CN104736439A - 容器装填高度检测 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了用于在一次性物品和消耗品的容器中确定物品的不同装填高度的系统和方法。传感器单元可检测进入废弃物容器中的物品的存在情况以及在所述物品装填所述废弃物容器时所述废弃物容器中的所述物品的不同装填高度。当所述废弃物容器已满时，可生成通知消息以清空或更换所述废弃物容器。所述传感器单元也可检测在从消耗品容器移除物品时所述消耗品容器中所述物品的不同装填高度。当所述消耗品容器已空时，可生成通知消息以再装填或更换所述消耗品容器。在本发明的实施例中，也可生成关于所述容器中物品的预定装填高度的通知消息。

Description

容器装填高度检测
相关申请的交叉引用
本申请要求于2013年3月15日提交且名称为“Specimen Gripper”(试样夹持器)的美国临时申请No.61/790,446的优先权。本申请还要求于2012年10月16日提交且名称为“Specimen Gripper”(试样夹持器)的美国临时申请No.61/714,656的优先权。所有这些申请的全文以引用方式并入本文以用于所有目的。
背景技术
常规医学实验室系统包含用于处理患者样品的多个部件，其中一些是自动化的并且其中一些需要手动操作。由于这些自动化部件，实验室系统目前已变得更为高效。然而，医学实验室系统还有若干部件可实现自动化以便减少对人工干预的依赖。
在医学实验室系统中，废弃物品诸如储存时间到期的标本容器、二级试管等等可收集在废弃物容器中以供处置。例如，附接到机械臂的抓手单元可从实验室系统中的各种工作单元夹持废弃物品以将其弃置于废弃物容器中。为最大程度减少对人工干预的依赖，需要自动地检测废弃物容器何时装满。
医学实验室系统中使用的容器的装填高度指示器是已知的。然而，大多数解决方案仅涉及检测容器的最大装填高度。一种此类方法在Bilof等人的名称为“Full Level Indicator for Medical Disposable Container”(用于一次性医疗容器的装满高度指示器)的美国专利No.5,918,739中有所讨论。然而，该类型系统的一个问题是仅在废弃物容器达到最大装填高度时才发出信号。如果废弃物容器仅在其达到最大装填高度时才警告系统，则废弃物容器上游和下游的仪器可能没有时间调整其处理过程。废弃物容器上游和下游的仪器可能必须关停以使废弃物容器得以清空。
待解决的另一个问题(特别是在实验室环境中)是存在多种具有不同尺寸的不同废弃物品和消耗品(例如，试剂包装、移液管等等)并且废弃物容器也具有不同尺寸。因此，简单的装填高度检测器的价值有限，这是由于难以通知系统还可装填多少物品到容器中或还有多少物品可从容器移除。如上文所指出，当需要通知上游和下游仪器它们应怎样操作以使停工时间最小化时，该信息可能是有用的。
描述了一种用于使用现有Beckman AutomateTM2500系列中(例如，等分模块中)的废弃物计数器检测废弃物装填高度的方法。在该系统中，废弃物的最大量(例如，一千个)被硬编码到自动化软件中并且表示容器的最大装填高度。例如，在该系统中，丢弃的可更换吸头被计数为一个，并且丢弃的二级管被计数为五个。当容器装填有丢弃物品时，废弃物计数器指示容器的装填高度。可从存储器下载当前的装填高度，其可为零或预定值。在丢弃步骤之后，容器的装填高度(即，废弃物计数器)对于可更换吸头递增1或对于丢弃的二级管递增5。在每个丢弃步骤之后，通过软件针对最大高度检查装填高度，并且将更新的装填高度存储在存储器中。当装填高度大于废弃物的最大量(例如，硬编码的值)时，会警告使用者或操作者清空废弃物并重置废弃物计数器。实际装填高度将保留并保存在存储器中。
仅检测容器的最大装填高度在一些情况下可能无效，这是由于如果操作者没有足够时间作出反应，则可能造成容器溢出。因此，需要获得适时信息以使得操作者可及时作出反应并且可相应地安排维护操作。
本发明的实施例分别地和共同地解决了这些以及其他问题。
发明内容
在一些情况下，检测废弃物容器的部分装填高度可能是有用的。例如，通过这样做，可以调整上游和/或下游仪器的处理速度以有可能顾及废弃物容器的更换和/或清空。此外，由于已知废弃物容器的装填高度，因此可准备好另一个废弃物容器以更换当前正在使用的废弃物容器，从而减少整个系统的停工时间。本发明实施例涉及用于确定容器，具体地讲用于一次性物品和消耗品的容器的不同装填高度的系统和方法。
一个实施例涉及用于搬运物品的系统，该系统包括用于容纳物品的容器、处理器以及可通信地连接于处理器的传感器单元。传感器单元被构造为通过检测容器中物品的装填高度来生成第一输出，并且处理器被构造为基于处理器所计数的物品数量和处理器使用第一输出所估计的物品数量来确定容器中的物品数量。
另一个实施例涉及一种方法，该方法包括基于来自可通信地连接于处理器的传感器单元的第一输出，通过处理器确定容器中物品的估计数量，以及通过处理器对物品数量进行计数。该方法还包括基于计数和根据第一输出得到的物品的估计数量，通过处理器确定容器中的物品数量。
所述技术的这些以及其他实施例将在下文中进一步详细描述。
附图说明
通过结合以下附图可以实现对不同实施例的本质和优点的进一步理解。
图1描绘了具有三个可独立移动的方向x-、y-和z-的直角坐标机器人或桁架机器人的例子。
图2示出了可用于医学实验室的系统的方框图。
图3示出了在本发明的一个实施例中包括滑槽装置和传感器单元的示例性系统的某些元件。
图4示出了根据本发明的一个实施例的示例性标本输出系统的概况。
图5示出了根据本发明的一个实施例的滑槽装置的布置的透视图。
图6示出了根据本发明实施例的超声传感器装置。
图7示出了在本发明的一个实施例中使用两个超声传感器的示例性超声传感器装置4300。
图8示出了在本发明的一个实施例中使用一个超声传感器和一个光学传感器的示例性传感器装置。
图9示出了在本发明的一个实施例中用于检测容器的装填高度的方法。
图10A-图10C示出了在本发明的一个实施例中废弃物容器的各种装填高度。
图11示出了在本发明的一个实施例中用于检测装有消耗品的容器的装填高度的方法。
图12A-图12C示出了在本发明的一个实施例中消耗品容器的各种装填高度。
图13示出了在本发明的一个实施例中的示例性标本输出系统。
图14示出了在本发明的一个实施例中带有门的储桶桁架的布置方式。
图15示出了在本发明的一个实施例中用于重置废弃物容器的方法。
图16示出了在本发明的一个实施例中用于重置消耗品容器的方法。
图17示出了示例性计算机装置的方框图。
具体实施方式
本发明实施例涉及用于确定容器，具体地讲用于一次性物品和消耗品的容器的不同装填高度的系统和方法。
废弃物容器可用于医学实验室系统中以容纳废弃物品，诸如废弃试管、废弃试管帽、废弃毛细管、废弃移液管吸头等。在一个实施例中，传感器单元可用来检测容器的装填高度。连接至传感器单元的处理器可被构造为可随着物品装填容器或从容器移除基于传感器单元所检测到的装填高度来确定容器中不同的物品装填高度。传感器单元也可用来检测进入容器中的物品的存在情况。在一些实施例中，滑槽可被构造为将物品送入容器中。在一个实施例中，传感器单元可用于在消耗品从容器移除时估计容器中消耗品诸如毛细管、二级试管、管帽等的装填高度。
