CN104335052A - 建立和/或维持机器人转移机构的适当对准的系统和方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及用于建立和/或维持转移机构的适当对准的系统和方法。更具体地，本发明涉及具有以下的一种或更多种的对准系统和方法：(a)激光对准装置，其是可操作的以提供精确的位置坐标，以用于机器人转移机构相对于保持结构的对准；(b)对准工具，其用于相对于机器人转移机构对准激光对准装置；(c)导入斜面，其适当地将单个标本容器引导到保持凹进部中；和/或(d)带张紧装置，其用于维持一个或更多个同步带上的适当的张力。

Description

建立和/或维持机器人转移机构的适当对准的系统和方法

相关申请的交叉引用 

本申请要求于2012年3月29日提交的题为“System and Method for Establishing and/or Maintaining Proper Alignment of a Robotic Transfer Mechanism(用于建立和/或维持机器人转移机构的适当对准的系统和方法)”的第61/617,440号美国临时专利申请的权益，其被并入本文。 

发明领域

本发明涉及用于建立和/或维持机器人转移机构的适当对准的系统和方法。更具体地，本系统涉及用于自动化微生物检测系统内的标本容器(例如，培养瓶)的精确装载、转移和/或卸载的机器人转移机构的适当对准的对准系统或方法。 

发明背景 

生物流体中的致病微生物的检测应在尽可能短的时间内进行，特别在败血症的情况下，对于败血症，尽管广泛范围的抗生素对于医生是可利用的，但死亡率依然高。通常利用血培养瓶确定患者的体液(特别是血液)中生物活性剂(比如微生物)的存在。少量的血液被穿过封闭的橡胶隔片注射到包含培养基的无菌瓶中，并且该瓶然后在37℃培育并且用于微生物生长的监测。 

检测生物样品中微生物的生长的仪器当前存在于市场上。一种此类仪器是本代理方bioMérieux公司的仪器。该仪器接收容纳例如来自人类患者的血液样品的血液培养瓶。该仪器培育瓶子，并且在培育期间，培育器中的光学检测单元定期分析被合并到瓶中的比色传感器， 以检测微生物生长是否已经在瓶内发生。光学检测单元、瓶和传感器在专利文献中被描述，参见美国专利4,945,060；5,094,955；5,162,229；5,164,796；5,217,876；5,795,773和5,856,175，它们中的每个的全部内容通过引用并入本文。其他大体上与生物样品中的微生物的检测有关的所关心的现有技术包括以下专利：U.S.5,770,394、U.S.5,518,923；U.S.5,498,543、U.S.5,432,061、U.S.5,371,016、U.S.5,397,709、U.S.5,344,417和其延续部分U.S.5,374,264、U.S.6,709,857；以及U.S.7,211,430，它们中的每个的全部内容通过引用并入本文。 

完全自动化的微生物检测系统在本领域中也是已知的，例如见U.S.2011/0124028，其内容通过引用特此被并入。其中公开的完全自动化的微生物检测系统可以包括以下特征的一种或更多种：(1)壳体，其封闭内部室(例如，培育室)；(2)自动化的装载机构，其用于把一个或更多个容器装载到系统的内部室中；(3)自动化的容器管理机构或者定位装置，其用于在系统内的各种工作流站之间移动或定位容器；(4)自动化的转移机构，其用于容器在系统内的转移；(5)一个或更多个容器保持结构，其用于保持多个标本容器，其可选择地设置有搅动组件；(6)检测单元，其用于微生物生长的检测；和/或(7)用于将标本容器从系统自动化卸载的机构。然而，如技术人员可理解的，仍然需要开发用于建立和/或维持这些自动化机构中的一种或更多种的适当对准的系统、装置和方法，所述这些自动化机构为比如用于标本容器(例如，培养瓶)在自动化微生物检测系统内的精确装载、转移和/或卸载的自动化转移机构。 

公开的自动化检测系统和对准系统包括完全自动化的微生物检测系统，其是可操作的以检测包含对于微生物剂存在为阳性的测试样品(例如，生物样品)的标本容器内的生长。本公开的系统和方法具有以下潜力：(a)减少实验室劳动力和使用者错误；(b)改进样品跟踪、可追踪性和信息管理；(c)与实验室自动化系统的接口连接；(d)改进工作流和人类工程学；(e)传递临床相关信息；(f)使结果更快。本文公开的对准系统和方法通过改进机器人对准来改进系统可靠性，并且允许标本容器(例如，培养瓶)在自动化微生物检测系统内的准确或者精确装载、转移和/或卸载。 

以下将在下面的详细描述中解释超过现有技术的很多另外的优势和好处。 

发明概述 

在一方面，本发明涉及用于建立和/或维持自动化检测系统中的自动化机器人转移机构相对于用于保持一个或更多个标本容器的保持结构的对准的对准系统，包括：(a)自动化检测系统，其用于处理标本容器，所述检测系统具有封闭内部室的壳体；(b)保持结构，其在所述内部室内，所述保持结构具有一个或更多个保持凹进部(holding well)，以用于保持单个标本容器，其中所述保持结构还包括一个或更多个基准点(fiducial)；(c)自动化机器人转移机构，其用于所述标本容器在所述内部室内的自动化转移，所述自动化机器人转移机构还包括夹紧机构和激光对准装置，所述激光对准装置是可操作的以检测所述一个或更多个基准点，并且从而确定所述自动化转移机构相对于所述保持结构的原始位置(home position)；以及(d)控制器，其用于确定所述一个或更多个保持凹进部相对于所述自动化转移机构相对于所述保持结构的原始位置的x位置和y位置。在其他实施方案中，激光对准装置可以用来使机器人转移机构相对于与该机器人转移机构对接的其他机构或装置(比如，分度器、容器拾取站、废物槽、容器返回口或槽)定位和对准。 

在一个实施方案中，激光对准装置是可调整的，并且可以被调整以使激光对准装置相对于机器人转移机构的夹紧机构对准。激光对准装置可以附接至可调整块，所述可调整块具有枢轴螺钉和锁紧螺钉，所述枢轴螺钉和锁紧螺钉是可操作的以用于调整并且然后锁紧激光对准装置以建立激光对准装置相对于机器人转移机构的适当对准，并且从而建立与夹紧机构的适当对准。如本文别处所述，具有基准点的对准工具可以用来使激光对准装置关于机器人转移机构对准。在其他实施方案中，对准系统还可以包括第一调整机构和/或第二调整机构，以用于所述激光束分别在x轴和/或y轴上相对于所述一个或更多个基准点的调整。 

在另一实施方案中，对准系统的激光对准装置识别位于所述保持结构 上的一个或更多个基准点，其中通过定位所述一个或更多个基准点，所述激光对准装置提供可以例如通过控制器确定或计算的单个凹进部相对于机器人转移机构的精确的x位置或x坐标和y位置或y坐标。 

在另一实施方案中，对准工具，或者更具体地说，其可移除的定位件可以用来建立和/或维持机器人转移机构与拾取站的适当对准，所述拾取站可以是分度器(indexer)或装载站的一部分，如本文以下所述。根据本实施方案，可移除的定位件是可操作的以设置或确保夹紧机构相对于拾取站的适当的同轴对准。 

在又一实施方案中，对准系统的单个保持凹进部还可以包括导入斜面(lead in ramp)以将单个标本容器引导到所述保持凹进部中，并且从而校正当所述容器被装载到单个保持凹进部中时所述标本容器的任何细微的未对准。导入斜面可以包括多个成角度的导入节点(lead in node)或者连续的锥形导入斜面。 

在其他实施方案中，对准系统还可以包括一个或更多个带张紧装置，以用于维持一个或更多个带(比如传动带、同步带或链传动)上适当的张力。根据本实施方案，带张紧装置将包括用于提供力的机构或装置，其是可操作的以用于维持带上适当的张力。该机构或装置可以是压缩弹簧；一个或更多个盘形垫圈(disk washer)，比如Belleville垫圈，串接布置的多个盘形垫圈或者平行布置的多个盘形垫圈或者以串接与平行方向的组合布置的盘形垫圈。 

在另一实施方案中，对准系统还包括机器人头部和夹紧机构，夹紧机构具有至少2个夹紧指状物(例如，2至6个夹紧指状物)。在一个实施方案中，夹紧指状物可以包括2个可相对的半圆形形状的夹紧指状物，其中所述半圆形形状的夹紧指状物界定夹持腔，该夹持腔是可操作的以牢固地夹紧和/或保持标本容器(例如，圆形或半圆形标本容器)。半圆形形状的夹紧指状物还可以包括可相对的一对成角度的对准节点，该可相对的一对成角度的对准节点是可操作的以使所述容器在所述夹持腔内对准并且居中，例如，使得所述标本容器的中心线与所述夹紧机构或者夹持腔的中心线对准，即同轴。夹紧指状物还可以包括柔软的或者弹性体的夹紧衬垫， 该夹紧衬垫是可操作的以牢固地保持所述容器和/或限制所述容器相对于所述夹紧指状物的移动，同时成角度的对准节点确保所述容器在所述夹紧机构内的适当的同轴对准。 

在另一方面，本发明涉及用于维持转移机构同步带上的适当张力的带张紧装置，包括：(a)机器人转移机构，其具有至少一个轴、沿着所述至少一个轴是可移动的机器人头部，和同步带；以及(b)张紧装置，其是可操作的以向所述同步带提供张力，所述张紧装置包括：(i)滑板，其联接至张紧器壳体并且联接至惰轮；(ii)固定块和螺纹轴，其中所述螺纹轴相对于所述固定块是可移动的；(iii)张紧器壳体，其具有沉孔、柱塞和压缩机构，所述沉孔、柱塞和压缩机构是可操作的以提供力，其中所述柱塞相对于所述沉孔和所述压缩机构是可移动的；并且其中所述螺纹轴是可操作的以将所述柱塞推动到所述沉孔中，从而压缩所述压缩机构并且向所述同步带提供张力。 

