CN107208016A - 动作命令生成装置、动作命令生成方法、计算机程序和处理系统 - Google Patents

Abstract

动作指令生成装置基于实验方案表生成动作指令，该实验方案表包括多个处理标记，该动作指令是将要由包括机器人(3)的处理系统(200)执行的任务的集合。动作指令生成装置包括优先级指示单元(15)和实施顺序确定单元(14)，优先级指示单元(15)指示用于确定任务实施顺序的条件的优先级，实施顺序确定单元(14)用于当存在多个容器时通过使用以下条件基于优先级指示单元(15)指示的优先级确定由任务生成单元生成的任务的实施顺序：条件[1]是以与多个容器的计数相同的次数重复与相应处理标记对应的任务，条件[2]是以与实验方案表中的处理标记的顺序对应的顺序执行与相应处理标记对应的任务。该动作指令生成装置基于实验方案自动地生成用于使得包括机器人的处理系统实施实验的动作指令。

Description

动作命令生成装置、动作命令生成方法、计算机程序和处理 系统

技术领域

本发明涉及动作指令生成装置、动作指令生成方法、计算机程序和处理系统。

背景技术

在生物化学和生物技术领域，将要在处理对象上执行的操作的工作步骤和条件(例如，一系列检查、培养和放大(在下文中，这些操作被总称为“实验”))通常被称为“实验方案”(protocol)。实验方案是为了获得用于实验的可重现结果或者为了验证实验结果所需的信息。

发明内容

技术问题

本发明的目的是自动地生成动作指令，该动作指令用于使得包括机器人的处理系统基于实验方案来执行实验。

技术问题的技术方案

根据本发明的一个方面，提供动作指令生成装置，其被配置为基于实验方案表生成动作指令，该实验方案表包括至少多个处理标记，多个处理标记中的每一者表示将要在存储有处理对象的容器上执行的处理，动作指令是将要由包括至少机器人的处理系统执行的任务的集合，动作指令生成装置包括：任务生成单元，其被配置为基于实验方案表生成用于由多个处理标记中的每一者表示的每一个处理的任务；优先级指示单元，其被配置为指示用于确定任务实施顺序的条件的优先级；和实施顺序确定单元，其被配置为当存在多个容器时，通过使用至少条件[1]和条件[2]基于优先级指示单元指示的优先级确定由任务生成单元生成的任务的实施顺序：条件[1]是以与多个容器的计数相同的次数反复地实施与多个处理标记中的每一者对应的每一个任务；条件[2]是以与实验方案表中的多个处理标记中的每一者的布置顺序对应的顺序实施与多个处理标记中的每一者对应的每一个任务。

此外，在根据本发明的另外方面的动作指令生成装置中，优先级指示单元可以包括：正常处理指示单元，其被配置为指示条件[1]优先于条件[2]；和连续处理指示单元，其被配置为对于指定为连续处理的多个处理标记，指示条件[2]优先于条件[1]。

此外，在根据本发明的另外方面的动作指令生成装置中，任务生成单元可以被配置为对于指定为迭代处理的一个或多个处理标记，生成与一个或多个处理标记的每一者对应的任务，将要生成的任务的数量等于迭代计数；实施顺序确定单元还可以包括条件[3]：条件[3]是以与总共指定的迭代计数相同的次数反复地实施与指定为迭代处理的处理标记对应的任务，以及，优先级指示单元还可以包括被配置为指示条件[1]和条件[2]优先于条件[3]的迭代处理指示单元。

此外，根据本发明的另外方面的动作指令生成装置还可以包括警报单元，其被配置为当指定为连续处理的处理标记的组和指定为迭代处理的处理标记的组彼此部分地重叠时发出警报。

此外，在根据本发明的另外方面的动作指令生成装置中，警报单元可以被配置为当指定为连续处理的处理标记的组和指定为非连续处理的处理标记的组中的一个组包括这些组中的另一个组时发出警报。

此外，在根据本发明的另外方面的动作指令生成装置中，警报单元可以被配置为当指定为迭代处理的处理标记的两个组彼此部分地重叠时发出警报。

此外，在根据本发明的另外方面的动作指令生成装置中，警报单元可以被配置为当指定为连续处理的处理标记的组和另外的处理标记布置在与表示连续处理的方向垂直的方向上时发出警报。

此外，在根据本发明的另外方面的动作指令生成装置中，警报单元可以被配置为当任务生成单元生成任务时发出警报。

此外，在根据本发明的另外方面的动作指令生成装置中，将要由任务生成单元生成的任务可以包括：第一级任务，其包括用于以与容器计数相同的次数重复指定为连续处理的处理的组的命令和用于以与迭代计数相同的次数重复指定为迭代处理的处理的组的命令；和第二级任务，其包括用于以与容器计数相同的次数重复除了指定为连续处理的处理的组之外的各个处理的命令和用于执行一次指定为连续处理的处理的组的命令。

此外，根据本发明的另外方面的计算机程序使得计算机作为上述的动作指令生成装置作用。

此外，根据本发明的另外方面，提供用于基于实验方案表生成动作指令的动作指令生成方法，实验方案表包括至少多个处理标记，多个处理标记中的每一者表示将要在存储有处理对象的容器上执行的处理，动作指令是将要由包括至少机器人的处理系统执行的任务的集合，动作指令生成方法包括以下步骤：基于实验方案表生成用于由多个处理标记中的每一者表示的每一个处理的任务；指示用于确定任务实施顺序的条件的优先级；和当存在多个容器时，通过使用至少条件[1]和条件[2]基于指示的优先级确定任务的实施顺序，其中，条件[1]是以与多个容器的计数相同的次数反复地实施与多个处理标记中的每一者对应的每一个任务，条件[2]是以与实验方案表中的多个处理标记中的每一者的布置顺序对应的顺序实施与多个处理标记中的每一者对应的每一个任务。

