CN108000516A - 机器人系统、机器人系统控制方法和动作命令生成设备 - Google Patents

Abstract

本公开提供一种机器人系统、机器人系统控制方法和动作命令生成设备。机器人系统包括：包括手的机器人；单位作业存储部分，被配置为基于表示一个处理过程的处理符号来存储单位作业，单位作业是被发布到机器人的执行一个处理过程的命令；链接作业生成部分，被配置为生成作为进行下述操作的命令的链接作业：将手从第一单位作业结束的结束位置移动到将在第一单位作业之后执行的第二单位作业开始的起始位置；动作命令生成部分，被配置为通过基于多个处理符号的布置将单位作业和链接作业串联连接来生成机器人的动作命令；以及所需时间计算部分，被配置为通过将单位作业的所需时间和链接作业的所需时间相加来计算动作命令的所需时间。

Description

机器人系统、机器人系统控制方法和动作命令生成设备

技术领域

本发明涉及机器人系统、机器人系统控制方法和动作命令生成设备。

背景技术

可以通过对单位动作进行组合来构造执行某种工作的机器人的一系列动作。作为用于控制机器人的命令的动作命令可以由与这些单位动作相对应的单位作业(unit job)的组合构成。

在许多情况下，机器人执行工作所需的时间相对较短，约为几秒到几十秒。这允许用户在不注意等待时间的情况下操作机器人，直到机器人完成动作。然而，当机器人执行工作所需的时间较长时，则难以预测机器人完成动作之前用户需要等待多长时间，这可能会扰乱用户的行动计划。

本发明的目的是提供一种机器人系统、机器人系统控制方法以及动作命令生成设备，其中机器人通过能够使用户掌握等待时间的动作命令来控制。

发明内容

根据本发明的一个方面，提供了一种机器人系统，包括：机器人，包括至少一只手；单位作业存储部分，被配置为基于表示一个处理过程的处理符号来存储单位作业，单位作业是被发布到机器人的执行一个处理过程的命令；链接作业生成部分，被配置为生成作为进行下述操作的命令的链接作业：将至少一只手从第一单位作业已结束的结束位置移动到要在第一单位作业之后随后执行的第二单位作业开始的起始位置；动作命令生成部分，被配置为通过基于多个处理符号的布置将单位作业和链接作业串联连接来生成机器人的动作命令；所需时间计算部分，被配置为通过将单位作业的所需时间和链接作业的所需时间相加来计算动作命令的所需时间；以及机器人控制部分，被配置为基于由动作命令生成部分生成的动作命令来控制机器人。

此外，在根据本发明的另一方面的机器人系统中，单位作业存储部分被配置为存储多个单元作业，单位作业中的每个单位作业由多个单元作业构成；动作命令生成部分被配置为通过以下方式生成动作命令，所述方式即根据由多个处理符号中的一个处理符号指示的处理条件来将与多个处理符号中的一个处理符号相对应的多个单元作业和链接作业串联连接，并且针对多个处理符号中的每个处理符号重复连接，并且所需时间计算部分被配置为通过将多个单元作业的所需时间和链接作业的所需时间相加来计算动作命令的所需时间。

此外，在根据本发明的另一方面的机器人系统中：由处理符号指示的处理条件包括对处理时间的指示；以及所需时间计算部分被配置为通过将处理时间、单位作业的所需时间、以及链接作业的所需时间相加来计算动作命令的所需时间。

此外，在根据本发明的另一方面的机器人系统中：机器人控制部分被配置为生成作业完成信息，作业完成信息被用于从被串联包括在动作命令中的单位作业和链接作业中标识出至少近期已完成执行的单位作业或链接作业；并且，所需时间计算部分被配置为通过基于作业完成信息将未完成的单位作业和链接作业的所需时间相加来计算动作命令的剩余所需时间。

此外，根据本发明的另一方面的机器人系统还包括：单位作业所需时间计算部分，被配置为基于对机器人执行单位作业中的每个单位作业的模拟，来针对单位作业中的每个单位作业计算执行单位作业中的每个单位作业所需的所需时间；以及单位作业所需时间存储部分，被配置为存储单位作业中的每个单位作业的所需时间。

此外，根据本发明的另一方面的机器人系统还包括：单位作业性能记录部分，被配置为在机器人执行单位作业中的每个单位作业时记录针对单位作业中的每个单位作业的所需时间的实际性能；以及单位作业所需时间更新部分，被配置为基于在单位作业中的每个单位作业被执行时所记录的所需时间的实际性能，针对单位作业中的每个单位作业，更新已被存储在单位作业所需时间存储部分中的单位作业中的每个单位作业的所需时间。