在另一实施方案中，本发明还涉及用于维持转移机构同步带上的适当的张力的带张紧装置，包括：(a)机器人转移机构，其具有至少一个轴、沿着所述至少一个轴是可移动的机器人头部，以及同步带；以及(b)张紧装置，其是可操作的以向所述同步带提供张力，所述张紧装置包括：(i)固定块，其具有螺纹柱塞、压缩机构和多个齿，所述多个齿是可操作的以接合所述同步带的第一端，其中所述固定块被联接至支撑机器人转移机构的支架；以及(ii)可滑动块，其具有沉孔、螺纹柱塞和多个齿，所述多个齿用于接合所述同步带的第二端，其中所述柱塞相对于所述沉孔和所述压缩机构是可移动的；并且其中所述螺纹柱塞是可操作的以将所述柱塞驱动到所述沉孔中，从而压缩所述压缩机构并且为所述同步带提供张力。 

在另一方面中，本发明涉及用于建立和/或维持自动化转移机构相对于保持结构的对准的方法，该方法包括：(a)提供自动化机器人转移机构，所述自动化机器人转移机构具有机器人头部、夹紧机构和激光对准装置，所述夹紧机构用于围绕所述夹紧机构的中心线夹紧标本容器，所述激光对准装置附接至机器人头部，所述激光对准装置；(b)提供保持结构，其包括多个保持凹进部和一个或更多个基准点；(c)用所述激光对准装置检测 所述一个或更多个基准点，从而设置所述自动化机器人转移机构相对于所述保持结构的原始位置；以及(d)使用控制器确定所述一个或更多个凹进部的x位置和y位置。在一个实施方案中，激光对准装置是可操作的以用于建立和/或维持机器人转移机构相对于与该机器人转移机构对接的一个或更多个机构或装置的适当对准，所述与机器人转移机构对接的一个或更多个机构或装置选自由分度器、容器拾取站、保持结构、废物槽和容器返回口或容器返回槽组成的组。 

附图简述 

在阅读下面的各种实施方案的详细描述连同附加的附图时，各种发明方面将变得更加明显，在附图中： 

图1示出了检测系统的侧透视图，其中左侧板被移除以显示系统的内部部件。如所示，检测系统包括多个竖直堆叠的保持结构和自动化转移机构。 

图2是图1中示出的保持结构和自动化转移机构的透视图。如所示，在此实施方案中，自动化转移机构包括下部卧式支撑、立式支撑、枢轴板和机器人头部，以用于将标本容器转移在检测设备内。为了清楚起见，保持结构和自动化转移机构与检测设备被分离示出。 

图3A-3B是图2中示出的自动化转移机构的枢轴板和机器人头部的透视图。机器人头部以夹紧机构和标本容器的剖视图示出以揭露夹紧机构的特征。如图3A中所示，机器人头部位于枢轴板的第一端处并且在水平方向，使得标本容器也定向在水平方向。在图3B中，机器人头部被显示为位于枢轴板的第二端处并且在竖直方向，使得标本容器也定向在竖直方向。 

图4是根据本发明的可选择的实施方案的机器人头部和夹紧机构的剖视图。 

图5A-5B是图1-3B中示出的自动化转移机构的机器人头部、夹紧机构和激光器的透视近视图。 

图6A-6B示出了根据本发明的可选择的实施方案的附接至机器人头部和夹紧机构的对准工具。 

图7是图5A-5B中示出的机器人头部和夹紧构件的前透视图。 

图8A-8C是根示出了据本发明的一个实施方案的相对于容器拾取站的图5-7的机器人头部和夹紧机构的透视图。图8A示出了相对于容器拾取站的两件式对准工具的可拆卸的定位件的透视图。图8B示出了两件式对准工具及其用于机器人头部和夹紧机构与容器拾取站的适当的同轴对准的使用的透视图。图8C示出了从容器拾取站“拾取”标本容器的机器人头部和夹紧机构的透视图。 

图9A-9B是如图1-2中示出的保持结构的前视图。 

图10A-10B是示出根据本发明的一个实施方案的图5A-7中的夹紧机构和夹紧指状物的透视近视图。 

图11是示出根据本发明的一个实施方案的图5A-5B和图9-10的夹紧机构和夹紧指状物的实体截面图。 

图12A-12B是图4-7和图10A-11中示出的夹紧指状物的前剖视图。 

图13是根据本发明的一个实施方案的示出将标本容器装载到具有导入斜面的保持结构凹进部中的机器人头部和夹紧机构的透视图。 

图14是根据本发明的一个实施方案的示出将标本容器装载到具有导入斜面的保持结构凹进部中的机器人头部和夹紧机构的透视图。 

图15A是根据本发明的一个实施方案的张紧装置的侧透视图。图15B是图15A中示出的张紧装置的侧视图。 

图16是图15A-15B的张紧装置的侧视图。 

图17是图15A-16中示出的张紧装置的侧剖视图。 

图18是图15A-17中示出的张紧装置的分解图。 

图19是根据本发明的另一实施方案的张紧装置的剖视图。 

图20示出了根据本发明的某些实施方案的Belleville垫圈的各种构型。 

发明详述 

本公开涉及用于建立和/或维持自动化转移机构的适当对准的对准系统和方法。为了更好地理解对准系统和方法的所示的实施方案如何操作，本说明书描述在特定的自动化检测系统和用于转移检测系统内的标本容器的特定的自动化转移机构情况下的对准系统和方法。然而，如本领域的技术人员将理解的，该对准系统和方法可以在其他实施方案中实行，可以获得根据本文公开的具体的实施方案的变型以适合特定的实施方式，并且因此以例证并且非限制的方式提供用于实行本发明的优选的实施方案和最佳的模式的本描述。 

系统综述 

本文描述用于建立和/或维持自动化转移机构的适当对准的对准系统和方法，所述自动化转移机构是可操作的以从拾取站拾取标本容器、转移标本容器以及使标本容器装载到多个保持凹进部中和/或从多个保持凹进部卸载标本容器。在一方面，对准系统和方法起作用为建立和/或维持自动化转移机构在自动化检测系统或仪器内的适当对准，以用于非侵入式检测样品容器内包含的测试样品中的微生物剂(例如，微生物)的存在。在另一方面，对准系统和方法起作用为建立和/或维持自动化转移机构相对于自动化检测系统或仪器内与机器人转移机构对接的其它机构或装置的适当对准，所述其他机构或装置为比如，例如分度器、容器拾取站、保持结构和包含在保持结构中的一个或更多个保持凹进部、废物槽以及容器返回口或容器返回槽。一般来说，可以使用任何已知的测试样品(例如，生物样品)。例如，测试样品可以是怀疑包含一种或更多种微生物剂的临床的或非临床的样品。临床样品(比如体液)包括但不限于血液、血清、血浆、血液细粒、关节液、尿、精液、唾液、粪便、脑脊液、胃内容物、阴道分泌物、组织匀浆、骨髓穿刺液、骨匀浆、痰、抽出物、药签和药签清洗液、其他体液以及类似物。可以被测试的非临床的样品包括但不限于食品、饮料、药物、化妆品、水(例如，饮用水、非饮用水和污水)、海水压载物、 空气、土壤、污物、植物材料(例如，种子、叶、茎、根、花、果实)、血液制品(例如血小板、血清、血浆、白血球细粒，等等)、捐赠器官或组织样品、生物战样品以及类似物。在一个实施方案中，测试的生物样品是血液样品。 

根据本发明的此方面，本文描述的对准系统和方法可以结合U.S.2011/0124028(其通过引入并入本文)中进一步详细描述的自动化检测设备来实行。简言之，用于迅速非侵入式检测测试样品中微生物生长的自动化检测设备可以包括以下特征中的一种或更多种：(a)可密封的标本容器，其具有内部室，其中培养基被布置在该内部室中以用于培养可能存在于测试样品中的任何微生物；(b)封闭内部室(例如，气候控制室或培育室)的壳体；(c)保持结构，其被容纳在内部室内，并且具有多个凹进部以用于保持单个标本容器；(d)自动化的装载机构，其用于将标本容器自动化装载到内部室中；(e)容器定位装置，其是可操作的以将标本容器移动到一个或更多个容器工作流站以用于处理，包括例如容器拾取站或容器拾取位置；(f)自动化转移机构，其位于内部室内，以用于标本容器在内部室内的自动化转移；(g)检测单元，其位于内部室内，以用于检测标本容器中的微生物生长和/或(h)自动化的卸载机构，其用于“阳性”和/或“阴性”标本容器的卸载。 

在本发明的另一方面，本文公开的对准系统可以包括以下特征中的一种或更多种：(1)激光对准装置，其是可操作的以提供机器人转移机构相对于与机器人转移机构对接的一个或更多个机构或装置的精确的位置坐标(或者x位置和y位置)和/或对准，所述与机器人转移机构对接的一个或更多个机构或装置为比如包括多个凹进部的保持结构和/或容器拾取站或者容器拾取位置，从而允许标本容器的适当的拾取、转移以及装载和/或卸载；(2)对准工具，其用于建立和/或维持激光对准装置相对于机器人转移机构的适当对准，以建立或者确保机器人转移机构相对于与机器人转移机构对接的一个或更多个其它机构或装置的适当对准；(3)导入斜面，其连同单个保持凹进部一起来引导单个标本容器进入保持凹进部中，从而当容器被装载到单个保持凹进部中时校正或调节标本容器的任何不对准； (4)夹紧机构，其具有至少两个夹紧指状物，其中该夹紧指状物界定夹持腔以及中心线，该夹紧机构是可操作的以在夹紧机构的中心线周围牢固地夹紧和/或夹住标本容器；和/或(5)一个或更多个带张紧装置，其用于提供和/或维持自动转移机构的一个或更多个同步带上的适当的张力。 

