CN104395844B - 实验室系统和用于控制实验室系统的方法 - Google Patents

实验室系统和用于控制实验室系统的方法 Download PDF

Info

Publication number
CN104395844B
CN104395844B CN201480001664.8A CN201480001664A CN104395844B CN 104395844 B CN104395844 B CN 104395844B CN 201480001664 A CN201480001664 A CN 201480001664A CN 104395844 B CN104395844 B CN 104395844B
Authority
CN
China
Prior art keywords
order
subsystem
group
sbn
order group
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201480001664.8A
Other languages
English (en)
Other versions
CN104395844A (zh
Inventor
M·马
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Tecan Trading AG
Original Assignee
Tecan Trading AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Tecan Trading AG filed Critical Tecan Trading AG
Publication of CN104395844A publication Critical patent/CN104395844A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN104395844B publication Critical patent/CN104395844B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B15/00—Systems controlled by a computer
    • G05B15/02—Systems controlled by a computer electric
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B19/00—Programme-control systems
    • G05B19/02—Programme-control systems electric
    • G05B19/04—Programme control other than numerical control, i.e. in sequence controllers or logic controllers
    • G05B19/042—Programme control other than numerical control, i.e. in sequence controllers or logic controllers using digital processors
    • G05B19/0426—Programming the control sequence
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N35/00—Automatic analysis not limited to methods or materials provided for in any single one of groups G01N1/00 - G01N33/00; Handling materials therefor
    • G01N35/10—Devices for transferring samples or any liquids to, in, or from, the analysis apparatus, e.g. suction devices, injection devices
    • G01N35/1009—Characterised by arrangements for controlling the aspiration or dispense of liquids
    • G01N35/1011—Control of the position or alignment of the transfer device
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N35/00—Automatic analysis not limited to methods or materials provided for in any single one of groups G01N1/00 - G01N33/00; Handling materials therefor
    • G01N35/10—Devices for transferring samples or any liquids to, in, or from, the analysis apparatus, e.g. suction devices, injection devices
    • G01N35/1081—Devices for transferring samples or any liquids to, in, or from, the analysis apparatus, e.g. suction devices, injection devices characterised by the means for relatively moving the transfer device and the containers in an horizontal plane
    • G01N35/109—Devices for transferring samples or any liquids to, in, or from, the analysis apparatus, e.g. suction devices, injection devices characterised by the means for relatively moving the transfer device and the containers in an horizontal plane with two horizontal degrees of freedom
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01L—CHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
    • B01L3/00—Containers or dishes for laboratory use, e.g. laboratory glassware; Droppers
    • B01L3/02—Burettes; Pipettes
    • B01L3/0289—Apparatus for withdrawing or distributing predetermined quantities of fluid
    • B01L3/0293—Apparatus for withdrawing or distributing predetermined quantities of fluid for liquids
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N35/00—Automatic analysis not limited to methods or materials provided for in any single one of groups G01N1/00 - G01N33/00; Handling materials therefor
    • G01N35/10—Devices for transferring samples or any liquids to, in, or from, the analysis apparatus, e.g. suction devices, injection devices
    • G01N35/1065—Multiple transfer devices
    • G01N2035/1076—Multiple transfer devices plurality or independently movable heads
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05B—CONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B2219/00—Program-control systems
    • G05B2219/20—Pc systems
    • G05B2219/25—Pc structure of the system
    • G05B2219/25482—Synchronize several sequential processes, adjust

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Selective Calling Equipment (AREA)
  • Automatic Analysis And Handling Materials Therefor (AREA)
  • Executing Machine-Instructions (AREA)
  • Programmable Controllers (AREA)
  • Information Retrieval, Db Structures And Fs Structures Therefor (AREA)

Abstract

一种实验室系统(100)以及用于控制实验室系统(100)的方法，所述实验室系统包括：多个子系统(SB1到SBn)；每一子系统(SB1到SBn)构造成接收并且实施命令(C)；以及主控制装置(1)，所述主控制装置构造成同时处理同一命令组(CG)内的命令组(CG)和/或命令(C)；依序处理不同命令组(CG)的命令组(CG)和/或命令(C)；并且在命令组(CG)内，处理分组成命令组(CG)的命令组(CG)和/或命令(C)，之后再处理其它命令(C)命令组(CG)和/或命令(C)。