此外，根据本发明的另外方面，提供一种处理系统，其包括：上述动作指令生成装置；机器人控制器，其被配置为基于动作指令生成装置生成的动作指令对控制对象进行控制；和机器人，其被配置为利用一个或多个臂在处理对象上执行处理，机器人包含在机器人控制器的控制对象中。

附图说明

图1是用于阐释根据本发明的实施例的处理系统的物理配置的示意图。

图2是用于阐释根据本发明的实施例的动作指令生成装置的物理配置的框图。

图3是根据本发明的实施例的动作指令生成装置的功能框图。

图4是用于阐释将要由根据本发明的实施例的动作指令生成装置获取的实验方案表的示例的图。

图5是将要由根据本发明的实施例的动作指令生成装置基于图4中示出的实验方案表生成的动作指令的概念图。

图6是将要由根据本发明的实施例的动作指令生成装置基于图4中示出的实验方案表生成的动作指令的流程图。

图7是用于阐释当根据本发明的实施例的动作指令生成装置基于图4中示出的实验方案表生成图6中示出的动作指令流时，在中间阶段处生成的任务流的图。

图8是用于阐释实验方案表的第一示例的图，在该实验方案表上将要由根据本发明的实施例的动作指令生成装置显示警报。

图9是用于阐释实验方案表的第二示例的图，在该实验方案表上将要由根据本发明的实施例的动作指令生成装置显示警报。

图10是用于阐释实验方案表的第三示例的图，在该实验方案表上将要由根据本发明的实施例的动作指令生成装置显示警报。

图11是用于阐释实验方案表的第四示例的图，在该实验方案表上将要由根据本发明的实施例的动作指令生成装置显示警报。

具体实施方式

根据本发明的发明人的认识，在生物化学实验或生物技术实验中获得的预期结果的可能性(即，实验的可重现性)较大程度上取决于实施实验的人的技能，例如在一些情形下该技能可能妨碍实验结果的可靠性的验证。因此，本发明的发明人考虑通过使用机器人实施实验的方式来排除人为因素。

然而，尚未建立用于描述实验方案的通用格式，以及因此将每一个实验考虑为以统一格式描述实验方案。因此，例如基于特定的实验方案描述机器人的操作时，需要既熟悉实验方案又熟悉机器人的操作的编程的工程师。而且，当改变用于实验方案的格式时，工程师能够不再使用新的格式。因此，基于实验方案描述机器人的操作实际上是不现实的。

因此，本发明的发明人已经通过大量调查和研究自动生成用于使得机器人基于实验方案来实施实验的动作指令，发明出新颖和创新的动作指令生成装置等等。以下，使用作为示例的实施例描述该动作指令生成装置等等。

图1是用于阐释根据本发明的一个实施例的处理系统200的物理配置的示例的示意图。该处理系统200包括动作指令生成装置1、机器人控制器2和机器人3，该动作指令生成装置1被配置为基于阐释实验方案的实验方案表来生成用于机器人3的动作指令，该机器人控制器2被配置为基于生成的动作指令来控制机器人3，该机器人3由机器人控制器2控制并且被配置为实施实验。动作指令生成装置1本身可以是专用装置。然而，在该情形下，通过使用普通计算机实现动作指令生成装置1。换言之，配置为执行用于使得计算机用作动作指令生成装置1的计算机程序的市售计算机用于动作指令生成装置1。通常，计算机程序以应用软件的形式提供并且在安装在计算机上时进行使用。应用软件可以通过将应用软件记录在光盘只读存储器(CD-ROM)、数字多功能光盘(DVD)ROM或者任何合适的计算机可读信息记录介质上来提供。此外，应用软件可以提供在各种信息通信网络(例如因特网)上。此外，应用软件的功能可以通过在远程位置处的服务器在信息通信网络上提供，即，可以通过所谓的云计算来实现。此外，机器人控制器2可以与机器人3集成，或者是独立的方式。机器人控制器2基于动作指令生成装置1生成的动作指令来使得机器人3实施期望的操作。

机器人3是多关节型机器人，其被配置为在处理对象上执行处理。机器人3能够操纵一件实验仪器(可能示出或未示出)，例如利用臂抓取和操纵吸液管4。此外，机器人3能够移动各种容器(可能示出或未示出)，例如抓取布置在试管架5中的微型管6以及将微型管6从试管架5移动到主支架7等等。在该实施例中，当机器人3在微型管6上执行处理(例如，将处理对象注射进入微型管6中)时，机器人3将微型管6移动到主支架7并且在主支架7的上方执行处理。在图1中示出的示例中，处理系统200还包括搅拌器8和离心分离器9，其作为当机器人3执行实验时将要使用的仪器的示例。除这些仪器之外或者代替这些仪器，处理系统200还可以包括其他仪器。例如，处理系统200可以包括用于存储皮氏(Petri)培养皿的支架、磁体支架等等。此外，机器人3不限于示出的类型，并且机器人3可以是单臂式机器人等等。

图2是用于阐释根据本发明的实施例的动作指令生成装置1的物理配置的框图。图2中示出的配置是用作动作指令生成装置1的普通计算机。在计算机中，中央处理单元(CPU)1a、随机存取存储器(RAM)1b、外部存储装置1c、图形控制器(GC)1d、输入装置1e和输入/输出端口(I/O)1f通过数据总线1g彼此连接，从而装置可以彼此之间交换电信号。在该情形下，外部存储装置1c是能够静态记录信息的装置，例如，硬盘驱动器(HDD)或固态驱动器(SSD)。此外，从GC 1d输出信号并且该信号作为图像显示在允许用户视觉地识别该图像的监控器1h(例如，平板显示器)上。输入装置1e是允许允许用户输入信息的装置，例如，键盘、鼠标或触摸面板。I/O 1f是允许动作指令生成装置1与外部装置交换信息的接口。