“容器”或储桶可用于医学实验室系统中以储存或容纳物品，诸如标本容器(例如，样品管)、管帽、毛细管、移液管等等。容器可具有一定高度(例如，三英尺或更高)、一定长度(例如，两英尺或更长)和一定宽度(例如，一英尺或更宽)。容器可为具有合适轮廓的任何形状，诸如矩形、方形、梯形、圆柱形、椭圆形等等。容器可具有指定的最大装填容量，例如以立方厘米、立方英尺等等表示，以容纳多个物品。容器可由任何合适的材料诸如塑料、金属、橡胶等等制成。容器可以有盖或无盖。在一个实施例中，容器可用于储存用后即弃的物品，诸如废弃试管、废弃试管帽、废弃毛细管和废弃移液管吸头等等。在另一个实施例中，容器可用于储存消耗品，诸如毛细管、二级试管、管帽等等。
“装填容量”可包括容器用以容纳多个物品的容量。在一个实施例中，容器的装填容量可包括其用以容纳相同类型的物品例如多个样品管、多个管帽等的容量。在一个实施例中，容器的装填容量可包括可装填于容器中以达到基于一定装填密度的一定装填高度的物品数量。装填容量可取决于容器的容积和物品的体积。
“装填高度”可包括已装填有一个或多个物品的容器的装填高度。“零”装填高度可以表示容器是空的。在一个实施例中，容器的装填高度可以表示与容器底部的距离。当装填高度等于接近容器的高度时，容器可能已满。容器的装填高度可基于容器中存放的物品的装填密度而变化。此外，密度可根据容器中已有的物品数量而变化。例如，当物品落入空容器中时，与容器中已有二十个物品时相比，装填密度可能不同。
“传感器单元”可包括一个或多个传感器以检测和响应于来自物理环境的某种类型的输入。例如，该输入可为声音、动作、光、温度、压力等等。传感器单元可被构造为生成对应于输入或输入变化的输出。输出可为电信号、光信号的形式或任何其他合适的形式。不同传感器可具有用以检测输入的不同灵敏度。传感器可包括声传感器、超声传感器、光学传感器等等。超声传感器可基于对频率超过人类听觉范围的声波的性质的测量。超声传感器可包括发射高频声脉冲并接收和分析回波脉冲的性质的收发器。在一些实施例中，超声传感器可包括近程传感器和远程传感器。
根据本发明实施例的抓手单元可利用多个抓指来夹持物品。所述多个抓指可包括两个或更多个(例如，三个、四个或任何合适的数量)抓指。每个抓指可采取细长结构的形式，其能够与一个或多个其他抓指协同夹持物品，诸如标本管或管帽。在一些实施例中，示例性抓指可具有矩形的轴向和/或纵向截面，且具有预定的厚度(例如，四分之一英寸或更厚)和长度(例如，三英寸或更长)。合适的抓指可为刚性的或者可具有一个或多个枢转区。
在一些实施例中，钳口可联接到抓指的一端(夹持端)以帮助夹持物品。抓指的另一端可与其他抓指一起联接到组件或机构，所述组件或机构可操作以对用于夹持物品的抓指进行控制。
抓手单元可用于医学实验室系统中以便处理患者样品。在一些实施例中，抓手单元可联接到机械臂。机械臂可用于将标本容器传送到实验室系统的各个区域中，诸如输入区域、分配区域、离心机区域、去盖器区域、等分器区域、输出区域、分析仪区域、分选区域、重新封盖区域、储存区域和二级管提升区域。在一个实施例中，机械臂可用于使用抓手单元提升废弃物品，并将其丢弃到废弃物容器中。例如，废弃物品诸如标本容器可能需要在其储存时间到期时丢弃掉。在另一个实施例中，抓手单元可用于抓取储存在消耗品容器中的物品以便进一步处理。
机械臂结构可根据给定任务而在复杂性方面有所差异。图1描绘了具有三个可独立移动的方向x-、y-和z-的直角坐标机器人或桁架机器人1000的例子。图1所示的桁架机器人1000示出了可上下移动的简单机械臂1002。更复杂的机械臂可包括例如选择顺应性装配机械臂(SCARA)或具有多个连接臂的关节式机械臂。
在本发明的一些实施例中，抓手单元1004可联接到机械臂1002。机械臂1002可为桁架机器人1000的一部分，其被构造为在标示为1000A、1000B和1000C的三个正交方向上独立地移动。当抓手单元1004被机械臂1002传送时，抓手单元1004可传送由抓手单元1004所夹持的标本容器1006。
抓手单元1004可具有联接到主体1012的两个或更多个可移动抓指1008、1010以夹持标本容器1006。例如，抓指1008、1010可向内朝标本容器1006移动，直到标本容器1006被夹持在抓指1008与1010之间的固定位置中。抓指1008、1010也可被构造为向外展开以释放标本容器1006。机械臂1002可为实验室自动化系统的一部分，所述实验室自动化系统将结合图2进一步描述。
图2示出了可用于医学实验室的系统1100的方框图。系统1100可包括可使用实验室自动化系统1104处理样品(例如，血清、血浆、凝胶、压积红细胞等等)的操作者1102。在示例性实施例中，实验室自动化系统1104包括机械臂1002、处理单元1106、抓手单元1114、传感器单元1120、容器单元1128、输送器单元1130和滑槽装置1122。然而，实验室自动化系统1104可利用多个其他单元(未示出)。例如，在本发明的一些实施例中，实验室自动化系统1104可包括各种工作单元，诸如输入模块、分配区域、离心机、去盖器、血清指标测量设备、等分器和输出/分选器。机械臂1002可为桁架机器人1000的一部分。抓手单元1114可联接到机械臂1002。机械臂1002和传感器单元1120可被配置成与处理单元1106通信。
处理单元1106可包括处理器1108和存储器1110。在各种实施例中，处理器1108可被构造为执行指令或代码以便实施方法、流程或操作。在一些实施例中，处理器可包括其他合适的处理元件(未示出)，诸如微处理器、数字信号处理器、图形处理器、协处理器、微控制器等等。在一个实施例中，处理器1108可被构造为随着物品装填容器或从容器移除而确定容器中物品的不同装填高度。
存储器1110可在内部或外部(例如，基于云的数据存储)连接至处理器1108，并且可包括易失性和/或非易失性存储器诸如缓冲存储器、RAM、DRAM、ROM、闪存或任何其他合适的存储器件的任何组合。在一些实施例中，存储器1110可为计算机可读介质(CRM)的形式，并且可包括可由处理器1108执行以便实施本文所述方法的代码。例如，存储器1110可包括计算机可读介质，该计算机可读介质包括可由处理器1108执行以实施方法的代码，该方法包括基于来自可通信地连接于处理器的传感器单元的第一输出来确定容器中物品的估计数量；对物品数量进行计数；以及基于计数和根据第一输出得到的物品的估计数量来确定容器中物品的数量。在一些实施例中，处理器1108可为如结合图17所述的计算机系统的一部分。