Description

实验室系统和用于控制实验室系统的方法
优先权
本申请案主张美国专利申请案13/739,455的优先权。
技术领域
本发明涉及一种实验室系统，该实验室系统包括构造成接收并且执行命令的多个子系统。
背景技术
当将命令定址到实验室系统的不同子系统时，需要在子系统之间的同步以及协调，以或者避免装置的碰撞和/或以提高整体的生产能力以及效率。
这在过去已通过预定义子系统之间的关系而得以解决。然而，在系统的操作(例如，机械臂的动作、致动器的激活、状态报告)期间使用系统构造或子系统查询预定义此类关系或者在能力以及时间消耗上受限或者需要处理多个子系统响应，并且因此增加了系统控制设计的复杂性。
一些已知的系统采用命令格式设计，其中命令发送到子系统以进行实施，接着子系统在完成命令时报告回响应。
此外，命令格式设计已在使用，其中发送到子系统的命令可以包括将一个接一个依序执行的指令的连接。指令的连接从而允许子系统在报告响应之前依序执行多个操作。为了将命令定址到其它子系统，执行相同的方法对不同的子系统进行定址(例如，通过使用子系统标识符)。由于在子系统之间不存在指定的预定义关系，因此用户或更高级别的控制系统负责协调运动并且管理来自子系统的所有个别响应。总之，随着更多的子系统引入到系统中，系统的复杂性大大增加。
在其中经常添加、移除或重新构造子系统的系统中，此问题进一步加剧。
发明所要解决的技术问题
因此，本发明的目的在于提供一种实验室系统，例如实验室液体处理系统，所述系统克服这些缺点并且提供灵活且有效的系统，以确保在每次重新构造或改变实验室系统内的子系统时避免子系统/装置的碰撞，而不需要预定义/重新定义每一子系统之间的关系，从而允许动态地定义子系统的协调。
本发明的另一个目的在于提供一种方法，所述方法用于以灵活且有效的方式控制实验室系统，同时确保在每次重新构造或改变实验室系统内的子系统时避免子系统/装置的碰撞，而不需要预定义/重新定义每一子系统之间的关系，从而允许动态地定义子系统的协调。
发明内容
以上所确定的本发明的目的通过一种实验室系统来解决，所述实验室系统包括：多个子系统，每一子系统构造成接收并且执行命令；以及主控制装置，所述主控制装置构造成处理命令串并且向相对应的子系统发送命令。命令串包括一个或多个命令组和/或一个或多个命令。换句话说，命令以及命令组可以嵌套在分组的多个级别上。
预期的子系统操作的顺序根据本发明以发送到主控制装置的命令串进行编码。子系统的协调/同步经由此命令串动态地定义。为处理以上格式的命令串，主控制装置构造成如下：
-在同时发送同一命令组内的命令之前同时处理命令组；并且
-依序处理命令组和/或发送不在同一命令组内的命令。
主控制装置以递归方式处理输入命令串(所述命令串是命令组或个别命令)，每次输入嵌套的命令组内部的一个级别，当级别达到调用命令自身(即不进行分组)时向对应的子系统发送个别命令。
以上所确定的本发明的另一目的通过一种用于控制实验室系统的方法来解决，所述实验室系统具有多个子系统，所述子系统构造成接收并且执行命令。所述控制通过将命令串发送到实验室系统的主控制装置以进行处理来实施，所述方法包括以下步骤：
I)将待同时处理的命令和/或命令组分组成对应的命令组；
II)连接待依序处理的命令和/或命令组；以及
III)将具有更高执行优先级的命令和/或命令组分组成对应的命令组。
所述控制方法以递归方式对命令“进行编码”，每次对一个“更深”级别的命令和/或命令组进行分组并且对将由对应的子系统执行的个别命令调用自身进行编码，即不进行分组。通过将具有更高执行优先级的命令和/或命令组分组成对应的命令组，本发明的方法允许将所希望的执行的顺序/优先序“编码”成命令串。
发明效果
本发明的最重要的优点之一是经由发送到实验室系统的主控制装置上的命令串来动态地定义子系统的协调/同步。不需要在子系统之间的预定义关系。经处理的命令串的整体结果可以由主控制装置进行报告，因此排除了子系统在命令串执行期间报告的多个中间响应。
附图说明
本发明的进一步的特征以及优点将在下文中借助于描述并且通过参考附图来进行详细描述。所述附图示出：
图1作为根据本发明的示例性实验室系统的机器人系统的透视图；
图2图1所示示例性实验室系统的极具象征性的透视表示；
图3A根据本发明的命令串的说明性表示，所述命令串包括将依序执行的两个命令组；
图3B根据本发明的命令串的说明性表示，所述命令串由一个命令组组成，所述命令组自身包括将同时执行的两个命令组在内；
图3C根据本发明的命令串的说明性表示，所述命令串包括将一个接一个依序执行的两个命令组，第一命令组其自身包括将同时执行的两个命令组在内，而后一命令组包括将同时执行的多个命令；以及
图4作为根据本发明的另一示例性实验室系统的稀释器系统的极具象征性的透视表示。
注意：图式并未按比例绘制，且仅作为图示而提供并且仅用于更好地理解而不是限定本发明的范围。从这些图式中不应暗示本发明的任何特征的限制性。
具体实施方式
在本专利申请中将使用某些术语，这些术语的表述不应解释为受所选择的特定术语限制，而是作为涉及特定术语背后的一般概念。