图3是根据该实施例的动作指令生成装置1的功能框图。图3中示出的功能块集中于动作指令生成装置1的功能。不需要具有每一个功能与功能块以一对一的方式对应的物理配置。可以通过实施特定软件的信息处理装置(例如，动作指令生成装置1的CPU 1a)实现一些功能块。此外，可以通过分配给信息存储装置的特定存储区域(例如，动作指令生成装置1的RAM 1b)实现一些功能块。

动作指令生成装置1包括被配置为接收来自用户的各种输入的输入单元10和被配置为获取用于阐释对实验方案的实验方案表的实验方案表获取单元11。此外，动作指令生成装置1包括动作指令生成单元12和警报单元20，动作指令生成单元12被配置为基于由输入单元10接收的输入和由实验方案表获取单元11获取的实验方案表而生成动作指令，警报单元20被配置为当获取的实验方案表包括预定描述时发出警报。此外，动作指令生成装置1包括动作指令存储单元17、动作指令显示单元19和动作指令输出单元18，动作指令存储单元17被配置为存储当前生成的动作指令和已经生成的动作指令的电子数据，动作指令显示单元19被配置为形成在动作指令存储单元17中存储的动作指令的电子数据并且在监控器1h上显示形成的电子数据，动作指令输出单元18被配置为以机器人能够读取的格式将生成的动作指令输出为电子文档。

通常，由图2中示出的输入装置1e构造输入单元10。然而，当动作指令生成装置1是在云计算中使用的应用服务器时，由用户在远程位置处的终端上输入的操作信息的I/O 1f与输入单元10对应。

动作指令生成单元12包括用于生成动作指令的各种功能块。动作指令生成单元12包括任务生成单元13，其被配置为生成用于由实验方案表中包括的每一个处理标记表示的每一个处理的任务。将要生成的任务的数量等于与处理标记相关的容器数量。之后，更详细地描述任务生成单元13和动作指令的生成步骤。动作指令生成单元12还包括实施顺序确定单元14、优先级指示单元15和干涉判定单元16。实施顺序确定单元14被配置为基于由优先级指示单元15指示的优先级而确定由任务生成单元13生成的任务的实施顺序。优先级指示单元15被配置为指定当实施顺序确定单元14确定任务实施顺序时将要使用的条件的优先级。干涉判定单元16被配置为判定由实验方案表所表示的处理之间的干涉。

在本申请中，术语“动作指令”是指单项任务或已经组合多个任务的任务集合的命令，以用于指示将要在存储有处理对象的容器上执行的被识别为单个单元的处理。通过将实验方案表中表示的每一个标记转化为作为机器人单位操作的任务，并且在考虑转化的任务的实施顺序的情况下将转化的任务合并，来生成动作指令。

优先级指示单元15包括正常处理指示单元15a、连续处理指示单元15b和迭代处理指示单元15c。正常处理指示单元15a被配置为：对于没有指定为稍后描述的连续处理或迭代处理的多个处理标记，指示实施顺序确定单元14，以使实施顺序确定单元14正常地确定的处理的优先级。对于指定为连续处理的多个处理标记，连续处理指示单元15b被配置为指示实施顺序确定单元14针对连续处理的优先级。对于指定为迭代处理的一个或多个处理标记，迭代处理指示单元15c被配置为指示针对迭代处理的优先级。

干涉判定单元16包括连续/迭代判定单元16a、连续/非连续判定单元16b、连续/普通判定单元16c和迭代/迭代判定单元16d。连续/迭代判定单元16a被配置为判定指定为连续处理的处理标记的组和指定为迭代处理的处理标记的组是否部分地彼此重叠。连续/非连续判定单元16b配置为判定指定为连续处理的处理标记的组和指定为非连续处理的处理标记的组中的一个组是否包括这些组中的另一个组。连续/普通判定单元16c被配置为判定指定为连续处理的处理标记的组和其他处理标记是否布置在与表示连续处理的方向垂直的方向上。迭代/迭代判定单元16d被配置为判定指定为迭代处理的处理标记的两个组是否部分地彼此重叠。

图4是用于阐释将要由根据该实施例的动作指令生成装置1获取的实验方案表的示例的图。

在本申请中，术语“实验方案表”是指以允许视觉地理解实验方案的方式示出的图，以及术语“实验方案”是指在生物化学领域或生物技术领域中将要在处理对象上执行的预处理的工作步骤和条件等等。此外，术语“处理对象”是指将要执行上述领域中的实验的样品。通常，处理对象经常是生物组织的一部分，例如细胞或DNA。通常通过将处理对象放置在特别适合于该实验的一件仪器(例如微型管(离心管)、皮氏培养皿或微型板(微量滴定板))上来执行实验。然而，当在本申请中使用术语“容器”本身时，该术语是指适合于容纳实验中的处理对象的所有那些件仪器。

此外为了方便，将图4中的向上方向称为第一方向，将与第一方向交叉的方向称为第二方向。第一方向和第二方向之间的交叉的角度不必是直角。然而，在该情形下，第一方向和第二方向彼此垂直。因此，第二方向是图4中的水平方向。

在该示例的实验方案表中，基本上，初始标记100和最后标记101沿第一方向布置，初始标记100表示包含处理对象的容器的初始状态，最后标记101表示容器的最后状态。初始标记100和最后标记101通过从初始标记100指向最后标记101的步骤线102而在第一方向上连接。沿着步骤线102布置表示将要在容器上执行的各个处理的处理标记103。在图4中示出的第一示例中，示出写下“管”的初始标记100和最后标记101以及与连接初始标记100和最后标记101的步骤线102相关的多个处理标记103。在该情形下，步骤线102作为箭头线表示将要执行的处理的步骤。显示写下“×2”并且同时在初始标记100上叠加的容器计数标记104。容器计数标记104布置成叠加在初始标记100上，因此清楚地示出通过步骤线102连接的初始标记100与多个处理标记的关联。容器计数标记104表示将要在两个容器上执行由处理标记103标示的处理。具体地，该示例的实验方案表表示在两个微型管上执行由多个处理标记103标示的处理的实验方案。

