CN112441361A - 确定搁架在搁架放置单元上的位置的方法和实验室操纵系统 - Google Patents

确定搁架在搁架放置单元上的位置的方法和实验室操纵系统 Download PDF

Info

Publication number
CN112441361A
CN112441361A CN202010895032.8A CN202010895032A CN112441361A CN 112441361 A CN112441361 A CN 112441361A CN 202010895032 A CN202010895032 A CN 202010895032A CN 112441361 A CN112441361 A CN 112441361A
Authority
CN
China
Prior art keywords
shelf
rack
unit
laboratory
laboratory sample
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.)
Granted
Application number
CN202010895032.8A
Other languages
English (en)
Other versions
CN112441361B (zh
Inventor
R·B·巴达亚
R·克里斯蒂诺
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.)
F Hoffmann La Roche AG
Original Assignee
F Hoffmann La Roche 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 F Hoffmann La Roche AG filed Critical F Hoffmann La Roche AG
Publication of CN112441361A publication Critical patent/CN112441361A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN112441361B publication Critical patent/CN112441361B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • 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
    • G01N35/0099—Automatic analysis not limited to methods or materials provided for in any single one of groups G01N1/00 - G01N33/00; Handling materials therefor comprising robots or similar manipulators
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65G—TRANSPORT OR STORAGE DEVICES, e.g. CONVEYORS FOR LOADING OR TIPPING, SHOP CONVEYOR SYSTEMS OR PNEUMATIC TUBE CONVEYORS
    • B65G1/00—Storing articles, individually or in orderly arrangement, in warehouses or magazines
    • B65G1/02—Storage devices
    • B65G1/04—Storage devices mechanical
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J13/00—Controls for manipulators
    • B25J13/08—Controls for manipulators by means of sensing devices, e.g. viewing or touching devices
    • B25J13/088—Controls for manipulators by means of sensing devices, e.g. viewing or touching devices with position, velocity or acceleration sensors
    • B25J13/089—Determining the position of the robot with reference to its environment
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01L—CHEMICAL OR PHYSICAL LABORATORY APPARATUS FOR GENERAL USE
    • B01L9/00—Supporting devices; Holding devices
    • B01L9/06—Test-tube stands; Test-tube holders
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J19/00—Accessories fitted to manipulators, e.g. for monitoring, for viewing; Safety devices combined with or specially adapted for use in connection with manipulators
    • B25J19/02—Sensing devices
    • B25J19/021—Optical sensing devices
    • B25J19/022—Optical sensing devices using lasers
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65—CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65G—TRANSPORT OR STORAGE DEVICES, e.g. CONVEYORS FOR LOADING OR TIPPING, SHOP CONVEYOR SYSTEMS OR PNEUMATIC TUBE CONVEYORS
    • B65G1/00—Storing articles, individually or in orderly arrangement, in warehouses or magazines
    • B65G1/02—Storage devices
    • B65G1/04—Storage devices mechanical
    • B65G1/137—Storage devices mechanical with arrangements or automatic control means for selecting which articles are to be removed
    • 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
    • G01N35/02—Automatic analysis not limited to methods or materials provided for in any single one of groups G01N1/00 - G01N33/00; Handling materials therefor using a plurality of sample containers moved by a conveyor system past one or more treatment or analysis stations
    • G01N35/04—Details of the conveyor system
    • 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
    • B01L3/50—Containers for the purpose of retaining a material to be analysed, e.g. test tubes
    • B01L3/508—Containers for the purpose of retaining a material to be analysed, e.g. test tubes rigid containers not provided for above
    • B01L3/5082—Test tubes per se
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J15/00—Gripping heads and other end effectors
    • B25J15/08—Gripping heads and other end effectors having finger members
    • 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
    • G01N35/02—Automatic analysis not limited to methods or materials provided for in any single one of groups G01N1/00 - G01N33/00; Handling materials therefor using a plurality of sample containers moved by a conveyor system past one or more treatment or analysis stations
    • G01N35/04—Details of the conveyor system
    • G01N2035/0401—Sample carriers, cuvettes or reaction vessels
    • G01N2035/0406—Individual bottles or tubes
    • G01N2035/041—Individual bottles or tubes lifting items out of a rack for access
    • 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
    • G01N35/02—Automatic analysis not limited to methods or materials provided for in any single one of groups G01N1/00 - G01N33/00; Handling materials therefor using a plurality of sample containers moved by a conveyor system past one or more treatment or analysis stations
    • G01N35/04—Details of the conveyor system
    • G01N2035/0401—Sample carriers, cuvettes or reaction vessels
    • G01N2035/0412—Block or rack elements with a single row of samples
    • 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
    • G01N35/02—Automatic analysis not limited to methods or materials provided for in any single one of groups G01N1/00 - G01N33/00; Handling materials therefor using a plurality of sample containers moved by a conveyor system past one or more treatment or analysis stations
    • G01N35/04—Details of the conveyor system
    • G01N2035/0401—Sample carriers, cuvettes or reaction vessels
    • G01N2035/0418—Plate elements with several rows of samples
    • 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
    • G01N35/02—Automatic analysis not limited to methods or materials provided for in any single one of groups G01N1/00 - G01N33/00; Handling materials therefor using a plurality of sample containers moved by a conveyor system past one or more treatment or analysis stations
    • G01N35/04—Details of the conveyor system
    • G01N2035/0474—Details of actuating means for conveyors or pipettes
    • G01N2035/0491—Position sensing, encoding; closed-loop control
    • G01N2035/0493—Locating samples; identifying different tube sizes