此外，在根据本发明的另一方面的机器人系统中：链接作业生成部分被配置为伴随着生成每个链接作业还针对每个链接作业执行对每个链接作业的所需时间的计算；并且机器人系统还包括链接作业所需时间存储部分，被配置为存储每个链接作业的所需时间。

此外，根据本发明的另一方面的机器人系统还包括：链接作业性能记录部分，被配置为在每个链接作业被机器人执行时针对每个链接作业记录所需时间的实际性能；以及链接作业所需时间更新部分，被配置为基于在每个链接作业被执行时所记录的所需时间的实际性能，针对每个链接作业，更新已被存储在链接作业所需时间存储部分中的每个链接作业的所需时间。

此外，根据本发明的另一方面，提供了一种控制机器人系统的方法，该方法包括：基于表示一个处理过程的处理符号生成作为进行下述操作的命令的链接作业：将机器人中所包括的至少一只手从第一单位作业的结束位置移动到第二单位作业的起始位置，其中第一单位作业是被发布到机器人的执行一个处理过程的命令，第二单位作业在第一单位作业之后随后被执行；基于多个处理符号的布置，通过将单位作业和链接作业串联连接来生成机器人的动作命令；通过将单位作业的所需时间和链接作业的所需时间相加来计算动作命令的所需时间；以及

基于由动作命令生成部分生成的动作命令来控制机器人。

此外，根据本发明的另一方面，提供了一种动作命令生成设备，包括：单位作业存储部分，被配置为基于表示一个处理过程的处理符号来存储作为发出给包括至少一只手的机器人以执行一个处理过程的命令的单位作业；链接作业生成部分，被配置为生成作为进行下述操作的命令的链接作业：将至少一只手从第一单位作业结束的结束位置移动到要在第一单位作业结束之后随后执行的第二单位作业开始的起始位置；动作命令生成部分，被配置为基于多个处理符号的布置，通过将单位作业和链接作业串联连接来生成机器人的动作命令；以及所需时间计算部分，被配置为通过将单位作业的所需时间和链接作业的所需时间相加来计算动作命令的所需时间。

附图说明

图1是用于示出根据本发明的实施例的机器人系统的物理配置的示意图。

图2是用于示出根据本发明的实施例的动作命令生成设备的物理配置的配置框图。

图3是本发明的实施例中的动作命令生成设备和机器人控制部分的功能框图。

图4是用于示出由根据本发明的实施例的机器人系统获得的协议图的示例的图。

图5是用于示出由根据本发明的实施例的机器人系统执行的动作命令的示例的第一流程图。

图6是用于示出由根据本发明的实施例的机器人系统执行的动作命令的示例的第二流程图。

图7是用于示出由根据本发明的实施例的机器人系统执行的单位作业所需时间计算的示例的流程图。

图8是用于示出由根据本发明的实施例的机器人系统执行的链接作业所需时间计算的流程图。

图9是用于示出由根据本发明的实施例的机器人系统执行的所需时间更新的示例的流程图。

具体实施方式

图1是用于示出根据本发明的实施例的机器人系统200的物理配置的示意图。机器人系统200包括动作命令生成设备1，其被配置为生成针对机器人3的动作命令。机器人系统200还包括：机器人控制部分2，其被配置为基于由动作命令生成设备1生成的动作命令来控制机器人3。动作命令生成设备1本身可以是专用设备。然而，在该实例中，通过使用公共计算机来实现动作命令生成设备1。换言之，商用计算机被用于动作命令生成设备1，该商用计算机被配置为执行使得计算机作为动作命令生成设备1进行操作的计算机程序。计算机程序通常以应用软件的形式被提供，并在被安装在计算机上时被使用。可以通过将应用软件记录在紧致盘只读存储器(CD-ROM)、数字通用盘(DVD)ROM或另一合适的计算机可读信息记录介质上来提供应用软件。此外，可以通过诸如互联网之类的各种信息通信网络来提供应用软件。此外，应用软件的功能可以由信息通信网络上的远程位置处的服务器提供，即可以通过所谓的云计算来实现。

机器人系统200包括具有至少一只手的机器人3。机器人3是多关节机器人，并且在该实施例中是具有第一手臂(对应于机器人3的右臂)和第二手臂(对应于机器人3的左臂)的双臂机器人，其中每个手臂都包括手。机器人3通过独立地使用每个手臂或以协作的方式移动双臂来对处理目标进行处理。第一手臂和第二手臂具体是分别具有七个或更多个关节并且能够以多种不同的姿势对处理目标进行处理的手臂。该实施例中的处理目标是对其进行一系列测试、培养、扩增或生物化学和生物技术领域中的其他类型的处理的对象，例如，培养的细胞或试剂。可以使用除了上述以外的处理目标，并且处理目标可以是被焊接、用螺栓紧固、或被机器人3以其他方式处理的经机器加工的或经组装/拆卸的部件，或为了运输、码垛、或其他目的而承载的物体。