在该示例的实验方案表中，从初始标记100侧顺序地示出写下“A”的处理标记103、写下“B”的处理标记103、写下“C”的处理标记103和写下“D”的处理标记103。例如，写下“A”的处理标记103表示将要在条件A下在微型管上执行处理A。该处理的具体示例包括将化学溶剂添加进入微型管中的处理、在微型管之间传送成分的处理和用于获取在皮氏培养皿上培养的细胞的刮削处理。

在多个处理标记103中，组标记106围绕写下“A”的处理标记103和写下“B”的处理标记103，在组标记106上叠加显示“串联开启”的连续处理标记106a，以表示这些处理标记103是指定为连续处理的处理标记的组。组标记106围绕写下“C”的处理标记103和写下“D”的处理标记103，在组标记106上叠加显示“串联关闭”的非连续处理标记106b，以表示这些处理标记103是指定为非连续处理的处理标记的组。

组标记106表示通过将处理标记103归集在一个组中而获得的处理标记的组。组标记106在写下实验方案表的用户描述通过汇集相应处理的用户定义处理时使用。连续处理标记106a表示将要在每一个容器上串联地执行指定为连续处理的处理标记的组表示的处理。非连续处理标记106b表示对于每一个处理在所有容器上并联地执行指定为非连续处理的处理标记的组表示的处理(非连续处理)。

该示例的实验方案表包括迭代线105和显示“×3”的迭代计数标记105a。迭代计数标记105a叠加在迭代线105上。迭代线105表示将要以与迭代计数标记105a(迭代处理)表示的数字相同的次数来反复地执行在迭代线105指定的范围中包括的处理标记103表示的处理。在该示例的情形中，迭代线105和迭代计数标记105a表示重复三次处理A、B、C和D。在该示例的实验方案表中，由容器计数标记104表示将要在两个微型管上执行处理A、B、C和D，因此，实验方案表与迭代线105和迭代计数标记105a一起表示将要在两个微型管的每一者上执行三次处理A、B、C和D。

如在该示例的实验方案表中示出的，可以指定迭代处理和连续处理或非连续处理一起。可以布置多个迭代线105以用于一个步骤线102，以及组标记106可以包括由一个或多个组标记106围绕的处理标记103。然而，当指定迭代处理和连续处理一起时，需要指定处理使得这些处理不彼此干涉。当指定多个迭代处理时，需要指定迭代处理使得这些迭代处理不彼此干涉。当组标记106围绕另外的组标记106时，需要指定各个处理使得连续处理和非连续处理之间不干涉。还需要指定各个处理使得其他普通处理不干涉连续处理。稍后详细描述这些干涉判定。

在该实施例中，任务生成单元13被配置为生成使得处理系统200执行由处理标记103表示的处理的任务。将要生成的任务的数量等于与处理标记103相关的容器计数(容器计数由容器计数标记104表示)。任务生成单元13还被配置为反复地生成用于指定为迭代处理的一个或多个处理标记103的(一个或多个)任务。在该情形下，将要生成的任务的数量等于迭代计数(迭代计数由迭代计数标记105a表示)。因此，对于一个处理标记103，任务生成单元13被配置为生成与容器计数(与该处理标记103相关)和迭代计数(由该处理标记103指定)的乘积相等数量的任务。在该实施例中，实施顺序确定单元14被配置为通过使用以下条件基于由优先级指示单元15指示的优先级来确定由任务生成单元13生成的任务的顺序：[1]以与容器计数相同的次数反复地实施与多个处理标记的每一者对应的每一个任务；[2]以与实验方案表中的多个处理标记103的每一者的布置顺序对应的顺序实施与多个处理标记的每一者对应的每一个任务；以及[3]以与总共指定的迭代计数相同的次数反复地实施与指定为迭代处理的处理标记103对应的任务。优先级指示单元15配置为指示实施顺序确定单元14每一个条件的优先级。

正常处理指示单元15a被配置为，对于不指定为连续处理或迭代处理的多个处理标记103，指示条件[1]优先于条件[2]。作为对比，连续处理指示单元15b被配置为指示实施顺序确定单元14，对于指定为连续处理的多个处理标记103，条件[2]优先于条件[1]。迭代处理指示单元15c被配置为指示实施顺序确定单元14，对于指定为迭代处理的一个或多个处理标记103，条件[1]和[2]优先于条件[3]。现在，参照图5描述根据该实施例的动作指令生成装置1的这些功能。

图5是用于阐释将要由根据本发明的实施例的动作指令生成装置1基于图4中的实验方案表生成的动作指令的概念图。根据该实施例的动作指令生成装置1通过使用实验方案表获取单元11获取图4中示出的实验方案表，并且生成使得包括机器人3的处理系统首先执行由初始标记100表示的处理的任务(ST10)。初始标记100表示用于将在试管架5中存储的微型管6布置在主支架7中的处理。在该情形下，根据容器计数标记104，生成用于使得两个微型管6布置在主支架7中的任务。任务生成单元13生成用于使得在处理系统200中包括的机器人3在两个微型管6上反复地执行操作的任务，在该操作中微型管6从试管架5移动并且布置在主支架7中，与此同时该任务补偿微型管6的布置位置。

接下来，基于写有“A”的处理标记103和写有“B”的处理标记103，任务生成单元13生成用于使得处理系统200执行处理A和B的任务。将要生成的任务的数量等于与处理标记103相关的容器计数(即，由容器计数标记104表示的容器计数，两个)。此处，当处理标记103不指定为连续处理和迭代处理时，实施顺序确定单元14通过根据来自正常处理指示单元15a的指示使条件[1]优先于条件[2]来确定任务实施顺序。在两个微型管6上执行用于使得执行处理A的任务和用于使得执行处理B的任务的每一者，因此，两个任务与一个处理标记103对应(即，与写有“A”的处理标记103或者写有“B”的处理标记103对应)。因此，原理上，在两个微型管6上的处理A和B的实施优先于处理标记103的布置位置，以及因此，以使得在两个微型管6上实施处理A以及然后在两个微型管6上执行处理B的实施顺序生成任务。

