CN111085283B - 处理实验室样品容器的方法和用于处理实验室样品容器的设备 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及处理实验室样品容器的方法和用于处理实验室样品容器的设备。具体公开了一种处理实验室样品容器的方法，包括以下步骤：‑将实验室样品容器移动到目标位置，其中，目标位置是这样的位置，即，在实验室样品容器架被放置在预期位置处的条件下，实验室样品容器在该位置处插入到实验室样品容器架的对应孔口中，其中，如果实验室样品容器正确插入到实验室样品容器架的对应孔口中，则防止该实验室样品容器由于重力而竖直地移动，‑沿竖直方向释放实验室样品容器使得实验室样品容器可以由于重力而沿竖直方向移动，‑确定实验室样品容器是否沿竖直方向移动，以及‑如果确定实验室样品容器沿竖直方向移动，则执行错误程序。

Description

处理实验室样品容器的方法和用于处理实验室样品容器的 设备
技术领域
本发明涉及一种处理实验室样品容器的方法和一种用于处理实验室样品容器的设备。
背景技术
已经发现，当前的实验室样品容器的处理存在许多问题和缺点。因此，本申请提供了一种处理实验室样品容器的方法和一种用于处理实验室样品容器的设备，以克服所述问题和缺点。
发明内容
本发明的目的是提供一种处理实验室样品容器的方法和一种用于处理实验室样品容器的设备，从而确保安全地处理实验室样品容器。
本发明通过根据本申请的处理实验室样品容器的方法和根据本申请的用于处理实验室样品容器的设备来解决该目的。
处理实验室样品容器的方法包括以下步骤。
将实验室样品容器移动到目标位置，其中，该目标位置是这样的位置，即，在实验室样品容器架被放置在预期（或排定/预计）位置处的条件下，实验室样品容器在该位置处插入到实验室样品容器架的对应孔口或接收部中。实验室样品容器架通常适于将一定数目的（例如，2至128个）实验室样品容器存储在对应孔口或接收部中。待存储在实验室样品容器架中的实验室样品容器的数目取决于实验室样品容器架的类型。到目前为止还参考了相关的技术文献。如果实验室样品容器在目标位置处插入到实验室样品容器架的对应孔口中，则防止该实验室样品容器由于重力而竖直地移动。如果实验室样品容器在目标位置处正确插入到实验室样品容器架的对应孔口中，则实验室样品容器架形成止动件使得防止由于重力而进行竖直运动。
在将实验室样品容器放置在目标位置处之后，沿竖直方向释放该实验室样品容器，使得由于释放，实验室样品容器可以由于重力而沿竖直方向移动。特别地，不言而喻地，在实验室样品容器架不与实验室样品容器接触的条件下，沿竖直方向释放实验室样品容器，使得实验室样品容器可以由于重力而自由落下。可以释放实验室样品容器，使得模拟自由落下。
然后，确定实验室样品容器是否沿竖直方向移动，特别是确定实验室样品容器是否沿竖直方向移动了超过预定的竖直距离（例如，0.1 mm至10 mm）。
如果确定实验室样品容器沿竖直方向移动，特别是如果确定实验室样品容器沿竖直方向移动了超过预定的竖直距离，则执行错误程序。错误程序指示实验室样品容器架未被放置在其预期位置处。
本发明是基于这样的发现，即，如果将实验室样品容器正确地插入于实验室样品容器架的孔口中（即，将实验室样品容器架放置在其预期位置处），则实验室样品容器架防止实验室样品容器由于重力而进行竖直运动，因为实验室样品容器架形成了竖直止动件。因此，如果实验室样品容器未竖直地移动，则可以推断出实验室样品容器架被放置在其预期位置处。另一方面，如果实验室样品容器竖直地移动，则可以推断出实验室样品容器架未被放置在其预期位置处。为了检测运动，例如可使用马达编码器反馈。