存储器1110也可存储其他信息。例如，存储器1110可包括计数器(例如，废弃物计数器)以跟踪落入废弃物容器中的物品的数量。存储器1110也可包括计数器(例如，消耗品计数器)以跟踪从消耗品容器移除的物品的数量。当正从容器移除消耗品时或者物品搬运单元(例如，机械臂)每次从容器移除物品时，消耗品计数器可被传感器单元所检测到的消耗品触发。存储器1110也可存储关于与用以存储特定物品的容器单元1128中的不同容器相关的最大装填高度的信息。在一些实施例中，存储器1110可存储实验室自动化系统1104所搬运的每个物品的几何尺寸以及与容器单元1128中的不同容器相关的尺寸。存储器1110也可存储与不同加权因子相关的信息，该加权因子可用于校正落入容器单元1128的不同容器中或从所述容器移除的物品的数量的估计值。
实验室自动化系统1104可利用机械臂1002以使用抓手单元1114夹持标本容器(例如，样品管)。抓手单元1114可包括主体1116以及联接到主体1116的抓指1118。应当理解，抓手单元1114还可包括或对接于其他单元以使抓手单元能够执行预期功能。在一个实施例中，抓手单元1114可使用抓指1118夹持废弃物品，以将其丢弃到可为容器单元1128一部分的废弃物容器中。在另一个实施例中，抓手单元1114可使用抓指1118从可为容器单元1128一部分的消耗品容器中夹持消耗品，以将其传送到实验室自动化系统1104中的另一个工作单元。
在一个实施例中，抓指1118联接到主体1116。主体1116可为支承结构或壳体的形式。它可具有任何合适的形状，包括方形或矩形的竖直或水平截面。抓指1118能够相对于主体1116移动。在一个实施例中，主体1116可包括一个或多个安装结构，以使得抓指1118联接到所述一个或多个安装结构。它也可包含允许抓手单元起作用的熟知部件(例如，齿轮、螺线管等等)。主体1116可由包括金属或塑料的任何合适材料制成。
在一个实施例中，滑槽装置1122可包括顶部滑槽1124以及联接到顶部滑槽1124的底部滑槽1126。在一些实施例中，顶部滑槽1124可使用任选的适配器或间隔器单元联接到底部滑槽1126以实现兼容性或高度调整。在本发明的实施例中，抓手单元1114可从输出模块中的机架或承载器中夹持物品并使其穿过滑槽装置1122落下，以便将其丢弃到可为容器单元1128一部分的废弃物容器中。在一个实施例中，滑槽装置1122仅包括单个滑槽，诸如试管、管帽、毛细管、移液管吸头等的物品可通过滑槽落入容器中。
容器单元1128可包括一个或多个容器。例如，容器单元1128可包括一个或多个废弃物容器以储存废弃物品或用后丢弃的物品，诸如试管、试管帽、毛细管和移液管吸头等等。容器单元1128还可包括一个或多个消耗品容器以储存消耗品，诸如毛细管、二级试管、管帽等等。
输送器单元1130可包括任何合适的输送器系统，以将物品输送到可为容器单元1128一部分的容器中。例如，输送器单元1130可包括杯式输送器、步进式输送器、壁式输送器等等，以将诸如毛细管、试管、管帽、移液管吸头等的物品输送到容器。
在一个实施例中，传感器单元1120可紧邻滑槽装置1122。传感器单元1120可用来检测穿过滑槽装置1122进入废弃物容器的通过物品的存在。传感器单元1120也可用来检测废弃物容器和/或消耗品容器的装填高度。在一些实施例中，传感器单元1120可包括用以检测滑槽装置1122中的下落物品的近程传感器以及用以检测容器单元1128中的容器的装填高度的远程传感器。这将结合图3进一步阐述。
图3示出了在本发明的一个实施例中包括滑槽装置和传感器单元的示例性系统3000的某些元件。
示例性系统3000可包括联接到抓手单元3002的机械臂1002，该抓手单元包括抓指3004。抓手单元3002可操作以使用抓指3004夹持物品，诸如标本容器、管帽等，以自动地丢弃到废弃物容器3016中。
在一个实施例中，滑槽装置3012可包括顶部滑槽3006以及通过任选的适配器单元3008联接到顶部滑槽3006的底部滑槽3010。在另一个实施例中，滑槽装置3012可包括单个滑槽以能够将物品朝废弃物容器3016传送。例如，该单个滑槽可为顶部滑槽3006与底部滑槽3010的组合或某种替代形式。
抓手单元3002可被构造为使用抓指3004夹持标本容器3014。在本发明的实施例中，当标本容器3014被抓指3004释放时，滑槽装置3012有助于将标本容器3014引导至废弃物容器3016中。滑槽装置3012的操作在Lukas Bearden和Martin Müller的与本申请同一天提交且名称为“ChuteArrangement With Strip-Off Feature”(具有剥离结构的滑槽装置)的共同待审美国专利申请No._______________(代理人案卷号87904-883228)中更详细地阐述，该专利申请的内容全文以引用方式并入用于所有目的。
适配器单元3008可被构造为间隔器单元的形式以提供高度调整，以便将滑槽装置3012安装在平台上。适配器单元3008与顶部滑槽3006相结合可被构造为具有等于或大于标本容器3014的长度的长度，以使得标本容器3014的任何部分都不会卡住超出滑槽的抓指3004。滑槽装置3012能够适应任何合适尺寸的物品，以使得在物品被抓手单元3002夹持时物品不会阻断用于检测下落物品的声信号、光信号或其他信号。在一个实施例中，可调整顶部滑槽3006和适配器单元3008的组合长度以适应要穿过滑槽装置3012的不同物品的长度。
在一些实施例中，废弃物容器3016可用来收集穿过滑槽装置3012落下的物品。在本发明的一个实施例中，可生成通知消息，包括关于废弃物容器3016的装填高度的信息。例如，通知消息可包括废弃物容器3016是否为四分之一满、二分之一满、百分之六十满、四分之三满、几乎已满、已满或任何其他预定的装填高度。该信息可帮助操作者(例如，操作者1102)确定废弃物容器3016是否需要清空或更换另一个废弃物容器。再次参照图2，在一个实施例中，容器单元1128可包括一个或多个废弃物容器3016以收集或储存用后即弃的物品或废弃物品，诸如试管、试管帽、毛细管、二级试管、移液管等等。
在一些实施例中，超声传感器单元3018可紧邻滑槽装置3012。超声传感器单元3018可用来检测穿过滑槽装置3012的物品，例如标本容器3014。超声传感器单元3018也可用来检测废弃物容器3016的装填高度。在一个实施例中，超声传感器单元3018可为传感器单元1120(图2中)的一部分，并且可被配置成与处理器1108通信，传送关于废弃物容器3016的装填高度的信息。处理器1108可与存储器1110通信以基于某些预定的参数和从传感器单元1120接收的信息(例如，物品的尺寸、容器的装填容量等等)来确定废弃物容器3016中物品的不同装填高度，并且相应地向操作者1102发送通知消息。
在本发明的实施例中，机械臂1002可操作以使用抓手单元1114从承载器或机架中夹持物品(例如，样品管)并且使其穿过滑槽装置1122落入废弃物容器中。这将结合图4进一步阐述。
图4示出了根据本发明的一个实施例的示例性标本输出系统的概况。