然而，在图4中示出的实验方案表中，写有“A”的处理标记103和写有“B”的处理标记103是指定为连续处理的多个处理标记103。因此，连续处理指示单元15b指示实施顺序确定单元14以使条件[2]优先于条件[1]。具体地，相比于以与容器计数(即，2)相同的次数反复地实施与一个处理标记103对应的两个任务，连续处理指示单元15b优先考虑以与处理标记103的布置顺序(即，写有“A”的处理标记103布置在初始标记100侧(即，步骤线102的上游侧)以及写有“B”的处理标记103布置在最后标记101侧(即，步骤线102的下游侧))对应的顺序实施与多个处理标记的每一者对应的任务。因此，任务生成单元13生成用于在两个微型管6上重复的任务，该任务使得处理系统200在单个微型管6上执行处理A(ST11)和处理B(ST12)。

接下来，基于写有“C”的处理标记103和写有“D”的处理标记103，任务生成单元13生成用于使得处理系统200执行处理C和D的任务。将要生成的任务的数量等于与处理标记103相关的容器计数(即，由容器计数标记104表示的容器计数，两个)。在该情形下，写有“C”的处理标记103和写有“D”的处理标记103是指定为非连续处理的处理标记103的组，以及因此，如正常处理指示单元15a指示的，通过在两个微型管6上优先实施处理C和D来确定任务实施顺序。因此，任务生成单元13生成用于使得处理系统200在两个微型管6上执行步骤C的任务(ST13)和用于使得处理系统200在两个微型管6上执行处理D的任务(ST14)。

分别写有“A”至“D”的处理标记103是指定为迭代处理的处理标记。用于这些迭代处理的迭代计数是3，因此，任务生成单元13以与迭代计数相同的次数反复地生成与每一个处理标记对应的任务。迭代处理指示单元15c指示实施顺序确定单元14以使条件[1]和[2]优先于条件[3]。因此，例如，对于迭代计数是1的任务，在该迭代计数内基于条件[1]和[2]确定生成的任务的实施顺序。如上，基于正常处理指示单元15a或连续处理指示单元15b是否发出指示来确定条件[1]和[2]中的哪一个优先。当已经确定顺序使得执行属于该迭代计数的所有任务的实施时，类似地确定属于接下来迭代计数的任务的实施顺序。以该方式，以与总共指定的迭代计数相同的次数反复地实施与指定为迭代处理的处理标记对应的任务。

最后，基于最后标记101，任务生成单元13生成使得处理系统200在4℃恒温槽中存储两个微型管6的任务(ST15)。

图6是将要由根据本发明的实施例的动作指令生成装置1基于图4中示出的实验方案表生成的动作指令的流程图。将要基于图4中示出的实验方案表生成的动作指令始于用于使得第一微型管(存储在试管架5中的第一微型管6)从试管架5移动并且布置在主支架7中的任务(ST20)。接下来，实施用于使得第二微型管(存储在试管架5中的第二微型管6)从试管架5移动并且布置在主支架7中的任务(ST21)。

然后，对于指定为连续处理的处理A和B，实施用于使得在第一微型管上执行处理A的任务(ST22)以及实施用于使得在第一微型管上执行处理B的任务(ST23)。接下来，实施用于使得在第二微型管上执行处理A的任务(ST24)以及实施用于使得在第二微型管上执行处理B的任务(ST25)。

然后，对于指定为非连续处理的处理C和D，实施用于使得在第一微型管上执行处理C的任务(ST26)以及实施用于使得在第二微型管上执行处理C的任务(ST27)。接下来，实施用于使得在第一微型管上执行处理D的任务(ST28)以及实施用于使得在第二微型管上执行处理D的任务(ST29)。

然后，判定是否已经在两个微型管6上三次(是迭代计数)反复地执行处理A到D(ST30)。当尚未三次反复地执行这些处理时，实施用于使得执行步骤ST22到ST29的处理的任务。当判定已经三次反复地执行处理A到D时，实施使得执行用于在预定位置中存储第一微型管的处理的任务(ST31)，以及实施使得执行用于在第二预定位置中存储第二微型管的处理的任务(ST32)。

将要由该实施例的任务生成单元生成的任务包括：第一级任务，其包括用于以与容器计数相同的次数重复指定为连续处理的处理的组的命令、以及用于以与迭代计数相同的次数重复指定为迭代处理的处理的组的命令；以及，第二级任务，其包括用于以与容器计数相同的次数重复除了指定为连续处理的处理的组之外的各个处理的命令、以及用于执行一次指定为连续处理的处理的组的命令。

图7是用于阐释当根据本发明的实施例的动作指令生成装置1基于图4中示出的实验方案表而生成图6中示出的动作指令流时，在中间阶段处生成的任务流的示意图。在该实施例中，通过将任务划分为第一级任务和第二级任务以形成层级结构，实验方案表平滑地转换为动作指令。在图7中，为了阐释任务的层级结构，在左侧示出第一级任务，以及在右侧示出第二级任务。

首先，将图4中的实验方案表中包括的初始标记100转换为用于准备微型管的任务(ST40)，作为第二级任务。在该情形下，容器计数为2是指该任务将要转换为在两个容器上反复地执行的动作指令。作为对比，连续处理标记106a转换为作为第一级任务的连续处理命令(ST41)。连续处理命令表示属于连续处理命令的第二级任务将要在容器编号1和2上重复。在该情形下，属于连续处理命令的第二级任务是用于使得执行处理A的任务(ST42)和用于使得执行处理B的任务(ST43)，以及由于这些处理的容器计数是1，所以不在多个容器上重复操作。由连续处理命令指定执行处理A和B的容器数量。具体地，连续处理命令是用于指定容器编号的顺序以及反复地调用具有容器计数为1的第二级任务的命令。处理A和B基于用于容器编号1的连续处理命令被顺序地调用，然后针对容器编号2被顺序地调用。以该方式，确定连续处理的顺序。