根据实施例，执行以下步骤历时在10 ms和200 ms之间的持续时间：沿竖直方向释放实验室样品容器使得实验室样品容器可以由于重力而沿竖直方向移动。在该持续时间之后，实验室样品容器通常再次被竖直地固定。如果不存在架，则该持续时间足以引起沿竖直方向的明显运动。另一方面，可以防止实验室样品容器竖直地移动太远。
根据实施例，执行错误程序的步骤包括以下步骤：产生指示实验室样品容器架未被放置在预期位置处的错误消息。
根据实施例，借助于一个或多个电动马达来执行将实验室样品容器移动到目标位置的步骤以及释放实验室样品容器的步骤，其中，可以以扭矩模式和以速率（velocity）模式（也称为速度（speed）模式或独立模式）来操作所述（一个或多个）电动马达。在扭矩模式下，电动马达提供可调节的扭矩。在速率模式下，电动马达提供可调节的速率或速度。使用速率模式来执行移动实验室样品容器的步骤，并且使用扭矩模式来执行释放实验室样品容器的步骤。
用于处理实验室样品容器的设备适于执行上文所描述的方法。
根据实施例，设备包括适于移动实验室样品容器的一个或多个电动马达。
根据实施例，设备包括具有两个或更多个夹持指状物的夹持装置，所述夹持指状物适于夹持实验室样品容器。
本发明是基于这样的发现，即，如果将实验室样品容器插入于架的孔口中，则有可能通过沿竖直方向释放实验室样品容器历时给定的持续时间来检测架的存在。如果实验室样品容器架被放置在其预期位置处，则实验室样品容器架防止实验室样品容器的竖直运动。因此，如果实验室样品容器未移动，则可以推断出实验室样品容器架被放置在其预期位置处。如果实验室样品容器移动，则可以推断出实验室样品容器架未被放置在其预期位置处。为了检测运动，例如可使用马达编码器反馈。
附图说明
现在将参考附图来详细描述本发明，在附图中：
图1a描绘了当在竖直地释放实验室样品容器之前实验室样品容器架被放置在预期位置处并且实验室样品容器插入到实验室样品容器架的孔口中时的情况，
图1b描绘了在竖直地释放实验室样品容器之后图1a的情况，
图2a描绘了当在竖直地释放实验室样品容器之前实验室样品容器架未被放置在预期位置处的情况，以及
图2b描绘了在竖直地释放实验室样品容器之后图2a的情况。
具体实施方式
图1a/b和图2a/b分别描绘了设备100，其包括适于夹持或处理实验室样品容器1的夹持装置5。设备100包括一定数目的电动马达4，所述电动马达适于驱动夹持装置5以打开和闭合夹持指状物等。为了解释起见，仅描绘了单个电动马达4。不言而喻地，设备可包含足够数目的电动马达4，以实现必要的运动自由度。例如，可提供三个电动马达4，一个用于驱动x轴，一个用于驱动y轴，且一个用于驱动z轴。可通过另外的马达来致动夹持指状物。
图1a描绘了在竖直地释放实验室样品容器1之前的情况，并且图1b描绘了在竖直地释放实验室样品容器1之后的情况，其中，实验室样品容器1已被竖直地释放历时预定的释放持续时间。
如果实验室样品容器1将被插入到实验室样品容器架3的对应孔口2中，则借助于夹持装置5将实验室样品容器1移动到目标位置TP。目标位置TP是这样的位置，即，在实验室样品容器架3被放置在预期位置处的条件下，实验室样品容器1在该位置处插入到实验室样品容器架3的对应孔口2中。
在将实验室样品容器1移动到目标位置TP之后，沿竖直方向z释放实验室样品容器1历时预定的释放持续时间（例如，20 ms），使得在不存在竖直止动件（例如，呈架3的形式）的条件下，实验室样品容器1可以由于重力而沿竖直方向z移动。
为了沿竖直方向释放实验室样品容器1，夹持装置5（特别是夹持装置的（一个或多个）电动马达4）被控制为使得夹持装置5不阻止或甚至是支持由于重力所引起的竖直运动。可例如以所谓的扭矩模式来使用提供竖直运动的电动马达4。当释放实验室样品容器1时，可设定所限定的扭矩，该扭矩支持实验室样品容器1的竖直运动，特别地，以克服摩擦。