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Robotics (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Human Computer Interaction (AREA)
  • Clinical Laboratory Science (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Automatic Analysis And Handling Materials Therefor (AREA)

Abstract

一种用于确定搁架（1）在实验室操纵系统（100）的搁架放置单元（3）上的位置的方法，其中搁架（1）适于承载多个实验室样品容器（2），该方法包括以下步骤：a)测量搁架（1）的高度轮廓（HP、HP’），b)基于搁架（1）的所测量的高度轮廓（HP、HP’）来确定搁架（1）的至少一个拐角区域（4），并且c)基于所确定的搁架（1）的至少一个拐角区域（4）来确定搁架（1）的位置。

Description

确定搁架在搁架放置单元上的位置的方法和实验室操纵系统
技术领域
本发明涉及一种用于确定搁架在实验室操纵系统的搁架放置单元上的位置的方法，并且涉及一种实验室操纵系统。
背景技术
实验室操纵系统、特别是呈所谓的拣入分拣器（in-sorter）和拣出分拣器（in-sorter）形式的实验室操纵系统被用于实验室自动化系统中。实验室操纵系统的功能是操纵（例如由实验室站处理）包括待处理的样品的实验室样品容器。
实验室样品容器常常存储在搁架上，其中，搁架适于存储一定数量的实验室样品容器。要存储的实验室样品容器的数量取决于搁架的类型。通常，搁架被放置在实验室操纵系统的搁架放置单元上。
主要问题涉及确定搁架在搁架放置单元上的位置。
发明内容
本发明的目的是提供一种用于确定搁架在实验室操纵系统的搁架放置单元上的位置的方法，以及一种相对于现有技术具有改进性质的实验室操纵系统。
本发明通过根据权利要求1的用于确定搁架在实验室操纵系统的搁架放置单元上的位置的方法以及通过根据权利要求13的实验室操纵系统来解决该目的。从属权利要求中限定了优选实施例 。
本发明涉及一种用于确定搁架在实验室操纵系统的搁架放置单元上的位置的方法，其中搁架适于承载或存储多个实验室样品容器。该方法包括以下步骤：
a）测量搁架的高度轮廓，
b）基于搁架的所测量的高度轮廓确定搁架的至少一个拐角区域，并且
c）基于所确定的搁架的至少一个拐角区域，确定搁架在实验室操纵系统的搁架放置单元上的位置。
如根据本发明使用的术语“拐角区域”可限定搁架的两个或更多个、特别是三个边缘相交的搁架区域或区，或者搁架的两个或更多个、特别是三个边缘相交的搁架点（所谓的拐角点）。
如根据本发明使用的术语“搁架的高度轮廓”也可表示为搁架的竖直轮廓或搁架沿z方向或沿与z方向相反的方向的轮廓。
根据实施例，步骤a）包括沿x方向和y方向测量距离感测单元与搁架和/或搁架放置单元和/或插入搁架中的多个实验室样品容器之间的多个竖直距离。距离感测单元可耦合到多个马达，特别是多个线性马达，所述马达适于沿x方向和y方向移动距离感测单元。沿x方向和y方向测量的距离感测单元与搁架和/或搁架放置单元和/或插入搁架中的所述多个实验室样品容器之间的所述多个竖直距离可由可配置的分辨率值来定义，该分辨率值基于适于沿x方向和y方向移动距离感测单元的所述多个马达、特别是所述多个线性马达的运动自由度。
根据实施例，基于沿x方向和y方向的测量的距离感测单元与搁架和/或搁架放置单元和/或插入搁架中的所述多个实验室样品容器之间的所述多个竖直距离来确定搁架的至少一个拐角区域。
根据实施例，距离感测单元被分配给操纵单元。操纵单元适于基于搁架的所确定的位置将实验室样品容器插入搁架中，或者适于从搁架中移除实验室样品容器。操纵单元可包括两个或更多个抓取指状物。抓取指状物适于抓取实验室样品容器。特别地，操纵单元呈抓取器的形式。
根据实施例，距离感测单元附接到操纵单元。特别地，距离感测单元附接在操纵单元的两个抓取指状物之间。例如，距离感测单元可附接到操纵单元的两个抓取指状物之间的连接部或接头，特别是实体接头。该连接部或接头适于允许操纵单元的两个抓取指状物之间的相对运动。
根据实施例，距离感测单元横向地附接到操纵单元，即附接到操纵单元的外部或外面。特别地，距离感测单元可不附接在操纵单元的两个抓取指状物之间。