基于正常处理顺序实施用于使得执行处理C和D的任务，以及因此，这些任务中每一个被描述为具有容器计数为2的第二级任务，并且这些任务转换为动作指令(ST44和ST45)。

迭代处理命令(ST46)是用于根据迭代计数使处理返回到指定为迭代处理的范围的顶部的命令。迭代处理命令表示以迭代计数1到3重复属于迭代处理命令的第二级任务。在该情形下，属于迭代处理命令的第二级任务是指定为连续处理的处理A和B以及是正常处理的处理C和D。因此，在指定为迭代处理的范围中的第二级任务以迭代计数的相同次数反复地出现，并且确定迭代的顺序。

最后，最后标记101转换为用于存储微型管的任务(ST47)，作为第二级任务。在这种情形下，容器计数为2是指该任务转换为在两个容器上反复地执行的动作指令。

如上，第一级任务是通过调用第二级任务而间接地转换为动作指令的命令，第二级任务是直接转换为用于机器人3的任务的命令。以该方式，通过采用在层级结构中形成的数据结构，在不添加作为将直接转换为动作指令的命令组的第二级任务的情形下，该层级结构可以用于实施连续处理和迭代处理的高级控制。

该实施例的任务生成单元13包括连续处理任务生成单元、迭代处理任务生成单元和个别处理任务生成单元。连续处理任务生成单元被配置为生成用于使得处理系统200以与容器计数(即，由容器计数标记104表示的次数)相同的次数重复由指定为连续处理的多个处理标记103表示的处理的任务。迭代处理任务生成单元被配置为生成使得处理系统200以与迭代计数(即，迭代计数标记105a)相同的次数重复由指定为迭代处理的一个或多个处理标记103表示的(一个或多个)处理的任务。个别处理任务生成单元被配置为生成用于使得处理系统200以与容器计数相同的次数重复未指定为连续处理的处理标记103表示的处理的任务，以及被配置为生成用于使得处理系统200执行一次指定为连续处理的处理标记103表示的处理的任务。因此，由任务生成单元13生成在第一级任务和第二级任务的层级中形成的任务，以执行系统任务生成。因此，任务管理变得较容易。

如稍后描述的，基于第二位置中的布置位置确定处理标记103的任务实施顺序，该处理标记103具有在实验方案表中的第一方向上的相同的布置位置。在该实施例的实施顺序确定单元14的情形下，确定任务实施顺序使得布置在实验方案表的左侧中的处理标记103的处理优先。

利用根据该实施例的动作指令生成装置1，当相同的处理在多个容器上重复时，自动地生成允许机器人3有效地操作的动作指令。当将要在多个容器上重复相同的处理时，通过针对每一个容器偏移机器人3的臂位置，自动地生成用于以与容器计数相同的次数重复相同处理的动作指令。还基于实验方案表自动地生成用于使得将要在每一个容器上执行连续处理的动作指令，该实验方案表包括指定为连续处理的多个处理标记103。

利用根据该实施例的动作指令生成装置1，基于实验方案表自动地生成用于使得执行迭代处理的动作指令，该实验方案表包括指定为迭代处理的一个或多个处理标记103。通过在实验方案表中布置迭代线105和迭代计数标记105a表示迭代处理。利用根据该实施例的动作指令生成装置1，基于已经通过使用迭代线105和迭代计数标记105a以简单方式写下的实验方案表自动地生成用于使得执行迭代处理的动作指令。

图8是用于阐释实验方案表的第一示例的图，在该实验方案表上将要由根据本发明的实施例的动作指令生成装置1显示警报。在图8中示出的实验方案表中，迭代线105布置在写有“A”的处理标记103和写有“B”的处理标记103之间。另一方面，在图4中示出的实验方案表中，迭代线105布置在初始标记100和写有“A”的处理标记103之间。

在第一示例的实验方案表中，迭代线105布置在指定为连续处理的处理标记103的组之间(即，写有“A”的处理标记103和写有“B”的处理标记103之间)。因此，在已经执行一次处理A、B、C和D之后，重复处理B和后续处理。然而，处理A和处理B是指定为连续处理的处理，以及因此处理B的单独实施与作为连续处理的该指定不兼容。

该实施例的连续/迭代判定单元16a被配置为基于由实验方案表获取单元11获取的实验方案表，判定指定为连续处理的处理标记的组和指定为迭代处理的处理标记的组是否彼此部分地重叠。在第一示例的实验方案表的情形下，连续/迭代判定单元16a判定指定为连续处理的处理标记(即，写有“A”的处理标记103和写有“B”的处理标记103)的组和指定为迭代处理的处理标记(即，写有“B”的处理标记103，写有“C”的处理标记103和写有“D”的处理标记103)的组在写有“B”的处理标记103方面彼此部分地重叠。

响应于由连续/迭代判定单元16a作出的判定，警报单元20对动作指令生成装置1的用户发出警报。例如，通过在监控器1h上显示警报信息执行警报。

该实施例的警报单元20被配置为当任务生成单元13生成任务时发出警报。用于通过警报单元20发出警报的时机可以不总是当动作指令生成装置1生成读入机器人控制器2的动作指令时的时间，而还可以是当动作指令生成装置1基于实验方案表模拟动作指令的生成时的时间。

利用根据该实施例的动作指令生成装置1，通过当连续处理的指定和迭代处理的指定不兼容时发出警报，防止连续处理和迭代处理之间的干涉。响应于连续处理和迭代处理之间的干涉的警报，动作指令生成装置1的用户可以编辑实验方案表以写下不具有任何矛盾的实验方案表。动作指令生成装置1的用户还可以在生成任务之前在没有不必要警报的情形下自由地编辑实验方案表。