在一个实施例中，标本输出系统4000可用于医学实验室系统中，其中例如当标本容器的储存时间已到期时，可能需要丢弃标本容器。标本容器可为含有用于医学分析的材料诸如血液、血清、凝胶、血浆等的试管。输出机器人4002可用于从实验室系统的各个区域(诸如输入区域、分配区域、离心机区域、去盖器区域、等分器区域、分析仪区域、分选区域、重新封盖区域和二级管提升区域)传送标本容器。标本输出系统4000可为实验室自动化系统1104的一部分。输出机器人4002可利用机械臂1002以便使用抓手单元1114从单个试管载体架4004中夹持物品并且使其穿过滑槽装置3012落入废弃物容器3016中。在一个实施例中，处理单元1106可与输出机器人4002通信来控制输出机器人4002开始和停止标本容器丢弃过程。
在一个实施例中，废弃物容器3016可包括可用于确定废弃物容器3016的装填高度的高度4012、长度4014和宽度4016。例如，高度4012、长度4014、宽度4016以及与废弃物容器3016相关的任何其他几何信息可存储在处理单元1106的存储器1110中，这些信息连同其他信息(例如与废弃物品相关的信息)可被处理器1108用来确定废弃物容器3016的装填高度。
标本容器可储存在单个试管载体架4004中。多个这样的载体架可设置在台面4010中。输出机器人4002可包括可用于从单个试管载体架4004自动地提升管以便丢弃到废弃物容器3016中的抓手单元(例如，抓手单元3002)。虽然示例性系统4000示出了试管架，但也可以从任何搬运系统诸如跟踪系统或经由任何试管供应机构抓取标本容器。此外，应当理解，可使用其他输送器或供应机构输送被丢弃物品穿过滑槽装置3012。例如，可使用杯式输送器或步进式输送器输送单个物品如管帽穿过朝向废弃物容器3016引导的滑槽装置3012。
本发明的实施例使许多优点得以实现。例如，通过使用滑槽装置，本发明的实施例可用于可靠地让标本容器在被抓手单元(未示出)释放时进入废弃物容器3016中。另外，滑槽装置可使废弃物容器3016能够与其他系统部件间隔开。例如，通过不将废弃物容器3016附接到滑槽装置3012或台面底座4008，可移除废弃物容器3016以便清空或更换为另一个容器。如结合图3所讨论，滑槽装置3012可包括顶部滑槽3006、任选的适配器单元3008和底部滑槽3010中的一者或多者。底部滑槽3010可安装在台面底座4008上以达成支撑或稳定性。适配器单元3008可用来补偿台面底座4008导致的顶部滑槽3006与底部滑槽3010之间的距离，如结合图5所示。
图5示出了根据本发明的一个实施例的滑槽装置的布置的透视图。
如图5所示，适配器单元3008或顶部滑槽3006的其他部分可插入开口中，诸如台面4010中的开口，以获得支撑或稳定性。底部滑槽3010可包括多个安装突出部以便安装在台面底座4008上。然而，应当注意的是，可使用任何机构将底部滑槽3010连接到台面底座4008或任何其他稳定平台。在一个实施例中，顶部滑槽3006可直接附接到底部滑槽3010，无需任选的适配器单元3008或任何其他中间单元。在另一个实施例中，适配器单元3008可为底部滑槽3010的一部分。适配器单元3008可具有使之与顶部滑槽3006易于对齐的轮廓(例如，方形或圆柱形轮廓以与顶部滑槽3006相配)。
在一个实施例中，台面4010和台面底座4008为实验室自动化系统1104(例如，储存单元中)的一部分。在一个实施例中，台面4010可支撑多个样品托架，所述多个样品托架支撑承载多个标本容器的多个标本载体。作为另一种选择，台面4010可支撑穿过滑槽装置3012传送废弃物品的其他装置。
在一些实施例中，底部滑槽3010紧邻超声传感器3018，使得从超声传感器单元3018发出的超声信号对准底部滑槽3010中的开口或侧孔以检测穿过滑槽装置3012的物品。在一个实施例中，光学传感器可代替超声传感器单元3018用于通过物品的近程检测。光学传感器可安装在台面底座4008上，使得穿过滑槽装置3012下落的物品处于其视线中。超声传感器3018的操作将结合图6进一步阐述。
图6示出了根据本发明实施例的超声传感器装置4200。
在本发明的一个实施例中，超声传感器4202可被构造为紧邻偏转滑槽4204。在本发明的实施例中，偏转滑槽和超声传感器装置用于不止一个目的。超声传感器4202可被配置成可检测穿过偏转滑槽4204传递的物品的存在情况。物品可为需要收集到容器中的任何物品，诸如用于医学实验室系统中各个模块(例如，去盖器和重新封盖器模块、血清指标模块、等分器模块)的丢弃的标本样品(例如，废弃管4206)、废弃毛细管、废弃移液管吸头或废弃试管帽。
在一个实施例中，偏转滑槽4204类似于滑槽装置3012的底部滑槽3010。在本说明书中，术语偏转滑槽和底部滑槽可互换使用。偏转滑槽4204在其侧面上可具有面向超声传感器单元4202的开口4202A的开口或开孔4204A，以便超声传感器单元4202发送和接收穿过开口4204A的超声波。偏转滑槽4204可被构造为通过开口4204B联接到顶部滑槽(例如，顶部滑槽3006)或任选的适配器单元(例如，适配器单元3010)。在一些实施例中，偏转滑槽4204可与顶部滑槽和/或任选的适配器单元一体化而形成单个滑槽。偏转滑槽4204也可具有偏转面4202C以使超声波或信号朝向容器4208偏转，从而检测容器4208的装填高度。
在一些实施例中，超声传感器4202可被构造为用以传输和接收超声波的收发器。超声传感器4202可通信地连接于微控制器或处理器(例如，处理器1108)以提供检测到的信息。例如，超声传感器4202中的换能器可被构造为从开口4202A传输一定频率范围内的超声波。当超声波束4210从超声传感器4202发出时，如果没有靠近开口4202A的任何通过物品阻断超声波束4210，则偏转滑槽4204的倾斜偏转面4204C可使超声波束4210朝向容器4208向下反射。波束4210还可从容器4208的表面或从容器4208内的物品反射。反射波束4210可传播到偏转面4204C并且可对准超声传感器4202的开口4202A。超声传感器4202可检测到反射波束4210并且产生第一输出。在一个实施例中，第一输出可为幅度根据容器4208的装填高度而变化的恒定信号的形式。在一个实施例中，反射超声信号可在传输到处理器1108之前通过超声传感器4202中的放大器进行放大。处理器1108可被构造为基于第一输出来确定容器4208的装填高度。然而，由处理器1108进行的测量在一些情况下可能不精确，例如，当容器4208中的物品较少(例如，少于十)时。
当物品诸如废弃管4206在开口4202A的前方传递时，发出的波束4210被阻断并回送给超声传感器4202。超声传感器4202中的另一个换能器可接收反射波束4210并且可生成第二输出以指示通过物品。例如，可由超声传感器4202生成短脉冲信号，从而指示通过物品。处理器1108可被构造为每当超声传感器4202检测到通过物品时基于第二输出使计数器递增。然而，在计数期间有可能出错，例如，物品在通向容器4208期间可被计数不止一次或根本不被计数。如果波束4210不被下落物品阻断，则底部滑槽4204的偏转面4204C会使波束4210向下偏转。