原则上，关于距离感测单元的形式或形状没有限制，只要该形式或形状允许沿x方向和y方向测量距离感测单元与搁架和/或搁架放置单元和/或插入搁架中的多个实验室样品容器之间的多个竖直距离即可。例如，距离感测单元可具有柱形、特别是圆柱形（即管状）形式。
根据实施例，距离感测单元包括激光器或3D激光扫描仪，或者呈激光器或3D激光扫描仪的形式。激光器或3D激光扫描仪有助于非常准确地测量搁架的高度轮廓。
根据实施例，步骤b）包括基于搁架的所测量的高度轮廓确定搁架的仅一个拐角区域的位置。
根据实施例，步骤b）包括基于搁架的所测量的高度轮廓确定搁架的两个拐角区域的位置，特别是仅两个拐角区域的位置。
根据实施例，步骤b）包括基于搁架的所测量的高度轮廓确定搁架的两个沿直径方向布置的拐角区域的位置。
在前面三个段落中描述的实施例特别具有这样的优点，即可另外加速对搁架在实验室操纵系统的搁架放置单元上的位置的确定。
根据实施例，步骤b）包括将搁架的所测量的高度轮廓与搁架的从搁架的CAD（计算机辅助设计）数据已知的高度轮廓、和/或与搁架放置单元的从搁架放置单元的CAD（计算机辅助设计）数据已知的高度轮廓、和/或与实验室样品容器的从实验室样品容器的CAD（计算机辅助设计）数据已知的高度轮廓对准或匹配。因此，可进一步加速对搁架的所述至少一个拐角区域的确定。
根据实施例，搁架包括多个孔，其中相应的孔适于接收实验室样品容器，并且执行以下步骤：d）基于搁架的所测量的高度轮廓，确定所述多个孔中的至少一个是否已经接收了实验室样品容器，即是否被实验室样品容器占据。因此，可确定搁架的另外的问题，诸如搁架上多个实验室样品容器的存在和/或搁架上的所述多个实验室样品容器的类型和/或所述多个实验室样品容器在搁架上的正确放置。
实验室操纵系统适于执行上述方法。
特别地，实验室操纵系统适于操纵多个实验室样品容器。相应的实验室样品容器通常被设计为由玻璃或透明塑料制成的管，并且通常在上端处具有开口。实验室样品容器可用于容纳和/或存储和/或运输待处理和/或分析的样品，诸如血液样品、（血液）血清或血浆样品、尿液样品、分离凝胶、凝血剂（血细胞）或化学样品。例如，实验室样品容器可用于容纳和/或存储和/或运输任何种类的生物液体。
根据实施例，实验室操纵系统包括多个搁架。相应的搁架适于承载多个实验室样品容器。在一定程度上参考了对应的现有技术。搁架的数量可以是例如1至高达1000范围内的数量。由相应搁架承载的实验室样品容器的数量可以是例如2至高达150的范围内的数量。
根据实施例，实验室操纵系统还包括搁架放置单元。所述多个搁架中的至少一个放置在搁架放置单元上。搁架放置单元可包括具有搁架保持元件的平坦金属板。搁架保持元件可适于可拆卸地保持被放置在搁架放置单元上的多个搁架中的至少一个。例如，德国专利10 2008 058 755 A1中公开了由搁架保持元件可拆卸地保持的搁架的操作原理。
根据实施例，实验室操纵系统还包括距离感测单元。距离感测单元适于沿x方向和y方向感测距离感测单元与搁架和/或搁架放置单元和/或插入搁架中的多个实验室样品容器之间的多个竖直距离。特别地，距离感测单元包括激光器或3D激光扫描仪或呈激光器或3D激光扫描仪的形式。
根据实施例，实验室操纵系统还包括操纵单元。操纵单元适于将实验室样品容器插入被放置在搁架放置单元上的搁架中，或者从被放置在搁架放置单元上的搁架中移除实验室样品容器。操纵单元可包括两个或更多个抓取指状物。特别地，操纵单元呈抓取器的形式。
根据实施例，距离感测单元被分配给操纵单元。特别地，距离感测单元可附接到操纵单元，特别是在操纵单元的两个抓取指状物之间。例如，距离感测单元可附接到操纵单元的两个抓取指状物之间的连接部或接头，特别是实体接头。该连接部或接头适于允许操纵单元的两个抓取指状物之间的相对运动。替代地，距离感测单元可以横向地附接到操纵单元。
实验室操纵系统可进一步包括多个马达，特别是多个线性马达，所述马达适于沿x方向和y方向移动距离感测单元和/或操纵单元。
特别地，本发明的特征在于以下优点：
- 搁架在实验室操纵系统的搁架放置单元上的位置的确定可以以高准确度实现。
- 搁架位置的确定可以完全自动化的方式执行。因此，人的交互是可有可无的，并且实验室工作人员可以在执行本发明的方法时实施其他活动。
- 有可能同时确定两个或更多个搁架，而无需大量的另外的工作。
- 可确定与搁架相关的另外的问题，诸如被放置在搁架上的实验室样品容器的存在和/或类型和/或正确放置。