检测系统 

现在参照附图，图1图示了可以在其中使用本文描述的对准系统和/或方法的自动化检测系统。如图1中所示，自动化检测系统2可以包括壳体4，该壳体4具有前板6A和后板6B、侧板(未示出)以及顶板8A和底板8B，其封闭内部室10(例如气候控制室或者培育室)，以用于促进和/或增进系统内的微生物生长。壳体还可以包括可操作的入口门12，以用于提供给使用者或者技术员接近封闭的内部室10(例如，气候控制室或培育室)的入口。门12还可以具有一个或更多个用户界面显示器14、一个或更多个容器口16以及下部入口板18，所述容器口16用于“阳性”容器的收回，所述下部入口板18通常用于遮蔽为“阴性”容器的废弃容器。如图1中所示，自动化检测系统2还可以包括自动化的装载机构20，以用于使标本容器装载到系统中。自动化的装载机构20的使用允许标本容器被装载到内部室10中而不打开入口门12，打开入口门12将破坏封闭的内部室10。 

自动化检测系统还将通常包括保持装置或保持结构20，以用于保持一个或更多个单个标本容器，例如多个单个标本容器。检测系统2的保持装置或者保持结构20可以采取多种物理构型，以用于处理多个单个标本容器，使得大量的容器(例如，200或400个容器，这取决于使用的特定的保持结构)可以被同时处理。保持装置或者保持结构可以用于标本容器的存储、搅动和/或培育。图1中示出了一种可能的构型。然而，如本领域的技术人员将理解的，对于保持装置或者保持结构的其他设计是可能的并且被考虑在本发明的实践中。 

如图1-2中所示，图示的系统包括多个竖直堆叠的保持结构20。一种可能的构型利用多个竖直堆叠的容器保持结构或者搁物架22，每个具有一 个或更多个单个标本容器接纳结构或凹进部24，所述标本容器接纳结构或凹进部24每个用于保持单个标本容器。在一个实施方案中，保持结构或者搁物架22可以包括多个接纳结构或凹进部24，每个用于保持单个标本容器。根据此实施方案，可以使用两个或更多个竖直堆叠的保持结构或者搁物架22。例如，可以使用从约2至约40、从约2至约20或约16个竖直堆叠的保持结构或者搁物架。再参照图1-2，检测系统2包括气候控制内部室(或培育室)10，其具有十六(16)个竖直布置的保持结构或者搁物架22，每个保持结构或者搁物架22具有在其中的一个或更多个单个容器接纳结构或凹进部24。在一个实施方案中，每个保持结构或者搁物架22可以包括在其中的一个或更多个接纳结构或凹进部24。在另一实施方案中，每个保持结构或者搁物架22可以包括在其中的从约2至约40、从约2至约30或从约2至约20个接纳结构或凹进部24。在又一实施方案中，如图1-2中所示，保持结构或者搁物架24可以包括两(2)个错开的接纳结构或凹进部24的列。 

如本领域的技术人员将理解的，单个容器接纳结构或凹进部24中的每个具有特定的X坐标位置或地址和Y坐标位置或地址，其中X是每个容器接纳结构或凹进部24的水平位置并且Y是每个容器接纳结构或凹进部24的竖直位置。根据本发明，单个凹进部24可以通过自动化转移机构或者机器人转移机构或者机器人转移臂被进入。例如，如图1-3B中所示以及下文中更加详细的描述的，自动化转移机构30(例如，机器人转移机构)可以操作以移动机器人头部32，并且从而将标本容器移动到搁物架22中特定的凹进部24(即，特定的X、Y位置)并且将容器安置在其中。在另一实施方案中，利用控制器可以确定单个凹进部的中心线28(参见例如图9A-9B)的X位置和Y位置。并且机器人转移机构可以操作以移动机器人头部32，并且从而将标本容器移动到搁物架22中特定的凹进部24(即，如通过特定凹进部的中心线的X、Y位置确定的)并且将容器安置在其中。在操作中，自动化转移机构30可以操作以例如在入口位置或者容器拾取站处拾取标本容器、将容器转移到检测系统的单个凹进部24并且将容器安置到系统的单个凹进部24中。如另外在US 2011/0124028中所述，自动化转移机构还可以操作以从特定的凹进部24移除确定对于微生 物生长为“阳性”的标本容器，并且将标本容器转移到阳性容器出口位置16和/或将确定对于微生物生长为“阴性”的容器转移到阴性容器位置或者废物箱。 

转移机构和夹紧机构 

例如，如图3A-3B中所示，图示的自动化检测系统2包括自动化转移装置或机构(例如，机器人转移臂)，该自动化转移装置或机构是可操作的以用于系统内标本容器的转移。检测系统2可以从自动化的装载机构20(在图1中最佳示出)接纳标本容器。当容器在入口位置或端口处进入系统时，转移机构可以拾取(例如，在拾取站或者拾取位置处)标本容器并且将该标本容器移动到检测系统2中，如U.S.2011/0124028中更加详细描述。根据本发明的此方面，转移机构(例如，机器人转移臂)还包括容器夹紧机构或者夹持器，该容器夹紧机构或者夹持器是可操作的以拾取或者以其他方式接纳单个标本容器50，并且将该容器转移并且放置到检测系统2内的保持结构或者搁物架22的单个凹进部24中。然而，如本领域的技术人员将理解的，对于机器人转移臂和/或夹持器机构的其他设计是可能的并且被考虑在本发明的实践中。 

标本容器50通常以竖直方向(即，使得容器的顶部或者盖部是直立的)被装载到检测系统2中。然而，如图1-2和图13-14中最佳示出，容器50以水平方向(即，使得标本容器也定向在水平方向)被放置或保持在保持结构或者搁物架22内的多个凹进部24中，并且被可选择地搅动以增进该容器中的微生物生长。因此，自动化转移机构必须在容器50从装载机构20或者拾取站转移到保持结构或者搁物架22的凹进部24期间将容器50从竖直方向重新定向至水平方向。 

在操作中，自动化转移机构30可以操作以将标本容器50转移或者以其他方式移动或重定位到检测系统2的内部室内。例如，在一个实施方案中，转移机构30可以将标本容器50从拾取站或者拾取位置(例如，在入口位置或者端口处)转移至多个保持结构或者搁物架22中的一个。在另一实施方案中，转移机构可以操作以从保持结构或者搁物架22移除或者 卸载“阳性”容器和“阴性”容器。该自动化的卸载机构可以操作以确保一旦已经对于每个标本容器50作出“阳性”或者“阴性”判定，则容器50从保持结构或者搁物架22的凹进部24被移除，为要被装载到检测系统2中的另一容器腾出空位，从而增加系统物料通过量。 

在一个实施方案中，转移机构30可以是机器人转移臂。一般来说，可以使用本领域已知的任何类型的机器人转移臂。例如，机器人转移臂30可以是多轴机械臂(例如，2轴、3轴、4轴、5轴或6轴机械臂)。此外，为了便利转移机构或者机器人转移臂的必要的移动，检测系统2的内部室10可以包括用于机器人转移臂的一个或更多个支撑。例如，可以提供一个或更多个立式支撑和/或一个或更多个卧式支撑。转移机构或者机器人转移臂在必要时将沿着这些支撑上下以及横穿这些支撑而移动或者滑动以接近保持结构或者搁物架22的单个凹进部24中的任何一个。如早先所述，机器人转移臂可以操作以将标本容器的方向从竖直方向(即，使得容器的顶部或者盖向上的直立方向)改变到水平方向(即，使得容器50在其一侧上平躺)，例如，以便利容器从拾取站或者装载站转移成放置到保持结构和/或搅动组件内。 

在一个实施方案中，机器人转移臂是2轴或3轴的机械臂，并且将能够在一个或更多个水平轴(例如，x轴和/或z轴)上并且可选择地在竖直轴(y轴)上将容器50转移到特定的位置，比如本文描述的容器凹进部24。根据此实施方案，2轴机械臂将允许在2个轴(例如，x轴和z轴)上的移动，然而3轴机械臂将允许在3个轴(例如，x轴、y轴和z轴)上的移动。 

在另一实施方案中，2轴或3轴的机械臂还可以采用一种或更多种旋转移动，其能够将标本容器50围绕一个或更多个轴旋转地转移或移动。该旋转移动可以允许机器人转移臂将标本容器50从竖直的装载方向转移到水平的方向，如本文别处所述。例如，机器人转移臂可以采用旋转移动以使标本容器围绕或者绕着水平轴旋转移动。该类型的机器人转移臂将被界定为3轴或4轴机械臂。例如，允许在一个水平轴(x轴)、一个竖直轴(例如，y轴)和一个旋转轴上移动的机械臂将被认为是3轴机械臂。然 而，允许在两个水平轴(例如，x轴和z轴)、一个竖直轴(y轴)和一个旋转轴上移动的机械臂将被认为是4轴机械臂。类似地，允许在单一水平轴(例如，x轴)、一个竖直轴(y轴)和两个旋转轴上移动的机械臂也将被认为是4轴机械臂。在又一实施方案中，机器人转移臂30可以是4轴、5轴或6轴机械臂，从而允许在x轴、y轴和z轴上的移动，以及围绕或者绕着一个轴(即，4轴机器人)、两个轴(即，5轴机械臂)或所有三个水平轴(x轴和z轴)和竖直轴(y轴)(即，6轴机械臂)的旋转移动。 