要由手臂操作的对象没有特别限制。然而，本实施例的机器人3使用安装在第一手臂的尖端处的手来主要操作所示出的或未示出的实验室设备，例如，夹持并操作安置在移液管架10中的移液管4中的一个移液管。机器人3使用安装在第二手臂的尖端处的手来移动各种所示出的或未示出的容器，例如，夹持安置在主支架5中的微管6中的一个微管并将该微管6从主支架5移动到涡流混合器11、离心机12或其他目的地。

在图1的示例中，机器人系统200包括移液管4、主支架5、微管6、管尖(tip)架7、管尖8、培养器9、移液管架10、涡流混合器11、离心机12、以及垃圾箱13，这些是实验中使用的设备的示例。除了作为示例给出的设备以外或者代替这些设备，其他类型的设备可以被包括。例如，机器人系统200可以包括被配置为存储培养皿的架子和磁体架。虽然本实施例中的机器人3是双臂机器人，但是被包括在机器人系统200中的至少一只手可以例如分开且独立地被安装在多个手臂中并由机器人控制部分2控制，以便相互合作。

图2是用于示出根据本发明的实施例的动作命令生成设备1的物理配置的框图。图2中示出的配置是用作动作命令生成设备1的通用计算机。在计算机中，中央处理单元(CPU)1a、随机存取存储器(RAM)1b、外部存储设备1c、图形控制器(GC)1d、输入设备1e、以及输入/输出(I/O)1f通过数据总线1g与彼此连接，使得设备之间可以交换电信号。在这种情况下，外部存储设备1c是能够静态记录信息的设备，例如，硬盘驱动器(HDD)或固态驱动器(SSD)。此外，来自GC 1d的信号被输出并被显示为监视器1h(例如，平板显示器)上的图像，该监视器允许用户可视地识别图像。输入设备1e是允许用户输入信息的设备，例如键盘、鼠标、或触摸面板。I/O 1f是允许动作命令生成设备1与外部设备交换信息的接口。

图3是本发明的实施例中的动作命令生成设备1和机器人控制部分2的功能框图。图3示出的功能框关注动作命令生成设备1等的功能，并且，并不总是一对一地存在与相应功能框对应的物理组件。一些功能框可以由执行特定软件的信息处理设备(例如，动作命令生成设备1的CPU 1a)执行。此外，一些功能框可以由分配给信息存储设备的特定存储区域(例如，动作命令生成设备1的RAM 1b)来实现。

动作命令生成设备1包括被配置为从用户接收各种输入的输入部分。动作命令生成设备1还包括协议图获取部分21以及动作命令生成部分22，其中协议图获取部分21被配置为获取其中被写入了实验的协议的协议图，动作命令生成部分22被配置为基于输入部分20所接收的输入生成作为控制机器人3的动作的命令的动作命令。动作命令生成设备1还包括：动作命令存储部分30、动作命令输出部分31、以及动作命令显示部分32，其中，动作命令存储部分30被配置为存储正在被生成的动作命令和已被生成的动作命令的电子数据，动作命令输出部分31被配置为将所生成的动作命令输出为可被机器人3读取的格式的电子文件，动作命令显示部分32被配置为对存储在动作命令存储部分30中的动作命令的电子数据进行格式化，并将该数据显示在监视器1h上。

输入单元20通常由图2所示的输入设备1e构成。然而，当动作命令生成设备1是云计算中使用的应用服务器时，向其输入用户在远程位置处的终端上输入的操作信息的I/O1f对应于输入单元20。协议图获取部分21读取由用户输入的协议图或存储在外部存储设备1c中的协议图。

在本申请中，术语“协议图”指以允许协议视觉上被理解的方式示出的图，术语“协议”指要对生物化学和生物技术领域的处理目标执行的处理的工作顺序和条件。协议图至少包括表示对处理目标或容纳处理目标的容器执行的处理的处理符号103。此外，术语“处理目标”指要在其上进行上述领域的实验的样本。一般而言，处理目标通常是生物组织(例如，细胞或DNA)的一部分。实验通常通过将处理目标放置在特别适合于实验的设备中来进行，该设备例如微管6、陪替氏培养皿、或微板(微量滴定板)。然而，当在本申请中单独使用术语“容器”时，该术语指适合于在实验中容纳处理目标的所有这些设备。虽然在本实施例中以作为示例的方式讨论了生成针对生物化学和生物技术领域的动作命令的情况，但是动作命令生成设备1可以生成用于命令机器人3执行其他领域的处理(例如，运输货物或组装产品)的动作命令。