- 本发明与硬件无关，并且因此可适用于与任何种类的实验室操纵系统结合。
附图说明
现在将参照示意性描绘本发明实施例的附图来详细描述本发明。详细来说：
图1以俯视图示意性地描绘了实验室样品容器搁架，
图2a-d示意性地描绘了根据本发明的方法的步骤a）的第一实施例，
图3a-f示意性地描绘了根据本发明的方法的步骤a）的第二实施例，
图4示意性地描绘了根据图2a-d中示意性描绘的根据本发明的方法的步骤a）的实施例测量的高度轮廓；
图5示意性地描绘了根据图3a-f中示意性地描绘的根据本发明的方法的步骤a）的实施例测量的高度轮廓；
图6示意性地描绘了根据本发明的实验室操纵系统的实施例；以及
图7示意性地描绘了根据本发明的实验室操纵系统的另外的实施例。
具体实施方式
图1以俯视图描绘了常规的实验室样品容器搁架1，即适于承载多个实验室样品容器2的搁架1。实验室样品容器搁架1包括多个（20个）孔9，所述孔适于接收常规的实验室样品容器2，所述实验室样品容器也可以表示为管（也参见图6）。搁架1包括四个拐角区域4。
图2a-d示意性地描绘了根据本发明的方法的步骤a）的实施例。
通过沿x方向和y方向测量一方面距离感测单元5与另一方面搁架1和搁架放置单元3之间的4个竖直距离DI、DI’、DI’”和DI””来测量搁架1的高度轮廓HP。图4示意性地描绘了搁架1的相应高度轮廓HP。
不言而喻，可通过沿x方向和y方向测量一方面距离感测单元5与另一方面搁架1和搁架放置单元3之间的更大数量的竖直距离来测量搁架1的高度轮廓HP。
距离感测单元5可以由多个马达、特别是多个线性马达移动，所述马达适于沿x方向和y方向移动距离感测单元。
详细地，步骤a）包括测量距离感测单元5与搁架放置单元3之间的竖直距离DI（特别是靠近搁架1的拐角区域4（见图2a））、距离感测单元5与搁架1的拐角区域4之间的竖直距离DI’（见图2b）、距离感测单元5与搁架1的孔9的底部之间的竖直距离DI”（见图2c）、以及距离感测单元5与搁架1的D顶表面之间的竖直距离DI”’（见图2d）（特别是靠近搁架1的孔9）。
接下来，基于搁架1的所测量的高度轮廓HP确定搁架1的至少一个拐角区域4、特别是两个拐角区域4、特别是两个相对布置的拐角区域4（步骤b）。该步骤可通过将搁架1的所测量的高度轮廓HP与搁架1的从搁架1的计算机辅助设计（CAD）数据中已知的高度轮廓以及与搁架放置单元3的从搁架放置单元3的计算机辅助设计（CAD）数据中已知的高度轮廓对准或匹配来实施。
接下来，基于所确定的搁架1的至少一个拐角区域4，确定搁架1在实验室操纵系统100的搁架放置单元3上的位置（步骤c））。
图3a-d示意性地描绘了根据本发明的方法的步骤a）的另外的实施例。
通过沿x方向和y方向测量一方面距离感测单元5与另一方面搁架1、搁架放置单元3和插入搁架1中的多个实验室样品容器2之间的多个（6个）竖直距离DI、DI’、DI”、DI”’、DI””和DI””’，来测量搁架1的高度轮廓HP’。图5示意性地描绘了搁架1的相应高度轮廓HP’。
不言而喻，可通过沿x方向和y方向测量一方面距离感测单元5与另一方面搁架1、搁架放置单元3和插入搁架1中的多个实验室样品容器2之间的更大数量的竖直距离来测量搁架1的高度轮廓HP’。
距离感测单元5可以由多个马达、特别是多个线性马达移动，所述马达适于沿x方向和y方向移动距离感测单元。
详细地，步骤a）包括测量距离感测单元5与搁架放置单元3的底部之间的竖直距离DI（特别是靠近搁架1的拐角4（见图3a））、距离感测单元5与搁架1的至少一个拐角区域4之间的竖直距离DI’（见图3b）、距离感测单元5与实验室样品容器2的上端之间的竖直距离DI”（见图3c）、距离感测单元5与实验室样品容器2的底部之间的竖直距离DI”’（见图3d）、距离感测单元5与实验室样品容器2的上端之间的竖直距离DI””（见图3e）以及距离感测单元5与搁架1的顶表面之间的竖直距离DI””’（见图3f）（特别是靠近被插入搁架1的相应孔9中的实验室样品容器2）。
接下来，基于搁架1的所测量的高度轮廓HP’确定搁架1的至少一个拐角区域4，特别是两个拐角区域4，特别是两个相对布置的拐角区域4（步骤b））。该步骤可以通过将搁架1的所测量的高度轮廓HP’与搁架1的从搁架1的CAD（计算机辅助设计）数据中已知高度轮廓、与搁架放置单元3的从搁架放置单元3的CAD（计算机辅助设计）数据中已知的高度轮廓、以及与实验室样品容器2的从实验室样品容器2的CAD（计算机辅助设计）数据中已知的高度轮廓对准或匹配来实施。