图1-3B中示出对于自动化转移机构或者机器人转移臂的一种可能的设计可能性。如图1-3B中所示，机器人转移臂30将包括一个或更多个卧式支撑结构40、一个或更多个立式支撑结构42和机器人头部32，该机器人头部32将包括一个或更多个特征或装置(即，夹紧机构)34以拾取、夹紧和/或保持标本容器50。机器人头部32可被卧式支撑和/或立式支撑中的一个支撑、联接到和/或附接到卧式支撑和/或立式支撑中的一个。例如，在一个实施方案中，如图1-3B中所示，机器人转移臂30包括下部卧式支撑结构40和单一立式支撑结构42。尽管未示出，但是如本领域的技术人员应理解的，上部卧式支撑结构或者其它类似的装置可以用来进一步支撑或引导立式支撑结构。一般来说，本领域中任何已知的装置可以用来使机器人头部32沿着立式支撑轨42上下移动(如由箭头46所表示的(参见图2))，以及使立式支撑轨42沿着卧式支撑结构40来回移动(如由箭头47所表示的(参见图2))。例如，如图2中所示，机器人转移臂30还可以包括立式驱动电机60和立式传动带或同步带62，立式传动电机60和立式传动带或同步带62将操作以将机器人头部30沿着立式支撑轨42上下(箭头46)转移或者移动，以将容器50沿着(即，上下地沿着)竖直轴(即，y轴)转移或者移动。立式支撑结构42还可以包括立式导轨64和机器人头部支撑块或者支撑架66，如图2中所示。因此，立式支撑结构42、立式导轨64、立式驱动电机60和立式传动带或同步带62允许机器人转移臂30沿着y-轴移动或者转移机器人头部支撑块或支撑架66，并且从而沿着y-轴移动或者转移机器人头部32和标本容器50。同样地，也如图2中所示，机器人转移臂30还可以包括第一卧式驱动电机(未示出)、第一卧式传动带或同步带72和卧式导轨74，该第一卧式驱动电机(未示出)、 第一卧式传动带或同步带72和卧式导轨74将操作以使立式支撑结构42沿着水平导轨74并且从而沿着检测系统2的壳体4内的第一水平轴(即，x轴)来回(即，从左到右和/或从右到左)移动(参见箭头47)。因此，卧式支撑结构40、第一卧式驱动电机(未示出)、第一卧式传动带72和卧式导轨74允许机器人转移臂30沿着x轴移动或者转移标本容器50。申请人已经发现，通过包括沿着水平轴可移动的立式支撑，允许检测系统内的增加的容量，这是因为机器人转移臂在仪器内增加的区域内是可移动的。此外，申请人相信，具有可移动的立式支撑的机器人转移臂可以提供更可靠的机器人转移臂。 

如图1-3B中最佳显示的，自动化转移机构或者机器人转移臂30还可以包括直线滑座或者水平滑座82和枢轴板80。例如，如图1-3B中所示，直线滑座或者水平滑座82支撑机器人头部32和夹持器机构34。直线滑座或者水平滑座82和机器人头部32可被机器人头部支撑块66和立式导轨64(早先描述的)支撑、联接到和/或附接到机器人头部支撑块66和立式导轨64。根据此实施方案，直线滑座或者水平滑座82可以通过机器人头部支撑块66和立式导轨64沿着竖直轴(即，y轴)上下移动(参见图2，箭头46)，以在检测系统4的壳体4内上下移动或者转移机器人头部32和/或标本容器50(即，沿着竖直轴(y轴))。如图1-3B中所示，直线滑座或者水平滑座82还可以包括枢轴板80，该枢轴板80包括导轨82、枢轴槽84和枢轴槽凸轮从动件86，所述导轨82、枢轴槽84和枢轴槽凸轮从动件86是可操作的以允许机器人头部32沿着直线滑座或者水平滑座82从前到后或者从后到前(参见图2，箭头48)滑动或者移动，以沿着第二水平轴(即z轴)转移或者移动容器50。根据此实施方案，第二水平驱动电机或者水平滑动电机(未示出)和滑动传动装置或者同步带(未示出)可以用来使机器人头部32沿着z轴移动。因此，直线滑座或者水平滑座82、水平滑动电机和滑动带允许机器人头部32沿着z轴移动或者转移标本容器50。如本领域已知的，一个或更多个传感器(例如，参见图3A中的90)可以用来指示机器人头部32在直线滑座或者水平滑座82上的初始或原始位置。 

如图1-3B中所示，当机器人头部32沿着直线滑座或者水平滑座82移动时，枢轴板80和枢轴板导轨84、枢轴槽84和枢轴槽凸轮从动件86使枢轴架88围绕或者绕着水平轴(即x轴)旋转，并且从而使机器人头部32从水平方向(如图3A中所示)旋转到竖直方向(如图3B中所示)，或者反之亦然。如本文别处所示，容器50从竖直进入方向转移到水平方向可能对于把容器安置或放置在保持结构或者搁物架22的水平定向的凹进部24中是必要的。因此，枢轴板80、枢轴槽84和枢轴架88允许机器人头部32将标本容器50从装载到检测系统2中时的竖直方向重新定向至水平方向，从而允许标本容器50从自动化的装载机构20或者拾取站转移到保持结构或者搁物架22中的凹进部24。如图1中所示，自动化转移机构还可以包括用于检测系统2内的缆线管理的一个或更多个缆线管理链条92和用于控制机器人转移机构的电路板94。在又一实施方案中，机器人转移臂30还可以包括制动机构96，该制动机构96可操作以制动竖直传动带62，从而阻止其落到仪器的底部(例如，由于断电)。 

机器人转移臂30还可以包括夹紧机构34，以拾取、夹紧或者以其他方式保持标本容器50。例如，如图1-3B中所示，夹紧机构34可以包括至少两个夹紧指状物36。在其他实施方案中，夹紧机构可以包括2至6个夹紧指状物、2至4个夹紧指状物、3个夹紧指状物或4个夹紧指状部。在一个可能的实施方案中，夹紧机构34还可以包括直线促动器38和直线促动器电机39，所述直线促动器电机39可以操作以移动直线促动器以打开和关闭夹持器指状物36。在操作中，如本领域众所周知的，促动器电机39可以用来移动夹持器机构34的直线促动器38，从而移动夹持器指状物36。例如，直线促动器可以在第一方向(例如，朝着电机)移动以闭合指状物并且夹紧容器50。相反地，直线促动器可以在第二方向(例如，远离电机)移动以打开夹持器指状物并且释放容器50。申请人已经意外地发现，一个或更多个夹紧指状物36的使用允许夹紧机构34容纳(即，拾取和/或保持)各种各样的不同的标本容器50。此外，申请人已经发现，通过使用从标本容器50的约四分之一(1/4)长度延伸至标本容器50的约二分之一(1/2)长度的夹持器指状物36，夹持器指状物将容纳(即，拾取和/或保持)本领域中许多众所周知的容器(例如，长颈血液培养瓶)。 

图4中图示了夹紧机构的另一实施方案。如图4中所示，夹持器指状物36a、36b在轴上旋转以围绕标本容器(未示出)闭合以夹紧并且牢固地保持容器。根据此实施方案，两个拉伸弹簧116提供力以将容器夹紧并且保持在夹持器指状物36a、36b中。使用拉伸弹簧116提供夹紧力确保在电力故障的情况下容器不掉下。拉伸弹簧116不需要电源来维持容器上的夹紧。此外，使用两个拉伸弹簧116在弹簧断裂或者从其安装点移位的情况下为夹持器提供冗余。 

为打开夹持器，拉伸弹簧116的力必须被克服。如图4中所示，滑动凸轮块190施加力以打开夹持器指状物36a、36b。夹持器指状物36a、36b配置有滑动凸轮块190接合的操纵杆182。直线促动器电机184驱动导螺杆186，导螺杆186又驱动螺母188，螺母将载荷转移至弹簧194，弹簧194又将滑动凸轮块190朝操纵杆182移动。螺母188通过电机184提供的旋转运动沿着导螺杆186的长度平移。通过将螺母188保留在滑动凸轮块190的凹进的凹处内来约束螺母188旋转。滑动凸轮块190可以具有接合夹持器壳体的突出部192(参见图5A-6A)，该突出部192阻止滑动凸轮块190旋转，使得滑动凸轮块190受限于以直线运动来移动。还如所示，两个传感器，当夹持器指状物在“打开”位置中时第一传感器或者打开传感器196检测，并且当夹持器指状物36a、36b在“闭合”位置中时第二传感器或者闭合传感器198检测。在一个实施方案中，如图4中所示，当信号发送器(flag)197触发检测时，打开传感器196和闭合传感器198分别指示“打开”位置和“闭合”位置的检测。 

在操作中，由螺母188施加的力通过弹簧194传递。弹簧194的刚度为使得当夹持器拉伸弹簧116正在被打开时其将不压缩。当夹持器达到完全打开的位置时，夹持器接合硬停器(hard stop)195并且停止旋转打开。第一传感器196检测到夹持器指状物完全打开，并且直线促动器电机184停止。在夹持器打开传感器196被触发时，电机184不将马上停止。在传感器被触发之后的短时间里，导螺杆186可以继续向前移动螺母188引起弹簧194压缩或者偏移。弹簧194的压缩阻止螺母188变成锁定在导螺杆186上。 