动作命令生成部分22包括单位作业(unit job)获取部分24、单元作业(elementjob)组合部分25、以及链接作业生成部分26。动作命令生成部分22被配置为基于多个处理符号103的布置将单位作业和链接作业串联连接来生成针对机器人3的动作命令。单位作业获取部分24被配置为基于分别表示一个处理过程的多个处理符号103中的一者来获取存储在单位作业存储部分1ca中的单位作业。单元作业组合部分25被配置为通过对存储在单位作业存储部分1ca中的多个单元作业进行组合来构造单位作业。链接作业生成部分26被配置为生成作为进行下述操作的命令的链接作业：将至少一只手从第一单位作业结束的结束位置移动到将在第一单位作业之后执行的第二单位作业开始的起始位置处。动作命令生成部分22通过根据由处理符号指示的处理条件将与该处理符号相对应的多个单元作业和链接作业串联连接，以及通过针对每个处理符号重复该操作，来生成动作命令。

在本申请中，术语“动作命令”指作为其中单位作业和链接作业被组合的作业集合的命令，以及用于指示要对处理目标或存储有处理目标的容器执行的被识别为一个单位的处理的命令。“一个处理过程”指被本领域技术人员视为一个单位的处理，例如在本实施例中通过使用移液管4中的一个或通过转移容器来倾倒药液。单位作业是命令机器人3执行一个处理过程的命令。在执行本发明的另一模式下，其中本发明被应用于例如涉及机器加工或组装/拆卸部件的用途，“一个处理程序”指可被本领域技术人员视为一个单位的处理，例如，用期望的螺栓进行紧固的动作或者适配诸如齿轮之类的互锁部件的操作。

外部存储设备1c包括单位作业存储部分1ca、单位作业所需时间存储部分1cb、以及链接作业所需时间存储部分1cc。单位作业存储部分1ca被配置为基于表示一个处理过程的处理符号103来存储作为被发布到机器人3的执行一个处理过程的命令的单位作业。单位作业存储部分1ca还被配置为存储多个单元作业，这些单元作业的单位作业被创建。单位作业所需时间存储部分1cb被配置为存储单位作业的所需时间。单位作业所需时间存储部分1cb存储针对组成单位作业的每个单元作业的单位作业所需时间。链接作业所需时间存储部分1cc被配置为存储链接作业所需时间。

动作命令生成设备1包括模拟部分35、单位作业所需时间计算部分36、所需时间计算部分40、单位作业性能记录部分41、链接作业性能记录部分42、单位作业所需时间更新部分43、以及链接作业所需时间更新部分44。模拟部分35被配置为模拟机器人3对单位作业的执行。在根据本实施例的机器人系统200中，被包括在动作命令生成设备1中的模拟部分35通过使用CPU 1a、RAM 1b以及被包括在动作命令生成设备1中的其他硬件资源来运行作为虚拟再现的机器人系统200的模型来进行模拟。然而，模拟部分35，并不总是需要被包括在动作命令生成设备1中，并且可以被包括在与动作命令生成设备1分离的计算机中。单位作业所需时间计算部分36被配置为基于对机器人3执行单位作业的模拟来计算执行单位作业所需的所需时间。

所需时间计算部分40被配置为通过将单位作业的所需时间和链接作业的所需时间相加来计算动作命令的所需时间。可以通过简单地将单位作业的所需时间和链接作业的所需时间相加，来计算通过串联连接单位作业和链接作业而生成的动作命令的所需时间。根据本实施例的其中通过串联连接单位作业和链接作业来生成动作命令的机器人系统200，通过简单加法来计算动作命令的总体所需时间。这使得用户能够通过了解动作命令的所需时间来掌握等待时间并做出合适的动作计划。

单位作业执行记录部分41被配置为在机器人3执行单位作业时记录所需时间的实际性能。链接作业性能记录部分42被配置为在机器人3执行链接作业时记录所需时间的实际性能。单位作业所需时间更新部分43被配置为基于在单位作业被执行时所记录的所需时间的实际性能来更新存储在单位作业所需时间存储部分1cb中的单位作业的所需时间。链接作业所需时间更新部分44被配置为基于在链接作业被执行时所记录的所需时间的实际性能来更新存储在链接作业所需时间存储部分1cc中的链接作业的所需时间。

机器人控制部分2包括被配置为生成作业完成信息的作业完成信息生成部分2a，其中，该作业完成信息被用于从被串联包括在动作命令中的单位作业和链接作业中标识出至少近期已完成执行的单位作业和链接作业。单位作业性能记录部分41和链接作业性能记录部分42可以基于作业完成信息的生成时间来记录单位作业或链接作业的所需时间的实际性能。