由于在实验室样品容器1插入到实验室样品容器架3的对应孔口2中（如图1中所描绘）的情况下防止了该实验室样品容器竖直地移动，因此竖直位置在释放前和释放后是相同的。因此，确定了实验室样品容器1并未由于沿竖直方向的释放而沿竖直方向移动。因此，可以推断出实验室样品容器架3被放置在其预期位置处。
另一方面，如图2a/b中所描绘的，如果不存在实验室样品容器架3，则竖直位置在释放前和释放后相差ΔZ（例如，10 mm），其中ΔZ > ΔZmax。ΔZmax表示阈值，其反映了在实验室样品容器架3不存在的条件下历时给定的释放持续时间的典型竖直运动。因此，可以推断出实验室样品容器架3未被放置在其预期位置处，并且执行指示该错误条件的错误程序。
通常，可执行以下步骤：
1. 将马达4构造成当切换到扭矩模式时施加Fmotor（仅一次）。
2. 在独立（standalone）模式下将管（1）驱动到目标位置（TP）。
3. 保存当前马达位置。
4. 切换到扭矩模式。
5. 等待tdetect。
6. 切换回到独立模式。
7. 保存当前马达位置。
8. 将第一位置和最后的位置进行比较，并且取决于阈值ΔZmax返回架存在/架不存在的决策。

Claims (6)

1.一种处理实验室样品容器（1）的方法，所述方法包括以下步骤：
- 借助于夹持装置（5）将实验室样品容器（1）移动到目标位置（TP），所述夹持装置（5）适于夹持实验室样品容器（1），其中，所述目标位置（TP）是这样的位置，即，在实验室样品容器架（3）被放置在预期位置处的条件下，所述实验室样品容器（1）在所述位置处插入到所述实验室样品容器架（3）的对应孔口（2）中，其中，如果所述实验室样品容器（1）正确插入到所述实验室样品容器架（3）的所述对应孔口（2）中，则防止所述实验室样品容器由于重力而竖直地移动，随后，
- 控制所述夹持装置沿竖直方向（z）释放所述实验室样品容器（1）使得所述实验室样品容器（1）可以由于重力而沿所述竖直方向（z）移动，随后，
- 确定所述实验室样品容器（1）是否沿所述竖直方向（z）移动，随后，
- 如果确定所述实验室样品容器（1）沿所述竖直方向（z）移动，则执行错误程序。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，
- 执行以下步骤历时在10 ms和200 ms之间的持续时间：沿所述竖直方向（z）释放所述实验室样品容器（1）使得所述实验室样品容器（1）可以由于重力而沿所述竖直方向（z）移动。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，
- 执行错误程序的步骤包括以下步骤：
- 产生指示所述实验室样品容器架（3）未被放置在所述预期位置处的错误消息。
4.根据权利要求1或2所述的方法，其特征在于，
- 借助于电动马达（4）来执行将所述实验室样品容器（1）移动到所述目标位置（TP）的步骤以及控制所述夹持装置释放所述实验室样品容器（1）的步骤，
- 其中，可以以扭矩模式和以速率模式来操作所述电动马达（4），其中，在所述扭矩模式下，所述电动马达（4）提供可调节的扭矩，并且在所述速率模式下，所述电动马达（4）提供可调节的速率，
- 其中，使用所述速率模式来执行移动所述实验室样品容器（1）的步骤，并且
- 其中，使用所述扭矩模式来执行释放所述实验室样品容器（1）的步骤。
5.一种用于处理实验室样品容器（1）的设备（100），其特征在于，
- 所述设备（100）适于执行根据前述权利要求中任一项所述的方法，所述设备（100）包括夹持装置（5），所述夹持装置适于夹持实验室样品容器（1）。
6.根据权利要求5所述的设备（100），其特征在于，
- 所述设备（100）包括适于移动所述实验室样品容器（1）的电动马达（4）。
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