如本文别处所述，自动化转移机构或者机器人转移臂30以及夹持器机构32可以置于系统控制器(未示出)的控制之下并且被编程以用于检测系统2内的标本容器50的管理(例如，拾取、转移、放置和/或容器移除)。在一个实施方案中，控制器确定一个或更多个单个标本容器凹进部24的X位置和Y位置(或者中心线的X位置和Y位置)并且向机器人转移机构提供X位置和Y位置，以用于把标本容器50适当放置或安置到单个凹进部24中。 

激光对准装置和对准工具 

在一个实施方案中，本发明涉及包括激光对准装置的对准系统，该激光对准装置是可操作的以提供精确的位置坐标，以用于所述机器人转移机构相对于保持结构和一个或更多个保持凹进部或者接纳凹进部的对准，并且从而允许将标本容器适当放置或者装载到所述一个或更多个保持凹进部或者接纳凹进部中以及从所述一个或更多个保持凹进部或者接纳凹进部适当卸载标本容器。在操作中，激光对准装置可以用来检测(即，是可操作的以检测)保持结构上的一个或更多个基准点，并且从而确定机器人转移机构相对于保持结构的初始位置或者原始位置(例如，以确定夹紧装置的中心线相对于保持结构的初始位置或者原始位置)。控制器然后可以用来确定或计算每个单个凹进部相对于机器人转移机构的初始位置或者原始位置的X位置和Y位置(例如，每个单个凹进部的中心线的X位置和Y位置)，并且从而确保容器精确地放置或安置到单个凹进部中。在另一实施方案中，本发明涉及对准工具，其可以附接至机器人头部和夹紧装置，并且本发明涉及建立激光对准装置相对于机器人头部和夹紧装置(例如，夹紧装置的中心线)的适当对准的方法。申请人已经发现，激光对准装置和夹紧装置的适当对准可以帮助建立机器人转移机构相对于保持结构或者搁物架中的单个凹进部的适当对准，并且从而帮助建立夹紧机构相对于保持结构或者搁物架中的单个凹进部的适当对准。换言之，通过建立激光对准装置与夹紧机构(例如，夹紧装置的中心线)的适当对准，激光对准装置可以用来建立和/或维持夹紧机构与保持结构上的一个或更多个 基准点的适当对准。控制器然后可以用来确定或计算每个单个凹进部(例如，单个凹进部的中心线)的X位置和Y位置，如早先所述。 

现在参照附图，图5A-7显示根据本发明的一个实施方案的机器人头部32和夹紧机构(或者夹持器)34。如所示，并且如早先所述，机器人头部32包括夹紧机构34，该夹紧机构34具有2个相对的夹紧指状物36a和36b。而且，如早先所述，机器人头部32附接至枢轴板80和直线滑座或者水平滑座82(例如，参见图2-3B)，其允许机器人头部沿着z轴移动和围绕x轴旋转，如以上所述。机器人头部还包括激光对准装置100，其可以在控制器装置的控制之下通过激光缆线106传输激光束102(例如，参见图5B)。如从制造商收到的，激光束投射的角公差相对于其外壳安装表面通常为±3°。为消灭激光器的此制造变化，激光器可以被安装到可调底座104。激光束102从激光装置100的前部投射并且检测光束从表面离开的反射，所述表面为例如保持结构或者搁物架。通常，激光束102可以用来检测表面的边缘(或者基准点的边缘，如本文所述)并且在0.3mm内是可复验的。使用对准工具将激光束调整至相对于夹持器的中心线的固定位置，如本文别处进一步详细描述的。对准工具包括支撑臂54和可选择的可移动的定位件240(参见图8A-8C)，所述支撑臂54支撑基准板56和对准基准点58(参见图6A-6B)，并且利用一个或更多个销将对准工具精确地并且可移除地附接至夹持器。在使用中，从激光器到对准工具的距离与从激光器到位于保持结构或者搁物架上的基准点的距离相同。 

利用可调底座104，可调整的激光对准装置100可以附接至机器人头部34，可调底座104还包括第一调整机构105a-105d和第二调整机构108，第一调整机构105a-105d用于激光束102沿着x轴的调整，第二调整机构108用于激光束102沿着y轴的调整。第一调整机构105和第二调整机构108可以被独立地调整并且一旦被适当调整则锁定到合适位置。第一调整机构105包括枢轴螺钉105c(见图6A)和两个锁紧螺钉105a、105b，激光器可以围绕枢轴螺钉105c旋转，两个锁紧螺钉105a、105b允许激光器沿着x轴被调整，并且一旦被适当对准，则该两个锁紧螺钉105a、105b可以被锁定以固定激光器。第一调整机构105还包括调整螺钉107，调整 螺钉107促进激光器围绕枢轴螺钉105c的旋转。在操作中，当调整螺钉107被拧紧时，激光束102在x轴上从左到右移动。第一调整机构还包括弹簧105d，当调整螺钉107未被拧紧时，该弹簧105d提供回程力以使激光束102沿着x轴从右到左移动。 

第二调整机构108a-108c包括枢轴销108b和锁紧螺钉108a，激光器可以围绕枢轴销108b旋转，锁紧螺钉108a允许激光器在y轴上被调整并且一旦适当地对准则锁紧螺钉108a可以被锁定以(固定激光器。第二调整机构108a-108c还包括调整螺钉109，该调整螺钉109促进激光器围绕枢轴销108b的旋转。在操作中，当调整螺钉109被拧紧时，激光束102在y轴上从y轴上较低的位置移动到y轴上较高的位置。第二调整机构还包括至少一个弹簧108c，当调整螺钉109未被拧紧时，该弹簧108c提供回程力以使激光束102从y轴上较高的位置移动到较低的位置。 

第一调整机构105a-105d和第二调整机构108a-108c可以用来对准如表1中所示的可调整的激光装置100。这些调整机构105、108允许使用者或技术员相对于位于对准工具和/或保持结构或者搁物架上的基准点适当地对准激光装置100，如本文别处所述。一旦被适当地对准，并且知道激光束102和夹紧机构的中心线110之间的精确距离(即，在X方向和Y方向的精确的距离)(例如，见图7)，则夹紧机构34的中心线110的精确的X坐标和Y坐标可以通过控制器确定。其次，激光对准装置可以用来检测位于保持结构或者搁物架22上的一个或更多个基准点，并且被控制器用来确定机器人转移机构相对于保持结构或者搁物架的初始位置或者原始位置，并且从而确定夹紧机构相对于保持结构或者搁物架的初始位置或者原始位置。知道机器人转移机构或者夹紧机构相对于保持结构或者搁物架的精确的初始位置或者原始位置允许控制器确定或计算每个单个凹进部24的精确的X位置和Y位置(或者更具体地，每个单个凹进部24的中心线的X位置和Y位置)。系统控制器然后可以精确地协调机器人转移机构的移动，并且从而精确地协调夹紧机构的移动，以与保持凹进部或者接纳凹进部24适当对准，并且从而适当地把标本容器装载到保持结构或者搁物架22中的特定的凹进部24中或者从保持结构或者搁物架22中的特定 的凹进部24卸载标本容器。 

在一个实施方案中，如图9A-9B中所示，保持结构或者搁物架22包括一个或更多个正方形基准点26。在操作中，在保持结构或者搁物架22上的这些基准点26可以用来确定或设置机器人转移机构相对于保持结构或者搁物架22的初始位置或者原始位置。此外，如本文提到的，知道机器人转移机构相对于保持结构的初始位置或者原始位置允许确定对于每个单个凹进部24的中心线28的X位置和Y位置。如图9A-9B中所示，基准点26可以包括保持结构或者搁物架22中的正方形形状的孔。根据此实施方案，激光器装置100用来发现正方形基准点26的两个边缘(在y轴上的第一边缘和在x轴上的第二边缘)。通过使激光对准装置100的激光束102对准到正方形基准点26的x边缘和y边缘，保持结构或者搁物架22中的每个单个凹进部24的中心线28的精确的X坐标和Y坐标可以被精确地确定(如以上提到的)，从而允许夹紧机构34与单个凹进部24的对准。在一个实施方案中，夹紧机构的中心线可以与单个凹进部24的中心线或者相对于单个凹进部24的中心线对准(即，夹紧机构的中心线与单个凹进部的中心线的同轴对准)。 

在另一实施方案中，本发明涉及将激光对准装置100与位于对准工具中和/或位于保持结构或者搁物架22上的一个或更多个正方形基准点26对准的方法。根据此实施方案，激光对准装置100可以被定位使得成激光束102与通过在以下表格中提供的调整的顺序所示的目标对准。 

表1—使用对准工具适当对准可调整的激光装置的方法 

如上文中提到的，本发明的对准系统可以包括对准工具52。如图6A-6B中所示，对准工具52包括支撑臂54，其支撑基准板56和对准基准点58。在操作中，利用对准工具52上的一对销55a(图6B)，对准工具52可以附接至机器人头部32，所述对准工具52上的一对销55a与位于机器人头部32上的一对销孔55b(图5A-5B)配合。在一个实施方案中，对准工具 52的支撑臂54包括长度(L)，当附接至机器人头部32时该长度允许工具的对准基准点58与机器人头部32隔开的距离(即，距离Z)同保持结构22的基准点26与机器人头部32隔开的距离相同。换言之，距离Z既是从激光器100到工具对准基准点58的距离，也是从激光器100到保持结构或者搁物架22的正方形基准点26的距离，从而允许对准工具52被用来建立和/或维持机器人头部32和夹紧机构相对于保持结构22和凹进部24的适当对准(即，夹紧机构和保持结构22的凹进部24的同轴对准)。 