图4是用于示出根据本发明的实施例的机器人系统200所获得的协议图的示例的图。在该示例的协议图中，表示容纳处理目标的容器的初始状态的初始符号100和表示容器的最终状态的最终符号101沿垂直方向被布置在图4中。初始符号100和最终符号101通过从初始符号100到最终符号101的顺序线102连接。表示要对容器执行的单独处理过程的处理符号103沿着顺序线102被布置。在图4示出的示例中，示出了由其中写入了“管”的初始符号100和最终符号101，以及连接初始符号100和最终符号101的顺序线102组成的组合。在这种情况下，顺序线102用箭头线表示处理过程将被执行的顺序。具体地，本示例的协议图指示首先执行其中写入“管”的初始符号100所表示的作业，之后是由用加入线104连接到顺序线102并且其中写入“加入”的处理符号103表示的作业，然后是由其中写入“离心机”的处理符号103表示的作业，最后是由其中写入“管”的最终符号101表示的作业。该示例的协议图包括显示“×2”的容器计数符号105。容器计数符号105指示：准备了由初始符号100指定的两个容器，并且要分别针对两个容器中的每一者执行后续处理。

初始符号100表示将“管”(即，微管6中的一个)从“管架”(即，管架(安置微管6的地方))转移到作为工作区的主架5的处理。其中写入“ADD”的处理符号103表示将“100[μl]”的“溶液A”(即，液体药物A)加入到微管6的处理。其中写入“离心机”的处理符号103指示要用设置在离心机12中的微管6执行“3[min]”(3分钟)的离心处理。最终符号101表示将微管6从主架5转移到管架的处理。

图5是用于示出由根据本发明的实施例的机器人系统200执行的动作命令的示例的第一流程图。此外，图6是用于示出由根据本发明的实施例的机器人系统200执行的动作命令的示例的第二流程图。由动作命令生成设备1基于图4的协议图生成并由机器人系统200执行的动作命令的示例在第一流程图和第二流程图中被示出。图6的第二流程图中所示出的处理在图5的第一流程图中所示出的处理之后被执行。在图5和图6中，每个单元作业的所需时间和每个链接作业的所需时间在左侧示出。

首先，基于初始符号100和容器计数符号105执行将两个微管6从管架转移到主架5的单位作业。该单位作业由转移第一微管6a的单元作业和转移第二微管6b的单元作业组成。具体地，该作业涉及在将微管6a夹持在机器人3的手中的同时将第一微管6a从管架转移到主架5(步骤S101)，并按类似的方式将第二微管6b从管架转移到主架5(步骤S102)。

单位作业所需时间存储部分1cb存储将两个微管6从管架转移到主架5的单位作业的所需时间t1。单位作业所需时间存储部分1cb还存储将第一微管6a从管架转移到主架5的单元作业的所需时间t1a以及将第二微管6b从管架转移到主架5的单元作业的所需时间t1b。

接下来，执行链接作业以将机器人3的手从由初始符号100表示的单位作业的结束位置移动到其中写入“加入”的处理符号103的起始位置。具体地，执行将机器人3的手从主架5移动到移液管架10的作业(步骤S201)。链接作业所需时间存储部分1cc存储将机器人3的手从主架5移动到移液管架10的链接作业的所需时间t2。

之后，基于其中写入“加入”的处理符号103和容器计数符号105，执行向两个微管6中的每一者添加100μl液体药物A的单位作业。该单位作业由十二个单元作业组成。所包括的单元作业具体是：将移液管4中的一个夹持在机器人3的手中的作业(步骤S301)、将手从移液管架10移动到管尖架7的作业(步骤S302)、将管尖8中的一个附接到移液管4的尖端的作业(步骤S303)、将手从管尖架7移动到液体药瓶的作业(步骤S304)、通过用手操作移液管4从液体药瓶吸出液体药物A的作业(步骤S305)、将手从液体药瓶移动到主架5的作业(步骤S306)、将100μl的液体药物A排入到被安置在主架5中的第一微管6a中的作业(步骤S307)、将100μl的液体药物A排入到被安置在主架5中的第二微管6b中的作业(步骤S308)、将手从主架5移动到垃圾箱13的作业(步骤S309)、丢弃附接在移液管4上的管尖8的作业(步骤S310)、将手从垃圾箱13移动到移液管架10的作业(步骤S311)、以及将夹持在手中的移液管4返还到移液管架10的作业(步骤S312)。

将与其中写入“加入”的处理符号103和容器计数符号105相对应的单位作业的所需时间t3以及组成该单位作业的单元作业的所需时间t3a到t3l存储在单位作业所需时间存储部分1cb。