死区可为靠近超声传感器4202的区，其中物品无法被检测到，因为在超声传感器4204的接收器可操作之前物品已将波向回偏转。活动区可指示超声波可被反射回超声传感器4202以便测量容器4208的装填高度的位置。如果波束4210不被下落废弃管4206阻断，则超声波会从底部滑槽4204的偏转面4204C向下偏转。因此，实施例可用来检测通过更靠近传感器面的超声传感器4202的死区的下落物品，并且也可用于检测可能远离超声传感器的容器的装填高度。
实施例利用基于声波性质的超声传感器；然而，也可使用能够检测反射信号或以其他方式检测下落物品的任何传感器单元。超声传感器是有利的，因为其提供对反射信号的连续监测并且另外避免了用其他类型的传感器单元可能发生的无用反射。可在市场上购得的示例性超声传感器4202是Microsonic SICK UM30-213118，其具有200kHz的典型超声频率和200-2000mm的感测范围。
在一些实施例中，传感器单元可包括两个超声传感器以实现更精确的检测或更高的灵敏度。例如，近程传感器可用于检测下落物品并且远程传感器可用于检测容器的装填高度。
图7示出了在本发明的一个实施例中使用两个超声传感器的示例性超声传感器装置4300。
滑槽装置4302可被构造为可释放标本容器4304通过开口4310而进入位于平台诸如台面底座4008的下面的废弃物容器(例如，容器3016)中。输出机器人4002可从托架或任何此类标本搬运系统中夹持标本容器4304以将其穿过滑槽装置4302丢弃到废弃物容器中。水平取向的近程超声传感器4306可用来检测标本容器4304穿过开口4310向废弃物容器中的下落。竖直取向的远程超声传感器4308可用来检测可收集标本容器4304的废弃物容器的装填高度。例如，远程超声传感器4308可通过台面底座4008中的开口4312朝向废弃物容器发出超声波束，以检测废弃物容器的装填高度。超声波束可从废弃物容器中的物品或废弃物容器的表面反射，并且被远程超声传感器4308接收。
具有两个单独的收发器能为各单独功能提供高灵敏度，这是因为在一些情况下，单个超声传感器不能对远程功能和近程功能均具有合适的灵敏度。在一个实施例中，用于近程超声传感器2404的频率在例如300-500kHz的范围内，诸如400kHz，并且用于远程超声传感器2406的频率在例如100至300kHz的范围内，诸如200kHz。
图8示出了在本发明的一个实施例中使用一个超声传感器和一个光学传感器的示例性传感器装置4400。
在一些实施例中，光学传感器4402可代替超声传感器4306用于对通过物品的近程检测。光学传感器4402可安装在邻近滑槽装置4302的台面底座4008上，使得穿过滑槽装置4302下落的物品处于其视线中。光学传感器4402可用来检测标本容器通过滑槽装置4302时光的变化。在一些实施例中，光学传感器4402可被实施为挡光板或包括多个并列的挡光板的光幕。
在一些实施例中，可使用传感器单元确定废弃物容器(例如，容器4208)的装填高度。当物品落入废弃物容器中时，由于物品诸如试管的不均匀几何形状，容器可能不被最佳地装填，并且物品的不均匀堆叠可导致在容器中累积成堆。虽然由于堆积的原因传感器单元所检测到的装填高度可能指示最大装填高度，但用于跟踪落下物品的计数器值可能指示容器中还留有空间。本发明的实施例提供了通过使用这两个值并对这两个值加权以确定装填高度来降低计数时产生的可能误差和测量容器中的装填高度时产生的可能误差的影响的方法。可随着物品装填容器对这些值不同地加权。确定用于一次性物品诸如试管、试管帽、移液管和毛细管的废弃物容器的装填高度的方法将在下文结合图9和图10A-图10C进行描述。
图9示出了在本发明的一个实施例中用于检测容器的装填高度的方法4500。
在步骤4502中，可确定容器的最大装填高度“H”。在一个实施例中，可通过用具有一种或多种已知几何尺寸的物品最佳地(或非最佳地)将容器装填到其最大容量，来确定最大装填高度。再次参照图4，可基于容器3016的高度4012、长度4014和宽度4016以及物品的一种或多种已知几何尺寸，来确定容器3016的最大装填高度“H”。应当注意，基于装填密度，最大装填高度“H”可能对于各个类型的物品和对于各个类型的容器而有所变化。
在步骤4504中，使用传感器单元检测朝向容器的通过物品。再次参照图6，传感器单元4202可用来检测下落到容器4208中的废弃管4206。在一个实施例中，可使用传感器单元4202的近程部分检测下落废弃管4206。在一个实施例中，可使用近程超声传感器4306或光学传感器4402检测下落废弃管4206。
在步骤4506中，当检测到通过物品时，废弃物计数器值递增。例如，在存储器1110中废弃物计数器可以被初始化为零，传感器单元4202可与其可通信地连接。在一些实施例中，如果容器中已有物品，则废弃物计数器可初始化为由处理器基于容器的装填高度所确定的值，如随后所讨论。当传感器单元4202检测到下落废弃管4206时，将生成传输到处理器1108的输出。处理器1108可与存储器1110通信以基于该输出使废弃物计数器递增。废弃物计数器可表示处理器1108对所计数物品的数量。然而，在计数期间有可能出错，例如，通过物品可被计数不止一次或根本不被计数。
在步骤4508中，使用传感器单元测量容器的装填高度H1。再次参照图6，在不存在废弃管4206的情况下，波束4210从底部滑槽4204的偏转面4204C向下反射并且还从存放在容器4208中的废弃管4206的表面反射。基于反射信号的幅度，传感器单元4202可生成传输到处理器1108的输出。处理器1108可使用基于输出的测量值来确定容器4208中的物品数量的估计值。例如，处理器1108可通过将给定装填高度的容器的容积(例如，H1×容器的横截面积)除以物品的体积来确定给定装填高度的容器中的物品数量的估计值。本发明实施例可提供可介于零与已满之间的装填高度的估计值，例如，四分之一满、百分之四十满、二分之一满、百分之八十满等等。在一个实施例中，输出可由远程传感器4308生成。
在步骤4510中，基于废弃物计数器值和容器中物品数量的估计值，通过处理器确定容器中物品数量的值。在本发明的一个实施例中，使用可基于容器的装填高度而变化的不同加权因子，对废弃物计数器值和物品的估计数量进行加权。
如图10A所示，装填高度4604表示废弃物容器诸如容器4208的最大装填高度“H”。当具有至少一种已知几何尺寸的废弃管4602落入空的废弃物容器中时，装填高度4606表示(部分)装填高度“H1”。在一个实施例中，基于最大装填高度H、装填高度H1以及具有已知几何尺寸的至少一个废弃管4602落入容器中的信息，处理器1108可计算可能可再装入废弃物容器中的废弃管的数量。
在步骤4512中，通过处理器基于加权平均值来校正容器中物品数量的值。不同物品可具有变化的尺寸(例如，物品的长边和短边)。由于尺寸的不同，装填高度H1可与容器中物品的最佳装填密度的理想装填高度显著不同。在一个实施例中，为达到容器的最大容量或最大容量的一部分(例如，最大容量的1/10)，可如下所讨论那样进一步校正容器中的物品数量的值。在一个实施例中，该校正值可被输出机器人4002(如图4所示)用于确定还有多少废弃管可落入(例如，使用抓手单元3002)容器3016中。计算容器更真实的装填高度可有助于避免突发事件。例如，废弃物容器可能由于不规则堆叠而满，但废弃物计数器可能指示容器中还留有能容纳更多物品的空间。