在操作中，激光对准装置100可以相对于对准工具52的对准基准点58被调整，以确保激光对准装置100相对于机器人转移机构的适当对准，并且从而相对于夹紧机构的适当对准。一旦适当地对准，对准工具52可以被移除并且激光对准装置100可以用来建立机器人转移机构相对于保持结构或者搁物架22的适当对准，或者更具体地，建立机器人转移机构相对于对准基准点的边缘的适当对准(即，在y轴上的第一边缘和在x轴上的第二边缘)，如早先所述。一旦适当地对准，控制器然后可以精确地计算保持结构或者搁物架22中的每个单个凹进部24的精确的X位置和Y位置。知道每个单个凹进部22相对于保持结构22的基准点26的精确的位置(即，x坐标、y坐标)允许控制器精确地控制机器人头部32的移动，以用于将标本容器转移到保持结构或者搁物架22中的特定的凹进部24，并且适当地将标本容器装载到保持结构或者搁物架22中的特定的凹进部24中或者从保持结构或者搁物架22中的特定的凹进部24卸载标本容器。在又一实施方案中，特定的保持结构或者搁物架22的基准点26的识别传达给控制器保持结构或者搁物架22存在，从而确保在控制器把容器放置或者装载到保持结构或者搁物架22中之前存在保持结构或者搁物架22。 

在另一实施方案中，对准工具52还可以包括可移动的定位件240，该定位件240是可操作的以用于夹紧机构34与拾取站260的适当的同轴对准，并且从而与位于拾取站260中的标本容器50的适当的同轴对准，如图8A-8C中所示。可移动的定位件240可以利用附接销242附接至对准工具，所述附接销242与对准工具52的支撑臂54上的一对销接合槽244配合，从而建立可移除的定位件240与拾取站260的适当对准。可移除的定 位件240还包括水平的指示线246和竖直的指示线248，该水平的指示线246和竖直的指示线248是有用的或者是可操作的以建立在x轴(如箭头247所表示的(见图8B))和y轴(如箭头249所表示的(见图8B))上夹紧机构34相对于拾取站260的适当对准，并且从而相对于拾取站260中包含的标本容器50的适当对准(例如，见图8C)。拾取站260还可以包括拾取站调整螺钉264。调整螺钉264可以被调整以在z轴(如箭头263所表示的(见图8B))上相对于夹紧机构34定位调整螺钉的工作端266，并且从而定位拾取站260的底板262，使得标本容器50被从拾取站260适当地拾取。可移除的定位件240和调整螺钉264允许夹紧机构34在x轴、y轴上的适当对准和标本容器在z轴上的适当的对准，以建立和/或维持夹紧机构34的中心线与位于拾取站260内的标本容器50的适当的同轴对准(即，建立包含在拾取站内的标本容器的中心线与夹紧机构的中心线的同轴对准)。 

在操作中，可移除的定位件240可以放置在拾取站260内并且使用销(未示出)在拾取站260中居中，所述销与位于拾取站260的底板262内的销孔268配合。一旦适当地居中，可移除的定位件240的水平的指示线246和竖直的指示线248可以用于基准板56相对于拾取站260并且从而夹紧机构34相对于拾取站260的对准，如图8B中所示。首先，利用水平轴电机在x轴上调整机器人转移机构和夹紧机构34，直到基准板56的前边缘与竖直的指示线248对准，从而建立在x轴上夹紧机构34相对于拾取站260的适当对准(见图8A)。其次，利用竖直轴电机在y轴上调整机器人转移机构和夹紧机构34，直到基准板56的顶边缘相对于水平的指示线246竖直地对准，从而设置在y轴上夹紧机构34和拾取站260之间的适当的间隔或高度(再参见图8B)。设置适当的竖直间隔或高度允许标本容器50的一致的和牢固的夹紧，如图8C中所示。 

本发明还涉及用于建立机器人转移机构的适当对准的方法，所述转移机构具有机器人头部、用于夹紧标本容器的夹紧机构和对准激光器，所述方法包括以下连续的步骤：(a)将对准工具附接至机器人头部；(b)相对于对准工具的正方形基准点对准激光对准装置；(c)调整激光对准装置以 使激光束朝正方形基准点的左边缘水平(即，在x轴上)移动，直到传感器LED指示检测到正方形基准点的左边缘(即，当LED传感器照明时)；(d)锁定x轴对准螺钉(即，水平对准螺钉)；(e)调整激光装置以使激光束朝正方形基准点的底边缘竖直(即，在y轴上)移动，直到传感器LED指示检测到正方形基准点的底边缘(即，当LED传感器照明时)；以及(f)锁定y轴对准螺钉(即，竖直对准螺钉)。一旦对准工具基准点的左边缘和底边缘已经被检测到，激光对准装置相对于机器人转移机构适当地对准，或者更具体地，相对于夹紧机构的中心线适当地对准。 

夹紧机构或装置 

如本领域的技术人员将容易理解的，标本容器与夹紧机构的适当对准是需要的，以用于夹紧机构相对于容器的精确的对准，以用于使标本容器适当地转移到保持结构或者搁物架的凹进部，并且适当地将标本容器装载到保持结构或者搁物架的凹进部中或者从保持结构或者搁物架的凹进部卸载标本容器。本发明还涉及具有至少两个夹紧指状物的夹紧机构，其中所述夹紧指状物界定夹持腔，该夹持腔是可操作的以牢固地夹紧和/或保持标本容器。该夹持腔还包括中心线，可以使用至少两个夹紧指状物将标本容器沿着该中心线适当地居中(即，夹紧机构和标本容器的同轴对准)，如下文中所述。在其他实施方案中，夹紧机构可以包括2至6个夹紧指状物、2至4个夹紧指状物、3个夹紧指状物或4个夹紧指状物。 

夹紧指状物采用硬夹紧表面和软夹紧表面两者的使用。发明人已经意外地发现，双夹紧材料的使用校正并且稳定标本容器相对于机器人转移机构的机器人头部的水平对准。在当夹持器指状物闭合时标本容器没有与夹紧机构的中心线适当对准的情况中，硬夹紧表面将首先接触瓶，促使瓶滑动到夹紧机构的中心线。随着夹紧指状物继续关闭，标本容器被居中。一旦容器被居中，软夹紧表面接触标本容器，并且由软夹紧表面提供的更高的摩擦牢固地保持标本容器沿着夹持器的中心线。夹紧机构的与标本容器接触的硬表面还确保容器不可以从一边到另一边的方式在夹持器内旋转，如本文别处更加详细描述的。 

如图5A-7和图10-12B中所示，本发明的夹紧机构34包括2个可相对的半圆形形状的夹紧指状物36a、26b。半圆形形状的夹紧指状物36a、36b的使用允许具有半圆形或圆形形状的横截面的标本容器(比如血液培养瓶)的最优的夹紧。而且，如图7中最佳显示的，夹紧指状物界定夹持腔和夹紧中心线110。 

夹紧机构还将包括用于闭合夹紧指状物以牢固地拾取、抓住或以其他方式保持标本容器的装置。夹紧装置包括夹紧电机、螺钉、第一夹紧促动器和第二夹紧促动器以及弹簧。在操作中，夹紧电机将把螺钉驱动到第一促动器和第二促动器中。螺纹螺钉将推动被附接至夹紧指状物的第一促动器和第二促动器，从而使夹紧指状物移动到“打开”位置，使得夹紧机构可以接受标本容器。为了“夹紧”标本容器，电机倒转螺钉，从而允许弹簧将夹紧指状物拉至围绕标本容器的闭合位置。 

如图10-12B中所示，可相对的夹紧指状物36a、36b中的每个包括硬的半圆形夹紧表面，每个夹紧指状物36a、36b还具有一对可相对的成角度的对准节点112a、112b，其中第一成角度的节点112a在夹紧指状物的第一端处并且第二成角度的夹紧节点112b在夹紧指状物36a和36b的第二端处。通常，硬的半圆形夹紧表面是金属，比如铝。在一个实施方案中，成角度的第一对准节点112a和第二对准节点112b产生硬的表面区，当夹紧机构闭合时，所述硬的表面区迫使容器滑动至夹紧机构的中心线。还如图10-12B中所示，每个夹紧指状物还包括位于夹紧指状物36a和36b的中心处的软的夹紧衬垫114或者表面。软的夹紧衬垫114可以包括本领域已知的任何已知的软的材料或者弹性体材料，并且该材料提供夹紧衬垫和容器之间的摩擦，从而牢固地保持容器。在一个实施方案中，弹性体可以是橡胶。在另一实施方案中，弹性体可以是氯磺化聚乙烯(CSPE)合成橡胶 在操作中，当夹紧指状物围绕标本容器闭合时，首先，成角度的对准节点112a、112b与标本容器接触并且操作以将标本容器推动到或者以其他方式居中到夹持器34的中心线110。随着夹紧机构34继续闭合，软的夹紧衬垫114或者软表面与标本容器接触，并且压缩和变形，从而由于容器和夹持器34之间的摩擦的增加而牢固地保持容器。当夹持 器完全闭合时，容器通过与硬的半圆形表面或者成角度的节点112a、112b和被压缩的软的夹紧衬垫114两者接触被牢固地保持。容器通过由第一节点112a和第二节点112b产生的四个平行的硬的夹紧表面被牢固地居中和保持，从而建立或确保标本容器与夹紧机构或者夹持器的中心线的适当的同轴对准。如果容器仅与软衬垫114接触，则软衬垫114的顺从性可允许容器在正交于容器中心线的轴上扭转或旋转。 

根据另一实施方案，在夹紧期间顶部夹持器指状物36a和底部夹持器指状物36b可以独立地移动以适应标本容器的任何竖直的未对准。如果夹紧机构没有与容器的中心线适当地对准，首先与容器接触的指状物将帮助使容器沿着夹持器中心线重新对准和居中。 