根据本实施例的动作命令生成设备1的动作命令生成部分22通过根据由处理符号103表示的处理条件将与一个处理符号103相对应的多个单元作业和链接作业串联连接，以及通过针对每个处理符号103重复此操作来生成动作命令。处理条件是处理符号103中的参数或策略的说明，并且包括在协议图中不能被确认的参数或策略。在该示例中，其中写入“加入”的处理符号103的处理条件是加入100μl的液体药物A。所需时间计算部分40通过将多个单元作业的所需时间和链接作业的所需时间相加来计算动作命令的所需时间。当处理符号103指示不同的处理条件时，不同的作业组成与该处理符号103相对应的单位作业，并且单位作业的所需时间因此改变。根据本实施例的机器人系统200，即使当处理条件的变化改变组成单位作业的单元作业时，动作命令的所需时间也准确地被预测。

随后执行链接作业以将机器人3的手从由其中写入“加入”的处理符号103表示的单位作业的结束位置移动到其中写入“离心机”的处理符号103的起始位置。具体地，执行将机器人3的手从移液管架10移动到主架5的作业(步骤S401)。链接作业所需时间存储部分1cc存储将机器人3的手从移液管架10移动到主架5的链接作业的所需时间t4。

接下来，基于其中写入“离心机”的处理符号103和容器计数符号105，执行单位作业以针对两个微管6中的每一者执行离心处理。该单位作业由下述作业组成：在将第一微管6a夹持在手中的同时将第一微管6a从主架5转移到离心机12的作业(步骤S501)、在将第二微管6b夹持在手中的同时将第二微管6b从主架5转移到离心机12的作业(步骤S502)、以及通过启动离心机12来执行3分钟的离心处理的作业(步骤S503)。

将与其中写入“离心机”的处理符号103和容器计数符号105相对应的单位作业的所需时间t5，以及组成该单位作业的单元作业的所需时间t5a、t5b和t5c存储在单位作业所需时间存储部分1cb中。

在图4所示的协议图的示例中，其中写入“离心机”的处理符号103指示包括处理时间的指示的处理条件。所指定的处理时间为3分钟。所需时间计算部分40通过将每个处理条件中的处理时间、单位作业的所需时间、以及链接作业的所需时间相加来计算动作命令的所需时间。在该示例中，通过启动离心机12来执行离心处理的作业(步骤S503)的处理时间根据其中写入“离心机”的处理符号103所指示的处理条件而变化。根据本实施例的机器人系统200，即使当相当长的处理时间产生机器人3待机的等待时间时，动作命令的所需时间也被精确地预测。

最后，执行单位作业以基于最终符号101和容器计数符号105将两个微管6从离心机12转移到管架。单位作业由转移第一微管6a的单元作业和转移第二微管6b的单元作业组成。具体地，该作业包括在将微管6a夹持机器人3手中的同时将第一微管6a从离心机12转移到管架(步骤S601)，以及以类似的方式将第二微管6b从离心机12转移到管架(步骤S602)。单位作业所需时间存储部分1cb存储将两个微管6从离心机12转移到管架的单位作业的所需时间t6。单位作业所需时间存储部分1cb还存储将第一微管6a从离心机12转移到管架的单元作业的所需时间t6a以及将第二微管6b从离心机12转移到管架的单元作业的所需时间t6b。这样就完成了对动作命令的执行。

机器人控制部分2的作业完成信息生成部分2a生成作业完成信息，该作业完成信息被用于从被串联包括在动作命令中的单位作业和链接作业中标识出至少近期已完成执行的单位作业或链接作业。在该示例中，作业完成信息生成部分2a例如在完成执行将第一微管6a和第二微管6b从管架转移到主架5的单位作业时生成标识将第一微管6a和第二微管6b从管架转移到主架5的单位作业的作业完成信息。所需时间计算部分40基于该作业完成信息，通过将未完成的单位作业和链接作业的所需时间相加来计算动作命令的剩余所需时间。在上述给出的例子中，所需时间计算部分40基于标识将第一微管6a和第二微管6b从管架转移到主架5的单位作业的作业完成信息，通过将t2到t6(未完成的单位作业和链接作业的所需时间)相加来将动作命令的剩余所需时间计算为t2+t3+t4+t5+t6。

根据本实施例的机器人系统200，通过将机器人3的当前状态从机器人控制部分2发送到所需时间计算部分40来计算动作命令的剩余所需时间。这使得用户能够掌握剩余的等待时间并制定合适的动作计划。

