：
通过包括用于检查管的工具的夹具，将含有样本的样本容器从输入区运输到分配区；
在所述样本容器的运输期间获得数据，其中获得所述数据包括，
采集所述样本容器的图像，分析所述图像以确定所述样本容器的至少一个物理特性，以及基于所述至少一个物理特性来确定所述样本容器的样本容器标识符，
确定所述样本容器中的所述样本的液位，并且
使用所述样本容器标识符和所述液位来计算所述样本容器的重量；
请求与所述管中的所述样本相关联的样本调度，其中基于在所述运输期间获得的所述数据，从调度系统请求所述样本调度；
通过所述调度系统来确定含有所述样本的所述管应该被处理的时间；和
在由所述调度系统确定的时间，将所述管从所述分配区运输到实验室自动化系统中的后续处理模块。
22.一种系统，其特征在于，包括：
组件，所述组件包括(a)机械臂，所述机械臂具有夹具单元，所述夹具单元被配置成夹持样本容器，其中所述机械臂被配置成三维地移动，(b)图像获取装置，所述图像获取装置被物理地耦接到机械臂，并且被配置成获取所述样本容器的图像，和(c)与所述图像获取装置通信的图像分析装置，其中所述图像分析装置被配置成分析所述样本容器的所述图像，以确定与所述样本容器相关联的至少一个识别信息和所述样本容器中的样本的液位；
分配区，其中所述样本容器被配置成存在于所述分配区中；和
子组件，所述子组件被耦接到所述分配区。
23.如权利要求22所述的系统，其特征在于，所述子组件是离心机。
24.如权利要求22所述的系统，其特征在于，进一步包括输入区，其中所述夹具单元被配置成将所述样本容器从所述输入区运输到所述分配区。
25.如权利要求22所述的系统，其特征在于，所述图像获取装置是第一图像获取装置，并且其中所述组件包括第二图像获取装置，所述第二图像获取装置被配置成采集多个样本容器的第二图像，其中所述第二图像被分析，以确定所述多个样本容器中的利用所述夹具单元夹持的第二样本容器，并且其中所述组件进一步包括第三图像获取装置，所述第三图像获取装置被配置成采集在所述第三图像获取装置下面的所述样本容器或样本容器台架的图像。
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