接下来，基于所确定的搁架1的至少一个拐角区域4，确定搁架1在实验室操纵系统100的搁架放置单元3上的位置（步骤c））。
图6示意性地描绘了根据本发明的实验室操纵系统的实施例。
实验室操纵系统100包括两个搁架1。每个搁架1适于承载多个实验室样品容器2。此外，每个搁架1具有4个孔9，用于保持和/或承载实验室样品容器2。不言而喻，实验室操纵系统可包括多于2个搁架1，例如3至1000个搁架1。不言而喻，搁架1可具有多于4个孔9，例如40个孔9。两个示例性搁架1中的一个承载实验室样品容器2，并且其余的示例性搁架1不承载实验室样品容器2。
实验室操纵系统100还包括搁架放置单元3。两个示例性搁架1被放置在实验室操纵系统100的搁架放置单元3上。搁架1由搁架放置单元3可拆卸地保持。
实验室操纵系统100还包括距离感测单元5。距离感测单元5适于沿x方向和y方向感测距离感测单元5与搁架1和/或搁架放置单元3和/或插入搁架1中的多个实验室样品容器2之间的多个竖直距离。特别地，距离感测单元5包括激光器或3D激光扫描仪或呈激光器或3D激光扫描仪的形式。激光器或3D激光扫描仪有助于关于搁架1的高度轮廓的测量的高准确度和防错性。
实验室操纵系统100还包括操纵单元6。操纵单元6适于将实验室样品容器2插入被放置在搁架放置单元3上的搁架1中，或者从被放置在搁架放置单元3上的搁架1移除实验室样品容器2。操纵单元6具有适于抓取实验室样品容器2的两个抓取指状物7、8。
图7示意性地描绘了根据本发明的实验室操纵系统100的另外的实施例。
实验室操纵系统100包括适于承载多个实验室样品容器的搁架1。搁架1具有12个孔9，用于保持和/或承载实验室样品容器。
实验室操纵系统100还包括搁架放置单元3。搁架1被放置在实验室操纵系统100的搁架放置单元3上。此外，搁架1由搁架放置单元3可拆卸地保持。
实验室操纵系统100还包括距离感测单元5，其适于沿x方向和y方向感测距离感测单元5与搁架1和/或搁架放置单元3和/或插入搁架1中的多个实验室样品容器2之间的多个竖直距离。距离感测单元5附接在两个抓取指状物7、8之间，特别是附接到适于有助于操作单元6的两个抓取指状物7、8的相对运动的连接部或接头。此外，距离感测单元5可具有管的形式。
关于实验室操纵系统100的另外的特征和优点，整体参考图6的描述。
根据外的方面，本发明可以描述如下：
本发明提出了一种距离测量装置的用途，特别是呈激光传感器的形式或具有激光传感器的测量装置的用途。距离测量装置可被放置在实验室操纵系统的抓取器处或沿着z方向的固定位置处。可使用用于确定适于承载多个实验室样品容器并且被放置在实验室操纵系统的放置单元上的搁架的位置的算法。该算法可分为两个主要子算法。第一主要子算法可适于通过对搁架和搁架放置单元进行3D扫描（在下文中也称为工作空间）通过在xy平面（由x方向或x轴和y方向或y轴限定的平面）中的每个测量点处测量距离测量装置的距离来获取数据。xy测量点的量可由可配置的分辨率值（单位为mm或马达步长）限定。例如，第一子算法可遵循后续步骤：
1. 转到第一个x位置以开始测量（不一定是原点位置）。
2. 转到第一个y位置以开始测量（不一定是原点位置）。
2.1. 进行深度测量（例如，使用激光传感器），将测量值与进行测量的（x，y）坐标一起保存在存储器中。
2.2. 移动y轴分辨率（mm）。
2.3. 回到2.1，直到y中的测量范围被覆盖。
3. 移动x轴分辨率（mm）。
4. 回到2.1，直到x中的测量范围被覆盖。
结果/输出数据是（x，y，z）点云，并且可被解释为工作空间的3D映射，其中x和y值可来自马达编码器，并且z值来自（x，y）处的距离测量。
第二个主要子算法可适于处理数据，特别是计算出所有搁架位置的物理坐标。详细地，第二主要子算法可适于使用先前生成的（x，y，z）点云来识别例如搁架在实验室操纵系统的搁架放置单元上的第一和最后一个位置。这两个位置的坐标可被馈送给位置计算算法。该算法可被简化，例如，通过使用搁架放置单元的CAD信息来估计第一和最后一个搁架位置的位置。替代地，数据处理可与数据采集一起应用，以仅检测第一搁架位置及其坐标。此外，搁架数据库可用于基于最近测量的第一搁架位置来估计最后一个搁架位置的位置。替代地，数据处理可与数据采集一起应用，以仅检测最后一个搁架位置及其坐标。