图7是用于示出由根据本发明的实施例的机器人系统200执行的单位作业所需时间计算的示例的流程图。当由动作命令生成部分22基于协议图生成动作命令时，模拟部分35执行机器人3执行单位作业的模拟(步骤S11)。模拟部分35并不总是需要模拟链接作业，并且仅需要模拟至少被包括在动作命令中的单位作业。这是因为已获得手臂轨迹和由链接作业生成部分26生成的链接作业的所需时间。

单位作业所需时间计算部分36基于对机器人3执行单位作业的模拟，计算执行单位作业所需的时间(步骤S12)。单位作业所需时间计算部分36通过计算组成单位作业的每个单元作业的所需时间来计算单位作业的所需时间。单位作业所需时间存储部分1cb存储由单位作业所需时间计算部分36计算出的单位作业所需的时间。单位作业所需时间存储部分1cb通过存储组成单位作业的每个单元作业的所需时间来存储单位作业所需时间。

根据本实施例的机器人系统200，可以在不实际执行单位作业的情况下找出单位作业的所需时间，并且因此可以掌握动作命令的总体所需时间。

图8是用于示出由根据本发明的实施例的机器人系统200执行的链接作业所需时间计算的流程图。链接作业生成部分26生成将手从两个连续单位作业中的一个的结束位置移动到另一单位作业的起始位置的链接作业(步骤S21)。链接作业的生成伴随着链接作业生成部分26对链接作业的所需时间的计算(步骤S22)。链接作业生成部分26可以生成通过自动路径生成来生成链接作业，所述自动路径生成被计算以避免手和外围设备之间的干扰，并且根据链接作业中的手的轨迹和行进速度来计算所生成的链接作业的所需时间。链接作业所需时间存储部分1cc存储由链接作业生成部分26计算出的链接作业的所需时间(步骤S23)。

根据本实施例的机器人系统200，可以在不实际执行链接作业的情况下查明链接作业的所需时间，从而可以掌握动作命令的总体所需时间。

图9是用于示出由根据本发明的实施例的机器人系统200执行的所需时间更新的示例的流程图。单位作业性能记录部分41在单位作业被机器人3执行时记录所需时间的实际性能(步骤S31)。链接作业性能记录部分42在链接作业被机器人3执行时记录所需时间的实际性能(步骤S31)。发出由机器人控制部分2生成的作业完成信息的间隔可以被用于确定所需时间的实际性能。

单位作业所需时间更新部分43基于在单位作业被执行时所记录的所需时间的实际性能，更新已存储在单位作业所需时间存储部分1cb中的单位作业的所需时间(步骤S32)。链接作业所需时间更新部分44基于在链接作业被执行时所记录的所需时间的实际性能，更新已存储在链接作业所需时间存储部分1cc中的链接作业的所需时间(步骤S32)。

根据本实施例的机器人系统200，可以基于实际性能来修正单位作业的所需时间，这导致对动作命令的所需时间的更准确的预测。也可以基于实际性能来修正链接作业的所需时间，这导致对动作命令的所需时间的更准确的预测。

在上述动作命令示例中，机器人3一次执行一个处理过程，而非并行执行两个或更多个的处理过程。机器人系统200可以发出命令机器人3并行执行两个或更多个处理过程的动作命令，例如，在用机器人3的第一手臂执行第一单位作业的同时用机器人3的第二手臂执行第二单位作业。在命令机器人3并行执行两个或更多个处理过程的动作命令的情况下，所需时间计算部分40可以对并行执行的两个或更多个单位作业的所需时间进行比较来将最长所需时间用作并行执行的两个或更多个单位作业的所需时间。

上述实施方式中的每个构造被描述为具体示例，并且本申请中公开的本发明不旨在限于这些具体结构本身。虽然详细描述的实施例涉及将本发明应用于在生物化学和生物技术领域中对处理目标执行的处理的示例，但由机器人处理和执行的工作不限于上述工作。本领域技术人员可以对所公开的实施例进行各种修改，例如添加或改变功能或操作方法，并且流程图中示出的控制可以由具有等同功能的其他形式的控制来代替。应理解的是，本申请中公开的本发明的技术范围也包括这样的修改。

Claims (10)

1.一种机器人系统，包括：

机器人，包括至少一只手；

单位作业存储部分，被配置为基于表示一个处理过程的处理符号来存储单位作业，所述单位作业是被发布到所述机器人的执行所述一个处理过程的命令；

链接作业生成部分，被配置为生成作为进行下述操作的命令的链接作业：将所述至少一只手从第一单位作业已结束的结束位置移动到要在所述第一单位作业之后随后执行的第二单位作业开始的起始位置；