术语“实验室系统”将在其广义上进行使用，包括但不限于实验室机器人系统，例如液体处理系统、稀释器等。与实验室系统相关的术语“子系统”应用来指实验室系统的任何可定址组件或组件的集合，包括但不限于稀释器；致动器；传感器；泵；指示装置；等。在图1和2中所图示的本发明的实施例中，子系统是六轴机器人系统(实验室系统100)的机械臂SB1到SB6、相应地两个附接装置SB7以及SB8。
术语“主控制装置”应用来指实验室系统的任何类型的硬件或软件组件，所述硬件或软件组件适合于接收以及处理命令串，并且适合于与所述子系统进行通信，即发送命令、相应地接收响应信号，例如正常响应、相应地错误响应。
术语“指令I”应用来指实验室系统100的子系统SB或子系统SB内的装置中的任一者能够接收/解释并且执行的任何单个或集合指令I。例如就机械臂SB1到SB6来说，此类指令I包括但不限于线性运动的指令、与例如距离等参数相关联的指令。另一个示例性指令I将是子系统的初始化(将不具有参数的指令)。就例如吸移装置等像SB7或SB8一样的附接装置来说，指令I可能是“拾取”，其中指令参数IP限定待吸入的量。
术语“命令C”应用来指与子系统相关联的个别指令I或指令I的连接，命令C优选包括子系统标识符SI。
术语“命令组CG”应指命令C的集合或组，但是可以包括多个级别上嵌套的命令组CG。命令串CS可以包括仅一个命令组CG或命令C和/或命令组CG的连接或其任何组合。换句话说，每一命令组CG是命令串CS，但是每一命令串CS不一定是命令组CG。
当指命令组或命令时，术语“最高级别”的组应意指命令串内所指的单个最高级别的分组而不是在此最高级别以下的分组。
当指在命令组CG或命令串CS“内”的内部命令C和/或命令组CG时，在本发明的上下文中，命令C和/或命令组CG的集合应意指在“其下的分组级别”中包含的命令C和/或命令组CG。
与命令串CS、相应地命令组CG相关的术语“处理”包括但不限于：识别被处理的命令组CG内的个别命令和/或命令组CG；以递归方式处理在其中含有的命令组CG、相应地向相对应的子系统SB发送命令C。
术语“之前”应意指仅在上一个步骤完成后才开始下一个步骤(命令组的处理或命令的发送)。换句话说，术语“之前”赋予依序的特定顺序。
当指命令组CG的处理、相应地命令C的发送时，术语“同时”应理解为就有关的系统的功能性而言同时。根据控制装置(例如，单芯系统)的实施方案以及实验室系统的组件(例如，正在使用的串行/总线通信协议)之间的传送的实施方案，同时性可能是由基础硬件和/或软件模拟的明显的同时性。
当指命令组CG的处理、相应地命令C的发送时，术语“依序”应理解为主控制装置“等待”上一个命令组CG被处理、相应地上一个发送的命令C被执行，随后再处理下一个命令组CG、相应地发送下一个命令C。
术语“分隔符”应在其广义上进行解释，任何字母表示的单个元素(例如字符；二进制序列；信号电平)都可以用作分隔符。
预期的子系统操作的顺序根据本发明以发送到主控制装置1的命令串CS进行编码。子系统SB的协调/同步经由此命令串CS动态地定义。为处理以上格式的命令串CS，主控制装置1构造成如下：
-在同时发送同一命令组CG内的命令C之前同时处理命令组CG；以及
-依序处理命令组CG、相应地发送不在同一命令组CG内的命令C。
换句话说，本发明的主控制装置1如下处理包括命令C和/或命令组CG的命令串CS，以及包括命令C和/或命令组CG的每一命令组CG：
a)主控制装置1构造成验证正处理的命令串CS是否是一个单个的命令组CG。优选地，通过由一对命令组分隔符CGD围封命令，将命令分组成命令组CG，主控制装置1验证其处理的命令串CS是否以一对命令组分隔符CGD开始以及结束。
如果情况如此，则：
a.1)主控制装置1以递归方式同时处理命令串CS内的每一命令组CG。通过主控制装置1进行的命令串CS的处理的递归性质将导致过程回到以上步骤a)，其中输入命令串CS实际上是命令组CG中的一者，单个命令组CG内的命令串CS已经分成所述命令组CG。
a.2)在步骤a.1)完成之后，主控制装置1同时将命令串CS内(即在同一命令组CG内)的每一命令C发送到相对应的子系统SB1到SBn以进行执行；
b)如果所处理的命令串CS不是一个单个的命令组CG(即，命令串CS或者不包括命令组CG或者命令串CS包括一个以上不同的命令组CG、或命令组以及一个或多个命令C)，那么主控制装置1构造成依序处理命令串CS的每一命令组CG、相应地将正处理的命令组CG的每一命令C发送到相对应的子系统SB1到SBn以用于执行。在示例性实施例中，此依序执行遵循从左到右的方案。
总结：包含在同一命令组CG内的命令C以及命令组CG得到同时(即并行)处理/执行，而不在同一命令组中的命令C以及命令组CG得到依序处理/执行(即一个接一个)。不在同一组中可能意指是不同命令组CG的一部分或根本不是命令组CG的一部分。
根据本发明的优选实施例，每一命令组CG由一对命令组分隔符CGD围封。在此情况下，通过识别这些命令组分隔符CGD来执行将命令串CS分成命令组。
此外，每一命令C可以由命令分隔符CD分隔开，并且每一子系统SB1到SBn由对应的命令C内的子系统标识符SI标识。因此通过识别这些命令分隔符CD来执行将命令串CS拆分成命令C，并且基于子系统标识符SI将命令发送到特定子系统SB。