Claims (15)

1.一种用于确定搁架（1）在实验室操纵系统（100）的搁架放置单元（3）上的位置的方法，其中，所述搁架（1）适于承载多个实验室样品容器（2），所述方法包括以下步骤：
a)测量所述搁架（1）的高度轮廓（HP、HP’），
b)基于所述搁架（1）的所测量的高度轮廓（HP、HP’）来确定所述搁架（1）的至少一个拐角区域（4），并且
c)基于所确定的所述搁架（1）的至少一个拐角区域（4）来确定所述搁架（1）的位置。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于
- 步骤a）包括沿x方向和y方向测量距离感测单元（5）与所述搁架（1）和/或搁架放置单元（3）和/或插入所述搁架（1）中的多个实验室样品容器（2）之间的多个竖直距离（DI、DI’、DI”、DI”’、DI””、DI””’）。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于
- 基于沿x方向和y方向测量的所述距离感测单元（5）与所述搁架（1）和/或所述搁架放置单元（3）和/或插入所述搁架（1）中的所述多个实验室样品容器（2）之间的所述多个竖直距离（DI、DI’、DI”、DI”’、DI””、DI””’），确定所述搁架（1）的至少一个拐角区域（4）。
4.根据权利要求2或3的方法，其特征在于
- 所述距离感测单元（5）被分配给操纵单元（6），其中，所述操纵单元（6）适于基于所述搁架（1）的所确定的位置将所述实验室样品容器（2）插入所述搁架（1）中或者从所述搁架（1）移除所述实验室样品容器（2）。
5.根据权利要求2至4中任一项所述的方法，其特征在于
- 所述距离感测单元（5）附接在所述操纵单元（6）的两个抓取指状物（7、8）之间。
6.根据权利要求2至4中任一项所述的方法，其特征在于
- 所述距离感测单元（5）横向地附接到所述操纵单元（6）。
7.根据权利要求2至6中任一项所述的方法，其特征在于
- 所述距离感测单元（5）包括激光器或3D激光扫描仪或呈激光器或3D激光扫描仪形式。
8.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于
- 步骤b）包括基于所述搁架（1）的所测量的高度轮廓（HP、HP’）确定所述搁架（1）的仅一个拐角区域（4）的位置。
9.根据权利要求1至7中任一项所述的方法，其特征在于
- 步骤b）包括基于所述搁架（1）的所测量的高度轮廓（HP、HP’）确定所述搁架（1）的两个拐角区域（4）的位置。
10.根据权利要求1至7或9中任一项所述的方法，其特征在于
- 步骤b）包括基于所述搁架（1）的所测量的高度轮廓（HP、HP’）确定所述搁架的两个沿直径方向布置的拐角区域（4）的位置。
11.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于
- 步骤b）包括将所述搁架（1）的所测量的高度轮廓（HP、HP’）与所述搁架（1）的从所述搁架（1）的CAD数据已知的高度轮廓、和/或与所述搁架放置单元（3）的从所述搁架放置单元（3）的CAD数据已知的高度轮廓、和/或与实验室样品容器（2）的从所述实验室样品容器（2）的CAD数据已知的高度轮廓匹配。
12.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其特征在于
- 所述搁架（1）包括多个孔（9），其中，相应的孔（9）适于接收实验室样品容器（2），并且执行以下步骤：
d）基于搁架（1）的所测量的高度轮廓（HP、HP’），确定所述多个孔（9）中的至少一个是否被实验室样品容器（2）占据。
13.一种实验室操纵系统（100），其特征在于
- 所述实验室操纵系统（100）适于执行根据前述权利要求中任一项的所述方法。
14.根据权利要求13所述的实验室操纵系统（100），
其特征在于，所述实验室操纵系统（100）包括
- 多个搁架（1），其中，相应的搁架（1）适于承载多个实验室样品容器（2），
- 搁架放置单元（3），其中，所述多个搁架（1）中的至少一个被放置在所述搁架放置单元（3）上，以及
- 距离感测单元（5），其适于沿x方向和y方向感测所述距离感测单元（5）与所述搁架（1）和/或搁架放置单元（3）之间的多个竖直距离（DI、DI’、DI”、DI”’、DI””、DI””’）。
15.根据权利要求13或14所述的实验室操纵系统（100），进一步包括
- 操纵单元（6），其中，所述操纵单元（6）适于将实验室样品容器（2）插入被放置在所述搁架放置单元（3）上的搁架（1）中，或者从被放置在所述搁架放置单元（3）上的搁架（1）中移除实验室样品容器（2），并且所述距离感测单元（5）被分配给所述操纵单元（6）。
CN202010895032.8A 2019-09-05 2020-08-31 确定搁架在搁架放置单元上的位置的方法和实验室操纵系统 Active CN112441361B (zh)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP19195576.4A EP3789772A1 (en) 2019-09-05 2019-09-05 Method for determining a position of a rack on a rack placement unit of a laboratory handling system and laboratory handling system
EP19195576.4 2019-09-05