图9是用于阐释实验方案表的第二示例的图，在该实验方案表上将要由根据本发明的实施例的动作指令生成装置1显示警报。在图9示出的实验方案表中，与非连续处理标记106b相关的组标记106布置在与连续处理标记106a相关的组标记106中。

在第二示例的实验方案表中，指定为连续处理的处理标记103(即，写有“A”的处理标记103、写有“B”的处理标记103、写有“C”的处理标记103和写有“D”的处理标记103)的组包括指定为非连续处理的处理标记103(即，写有“B”的处理标记103和写有“C”的处理标记103)的组。因此，对于写有“B”的处理标记103和写有“C”的处理标记103，作为连续处理的指定和作为非连续处理的指定是不兼容的。

该实施例的连续/非连续判定单元16b被配置为基于由实验方案表获取单元11获得的实验方案表，判定指定为连续处理的处理标记的组和指定为非连续处理的处理标记的组中的一个组是否包括这些组中的另一个组。在第二示例的实验方案表的情形下，连续/非连续判定单元16b判定，在指定为连续处理的处理标记(即，写有“A”的处理标记103、写有“B”的处理标记103、写有“C”的处理标记103和写有“D”的处理标记103)的组和指定为迭代处理的处理标记(即，写有“B”的处理标记103和写有“C”的处理标记103)的组中，指定为连续处理的处理标记的组包括指定为非连续处理的处理标记的组。

响应于连续/非连续判定单元16b作出的判定，警报单元20通过例如在监控器1h上显示警报信息来对动作指令生成装置1的用户发出警报。警报单元20可以在任务生成单元13生成任务时发出警报。

利用根据该实施例的动作指令生成装置1，通过当连续处理的指定和非连续处理的指定不兼容时发出警报而防止连续处理和非连续处理之间的干涉。响应于连续处理和非连续处理之间的干涉的警报，动作指令生成装置1的用户可以编辑实验方案表以写下不具有任何矛盾的实验方案表。动作指令生成装置1的用户还可以在生成任务之前在没有不必要警报的情形下自由地编辑实验方案表。

图10是用于阐释实验方案表的第三示例的图，在该实验方案表上将要由根据本发明的实施例的动作指令生成装置1显示警报。图10中示出的实验方案表表示在两个微型管中的每一者上连续地执行处理A和B并且之后在两个微型管中的每一者上执行处理C的实验方案表，以及在一个微型管上执行处理D和E的实验方案表。

根据该实施例的动作指令生成装置1被配置为当由实施顺序确定单元14确定任务实施顺序时参照实验方案表中的处理标记103的布置位置。当在第一方向(即，表示连续处理的方向，在图10中为竖直方向)上的相同位置中布置多个处理标记103时，实施顺序确定单元14基于在第二方向(即，与第一方向垂直的方向，即，图10中的水平方向)上的布置位置确定任务实施顺序。具体地，根据该实施例的动作指令生成装置1确定任务实施顺序使得首先执行由布置在实验方案表的左侧的处理标记103表示的处理。因此，在处理C和E中，处理C的实施优先。因此，生成使得在两个微型管上执行处理C并且之后在另外一个微型管上执行处理E的动作指令。然而，写有“A”的处理标记103和写有“D”的处理标记103布置在与第一方向(表示连续处理的方向)垂直的第二方向上，以及因此，用于处理A和B的连续处理的指示和用于在处理A之后执行处理D的指示彼此不兼容。

该实施例的连续/普通判定单元16c配置为基于由实验方案表获取单元11获取的实验方案表，判定指定为连续处理的处理标记的组和另外的处理标记是否布置在与表示连续处理的方向垂直的方向上。在第三示例的实验方案表的情形下，连续/普通判定单元16c判定指定为连续处理的处理标记103(即，写有“A”的处理标记103和写有“B”的处理标记103)的组和另外的处理标记103(即，写有“D”的处理标记103)布置在与表示连续处理的方向垂直的方向(即，图10中示出的实验方案表的水平方向)上。

响应于连续/普通判定单元16c的判定，警报单元20通过例如在监控器1h上显示警报信息对动作指令生成装置1的用户发出警报。警报单元20可以在任务生成单元13生成任务时发出警报。

利用根据该实施例的动作指令生成装置1，通过当连续处理的指定和普通处理的指定不兼容时发出警报防止连续处理和普通处理之间的干涉。响应于连续处理和普通处理之间的干涉的警报，动作指令生成装置1的用户可以编辑实验方案表以写下不具有任何矛盾的实验方案表。动作指令生成装置1的用户还可以在生成任务之前在没有不必要警报的情形下自由地编辑实验方案表。

图11是用于阐释实验方案表的第四示例的图，在该实验方案表上将要由根据本发明的实施例的动作指令生成装置1显示警报。在图11中示出的实验方案表中，布置两个迭代线105，即，与显示有“×3”的迭代计数标记105a相关的迭代线105和与显示有“×4”的迭代计数标记105a相关的迭代线105。

在第四示例的实验方案表中，指定为迭代处理的处理标记103(即，写有“A”的处理标记103和写有“B”的处理标记103)的组和指定为另外的迭代处理的处理标记103(即，写有“B”的处理标记103、写有“C”的处理标记103和写有“D”的处理标记103)的组在写有“B”的处理标记103方面部分地重叠。在该情形下，使得反复地执行三次处理A和B的指示和使得反复地执行四次处理B、C和D的指示不兼容。

该实施例的迭代/迭代判定单元16d被配置为基于由实验方案表获取单元11获取的实验方案表，判定指定为迭代处理的处理标记的两个组是否彼此部分地重叠。在第四示例的实验方案表的情形下，迭代/迭代判定单元16d判定指定为迭代处理的处理标记(即，写有“A”的处理标记103和写有“B”的处理标记103)的组和另外的指定为迭代处理的处理标记(即，写有“B”的处理标记103、写有“C”的处理标记103和写有“D”的处理标记103)的组彼此部分地重叠。