在一个实施例中，容器中的物品数量可表示为：
X＝(N计数×W计数)+(N测量×W测量)              公式(1)
其中，
N计数＝被计数物品的数量，
W计数＝被计数物品的第一加权因子，
N测量＝根据测量估计的物品数量，以及
W测量＝对根据测量的估计值的第二加权因子。
在一个实施例中，N计数与废弃物计数器相同，处理器1108可基于传感器单元每次检测到存在通过物品时来自传感器单元的输出使废弃物计数器递增。N测量可通过处理器1108基于在检测容器的装填高度H1之后来自传感器单元的输出算出。例如，对于给定的装填高度H1，N测量可通过处理器1108使用下列公式来确定：
N测量＝(H1×横截面积(容器))/物品的体积。           公式(2)
第一加权因子W计数和第二加权因子W测量可存储在存储器1110中并且可通过处理器1108基于物品和容器的几何尺寸来预先确定。在一个实施例中，第一加权因子W计数和第二加权因子W测量可如下表1中所指定的那样使用：
废弃物容器中的物品 W计数 W测量
0-10 1 0
11-20 0.75 0.25
21-30 0.5 0.5
31-40 0.25 0.75
41-50 0.1 0.9
51+ 0 1
在达到容器的预定计数(例如，给定最大容量的大约1/10)之后，估计值将越来越精确并且可能不再需要校正。如示例性表1所示，当容器中的物品数量超过50时，不对所计数物品的数量进行任何加权(例如，W计数为零)。当更多物品存在于容器中时，所测量的装填高度变得更准确。
如图10B所示，当另外的物品落入废弃物容器中时，装填高度H1升高至装填高度4608。如上文所讨论，装填高度测量值可能具有比计数值更大的权重，因为装填高度测量值可提供更真实的容器中物品数量估计值。
在步骤4514中，可通过处理器确定进一步装入容器中的物品的数量。例如，可由处理器1108通过从能装入容器中的物品的最大数量减去容器中的物品数量(根据公式1)，来确定能够再装入废弃物容器中的物品数量的值。在一个实施例中，可由处理器1108通过将容器的容积除以给定装填密度的物品的体积，来确定能装入容器中的物品的最大数量。
在步骤4516中，确定装填高度H1是否相符于最大装填高度H。如果装填高度H1小于最大装填高度H，则由于容器尚未满，可如步骤4504所示的那样检测更多的通过物品。如图10C所示，如果装填高度H1相符于最大装填高度H，则容器可能已满。在一些实施例中，装填高度H1可与预定值而非最大装填高度H进行比较，以生成对于不同装填高度的通知消息。本发明的实施例提供容器的实际装填高度的更真实估计值，以使得操作者或使用者可及时作出反应并且可相应地安排维护操作。
在步骤4518中，如果装填高度H1相符于最大装填高度H，则可生成通知消息。例如，通知消息可包括清空容器或将满容器更换为空容器的警告消息。然而，在大多数情况下，由于物品在下落到容器中时物品的非最佳存放，废弃物容器中的最高装填高度的左方和右方还有空间。在一个实施例中，处理器1108可基于来自传感器单元的输出将装填高度H1与预定最大装填高度H进行比较，并且可生成通知消息。在一个实施例中，将通知消息提供给操作者1102，以使得可将容器清空或更换为另一个空容器。在一些情况下，可能需要使容器仅部分满，例如，百分之八十满或二分之一满。在本发明的实施例中，可生成关于容器的部分装填高度的通知消息。在一些实施例中，可能有利的是具有关于部分装填高度的通知，以使得上游和下游模块可在知道还有多少废弃物品可装填到容器中时调整其流程。在一些实施例中，可编程的预定装填高度可存储在存储器1110中以便生成通知消息，例如，二分之一装填高度或百分之六十装填高度。
在一个实施例中，消耗品(即，从容器中移除以供随后消耗的物品)的搬运将遵循与结合图10A-图10C针对一次性物品讨论的方法相比反向的方法。消耗品的搬运将结合图11和图12A-图12C进一步讨论。
图11示出了在本发明的一个实施例中用于检测装有消耗品的容器的装填高度的方法4700。
在步骤4702中，确定容器的最大装填高度“H”。在开始时，可将消耗品装填到容器中，例如可为容器单元1128一部分的消耗品容器4800，如图12A所示。在一些实施例中，可使用输送器单元1130诸如杯式输送器或步进式输送器，将消耗品输送到消耗品容器4800中。在一个实施例中，可通过可为实验室自动化系统1104一部分的物品搬运单元来搬运消耗品。
如图12A所示，可使用装填高度检测传感器检测消耗品是否装填消耗品容器4800达到预定的最大装填高度4802(例如，H1＝H)。在一个实施例中，装填高度检测传感器可为传感器单元1120的一部分。例如，可使用超声传感器4308检测所测量的装填高度H1，如结合图10A-图10C所讨论。作为另一种选择，可使用位于容器顶部附近的挡光板(如图12A所示)检测所装填的物品的装填高度。如果未达到所需的最大装填高度，则可通过连接至适当传感器单元的处理单元来生成警告消息。例如，可将警告消息发送至操作者1102，以使得操作者1102可装填消耗品容器达到规定的或预定的最大装填高度。
在步骤4704中，将消耗品计数器值设定为对于给定容器和物品的规定的最大值。在一个实施例中，可通过处理单元1106基于消耗品容器的已知尺寸(例如，宽度、高度和长度)和物品的一种或多种几何尺寸确定消耗品计数器的最大值，如先前所讨论。例如，可通过将容器的容积除以给定装填密度的物品的体积来确定最大值。在一个实施例中，可将消耗品计数器值存储在存储器1110中并通过处理器1108控制。
在步骤4706中，当将消耗品从容器移除时，使计数器值递减。在一些实施例中，可使用抓手单元诸如抓手单元3002将物品从消耗品容器4800移除并传送物品以便进一步处理。例如，可使用抓手单元3002将管帽从装有管帽的容器中移除以将其传送到储存单元以封闭样品管以便用于储存或其他目的。
在步骤4708中，使用传感器单元确定容器的装填高度H1。例如，可使用远程传感器4308检测消耗品容器的装填高度。如图12B所示，当物品从消耗品容器4800移除时，(部分)装填高度H1可下降至装填高度4804。
在步骤4710中，确定容器中剩余的消耗品数量的值。在一个实施例中，可基于消耗品计数器的值以及如由传感器单元测量的装填高度H1确定仍余留在容器中的物品数量的值。然而，当消耗品容器中余留较少物品时，由于计数出错、消耗品的不规则几何形状以及容器中消耗品的变化的装填密度，可能需要对值进行校正。
在步骤4712中，使用如先前所讨论的公式(1)基于加权平均值对值进行校正。例如，在从容器移除较少物品的开始时(例如，容器几乎已满)，可将更多权重给予所测量装填高度N测量，而在容器中留有较少物品的接近结束时(例如，容器几乎已空)，可将更多权重给予计数器N计数。应注意，由于N计数被初始化为最大计数器值并且在每次移除物品时递减，公式1中的N计数表示如由处理器计数的容器中剩余物品的数量。