保持结构对准特征 

如早先所述，在本发明的实践中使用的保持结构或者搁物架可以采取多种物理构型。如图1-2、图6和图10-11中所示，保持结构或者搁物架22可以包括多个竖直堆叠的搁物架22，每个具有用于保持单个标本容器的一个或更多个单个凹进部24。如图9中最佳显示，如上文中所述，保持结构或者搁物架22可以包括一个或更多个基准点26，以用于建立机器人转移机构相对于保持结构或者搁物架22的初始位置或者原始位置，或者更具体地，建立机器人转移机构相对于保持结构或者搁物架22中的一个或更多个基准点的初始位置或者原始位置。知道机器人转移机构相对于一个或更多个基准点的初始位置或者原始位置允许确定或计算每个单个凹进部24的X位置和Y位置，从而建立或确保在将标本容器装载到单个凹进部中或者将标本容器从单个凹进部卸载期间机器人转移机构与单个凹进部的适当对准(即,同轴对准)。 

在另一方面，本发明还涉及结合每个单个凹进部布置以校正当所述容器被装载到单个保持凹进部中时所述标本容器的任何微小的未对准的对准特征。在一个实施方案中，如图13中所示，每个单个凹进部可以包括一个或更多个导入斜面120。根据此实施方案，每个单个凹进部可以包括2-10个导入斜面、2-6个导入斜面、2-4个导入斜面、2个导入斜面、3个 导入斜面或者4个导入斜面。在操作中，一个或更多个导入斜面120将起作用为或帮助将单个标本容器50引导到单个保持凹进部24中，从而校正当所述容器被装载到所述保持凹进部24中时标本容器50的任何未对准。 

在另一实施方案中，如图14中所示，每个单个凹进部可以包括连续的导入斜面或者连续的导入凹槽124。在操作中，连续的导入斜面或者连续的导入斜切面124将起作用为或者帮助将单个标本容器50引导到单个保持凹进部24中，从而校正当所述容器被装载到所述保持凹进部24中时标本容器50的任何未对准。 

带张紧机构或装置 

在又一方面，在本发明的实践中可以使用一个或更多个带张紧装置，以建立和/或维持在一个或更多个同步带或者传动带上适当的张力。如将由本领域的技术人员容易理解的，同步带可以用在机器人系统中以使电机的旋转运动转变成直线运动。机器人系统中同步带和轮系统的使用是常见的，由于它们以低成本提供可靠性。然而，为实现精确的位置精度，同步带的齿必须适当地接合电机轮槽。适当的接合由皮带的张力来决定。因此，同步带必须适当地张紧以确保精确的位置精度。不适当张紧的带可导致过早的带故障、电机故障或者轮故障。 

如图15-18中所示，在一个实施方案中，第一张紧装置140包括张紧装置壳体142，其联接至可滑动的板144，该可滑动的板144具有一对滑槽146，该对滑槽146带有附接装置或者螺钉148以用于使可滑动的板144固定至转移机构的卧式支撑结构或者立式支撑结构。在操作中，可滑动的板144利用滑槽146和相关联的螺钉148相对于立式支撑轨42的卧式支撑40(即，自动化转移机构的y轴)是可调整的。滑板144还联接至惰轮150，惰轮150具有用于接合并且支撑水平同步带72的齿。 

如图17中最佳显示，张紧装置的壳体142还包括柱塞160和沉孔162。沉孔162包括内孔164、中间孔166和外孔165。张紧装置的壳体142还包括压缩机构170，以用于向同步带72提供力并且从而提供张力。在一个 实施方案中，用于提供力的压缩装置可以是一个或更多个盘形垫圈，所述一个或更多个盘形垫圈为2至20个盘形垫圈、2-10个盘形垫圈、4-8个盘形垫圈或者约6个盘形垫圈。本申请已经了解盘形垫圈可以在紧凑区域或者受限区域中产生大量的力。一般来说，任何已知的盘形垫圈可以用在本发明的实践中，例如盘形垫圈可以是Belleville垫圈。根据此实施方案，一个或更多个盘形垫圈可以串接地、平行地或者以其任何组合布置(例如，见图20)。如图18中所示，用于提供力的压缩机构170可以包括串接布置的多个盘形垫圈(例如，6个盘形垫圈)。由于Belleville垫圈的总挠曲可以是非常微小的以实现所需的力，因此这些垫圈可以被堆叠以产生更多的挠曲同时产生相同的力。例如，认为单一Belleville垫圈在一个单位的长度的挠曲下产生一个单位的力。如果所述Belleville垫圈中的六个串接堆叠，它们必须被弯曲六个单位的长度以实现一个单位的力。6个垫圈的堆叠具有使用力/距离的单位的有效的弹簧刚度k，即单一垫圈的1/6。在张紧器的应用中，张紧装置可以被设计成使得当使用者或技术员拧紧螺纹螺钉使得柱塞与张紧装置壳体齐平时，可以建立适当的挠曲距离，并且从而建立适当的力。较低的弹簧刚度的使用允许在建立柱塞为齐平时的更多的误差，同时将施加的力的可能误差减到最小。在又一实施方案中，用于提供力的压缩装置可以是压缩弹簧。 

如图15和图16中最佳显示，此实施方案的张紧装置还可以包括固定的张力块176，其被牢固地附接至卧式支撑40。如所示，固定的张力块176支撑带螺纹的调整螺钉178。带螺纹的调整螺钉178可以被拧紧以压缩压缩机构170，以用于提供力。在本发明的又一实施方案中，柱塞160可以被设计成使得当压缩机构170被压缩至必要的程度以用于产生适当的带张力时，柱塞的面将齐平于张紧装置壳体142的前边缘161(如图17中最佳显示)。这样，张紧装置140解决了关于建立适当的带张力的任何可能的顾虑，因为其提供通知技术员何时达到适当的带张力的特征(即，柱塞160齐平于固定的张力块的壳体142的前边缘161)。 

在操作中，技术员可以手动地转动带螺纹的调整螺钉178或者拧紧带螺纹的螺钉，直到柱塞160与固定的张力块的壳体142的前边缘161齐平。 随着柱塞160抵靠着前边缘161平齐，用于提供力的压缩装置170(即，串接布置的盘形垫圈)以适当的距离向内压缩，以提供给同步带72所需的力或张力。此外，所产生的力以固定张力块176的相反方向滑动滑板144，并且从而滑动惰轮150，以在同步带72上放置适当量的张力。 

在张紧器的应用中，安装板螺钉148没有完全拧紧，这允许带有轮的板沿着槽146移动。当盘堆压缩时，带中的张力同样增加。在柱塞为平齐的点处，板144可以通过收拧紧安装板螺钉148而固定至安装表面，从而设置适当的带张力。 

图19示出了根据本发明的张紧装置200的第二实施方案或者可选择的实施方案。如图19中所示，本发明的张紧装置200包括固定块202和可滑动块204，所述固定块202联接至用于支撑机器人转移机构30的水平滑动轴的支架66，所述可滑动块204相对于第一固定块是可调整的。第一固定块202和第二可滑动块204还分别包括在第一块202的第一边缘207上的齿206和在第二块204的第一边缘209上的齿208。固定块202的齿206接合并且牢固地保持同步带62的第一端，并且可滑动块204的齿208接合并且牢固地保持同步带62的第二端或者相对的端。 

固定块202还包括螺纹柱塞210，其与可滑动块204中的沉孔212对准。当螺纹柱塞210被拧紧而将螺纹柱塞210推动到可滑动块204的沉孔212中时，该螺纹柱塞压缩压缩机构214以用于提供力。根据此实施方案，张紧装置200还包括隔圈216。张紧器200可以被设计成使得当使用者或技术员拧紧螺纹柱塞210使得隔圈216与固定块202的顶表面平齐时，可以建立适当的挠曲距离，并且从而建立适当的力。所产生的力通过调整固定块202与可滑动块204之间的距离来向同步带62提供适当的张力。在一个实施方案中，用于提供力的压缩机构214可以是一个或更多个盘形垫圈，所述一个或更多个盘形垫圈为2至20个盘形垫圈、2-10个盘形垫圈、4-8个盘形垫圈或者约6个盘形垫圈。本申请已经了解，盘形垫圈可以在紧凑区域或者受限区域中产生大量的力。一般来说，在本发明的实践中可以使用任何已知的盘形垫圈，例如盘形垫圈可以是Belleville垫圈。根据此实施方案，一个或更多个盘形垫圈可以串接地、平行地或者以其任何组合 布置(例如，参见图20)。在另一实施方案中，用于提供力的压缩机构可以包括6个串接布置的盘形垫圈。在又一实施方案中，用于提供力的压缩机构可以是压缩弹簧。 

在操作中，螺纹柱塞210可以被拧紧或者拧到沉孔212中，从而使可滑动块204在第一方向朝着固定块202移动，从而使可滑动块204更接近固块202。拧紧螺纹柱塞210压缩压缩机构214，提供了导致同步带62上的张力的力。在一个实施方案中，在适当的对准之后，可滑动块204可以利用螺钉相对于固定块202固定或者锁定。 

控制器和用户界面 

检测系统2将包括系统控制器(例如，计算机控制系统)(未示出)和用于控制系统的各种操作和机构的固件。通常，用于控制系统的各种机构的操作的系统控制器和固件可以是对于本领域技术人员已知的任何已知的常规的控制器和固件。在一个实施方案中，控制器和固件将执行控制系统的各种机构所必需的所有操作，包括：系统内的标本容器的自动化装载、自动化转移、自动化检测和/或自动化卸载。控制器和固件还将提供系统内的标本容器的识别以及跟踪。在另一实施方案中，控制器和固件将控制转移机构的对准。例如，控制器可以提供机器人转移机构的精确的位置控制，以使机器人转移机构相对于与该机器人转移机构对接的其它机构或装置定位和对准，所述与机器人转移机构对接的其他机构或装置为比如保持结构或者搁物架的单个凹进部、分度器、容器返回口和/或废物槽。 