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN112441361A true CN112441361A (zh) 2021-03-05
CN112441361B CN112441361B (zh) 2023-01-13

Family

ID=67874318

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN202010895032.8A Active CN112441361B (zh) 2019-09-05 2020-08-31 确定搁架在搁架放置单元上的位置的方法和实验室操纵系统

Country Status (4)

Country Link
US (1) US12053874B2 (zh)
EP (1) EP3789772A1 (zh)
JP (1) JP7000519B2 (zh)
CN (1) CN112441361B (zh)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP4361638A1 (en) * 2022-10-27 2024-05-01 Beckman Coulter, Inc. Device, system and method for handling sample containers

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20050158212A1 (en) * 2004-01-15 2005-07-21 Michael Yavilevich Automated laboratory system and analytical module
CN101784345A (zh) * 2007-08-20 2010-07-21 凯杰有限公司 用于处理生物材料的设备
CN102395876A (zh) * 2009-04-17 2012-03-28 应用材料公司 用于检测基板的除边区域中的残留物的方法和设备
CN104114468A (zh) * 2012-02-22 2014-10-22 康尔富盛德国326有限公司 用来识别药品包装的错误存放的方法
CN109072881A (zh) * 2016-04-01 2018-12-21 乌本产权有限公司 用于测量风能设备的转子叶片的表面的测量系统