在优选实施例中，为执行命令C，每一子系统SB1到SBn构造成依序执行命令C内的所有指令I，每一指令I由指令标识符ID标识，每一指令I任选地包括一个或多个指令参数IP。
在又另一实施例中，每一子系统SB1到SBn构造成使得一旦已经成功地执行命令C内的所有指令I即向主控制装置1发回子系统正常响应，并且在不能成功地执行指令I时立即向主控制装置1发回子系统错误响应，所述子系统错误响应优选地包含其不能执行的任选地附有错误码的命令分隔符CD以及指令标识符ID。
在又另一实施例中，除了子系统正常的响应之外或替代地，每一子系统SB1到SBn可构造成(例如)发起事件，每一事件触发从对应的子系统SB1到SBn到主控制装置1的响应，每一响应包括子系统数据，例如所测得的参数值、子系统的状态信息等。
每一子系统SB1到SBn可构造成在符合特定条件(例如，所测得的参数是外部设定边界值)时发起此类事件。
替代地或另外，每一子系统SB1到SBn可构造成在一定(预设的或可借助于指令参数IP构造的)时间间隔下发起事件以用于使数据流到主控制装置1。
主控制装置1可以构造成使得一旦命令串CS内的所有待处理的命令C已经由对应的子系统SB1到SBn成功地实施即产生系统正常响应，并且在接收到子系统错误响应时立即产生系统错误响应。
根据本发明的一个优选实施例，命令串由字母数字字符表示，其中：
-圆括号()用作一对命令组分隔符CGD；
-斜线/用作命令分隔符CD；
-每一命令C以数字的子系统标识符SI开始；以及
-指令I由英文字母或特殊字符标识，因为指令标识符ID后面任选地跟一个或多个指令参数IP，每一参数用逗号,分隔。
因此，分组级别表示为嵌套的圆括号。在此实施例中，术语命令串CS的“最高级别”的组将意指考虑由最外层一对圆括号而不是在最外层一对圆括号内的圆括号进行的分组。例如，命令串“(/1Z(/3Z)/2Z)”的最高级别的组是整个命令串CS。在此最高级别命令组CG内的内部命令组CG将是“(/3Z)”。同样在此实施例中，通过验证这些命令和/或命令组是否在同一对圆括号内，就能容易地区别所述命令和/或命令组是否在同一命令组内。
在指在命令组CG或命令串CS“内”的内部命令C和/或命令组CG时，在此实施例中，命令C和/或命令组CG的集合应意指在分隔命令串CS的一对圆括号之间包含的命令C和/或命令组CG。
在下文中，将参考命令串的此特别有利的表示并且参考图1到3B的示例性实验室系统100详细地说明本发明的概念。
假定Z是初始化指令，初始化子系统SB1将由以下命令表示：
/1Z
在完成初始化时，子系统SB1将向主控制装置1提供回子系统正常响应。指令I的连接将允许子系统SB在发回响应之前依序执行多个指令I。下面的命令C的实例将初始化子系统SB1(指令‘Z’)，其后是由参数50、相应地100表示的两个绝对运动，假定‘A’是用于绝对运动的指令标识符ID(指令‘A100’以及‘A50’)：
/1ZA100A50
为了将命令C定址到其它子系统SB，使用不同的子系统标识符SI执行相同的方法。因为不需要在实验室系统100内的子系统SB之间的预定义关系，所以可以借助于发送到主控制装置1上的命令串CS来动态地定义子系统SB的协调。经处理的、相应地经实施/执行的命令串的整体结果作为系统正常响应由主控制装置1报告回(优选地以相同的格式)，因此排除了子系统在命令串CS执行期间报告多个响应。
图1和2示出了具有六轴(子系统SB1到SB6)以及两个附接装置(子系统SB7以及SB8)的作为实验室系统100的示例性机器人系统。图1示出此类实验室系统100的透视图而图2描绘同一实验室系统100的象征性表示。
为了初始化系统100并且避免当如此做时碰撞到实验室器皿，轴3以及6，即子系统SB3以及SB6首先经同时初始化并且移动到它们的最高位置处。在子系统3完成初始化命令的执行之后轴1以及2(子系统SB1以及SB2)同时进行初始化。类似地，在子系统6完成初始化命令的执行之后轴4以及5(子系统SB4以及SB5)同时进行初始化。由于SB3以及SB6可能具有不同的初始化参数，因此SB3以及SB6完成初始化命令所经历的时间也可能不同。因此子系统SB1以及SB2对比SB4以及SB5经单独地处理，即，它们的初始化将独立进行。因此这些初始化可以同时执行。
附接装置7和8(子系统SB7以及SB8)视为不同的独立实体并且因此在轴3以及6(子系统SB3以及SB6)的初始化期间同时进行初始化。实验室系统100报告回系统正常的响应(指示命令串CS的无错误处理，所有命令C由每一子系统SB成功地实施并且每一命令C内的每一指令I成功地执行)。
根据本发明的命令串格式(即，实验室系统100构造成分别处理、相应地执行的命令串CS格式)利用将命令C分组成命令组CS(在所示的实施例中分组由一对圆括号表示)来界定子系统SB之间的关系，并且由此对每一命令C、相应地指令I的执行的顺序以及相关性“进行编码”。
以下命令串CS的实例对同时使轴1以及2(SB1以及SB2)初始化的过程“进行编码”，其中在同一命令组CG(此处由一对圆括号分隔)中的命令C同时执行：