在另一实施方案中，如上文早先公开的，控制器和固件可以用来计算保持结构中每个单个凹进部相对于机器人转移机构的夹紧机构的精确的X位置或坐标和Y位置或坐标。根据此实施方案，如本文别处所述，一旦激光对准装置和保持结构或者搁物架相对于彼此适当地对准，则控制器然后可以精确地计算保持结构或者搁物架中每个单个凹进部的准确的X位置和Y位置。知道每个凹进部的精确的位置允许控制器精确地控制机器人头部的移动，以用于适当地使标本容器装载到保持结构或者搁物架中的特定的凹进部中或者从保持结构或者搁物架中特定的凹进部卸载标本容器。 

检测系统2还可以包括用户界面14和相关联的计算机控制系统，该计算机控制系统用于操作系统，包括装载机构、转移机构、搁物架、搅动设备、培育设备并且接收来自检测单元的测量。用户界面14还可以提供给操作员或者实验室技术员关于装载到检测系统中的容器的状态信息。用户界面可以包括以下特征中的一个或者更多个：(1)接触式屏幕显示；(2)触摸屏上的键盘；(3)系统状态；(4)阳性提醒；(5)与其他系统(DMS、LIS、BCES&其他检测或者识别仪器)的通信；(6)容器或者瓶的状态；(7)检索容器或者瓶；(8)可视和可听的阳性指示器；(9)USB接入(备份和外部系统接入)；以及(10)阳性、系统状态和错误信息的远程通知。 

Claims (26)

1.一种对准系统，所述对准系统用于建立和/或维持自动化检测系统中的自动化机器人转移机构相对于用于保持一个或更多个标本容器的保持结构的对准，所述对准系统包括：

(a)自动化检测系统，所述自动化检测系统用于处理标本容器，所述检测系统具有封闭内部室的壳体；

(b)保持结构，所述保持结构在所述内部室内，所述保持结构具有一个或更多个保持凹进部以用于保持单个标本容器，其中所述保持结构还包括一个或更多个基准点；

(c)自动化机器人转移机构，所述自动化机器人转移机构用于所述标本容器在所述内部室内的自动化转移，所述自动化机器人转移机构还包括夹紧机构和激光对准装置，所述激光对准装置是可操作的以检测所述一个或更多个基准点并且从而确定所述自动化转移机构相对于所述保持结构的原始位置；以及

(d)控制器，所述控制器用于确定所述一个或更多个保持凹进部相对于所述自动化转移机构相对于所述保持结构的所述原始位置的x位置和y位置。

2.根据权利要求2所述的对准系统，其中所述激光对准装置附接至可调整块，所述可调整块具有一对槽和一对螺钉，所述一对槽和所述一对螺钉是可操作的以用于相对于所述机器人转移机构调整所述激光对准装置。

3.根据权利要求1所述的对准系统，其中所述激光对准装置还包括对准工具，所述对准工具包括基准点，所述对准工具的所述基准点是可操作的以建立所述激光对准装置相对于所述机器人转移机构的对准。

4.根据权利要求3所述的对准系统，其中所述激光对准装置还包括第一调整机构，以用于所述激光对准装置相对于所述对准工具的所述基准点的调整。

5.根据权利要求3-4中任一项所述的对准系统，其中所述可调整的激光器还包括第二调整机构，以用于所述激光对准装置相对于所述对准工具的所述基准点的调整。

6.根据权利要求3-5中任一项所述的对准系统，其中所述对准工具还包括可移除的定位件，所述可移除的定位件包括水平的指示线和竖直的指示线，所述水平的指示线和竖直的指示线是可操作的以在x轴和y轴上建立所述夹紧机构相对于容器拾取站的对准。

7.根据前述权利要求中任一项所述的对准系统，其中所述单个保持凹进部还包括导入斜面，以将单个标本容器引导到所述保持凹进部中，并且从而校正当所述容器被装载到所述保持凹进部中时所述标本容器的任何未对准。

8.根据权利要求7所述的对准系统，其中所述导入斜面包括多个成角度的导入节点。

9.根据权利要求7所述的对准系统，其中所述导入斜面包括连续的锥形导入斜面。

10.根据前述权利要求中任一项所述的对准系统，还包括带张紧装置，所述带张紧装置是可操作以向一个或更多个同步带提供张力。

11.根据权利要求10所述的带张紧装置，其中所述压缩机构是压缩弹簧。

12.根据权利要求10-11中任一项所述的带张紧装置，其中所述带张紧装置还包括压缩机构，所述压缩机构包括一个或更多个盘形垫圈，其中所述盘形垫圈串接地、平行地或者以其组合布置。

13.根据前述权利要求中任一项所述的对准系统，其中所述夹紧机构包括2至6个夹紧指状物，所述夹紧指状物是可操作的以牢固地夹紧和/或保持所述标本容器。

14.根据权利要求13所述的对准系统，其中所述夹紧指状物还包括2个可相对的半圆形形状的夹紧指状物，其中所述半圆形形状的夹紧指状物界定夹持腔，所述夹持腔是可操作的以牢固地夹紧和/或保持所述标本容器。

15.根据权利要求14所述的对准系统，其中所述半圆形形状的夹紧指状物还包括可相对的一对成角度的对准节点，所述可相对的一对成角度的对准节点是可操作以使所述标本容器在所述夹持腔内居中。

16.根据权利要求13-15中任一项所述的对准系统，其中所述夹紧指状物还包括弹性体夹紧衬垫，所述弹性体夹紧衬垫是可操作的以牢固地保持所述容器。

17.一种用于建立和/或维持自动化转移机构相对于保持结构的对准的方法，所述方法包括：

(a)提供自动化机器人转移机构，所述自动化机器人转移机构具有机器人头部、夹紧机构和激光对准装置，所述夹紧机构用于围绕所述夹紧机构的中心线夹紧标本容器，所述激光对准装置附接至所述机器人头部，所述激光对准装置；

(b)提供保持结构，所述保持结构包括多个保持凹进部和一个或更多个基准点；

(c)用所述激光对准装置检测所述一个或更多个基准点，从而设置所述自动化机器人转移机构相对于所述保持结构的原始位置；以及

(d)使用控制器确定所述一个或更多个保持凹进部的x位置和y位置。

18.根据权利要求17所述的方法，其中使用对准工具将所述可调整的激光对准装置相对于所述机器人转移机构进行对准。

19.根据权利要求18所述的方法，其中所述对准工具还包括基准点，并且其中所述可调整的激光对准装置被调整以检测所述基准点以建立所述激光对准装置相对于所述机器人转移机构的对准，并且从而建立与所述夹紧机构的对准。

20.根据权利要求18-19中任一项所述的方法，其中所述对准工具还包括可移除的定位件，所述可移除的定位件包括水平的指示线和竖直的指示线，其中所述方法还包括使用所述水平的指示线和竖直的指示线在x轴和y轴上相对于容器拾取站对准所述夹紧机构。

21.一种带张紧装置，用于维持转移机构同步带上适当的张力，包括：

(a)机器人转移机构，所述机器人转移机构具有至少一个轴、沿着所述至少一个轴是可移动的机器人头部，和同步带；以及

(b)张紧装置，所述张紧装置是可操作的以向所述同步带提供张力，所述张紧装置包括：

i.滑板，所述滑板联接至张紧器壳体并且联接至惰轮；

ii.固定块和螺纹轴，其中所述螺纹轴相对于所述固定块是可移动的；

iii.张紧器壳体，所述张紧器壳体具有沉孔、柱塞和压缩机构，所述沉孔、柱塞和压缩机构是可操作的以提供力，其中所述柱塞相对于所述沉孔和所述压缩机构是可移动的；并且

其中所述螺纹轴是可操作的以将所述柱塞推动到所述沉孔中，从而压缩所述压缩机构并且向所述同步带提供张力。

22.根据权利要求17所述的带张紧装置，其中所述压缩机构是弹簧。

23.根据权利要求17所述的带张紧装置，其中所述压缩机构包括一个或更多个盘形垫圈，其中所述盘形垫圈串接地、平行地或者以其组合布置。

24.一种带张紧装置，用于维持转移机构同步带上的适当的张力，包括：

(a)机器人转移机构，所述机器人转移机构具有至少一个轴、沿着所述至少一个轴是可移动的机器人头部，和同步带；以及

(b)张紧装置，所述张紧装置是可操作的以向所述同步带提供张力，所述张紧装置包括：

i.固定块，所述固定块具有螺纹柱塞、压缩机构和多个齿，所述多个齿是可操作的以接合所述同步带的第一端，其中所述固定块联接至支撑所述机器人转移机构的支架；以及

iv.可滑动块，所述可滑动块具有沉孔、螺纹柱塞和多个齿，所述多个齿用于接合所述同步带的第二端，其中所述柱塞相对于所述沉孔和所述压缩机构是可移动的；并且

其中所述螺纹柱塞是可操作的以将所述柱塞驱动到所述沉孔中，从而压缩所述压缩机构并且向所述同步带提供张力。

25.根据权利要求24所述的带张紧装置，其中所述压缩机构是弹簧。

26.根据权利要求24所述的带张紧装置，其中所述压缩机构包括一个或更多个盘形垫圈，其中所述盘形垫圈串接地、平行地或者以其组合布置。