在步骤4714中，确定装填高度H1是否为零。如果容器中的余留消耗品的校正值为零，则容器可能已空并且可能需要再次再装填。如图12C所示，装填高度4806表示零装填高度H1。
在步骤4716中，如果装填高度为零，则可生成通知消息以再装填容器。在一个实施例中，处理器1108可基于来自传感器单元的输出将装填高度H1与零进行比较，并且生成通知消息。在一个实施例中，将通知消息提供给操作者1102，以使得可将容器再装填或更换为另一个满容器。在一个实施例中，可为容器的预定装填高度生成通知。在一些实施例中，可能有利的是具有关于部分装填高度的通知，以使得上游和下游模块可在知道还有多少消耗品还余留在容器中时调整其流程。因此，操作者或使用者可基于留在容器中的物品的真实值来调整不同消耗品的再装填交换。例如，可以在容器几乎已空(例如，百分之九十五)而非完全空时，生成通知消息。因此，通过接收第一消耗品容器可能即将变空的通知消息，第二消耗品容器可在子系统的正常操作期间准备好而不发生任何停工时间。
在一个实施例中，可使用多个容器，如结合图13所讨论。
图13示出了示例性标本输出系统4900。
如该图所示，台面4010可联接于输出架4906，其中多个容器4904位于台面4010的下面。所述多个容器4904可为图2所示的容器单元1128的一部分。在一个实施例中，可将丢弃物品释放在容器4904之一中。例如，输出机器人4002可使用抓手单元3002夹持物品以使物品落入所述多个容器4904中的一个中。在另一个实施例中，容器4904可装填有消耗品，所述消耗品可通过输出机器人4002使用抓手单元3002移除并传送到另一个单元以便进一步处理。系统4902可被配置成可控制输出机器人4002夹持物品以加以丢弃或从容器4904抓取消耗品。在一个实施例中，传感器单元诸如传感器单元1120可被配置成与可为系统4902一部分的处理单元1106协同检测容器4904的装填高度。如该图所示，可容易地移除或更换一个或多个容器4904，而不影响整个装置。
图14示出了具有门5004的储桶桁架5006的装置5000。
容器5002可定位在适当位置以收集穿过滑槽装置3012落下的物品。滑槽装置3012的底部可安装在台面底座4008上。超声传感器3018可用来检测穿过滑槽装置3012进入废弃物容器5002的通过物品。超声传感器3018也可用来检测容器5002的装填高度。输出机器人(例如，输出机器人4002)可被构造为控制机器人抓手(即，抓手单元3002)从物品搬运单元夹持物品(即，一次性标本容器)并使其穿过滑槽装置3012落下。作为另一种选择，可将物品从装填有消耗品的容器5002移除。在一些实施例中，在清空的废弃物容器或再装填消耗品容器之后，装填高度可能需要复位，如结合图15和图16所讨论。
在一个实施例中，为了在从废弃物容器清空一次性物品之后将装填高度复位，可执行下列步骤，如结合图15所讨论。
在步骤5102中，操作者移除废弃物容器以清空一次性物品或废弃物品。再次参照图14，操作者可要求打开门5004以取出容器5002，从而清空容器。在一个实施例中，装置5000可连接于用作控制器的系统4902。所述系统可察觉容器5002的移除情况或门5004的打开情况。例如，可使用挡光板和/或门状态开关来检测门5004的打开情况。可将子系统例如输出机器人4002暂时设定为待机，以使得在门5004被打开和容器5002被移除时容器5002不被使用。
在步骤5104中，操作者可插入废弃物容器。例如，操作者可在清空容器5002之后将其插回或者插入另一个空容器(例如，如图13所示的多个容器4904中的一个)。在一些实施例中，操作者可关闭门5004。可通过系统例如使用挡光板来检测门的关闭。
在步骤5106中，传感器单元诸如传感器单元4202检测装填高度H1，如先前结合图9、图10A-图10C所讨论。
在步骤5108中，将装填高度H1与最大装填高度H进行比较以确定容器5002是否已空。
在步骤5110中，如果装填高度H1等于最大装填高度H，则将废弃物计数器设为零，这是因为容器5002已空。
在步骤5112中，如果装填高度H1小于最大装填高度H，则可将废弃物计数器设定为使用一件废弃物品的最新平均装填高度、最新废弃物计数器、最新装填高度H1以及H与H1之间的差值所计算的值。在一个实施例中，最新废弃物计数器和最新装填高度H1可等于在移除容器5002之前废弃物计数器的最后一个值和存储在存储器1110中的H1。在一些实施例中，最新平均装填高度可表示在系统使用过程中由系统所记忆的废弃物品的各个装填高度的平均值。
在步骤5114中，可再次将子系统的状态设为“起作用”，以使得容器5002可装填更多废弃物品。
在一个实施例中，当使用两个废弃物容器而非单个废弃物容器时，可在不中断系统的工作周期的情况下，将两个废弃物容器中的一个清空。
在一个实施例中，为了在将消耗品再装填到容器诸如容器5002之后重置装填高度，执行下列步骤，如结合图16所讨论。
为了通过打开门来移除消耗品容器以便再装填，按照步骤5102和5104执行操作，如结合图15所讨论。
在步骤5202中，操作者在消耗品容器中装填标准散装物，例如，按压管帽、二级试管、毛细管等等。操作者还可插入容器5002并关闭门5004。系统例如通过使用挡光板来检测门5004的打开情况而察觉消耗品容器的存在情况。在一个实施例中，系统可记下门之前打开过，因此关闭门可指示容器5002的存在情况。
在步骤5204中，系统通过装填高度检测传感器确定容器5002中是否装填有消耗品。在一个实施例中，可使用超声传感器检测装填高度H1，如结合图9所讨论。在另一个实施例中，可使用简单的挡光板来检测装填高度。
在步骤5206中，确定消耗品是否装填到规定的最大装填高度。
在步骤5208中，如果消耗品未装填到所需的最大装填高度，则可将警告消息发送至操作者。
在步骤5210中，可将消耗品计数器设定为规定的最大值。
在步骤5212中，再次将子系统的状态设为“起作用”，以使得可将物品从消耗品容器移除，如结合图11、图12A-图12C所讨论。
在一个实施例中，当使用两个消耗品容器而非单个消耗品容器时，可在不中断系统的工作周期的情况下，再装填两个消耗品容器中的一个。
如上文所讨论，本发明的实施例提供容器中物品的不同装填高度。可将关于不同装填高度的通知消息发送至操作者，以便可采取适当操作。此外，通过利用不止一个容器，可在不中断系统的工作周期的情况下更换容器。
计算机体系结构
本文结合附图所述的各个参与者和部件可操作一个或多个计算机装置以便于实现本文所述的功能。以上描述中的任一部件(包括任何服务器、处理器或数据库)可使用任何合适数量的子系统以便于实现本文所述的功能，诸如用于操作和/或控制实验室自动化系统、传送系统、调度器、中央控制器、局部控制器等的功能单元和模块的功能。