(/1Z/2Z)或(/2Z/1Z)
不同组内的子系统SB可以具有不同的执行优先级，因此在初始化轴1以及2(SB1以及SB2)的组之前初始化轴3(SB3)将以以下命令串CS“进行编码”：
(/3Z)(/1Z/2Z)
因为以上命令串CS并不仅由一个命令组CG构成(在所描绘的实例中，从整个命令串CS不围封在一对圆括号中的事实显而易见)而是包括两个不同的命令组CG，所以命令C‘(/3Z)’以及命令组CG‘(/1Z/2Z)’将因它们属于不同的命令组CG而依序处理。在所示的示例性实施例中，命令C和/或命令组CG和/或命令内的指令I的处理/执行的顺序是从左到右。然而，只要命令串CS的格式在编码器以及解码器侧上相同，就可以应用任何其它方案。由于在第一组中仅存在一个子系统SB3，因此以上命令串CS可以简化为：
/3Z(/1Z/2Z)
因为在以上命令串中，命令‘/3Z’以及命令组‘(/1Z/2Z)’不在同一命令组CG内(第一个根本不属于任何命令组)，所以命令‘/3Z’以及命令组‘(/1Z/2Z)’依序执行。
命令组分隔符CGD(在所示的实例中是一对圆括号)赋予与由圆括号所赋予的执行的数学顺序类似的执行优先级。由于内部“嵌套的”命令组CG具有更高执行优先级(由于在同一命令组CG内，命令组CG在命令C之前执行，所以以上命令串还可以写为：
((/3Z)/1Z/2Z)
在此情况下，因为命令串CS仅由一个命令组CG构成(在所描绘的实例中，从整个命令串CS围封在一对圆括号中的事实显而易见)，所以“内部”命令串CS(即，在一对命令组分隔符CGS内的命令串CS)内的命令组CG在命令C同时发送到SB1、相应地SB2之前进行处理。由于在同一命令组CG内不存在序列性，因此以上命令串CS还可以写为：
(/1Z(/3Z)/2Z)或(/1Z/2Z(/3Z))
以上示例性命令串CS在同时使SB1以及SB2初始化之前对SB3的初始化进行编码。基于相同的概念，相同的命令串CS可以在SB4以及SB5之前应用于SB6，如下所示：
((/6Z)/4Z/5Z)或(/4Z(/6Z)/5Z)或(/4Z/5Z(/6Z))
连接依序使轴(子系统)SB1、SB2以及SB3的组以及轴(子系统)SB4、SB5以及SB6的组初始化的顺序(由于对应的内部命令组属于不同的“最高级别”命令组而存在序列性)中的两个结果：
((/3Z)/1Z/2Z)((/6Z)/4Z/5Z)
以上命令串CS的概念在图3A上进行图示，其中不属于同一命令组的命令串CS“的”命令组1.CG以及2.CG以虚线、相应地加点的虚线圈住，并且整个命令串CS由矩形围绕。通过使用符号“>>”图示命令串CS“的”命令组1.CG以及2.CG的依序执行。
为了对轴SB1、SB2以及SB3的组以及轴SB4、SB5以及SB6的组施加同时/并行的初始化，将两个相对应的命令组1.CG以及2.CG分组成同一命令组CG：
(((/3Z)/1Z/2Z)((/6Z)/4Z/5Z))
注意：所示的串中插入了额外的空隙以强调不同的命令组。
以上命令串CS的概念在图3B上进行图示，其中同一命令组CG的命令组1.CG以及2.CG以虚线、相应地加点的虚线圈住。如此图上可见，整个命令串CS仅由一个命令组0.CG(用实线圈住)构成。因为图3B的命令组1.CG以及2.CG在同一命令组0.CG内，所以它们得到同时处理。通过使用符号“||”图示命令串CS“内”的命令组1.CG以及2.CG的同时执行。
以上命令串CS到本发明的实验室系统100上的发送将首先同时初始化轴SB3以及SB6。由于SB1以及SB2对比SB4以及SB5在不同组中，因此SB1以及SB2的初始化不需要跟随在SB6的初始化之后(即，依序进行)，且反之亦然。
结合独立的附接装置7以及8(SB7以及)的同时初始化，整体初始化可以经“编码”成以下命令串CS：
(((/3Z)/1Z/2Z)((/6Z)/4Z/5Z)(/7Z/8Z))
一旦可以明显看出以上命令串CS作为整体仅由一个“最高级别”的命令组CG构成(从整个命令串CS围封在一对圆括号中的事实显而易见)。因此，整个命令串CS内的所有“内部”命令组CG同时处理，即，命令组‘((/3Z)/1Z/2Z)’以及‘((/6Z)/4Z/5Z)’以及‘(/7Z/8Z)’因为它们全部在同一“最高级别”的命令组CG内而同时处理。因为SB3以及SB6的初始化命令各自自身形成命令组CG，所以这些命令组CG(命令组CG仅包括一个命令C，而所述一个命令C又仅包括一个指令I)首先处理。
在用于初始化系统100的命令串CS之后，可以附加用于后续6轴同时运动的命令串CS：
(((/3Z)/1Z/2Z)((/6Z)/4Z/5Z)(/7Z/8Z))(/1A10/2A10/3A20/4A10/5A20/6A20)
以上命令串CS的概念在图3C上进行图解说明，其中在用实线圈住的同一命令组0.CG内，用虚线、相应地加点的虚线圈住命令组1.CG以及2.CG，并且依序后续的命令组3.CG(因为相对应的命令C在同一命令组3CG内而用于6轴同时运动)用点线圈住。