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3239277B2 (ja) * 1992-07-15 2001-12-17 富士通株式会社 知能ロボット
AU2007278425B2 (en) 2006-07-28 2011-11-17 Qiagen Gmbh Device for processing samples
JP2009180607A (ja) 2008-01-30 2009-08-13 Olympus Corp 自動分析装置
DE102008058755A1 (de) 2008-11-14 2010-05-27 Pvt Probenverteiltechnik Gmbh Rackvorrichtung für ein Probenverteilsystem
JP5736128B2 (ja) 2010-06-25 2015-06-17 シスメックス株式会社 検体処理システム、ラック搬送システム、検体処理方法およびラック搬送方法
KR20140031204A (ko) 2011-03-03 2014-03-12 코닌클리케 필립스 엔.브이. 스프링-장착 led-홀더를 구비한 발광 장치
JP6062449B2 (ja) 2011-11-07 2017-01-18 ベックマン コールター， インコーポレイテッド 標本コンテナ検出
ES2545626T3 (es) * 2012-01-27 2015-09-14 Glp Systems Gmbh Cartucho de almacenamiento
CA2950296C (en) * 2014-06-10 2022-12-13 Siemens Healthcare Diagnostics Inc. Drawer vision system
EP3109642B1 (en) * 2015-06-25 2024-04-10 Roche Diagnostics GmbH Device and method for handling racks of disposable pipette tips in a laboratory automation system and laboratory automation system
WO2018144161A1 (en) * 2017-01-31 2018-08-09 Counsyl, Inc. High throughput automatic diagnostic system for removing microplate lids
EP3444616A1 (en) * 2017-08-18 2019-02-20 Roche Diagnostics GmbH Method for determining, whether an opening of a laboratory sample container is open or closed, laboratory device and laboratory automation system

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20050158212A1 (en) * 2004-01-15 2005-07-21 Michael Yavilevich Automated laboratory system and analytical module
CN101784345A (zh) * 2007-08-20 2010-07-21 凯杰有限公司 用于处理生物材料的设备
CN102395876A (zh) * 2009-04-17 2012-03-28 应用材料公司 用于检测基板的除边区域中的残留物的方法和设备
CN104114468A (zh) * 2012-02-22 2014-10-22 康尔富盛德国326有限公司 用来识别药品包装的错误存放的方法
CN109072881A (zh) * 2016-04-01 2018-12-21 乌本产权有限公司 用于测量风能设备的转子叶片的表面的测量系统

Also Published As

Publication number Publication date
US20210069912A1 (en) 2021-03-11
US12053874B2 (en) 2024-08-06
JP7000519B2 (ja) 2022-01-19
JP2021043197A (ja) 2021-03-18
CN112441361B (zh) 2023-01-13
EP3789772A1 (en) 2021-03-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2658958B1 (en) Methods and systems for calibration of a positional orientation between a sample container and nozzle tip
JP6960980B2 (ja) 視覚システムにおける画像ベーストレイ位置合わせ及びチューブスロット位置特定
JP5615705B2 (ja) 積層された受容デバイスの積層された数を決定する方法
CN109416366B (zh) 用于确定液体处置系统的机器人臂的位置的方法和相应的液体处置系统
US7264432B2 (en) Device and method for transferring objects
EP3260867A1 (en) Method of setting a handover position and laboratory automation system
EP2659316B1 (en) Methods, systems, and apparatus for calibration of an orientation between an end effector and an article
US20160025757A1 (en) Tube tray vision system
WO2013023130A1 (en) Methods and apparatus to calibrate an orientation between a robot gripper and a camera
EP2042274B1 (en) Method for aligning the position of a movable arm
JPH07181125A (ja) ノッチが設けられたウエハの粒子解析
CN112441361B (zh) 确定搁架在搁架放置单元上的位置的方法和实验室操纵系统
EP2372372B1 (en) Sample processing system, transport control method and computer program product
CN113714343B (zh) 用于校准自动机单元的设备和方法
JP2005031087A5 (zh)
JP2019181573A (ja) ピッキング装置及びその方法
JP2023120169A (ja) 検査室システム
WO2023217047A1 (zh) 定位方法、装置、电子设备及可读存储介质
US20230305034A1 (en) Systems and methods for framing workspaces of robotic fluid handling systems
WO2019171822A1 (ja) 制御システム及び制御システムにおける方法
US20170220026A1 (en) Direct contact instrument calibration system
US20240293929A1 (en) Apparatus and method for automated teaching of locations in laboratory automation equipment
CN118302803A (zh) 操作实验室自动化系统的方法和系统
CN116078258A (zh) 一种与移动机器人配合使用的容器定位和配液系统
CN118023365A (zh) 折弯中心调试方法及系统

Legal Events

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