响应于迭代/迭代判定单元16d的判定，警报单元20通过例如在监控器1h上显示警报信息对动作指令生成装置1的用户发出警报。警报单元20可以在任务生成单元13生成任务时发出警报。

利用根据该实施例的动作指令生成装置1，通过当指定部分地重叠的两个迭代处理时发出警报防止迭代处理之间的干涉。响应于迭代处理之间的干涉的警报，动作指令生成装置1的用户可以编辑实验方案表以写下不具有任何矛盾的实验方案表。动作指令生成装置1的用户还可以在生成任务之前在没有不必要警报的情形下自由地编辑实验方案表。

以上实施例中的每一个配置均作为具体示例进行描述，以及本申请中公开的发明不像被限制在这些具体配置本身。本领域技术人员能够对公开的实施例作出各种更改。例如，可以适当地改变和增加功能、操作方法等等。此外，流程图中示出的控制还可以通过具有等同功能的特征进行适当地替换。应当理解，本申请中公开的发明的技术范围覆盖所有这种更改。

Claims (12)

1.一种动作指令生成装置，其被配置为基于实验方案表生成动作指令，所述实验方案表包括至少多个处理标记，所述多个处理标记中的每一者表示将要在存储有处理对象的容器上执行的处理，所述动作指令是将要由包括至少机器人的处理系统执行的任务的集合，所述动作指令生成装置包括：

任务生成单元，其被配置为基于所述实验方案表生成用于由所述多个处理标记中的每一者表示的每一个处理的任务；

优先级指示单元，其被配置为指示用于确定任务实施顺序的条件的优先级；和

实施顺序确定单元，其被配置为当存在多个容器时，通过使用至少条件[1]和条件[2]基于所述优先级指示单元指示的优先级确定由所述任务生成单元生成的任务的实施顺序：所述条件[1]是以与所述多个容器的计数相同的次数反复地实施与所述多个处理标记中的每一者对应的每一个任务；所述条件[2]是以与所述实验方案表中的所述多个处理标记中的每一者的布置顺序对应的顺序实施与所述多个处理标记中的每一者对应的每一个任务。

2.根据权利要求1所述的动作指令生成装置，其中，所述优先级指示单元包括：

正常处理指示单元，其被配置为指示所述条件[1]优先于所述条件[2]；和

连续处理指示单元，其被配置为对于指定为连续处理的多个处理标记，指示所述条件[2]优先于所述条件[1]。

3.根据权利要求2所述的动作指令生成装置，

其中，所述任务生成单元还被配置为对于指定为迭代处理的一个或多个处理标记，生成与所述一个或多个处理标记的每一者对应的任务，将要生成的任务的数量等于迭代计数，

其中，所述实施顺序确定单元还包括条件[3]，所述条件[3]是以与总共指定的迭代计数相同的次数反复地实施与指定为迭代处理的处理标记对应的任务，以及

其中，所述优先级指示单元还包括被配置为指示所述条件[1]和所述条件[2]优先于所述条件[3]的迭代处理指示单元。

4.根据权利要求3所述的动作指令生成装置，还包括警报单元，其被配置为当指定为连续处理的处理标记的组和指定为迭代处理的处理标记的组彼此部分地重叠时发出警报。

5.根据权利要求4所述的动作指令生成装置，其中，所述警报单元被配置为当所述指定为连续处理的处理标记的组和指定为非连续处理的处理标记的组中的一个组包括这些组中的另一个组时发出警报。

6.根据权利要求4所述的动作指令生成装置，其中，所述警报单元被配置为当指定为迭代处理的处理标记的两个组彼此部分地重叠时发出警报。

7.根据权利要求4至6中任一项所述的动作指令生成装置，其中，所述警报单元被配置为当所述指定为连续处理的处理标记的组和另外的处理标记布置在与表示连续处理的方向垂直的方向上时发出警报。

8.根据权利要求4至7中任一项所述的动作指令生成装置，其中，所述警报单元被配置为当所述任务生成单元生成任务时发出警报。

9.根据权利要求3至8中任一项所述的动作指令生成装置，其中，将要由所述任务生成单元生成的任务包括：

第一级任务，其包括用于以与容器计数相同的次数重复指定为连续处理的处理的组的命令和用于以与迭代计数相同的次数重复指定为迭代处理的处理的组的命令；和

第二级任务，其包括用于以与所述容器计数相同的次数重复除了所述指定为连续处理的处理的组之外的各个处理的命令和用于执行一次所述指定为连续处理的处理的组的命令。

10.一种用于使得计算机作为根据权利要求1至9中任一项所述的动作指令生成装置作用的计算机程序。

11.一种用于基于实验方案表生成动作指令的动作指令生成方法，所述实验方案表包括至少多个处理标记，所述多个处理标记中的每一者表示将要在存储有处理对象的容器上执行的处理，所述动作指令是将要由包括至少机器人的处理系统执行的任务的集合，所述动作指令生成方法包括以下步骤：

基于所述实验方案表生成用于由所述多个处理标记中的每一者表示的每一个处理的任务；

指示用于确定任务实施顺序的条件的优先级；和

当存在多个容器时，通过使用至少条件[1]和条件[2]基于指示的优先级确定任务的实施顺序：所述条件[1]是以与所述多个容器的计数相同的次数反复地实施与所述多个处理标记中的每一者对应的每一个任务；所述条件[2]是以与所述实验方案表中的所述多个处理标记中的每一者的布置顺序对应的顺序实施与所述多个处理标记中的每一者对应的每一个任务。

12.一种处理系统，其包括：

根据权利要求1至9中任一项所述的动作指令生成装置；

机器人控制器，其被配置为基于所述动作指令生成装置生成的动作指令对控制对象进行控制；和

机器人，其被配置为利用一个或多个臂在处理对象上执行处理，所述机器人包含在所述机器人控制器的所述控制对象中。