因为在以上以及在图3C中可见，整个命令串CS包括两个“最高级别”的命令组0.CG以及3.CG，前一命令组0.CG表示包括两个“内部”命令组1.CG以及2.CG的初始化同时处理，而命令串CS的后一命令组3.CG表示后续的6轴运动。因此，(由于0.CG以及3.CG不在同一命令组CG中)，通过使用符号“>>”图解说明初始化以及6轴的同时运动依序执行。
除初始化以及运动相关的命令C外，还可以对例如报告命令C等进行分组从而产生协调的动作以及来自子系统SB的响应的混合。
作为本发明的实验室系统的另一实例，图4描绘稀释器系统的极具象征性的透视表示，所述稀释器系统包括作为子系统SB10的三通阀、作为子系统SB11用于上下移动稀释器的针筒的线性致动器、作为子系统SB12的泵、储槽R以及作为子系统SB13用于在样板200的孔201到203之间移动针筒S的线性致动器。
对于图4的稀释器系统，以下处理：
-同时初始化(指令“Z”)全部子系统SB10到SB12；
-同时将三通阀SB10设定到位置Pos.1(具有指令参数“1”的指令“S”)并且降低针筒S(SB11的具有参数“10”的指令“A”)；
-经由针筒S抽吸5ml样本(通过到泵SB12的具有参数“5”的指令“P”)；
-升高针筒S(SB11的具有参数“-10”的指令“A”)；
-将针筒S从样板的孔201移动到孔202(到SB13的具有参数“2”的指令“M”)；
-降低针筒S(SB11的具有参数“10”的指令“A”)；
-经由针筒S分配5ml样本(到泵SB12的具有参数“5”的指令“D”)；
-将三通阀SB10设定到位置Pos.2(具有指令参数“2”的指令“S”)；
-同时从储槽抽吸15ml液体(到泵SB12的具有参数“15”的指令“P”)并且
-升高针筒S(具有参数“-10”的指令“A”)；
-随后将针筒S从样板的孔202移动到孔203(到SB13的具有参数“3”的指令“M”)；
-随后将针筒S降低至孔203(SB11的具有参数“10”的指令“A”)；
-将三通阀SB10设定到位置Pos.1(具有指令参数“1”的指令“S”)；
-使用至孔203中的15ml系统液体冲洗针筒S(到泵SB12的具有参数“15”的指令“D”)。
可以根据本发明“编码”成以下命令串CS：
(/10Z/11Z/12Z/13Z)
(/10S1/11A10)
(/12P5)
(/11A-10)
(/13M2)
(/11A10)
(/12D5)
(/10S2)
((/12P15)(((/11A-10)/13M3)/11A10))
(/10S1)
(/12D15)
注意：以上命令串CS已经分到分隔线中；已经引入额外的空隙并且已经使用粗体字、对应地斜体字来简化与以上处理的每一步骤相关联的命令组的识别。
作为本发明的另一实施例的一个实例，其中每一子系统SB1到SBn构造成使得能够发起事件，并且说明数据从子系统串流到主控制装置1，到子系统SB8的以下命令C实现压力监测并且执行液体抽吸，其中‘o’是具有2个指令参数IP的构造指令并且指令‘P’是抽吸1000增量液：
/8o0,1P1000
以上命令C“/8o0,1P1000”包括两个依序执行的指令“o0,1”以及“P1000”。一旦执行了“o0,1”，即使得能够进行压力监测，并且随后执行抽吸1000增量液的指令。应注意，指令“o0,1”不是用于执行压力监测而是用于使得能够进行压力监测。因此下一个指令“P1000”(抽吸)在已经使得能够进行压力监测之后立即执行，而不是在结束/完成压力监测之后执行。在以上命令C的执行之后，例如以下所列响应(假定“！”是事件的指令标识符ID)等响应的“串流”从子系统SB8发送到主控制装置1(因为压力监测一直继续到包括用以停用压力监测的相对应的指令I的命令C发送到子系统SB8为止，所以此处仅列举响应的一部分)：
！033FF8DFF8DFF8D
！033FF8CFF8BFF8B
！033FF8BFF8CFF8D
！033FF8DFF8BFF8D
！033FF8FFF8FFF8B
！033FF8EFF8FFF8D
！033FF8DFF8CFF8A
！033FF8DFF8DFF8E
！033FF8FFF8EFF8F
！033FF8DFF8CFF8E
！033FF8DFF8BFF8E
！033FF8CFF8EFF8C
！033FF8BFF8DFF8E
！033FF90FF91FF8B
！033FF8DFF8DFF8F
！033FF8DFF8DFF8E
！033FF8BFF8BFF8D
！033FF8DFF8CFF8D
！033FF8CFF8DFF8C
！033FF8EFF8FFF8E
！033FF8DFF8DFF8C
！033FF8DFF8CFF8C
！033FF8CFF8CFF8F
！033FF8CFF8DFF8F
！033FF8EFF8DFF8E
应理解，在不脱离如所附权利要求书所限定的本发明的范围的情况下可以基于上文描述的特定结构采用多种变化形式。
符号说明：
实验室系统 100
主控制装置 1
子系统 SB1-SBn
命令 C
指令 I
指令标识符 ID
命令组 CG
命令组分隔符 CGD
命令分隔符 CD
子系统标识符 SI
指令参数 IP
储槽 R
样板 200
(样板的)孔 201-203