动作命令生成部分，被配置为通过基于多个处理符号的布置将所述单位作业和所述链接作业串联连接来生成所述机器人的动作命令；

所需时间计算部分，被配置为通过将所述单位作业的所需时间和所述链接作业的所需时间相加来计算所述动作命令的所需时间；以及

机器人控制部分，被配置为基于由所述动作命令生成部分生成的所述动作命令来控制所述机器人。

2.根据权利要求1所述的机器人系统，其中，所述单位作业存储部分被配置为存储多个单元作业，所述单位作业中的每个单位作业由所述多个单元作业构成，

其中，所述动作命令生成部分被配置为通过以下方式生成所述动作命令，所述方式即根据由所述多个处理符号中的一个处理符号指示的处理条件来将与所述多个处理符号中的所述一个处理符号相对应的多个单元作业和所述链接作业串联连接，并且针对所述多个处理符号中的每个处理符号重复所述连接，并且

其中，所述所需时间计算部分被配置为通过将所述多个单元作业的所需时间和所述链接作业的所需时间相加来计算所述动作命令的所需时间。

3.根据权利要求1所述的机器人系统，

其中，由所述处理符号指示的处理条件包括对处理时间的指示，并且

其中，所述所需时间计算部分被配置为通过将所述处理时间、所述单位作业的所需时间、以及所述链接作业的所需时间相加来计算所述动作命令的所需时间。

4.根据权利要求1所述的机器人系统，

其中，所述机器人控制部分被配置为生成作业完成信息，所述作业完成信息被用于从被串联包括在所述动作命令中的所述单位作业和所述链接作业中标识出至少近期已完成执行的单位作业或链接作业，并且

其中，所述所需时间计算部分被配置为通过基于所述作业完成信息将未完成的单位作业和链接作业的所需时间相加来计算所述动作命令的剩余所需时间。

5.根据权利要求1所述的机器人系统，还包括：

单位作业所需时间计算部分，被配置为基于对所述机器人执行所述单位作业中的每个单位作业的模拟，来针对所述单位作业中的每个单位作业计算执行所述单位作业中的每个单位作业所需的所需时间；以及

单位作业所需时间存储部分，被配置为存储所述单位作业中的每个单位作业的所需时间。

6.根据权利要求5所述的机器人系统，还包括：

单位作业性能记录部分，被配置为在所述机器人执行所述单位作业中的每个单位作业时记录针对所述单位作业中的每个单位作业的所需时间的实际性能；以及

单位作业所需时间更新部分，被配置为基于在所述单位作业中的每个单位作业被执行时所记录的所需时间的实际性能，针对所述单位作业中的每个单位作业，更新已被存储在所述单位作业所需时间存储部分中的所述单位作业中的每个单位作业的所需时间。

7.根据权利要求1所述的机器人系统，

其中，所述链接作业生成部分被配置为伴随着生成每个链接作业还针对每个链接作业执行对每个链接作业的所需时间的计算，并且

其中，所述机器人系统还包括链接作业所需时间存储部分，被配置为存储每个链接作业的所需时间。

8.根据权利要求7所述的机器人系统，还包括：

链接作业性能记录部分，被配置为在每个链接作业被所述机器人执行时针对每个链接作业记录所需时间的实际性能；以及

链接作业所需时间更新部分，被配置为基于在每个链接作业被执行时所记录的所需时间的实际性能，针对每个链接作业，更新已被存储在所述链接作业所需时间存储部分中的每个链接作业的所需时间。

9.一种控制机器人系统的方法，包括：

基于表示一个处理过程的处理符号生成作为进行下述操作的命令的链接作业：将机器人中所包括的至少一只手从第一单位作业的结束位置移动到第二单位作业的起始位置，其中所述第一单位作业是被发布到所述机器人的执行所述一个处理过程的命令，所述第二单位作业在所述第一单位作业之后随后被执行；

基于多个处理符号的布置，通过将单位作业和所述链接作业串联连接来生成所述机器人的动作命令；

通过将所述单位作业的所需时间和所述链接作业的所需时间相加来计算所述动作命令的所需时间；以及

基于由所述动作命令生成部分生成的所述动作命令来控制所述机器人。

10.一种动作命令生成设备，包括：

单位作业存储部分，被配置为基于表示一个处理过程的处理符号来存储作为发出给包括至少一只手的机器人以执行所述一个处理过程的命令的单位作业；

链接作业生成部分，被配置为生成作为进行下述操作的命令的链接作业：将所述至少一只手从第一单位作业结束的结束位置移动到要在所述第一单位作业结束之后随后执行的第二单位作业开始的起始位置；

动作命令生成部分，被配置为基于多个处理符号的布置，通过将所述单位作业和所述链接作业串联连接来生成所述机器人的动作命令；以及

所需时间计算部分，被配置为通过将所述单位作业的所需时间和所述链接作业的所需时间相加来计算所述动作命令的所需时间。