此类子系统或部件的例子示于图17中。图17所示的子系统经由系统总线10互连。其中示出了附加子系统，诸如打印机18、键盘26、固定磁盘28(或包括计算机可读介质的其他存储器)、连接到显示适配器20的监视器22等等。连接到输入/输出(I/O)控制器12(其可为处理器或其他合适的控制器)的外围设备和I/O设备可通过本领域中已知的任何数量的装置(诸如串行端口24)连接至计算系统。例如，可使用串行端口24或外部接口30将计算机装置连接至广域网诸如互联网、鼠标输入设备或扫描仪。经由系统总线实现的互连使中央处理器16能够与每个子系统通信并且控制来自系统存储器14或固定磁盘28的指令的执行，以及在子系统之间的信息交换。系统存储器14和/或固定磁盘28可以体现为计算机可读介质。
应当理解，如上文所述的本发明技术可以使用计算机软件以控制逻辑(存储在有形物理介质中)的形式以模块或集成方式实施。此外，本发明技术可以任何图像处理的形式和/或结合任何图像处理来实施。基于本文提供的公开内容和教导，本领域普通技术人员能够了解并认识到使用硬件以及硬件和软件的组合来实施本发明技术的其他方式和/或方法。
本申请中所述的软件部件或功能中的任一者可以软件代码的形式实施，所述代码将由处理器使用任何合适的计算机语言(诸如Java、C++或Perl)并使用例如常规的或面向对象的技术执行。所述软件代码可以作为一系列指令或命令存储在计算机可读介质，诸如随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、磁介质诸如硬盘驱动器或软盘、或光学介质诸如CD-ROM上。任何此类计算机可读介质可驻留在单个计算装置之上或之内，并且可存在于系统或网络内的不同计算装置之上或之内。
上述具体实施方式是示例性而非限制性的。在回顾本公开时，所述技术的多种变型对于本领域的技术人员而言将是显而易见的。因此，所述技术的范围不应当根据上述具体实施方式确定，而是应当根据待审权利要求连同它们的完整范围或等同形式来确定。
在不脱离所述技术的范围的前提下，任何实施例的一个或多个特征可以与任何其他实施例的一个或多个特征相结合。
除非有明确相反的指示，否则“一个”、“一种”或“所述”的表述旨在意指“一个(种)或多个(种)”。
上文提及的所有专利、专利申请、出版物和说明书全文以引用方式并入本文以用于所有目的。它们无一被认为是现有技术。

Claims (29)

1.一种用于搬运物品的系统，所述系统包括：
容器，所述容器用于容纳所述物品；
处理器；以及
传感器单元，所述传感器单元可通信地连接于所述处理器，其中所述传感器单元被构造为通过检测所述容器中物品的装填高度来生成第一输出，并且
其中所述处理器被构造为基于所述处理器所计数的物品数量和所述处理器使用所述第一输出所估计的物品数量来确定所述容器中的物品数量。
2.根据权利要求1所述的系统，其中所述传感器单元还被构造为通过检测进入所述容器中的物品的存在情况来生成第二输出。
3.根据权利要求2所述的系统，其中所述处理器所计数的所述物品数量基于来自所述传感器单元的所述第二输出而确定。
4.根据权利要求1所述的系统，其中当从所述容器移除物品时，所述处理器所计数的所述物品数量基于物品搬运单元所生成的输出来确定。
5.根据前述权利要求中任一项所述的系统，其中所述容器中的所述物品数量为X，并且其中
X＝(N计数×W计数)+(N测量×W测量)，其中
N计数＝所述处理器所计数的所述物品数量，
W计数＝对所计数物品的第一加权因子，
N测量＝使用基于所述第一输出得到的测量值所估计的所述物品数量，并且
W测量＝对根据测量的估计值的第二加权因子。
6.根据权利要求5所述的系统，其中N测量由下式确定：
N测量＝(H1×横截面积(容器))/所述物品的体积，其中H1为所述装填高度。
7.根据前述权利要求中任一项所述的系统，其中所述处理器还用来确定可再装入所述容器中的物品数量，所述物品数量通过从能装入所述容器中的物品的最大数量减去所述容器中的所述物品数量来确定。
8.根据权利要求1所述的系统，其中所述容器为废弃物容器。
9.根据权利要求1所述的系统，其中所述容器为消耗品容器。
10.根据权利要求1所述的系统，还包括：
滑槽，所述滑槽联接到所述容器。
11.根据前述权利要求中任一项所述的系统，其中所述处理器还被构造为在所述容器中的所述物品数量等于或超过能装入所述容器中的物品的所述最大数量时生成警告。
12.根据前述权利要求中任一项所述的系统，其中所述物品包括管、管帽、移液管或毛细管中的至少一者。
13.根据前述权利要求中任一项所述的系统，其中所述传感器单元包括超声传感器。
14.根据前述权利要求中任一项所述的系统，其中所述传感器单元包括远程传感器和近程传感器。
15.根据权利要求14所述的系统，其中所述远程传感器和所述近程传感器是超声传感器。
16.根据权利要求14所述的系统，其中所述远程传感器是超声传感器并且所述近程传感器是光学传感器。
17.根据前述权利要求中任一项所述的系统，其中所述物品包括标本容器。
18.一种方法，包括：
基于来自可通信地连接于处理器的传感器单元的第一输出，通过所述处理器确定容器中的物品的估计数量；
通过所述处理器对物品的数量进行计数；以及
基于所述计数和根据所述第一输出得到的物品的所述估计数量，通过所述处理器确定所述容器中的所述物品数量。
19.根据权利要求18所述的方法，其中所述容器中的所述物品数量为X，并且其中
X＝(N计数×W计数)+(N测量×W测量)，其中
N计数＝所述处理器所计数的所述物品数量，
W计数＝对所计数物品的第一加权因子，
N测量＝使用基于所述第一输出得到的测量值所估计的所述物品数量，并且
W测量＝对根据测量的估计值的第二加权因子。
20.根据权利要求19所述的方法，其中W计数和W测量基于所述容器中的所述物品数量而变化。
21.根据权利要求19所述的方法，其中当所述容器中有少于十个物品时，W计数为一并且W测量为零。
22.根据权利要求19所述的方法，其中当所述容器中有超过五十个物品时，W计数为零并且W测量为一。
23.根据权利要求19所述的方法，其中N测量由下式确定：
N测量＝(H1×横截面积(容器))/所述物品的体积，其中H1为所述装填高度。
24.根据权利要求18至23中任一项所述的方法，还包括：
将物品送入所述容器中；以及
由所述处理器基于来自所述传感器单元的第二输出使计数器值递增。
25.根据权利要求18至23中任一项所述的方法，其中可再装入所述容器中的物品数量通过从能装入所述容器中的最大物品数量减去所述容器中的所述物品数量来确定。
26.根据权利要求18至23中任一项所述的方法，还包括：
从所述容器移除物品；以及
由所述处理器基于来自物品搬运单元的输出使所述处理器计数器值递减。
27.根据权利要求26所述的方法，还包括：
由所述处理器确定在移除所述物品之前所述容器是否被装填物品到规定的最大装填高度。
28.根据权利要求27所述的方法，还包括：
如果所述容器没有被装填物品到所述规定的最大装填高度，则由所述处理器生成警告消息。
29.根据权利要求18至28中任一项所述的方法，还包括：
当达到所述容器中的预先规定的物品装填高度时，由所述处理器生成通知消息。
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