Claims (15)

1.一种实验室系统(100)，包括：
－多个子系统(SB1到SBn)；每一子系统(SB1到SBn)构造成接收并且执行命令(C)；以及
－主控制装置(1)，所述主控制装置构造成处理命令串(CS)并且向相对应的子系统(SB1到SBn)发送命令；
其中，所述命令串(CS)包括一个或多个命令(C)和/或一个或多个命令组(CG)，并且
其中，每一命令组(CG)包括一个或多个命令(C)和/或一个或多个命令组(CG)，并且
其中一个或多个命令(C)和/或一个或多个命令组(CG)能够嵌套在所述命令串(CS)中的分组的多个级别上；
其特征在于，所述主控制装置(1)构造成：
－在将包括在同一命令组(CG)内的所述命令(C)同时发送到所述相对应的子系统(SB1到SBn)之前同时处理包括在所述同一命令组(CG)内的所述一个或多个命令(C)和/或一个或多个命令组(CG)；以及
－依序处理未包括在所述同一命令组(CG)内的所述一个或多个命令(C)和/或一个或多个命令组(CG)，并将未包括在所述同一命令组(CG)内的所述命令(C)依序发送到所述相对应的子系统(SB1到SBn)，
并且其中，嵌套在某一命令组(CG)中的命令组(CG)具有更高执行优先级，并且在包括在所述某一命令组(CG)中的命令(C)之前执行，并且
其中，所述主控制装置(1)进一步构造成以递归方式处理所述命令串，每次输入所述嵌套的命令组(CG)内部的一个级别，并且当级别达到所述命令(C)不进行分组时向所述相对应的子系统(SB1到SBn)发送个别命令(C)。
2.根据权利要求1所述的实验室系统(100)，
其特征在于，每一命令组(CG)由一对命令组分隔符(CGD)围封。
3.根据权利要求2所述的实验室系统(100)，
其特征在于：
－每一命令(C)由命令分隔符(CD)分隔开；以及
－每一子系统(SB1到SBn)由所述对应的命令(C)内的子系统标识符(SI)标识。
4.根据权利要求3所述的实验室系统(100)，
其特征在于，所述主控制装置(1)构造成基于由一对命令组分隔符(CGD)围封的每一命令组(CG)以及由命令分隔符(CD)分隔开的命令(C)将所述命令串(CS)分成命令组(CG)和/或命令(C)。
5.根据权利要求4所述的实验室系统(100)，
其特征在于，为了执行所述命令(C)，每一子系统(SB1到SBn)构造成依序执行所述命令(C)内的所有指令(I)，每一指令(I)由指令标识符(ID)标识，每一指令(I)任选地包括一个或多个指令参数(IP)。
6.根据权利要求5所述的实验室系统(100)，
其特征在于，每一子系统(SB1到SBn)构造成使得一旦已经成功地执行所述命令(C)内的所有指令(I)即向所述主控制装置(1)发回子系统正常响应，并且在不能成功地执行指令(I)时立即向所述主控制装置(1)发回子系统错误响应，所述子系统错误响应优选地包含其不能执行的任选地附有错误码的命令分隔符(CD)以及所述指令标识符(ID)。
7.根据权利要求5或6所述的实验室系统(100)，
其特征在于，每一子系统(SB1到SBn)可构造以借助于相对应的发起一个或多个事件的指令(I)来执行此操作，每一事件触发从所述对应的子系统(SB1到SBn)到所述主控制装置(1)的响应，每一响应包括子系统数据。
8.根据权利要求7所述的实验室系统(100)，
其特征在于，每一子系统(SB1到SBn)可构造以在预设的时间间隔下或在可构造的时间间隔下发起所述事件，以用于使子系统数据从所述对应的子系统(SB1到SBn)流到所述主控制装置(1)。
9.根据权利要求6所述的实验室系统(100)，
其特征在于，所述主控制装置(1)构造成使得一旦所述命令串(CS)内的所有待处理的命令(C)已经由所述对应的子系统(SB1到SBn)成功地执行即产生系统正常响应，并且在接收到子系统错误响应时立即产生系统错误响应。
10.根据权利要求1所述的实验室系统(100)，
其特征在于，发送到所述相对应的子系统(SB1到SBn)的经依序处理的命令组(CG)、相应地命令(C)的顺序基于根据以下方案的任一者处理的命令串(CS)来确定：
－先进先出FIFO；
－后进先出LIFO；
－从左到右；或
－从右到左。
11.一种用于控制实验室系统(100)的方法，所述实验室系统包括：多个子系统(SB1到SBn)，每一子系统构造成接收并且执行命令(C)；以及主控制装置(1)，所述主控制装置构造成处理命令串(CS)，其中所述命令串(CS)包括一个或多个命令(C)和/或一个或多个命令组(CG)，并且其中每一命令组(CG)包括一个或多个命令(C)和/或一个或多个命令组(CG)，并且其中一个或多个命令(C)和/或一个或多个命令组(CG)能够嵌套在所述命令串(CS)中的分组的多个级别上，所述方法包括以下步骤：
I)将具有更高执行优先级的一个或多个命令(C)和/或一个或多个命令组(CG)分组成所述命令串(CS)中的对应的命令组(CG)；
II)连接一个或多个命令(C)和/或一个或多个所述对应的命令组(CG)以构成所述命令串(CS)；以及
III)在将包括在同一命令组(CG)内的所述命令(C)同时发送到所述相对应的子系统(SB1到SBn)之前同时处理包括在所述同一命令组(CG)内的所述一个或多个命令(C)和/或一个或多个命令组(CG)；以及
IV)依序处理未包括在所述同一命令组(CG)内的所述一个或多个命令(C)和/或一个或多个命令组(CG)，并将未包括在所述同一命令组(CG)内的所述命令(C)依序发送到所述相对应的子系统(SB1到SBn)，
其中，嵌套在某一命令组(CG)中的命令组(CG)具有更高执行优先级，并且在包括在所述某一命令组(CG)中的命令(C)之前执行，并且其中，所述命令串(CS)由所述主控制装置(1)以递归方式处理，每次输入所述嵌套的命令组(CG)内部的一个级别，并且当级别达到所述命令(C)不进行分组时向所述相对应的子系统(SB1到SBn)发送个别命令(C)。
12.根据权利要求11所述的用于控制实验室系统(100)的方法，其特征在于，进一步包括将所述包括命令(C)和/或命令组(CG)的命令串(CS)发送到所述实验室系统(100)的所述主控制装置(1)以进行处理的步骤。
13.根据权利要求12所述的用于控制实验室系统(100)的方法，其特征在于，步骤I)包括通过一对命令组分隔符(CGD)围封所述一个或多个命令(C)、相应地所述命令组(CG)的步骤。
14.根据权利要求13所述的用于控制实验室系统(100)的方法，其特征在于，进一步包括以下步骤：
－通过命令分隔符(CD)分隔开每一命令(C)；
－通过所述对应的命令(C)内的子系统标识符(SI)识别每一子系统(SB1到SBn)以执行命令(C)。
15.根据权利要求14所述的用于控制实验室系统(100)的方法，其特征在于，进一步包括以下步骤：
－将即将由子系统(SB1到SBn)依序执行的所有指令(I)连接成对应的命令(C)，
－通过指令标识符(ID)识别将由子系统(SB1到SBn)执行的每一指令(I)；
－通过为所述对应的指令(I)提供一个或多个指令参数(IP)来任选地设定每一指令(I)的参数。
CN201480001664.8A 2013-01-11 2014-01-09 实验室系统和用于控制实验室系统的方法 Active CN104395844B (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US13/739,455 US9823628B2 (en) 2013-01-11 2013-01-11 Laboratory system
US13/739,455 2013-01-11
PCT/EP2014/050278 WO2014108458A1 (en) 2013-01-11 2014-01-09 Laboratory system and method for controlling a laboratory system

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN104395844A CN104395844A (zh) 2015-03-04
CN104395844B true CN104395844B (zh) 2018-06-05

Family

ID=49998232

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201480001664.8A Active CN104395844B (zh) 2013-01-11 2014-01-09 实验室系统和用于控制实验室系统的方法

Country Status (7)

Country Link
US (1) US9823628B2 (zh)
EP (1) EP2867736B1 (zh)
JP (1) JP6523180B2 (zh)
CN (1) CN104395844B (zh)
MY (1) MY180481A (zh)
SG (1) SG11201408723VA (zh)
WO (1) WO2014108458A1 (zh)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115657605A (zh) * 2022-10-18 2023-01-31 广东美的智能科技有限公司 数控系统的控制方法、运行控制装置、介质

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4953075A (en) * 1986-12-16 1990-08-28 Spectra Physics, Inc. Control system for a sample preparation system
US5206568A (en) * 1986-03-26 1993-04-27 Beckman Instruments, Inc. Coordinated control of stepper motors
CN1396856A (zh) * 2000-10-11 2003-02-12 索尼公司 机器人设备和机器人设备动作控制方法
CN102687468A (zh) * 2009-11-06 2012-09-19 Somfy两合公司 住宅自动化管理网络中及住宅自动化管理网络之间的指令传输

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH04308929A (ja) * 1991-04-05 1992-10-30 Toshiba Corp 並列計算機
US6132685A (en) 1998-08-10 2000-10-17 Caliper Technologies Corporation High throughput microfluidic systems and methods
JP2003084973A (ja) * 2001-09-14 2003-03-20 Seiko Epson Corp 並列演算処理装置及び並列演算処理用の命令コードのデータ構造、並びに並列演算処理用の命令コードの生成方法
US7860727B2 (en) * 2003-07-17 2010-12-28 Ventana Medical Systems, Inc. Laboratory instrumentation information management and control network
JP5218421B2 (ja) * 2007-11-16 2013-06-26 富士通株式会社 制御システム

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5206568A (en) * 1986-03-26 1993-04-27 Beckman Instruments, Inc. Coordinated control of stepper motors
US4953075A (en) * 1986-12-16 1990-08-28 Spectra Physics, Inc. Control system for a sample preparation system
CN1396856A (zh) * 2000-10-11 2003-02-12 索尼公司 机器人设备和机器人设备动作控制方法
CN102687468A (zh) * 2009-11-06 2012-09-19 Somfy两合公司 住宅自动化管理网络中及住宅自动化管理网络之间的指令传输

Also Published As

Publication number Publication date
EP2867736B1 (en) 2017-09-20
US20140200683A1 (en) 2014-07-17
JP2016510455A (ja) 2016-04-07
JP6523180B2 (ja) 2019-05-29
WO2014108458A1 (en) 2014-07-17
CN104395844A (zh) 2015-03-04
MY180481A (en) 2020-11-30
EP2867736A1 (en) 2015-05-06
US9823628B2 (en) 2017-11-21
SG11201408723VA (en) 2015-01-29

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN107024902B (zh) 通过公共语言规格的程序驱动多种生产装置的生产系统
US20170001307A1 (en) Method for controlling an automated work cell
CN107838922B (zh) 一种机器人免重复示教的方法
CN113836702B (zh) 机器人示教编程方法及机器人示教编程装置
CN107650123A (zh) 一种可扩展指令集的机器人编程方法和装置
JP7494382B2 (ja) 制御命令の識別方法及び識別装置、不揮発性記憶媒体、プロセッサ、電子装置、多関節ロボット
CN104395844B (zh) 实验室系统和用于控制实验室系统的方法
Brecher et al. Towards anthropomorphic movements for industrial robots
CN109454641B (zh) 一种运动控制器多任务分工及数据交互方法
Jin et al. Achieving batch-size-of-one production model in robot flexible assembly cells
CN116096534A (zh) 用于对机器人进行编程的方法和系统
EP3418829B1 (en) Method of logging process data in a plc controlled equipment
WO2019021045A1 (en) METHOD AND SYSTEM FOR ACTION OF AN INDUSTRIAL ROBOT BASED ON A PARAMETER
CN105345447A (zh) 基于plc的螺丝锁附方法及系统
CN115249333B (zh) 抓取网络训练方法、系统、电子设备及存储介质
CN102495583B (zh) 多维激光切割设备的数控系统及其控制方法
CN110058875A (zh) 一种用于机器人离线程序的导出方法、系统及存储介质
WO2020233777A1 (en) Technique for parameter conversion between a robotic device and a controller for the robotic device
US20240100704A1 (en) Systems, methods, and computer program products for automating tasks
CN112859757B (zh) 边缘计算控制方法、装置、边缘计算机和可读存储介质
US12066814B2 (en) Information processing device, information processing method, and non-transitory computer readable medium
Xiao et al. Assembly language design and development for reconfigurable flexible assembly line
US11610153B1 (en) Generating reinforcement learning data that is compatible with reinforcement learning for a robotic task
WO2023019941A1 (zh) 机器人控制方法、装置、存储介质及机器人
EP3960392A1 (en) Method and system for robotic programming

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant