CN113260866A - 用于拾取和放置容器以及用于对准仪器的方法和系统 - Google Patents

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凯文·诺瓦克
约翰·莫耶
克赖·瑟姆普松
史蒂文·阿尔塞特
尼古拉斯·霍夫曼
罗伯特·托尔尼
弗拉基米尔·戈德曼
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Abstract

一种抓握器组件(20)包括筒状件(22)、可变形抓握部分(210)、活塞(24)以及推出器(260)。抓握器组件适合于通过抓握容器的被抓握部分(102)来拾取和放置容器(10)。抓握部分从筒状件的邻近的端部延伸。抓握部分具有类似弹簧的特性，从而在容器接合由此保持容器时变形。活塞以可滑动的方式设置在筒状件内。推出器包括邻近推出器的第一端部的头部部分(270)和邻近推出器的第二端部的柱塞部分(26)。推出器的头部部分以可滑动的方式设置在筒状件内，与活塞分离。推出器的柱塞部分至少部分地设置在可变形抓握部分内以接合容器。抓握器组件可以用于对准分析仪仪器(800)。

Description

用于拾取和放置容器以及用于对准仪器的方法和系统
相关申请
本发明涉及2018年12月28日在美国专利局提交的题为“Methods and Systemsfor Picking and Placing Vessels and for Aligning an Instrument(用于拾取和放置容器以及用于对准仪器的方法和系统)”的临时专利申请62/786,112并要求其权益。该申请通过整体参引并入本文。
背景技术
本公开总体上涉及与自动化化学分析仪仪器结合使用的容器处理方法和系统，并且更具体地，涉及与自动化化学分析仪仪器结合使用的用于拾取和放置容器的方法和系统。本公开总体上还涉及对准自动化化学分析仪仪器内的各种子系统。自动化化学分析仪仪器包括免疫诊断仪器。这种仪器可以用于临床取样和分析应用。这种仪器通常涉及操纵容器以进行各种化验。操纵容器的基本功能通常涉及拾取、转移和放置容器，并混合容器的内容物以通过自动化分析仪进行处理和分析。在转移过程中，容器及其内容物必须平稳移动。对容器进行震动可能会导致内容物溅出容器和/或可能会导致液滴粘在容器壁上。
与自动化分析仪结合使用的传统容器拾取和放置装置的缺点中的一个缺点是：如果容器与拾取和放置单元断开接合并从拾取和放置单元上掉下来，则拾取和放置装置就缺乏检测能力。
许多传统的自动化分析仪的缺点中的一个缺点是：他们缺乏执行自主对准过程以对准各种子系统的能力。传统的自动化分析仪可能缺乏内部诊断各种子系统之间未对准的能力。
发明内容
本公开的一个方面包括抓握器组件，该抓握器组件具有筒状件、可变形抓握部分、活塞、以及推出器。抓握器组件可以适合于通过抓握容器的被抓握部分来拾取和放置容器。筒状件可以在第一端部与第二端部之间延伸。可变形抓握部分可以从邻近筒状件的第二端部处延伸。可变形抓握部分可以具有类似弹簧的特性，从而在容器的被抓握部分与可变形抓握部分接合时允许变形，由此允许可变形抓握部分通过摩擦来保持容器。活塞可以以可滑动的方式设置在筒状件内。推出器可以在第一端部与第二端部之间延伸。推出器可以包括邻近于推出器的第一端部的头部部分并且还可以包括邻近于推出器的第二端部的柱塞部分。推出器的头部部分可以独立于活塞以可滑动的方式设置在筒状件内。推出器的柱塞部分可以至少部分地设置在可变形抓握部分内以用于接合容器。
在某些实施方式中，抓握器组件的筒状件包括具有圆形横截面的内表面。抓握器组件还可以包括端部缘。端部缘可以将筒状件的第二端部与可变形抓握部分的第一端部连结。在某些实施方式中，抓握器组件的可变形抓握部分的第一端部邻近于筒状件的第二端部，并且可变形抓握部分的第二端部包括用于接纳容器的倒角。可变形抓握部分可以包括至少两个抓握构件，所述至少两个抓握构件从邻近筒状件的第二端部处以间隔开的关系延伸。在容器插入所述至少两个抓握构件之间时，变形可以允许所述至少两个抓握构件偏离，由此使容器的被抓握部分与可变形抓握部分接合。所述至少两个抓握构件中的至少一个抓握构件可以由半刚性柔性材料制成。在某些实施方式中，筒状件和可变形抓握部分可以包括在单个整体件中。单个整体件可以由塑料材料制成。在某些实施方式中，抓握器组件还包括适配器，该适配器用于将抓握器组件安装到定位机构。在某些实施方式中，抓握器组件还包括气动系统，该气动系统用于致动活塞以推动推出器，用以将容器从可变形抓握部分释放。气动系统可以通过将加压空气供应到筒状件中来对活塞进行致动。在某些实施方式中，抓握器组件还包括传感器系统，该传感器系统用于检测推出器是处于容器存在位置还是处于容器不存在位置。在某些实施方式中，可变形抓握部分的类似弹簧的特性在对准销的被抓握部分与可变形抓握部分接合时进一步允许变形，由此允许可变形抓握部分通过摩擦来保持对准销。在某些实施方式中，可变形抓握部分的类似弹簧的特性在对准销的被抓握部分与可变形抓握部分接合时进一步允许变形，由此允许可变形抓握部分通过摩擦来保持对准销。传感器系统可以进一步检测推出器是处于销存在位置还是处于销不存在位置。
本公开的某些方面包括将拾取和放置单元与目标进行对准的方法。方法可以包括：提供具有抓握器的拾取和放置单元；用至少第一致动器使抓握器朝向第一预定位置移动；在将抓握器朝向第一预定位置移动的同时监测第一致动器的停止；在第一致动器停止时确定抓握器的第一停止位置；以及通过分析抓握器的第一停止位置来确定是否检测到目标的存在。
本公开的某些方面包括具有夹头的抓握器和具有销的目标。夹头可以构造成在夹头接合销并且第一致动器移动夹头并且由此将销移动至第二预定位置时通过摩擦保持销。在某些实施方式中，第一致动器可以包括步进马达，并且监测第一致动器的停止可以包括检测编码器与步进马达的指令位置之间的步差。
在本公开的某些实施方式中，如果没有检测到目标的存在，则然后用至少第一致动器和第二致动器使抓握器朝向第三预定位置移动。在将抓握器朝向第三预定位置移动的同时可以监测第一致动器的停止。在第一致动器停止时可以确定抓握器的第二停止位置。通过分析抓握器的第二停止位置来确定是否检测到目标的存在也可以包括在该方法中。
在本公开的某些实施方式中，方法还可以包括如果未检测到目标的存在，则重复前述段落的步骤。抓握器可以朝向一个或多个随后的预定位置移动并且随后的停止位置可以被确定直到检测到目标的存在。
在本公开的某些实施方式中，在重复前述两个段落的步骤时包括网格搜索。网格搜索可以包括用至少第一致动器、第二致动器和第三致动器使抓握器朝向随后的预定位置移动。在某些实施方式中，第一致动器和第二致动器致动拾取和放置单元。在某些实施方式中，第三致动器致动目标。
在本公开的某些实施方式中，在检测到目标的存在后，确定目标的边缘。确定目标的边缘可以包括用第一致动器使抓握器在接合方向上和相对的断开接合方向上移动，同时用至少第二致动器使抓握器的位置关于目标增量，并且由此确定关于目标彼此相对的至少第一边缘部分和第二边缘部分。在使抓握器在接合方向上移动的同时可以监测第一致动器的停止。确定目标的边缘还可以包括用至少第二致动器和第三致动器使抓握器的位置关于目标增量，并且由此确定关于目标彼此相对的至少第三边缘部分和第四边缘部分。第一边缘部分和第二边缘部分可以沿着第一方向关于目标彼此相对，并且第三边缘部分和第四边缘部分可以沿着第二方向关于目标彼此相对。第一方向和第二方向可以彼此正交。
在本公开的某些实施方式中，通过分析相对的边缘部分来计算目标的中央位置。在某些实施方式中，可以使抓握器移动至与目标的中央位置对准。通过将抓握器定位在目标上并且由此利用抓握器通过摩擦保持目标可以使抓握器与目标接合。可以尝试用抓握器移动目标。如果用抓握器移动目标的尝试不成功，则可以重复用网格搜索使抓握器移动成与目标的中央位置对准。可以重复通过将抓握器定位在目标上并且由此用抓握器通过摩擦保持目标使抓握器与目标接合。可以反复尝试用抓握器移动目标。
在本公开的某些实施方式中，可以从存储位置检索与目标对应的和/或目标的第一预定位置的存储坐标，以用于将抓握器朝向第一预定位置移动。在确认拾取和放置单元与目标对准后，可以计算目标的当前位置。在目标的当前位置不同于由检索到的存储坐标指示的目标的先前位置时，可以将目标的当前坐标和/或与第一预定位置对应的更新的坐标存储到存储位置以供下次将抓握器朝向第一预定位置移动时使用。
目标可以是多个目标中的第一目标。上述方法可以包括：用至少第一致动器使抓握器朝向与多个目标中的第二目标对应的预定位置移动；在使抓握器朝向与第二目标的对应的预定位置移动的同时监测第一致动器的停止；当第一致动器停止时，确定抓握器的与第二目标对应的停止位置；以及通过分析抓握器的与第二目标对应的停止位置来确定是否检测到第二目标的存在。在检测到第二目标的存在后，可以确定第二目标的边缘。第一目标和第二目标可以是共同本体上的一对目标。方法还可以包括通过分析所述一对目标来确定共同本体的旋转取向。
附图说明
本公开的上述和其他特征以及获得上述和其他特征的方式将变得更加明显，并且通过参照以下描述并结合附图将得到最好的理解。这些附图仅描绘了本公开的典型实施方式并且因此不限制本公开的范围。这些附图用于增加特异性和细节，在附图中：
图1是用于通过免疫诊断仪器进行处理和分析的典型现有技术容器的立体图；
图2是由免疫诊断仪器的部件保持的图1的容器的局部横截面正视图；
图3是根据本公开的原理的拾取和放置抓握器的分解立体图；
图4是图3的拾取和放置抓握器的俯视平面图；
图5是如在图4截取的图3的拾取和放置抓握器的横截面正视图；
图6是根据本公开的原理的图3的拾取和放置抓握器的一体式筒状件和夹头的立体图；
图7是图6的一体式筒状件和夹头的俯视平面图；
图8是如在图7截取的图6的一体式筒状件和夹头的立体剖视图；
图9是图3的拾取和放置抓握器的横截面正视图，图示了根据本公开的原理来保持图1的现有技术容器；
图10是根据本公开的原理的图9的横截面正视图，但是其中，现有技术容器从拾取和放置抓握器中弹出；
图11是根据本公开的原理的图9的横截面正视图，但是其中，现有技术容器从拾取和放置抓握器中滑出而不从拾取和放置抓握器中弹出；
图12是根据本公开的原理定位在图2的部件的目标上方的图3的拾取和放置抓握器的局部横截面正视图；
图13是根据本公开的原理的图12的局部横截面正视图，但是其中，拾取和放置抓握器接合目标，并且其中，示出了图2部件中的更多部分；
图14是根据本公开的原理的类似于图13的局部横截面正视图，但是其中，拾取和放置抓握器提升类似于但不同于图2的部件的目标，并且其中，示出了图2的部件的不同部分；
图15是根据本公开的原理的图14的局部横截面正视图，但是其中，拾取和放置抓握器进一步提升目标并且由此与目标断开接合，并且其中，示出了图2部件中的更多部分；
图16是根据本公开的原理的图2的部件的立体图，图示了一对图12和14的目标；
图17是根据本公开的原理的具有单个目标的安装件的立体图；
图18是根据本公开的原理的具有单个目标的另一安装件的立体图；
图19是根据本公开的原理的具有单个目标的又一安装件的立体图；
图20是根据本公开的原理的拾取和放置单元的立体图，其中，图3的拾取和放置抓握器在图16的目标中的一个目标上操作；
图21是根据本公开的原理的图18的安装件和目标的正视图，其中，仪器的探针与目标相接。
图22是如在图21截取的图21的探针、目标和安装件的横截面正视图；
图23是根据本公开的原理的具有单个目标的仪器的另一部件的立体图；
图24是根据本公开的原理的图12至图23的目标中的典型目标的立体图；
图25是图24的目标的俯视平面图；
图26是根据本公开的原理的与图1的现有技术容器、图3的拾取和放置抓握器、图12至图25的目标、图20的拾取和放置单元以及图21和图22的探针兼容的仪器的示意性平面图；
图27是根据本公开的原理的与使用例如图3的拾取和放置抓握器和图24的目标的正交、直线网格搜索方法相关联的运动的示意性平面图；
图28是根据本公开的原理的与通过检测致动器的停止来发现例如图27的目标的存在相关联的运动的示意性正视图；
图29是根据本公开的原理的用于确定例如图27的目标的边缘的运动的示意性正视图；
图30是根据本公开的原理的与使用正交、直线网格搜索来测试例如图3的拾取和放置抓握器的抓握模式和例如图24的目标相关联的运动的示意性平面图；
图31是根据本公开的原理的示出了与例如图3的拾取和放置抓握器的抓握模式和例如图24的目标相关联的运动的示意性正视图；
图32是根据本公开的原理的图示了测试例如图3的拾取和放置抓握器与例如图24的目标的接合的抓握模式的运动的示意性正视图；
图33是根据本公开的原理的例如图3的拾取和放置抓握器接合例如图24的目标以测试抓握模式的示意性正视图；
图34是根据本公开的原理的图示了例如图3的拾取和放置抓握器举升例如图24的目标并由此确认目标的成功举升的示意性正视图；
图35是根据本公开的原理的图示了例如图24的目标由于目标与抓握器之间的不良对准而从例如图3的拾取和放置抓握器掉落的示意性平面图；
图36是根据本公开的原理的图示了例如图3的拾取和放置抓握器定位在例如图24的目标上方以准备确定目标的升高位置的示意性正视图；
图37是根据本公开的原理的图示了例如图3的拾取和放置抓握器的推出器被致动并由此确定例如图24的目标的竖向位置的示意性正视图；
图38是根据本公开的原理的与使用例如图3的拾取和放置抓握器和图20的目标的曲线网格搜索方法相关联的运动的示意性平面图；
图39是根据本公开的原理的描绘了用于对准例如图3的拾取和放置抓握器的示例性方法的流程图；并且
图40A和图40B共同形成根据本公开的原理的描绘了用于对准例如图3的拾取和放置抓握器的示例性方法的流程图。
具体实施方式
本公开涉及一种用于拾取和放置与自动化分析仪结合使用的容器的新方法和系统。本公开进一步涉及用于对准自动化分析仪的各种子系统的新方法和系统。
根据本公开的原理，拾取和放置系统包括用于抓紧容器的抓握器。典型的容器10在图1中示出。如所描绘的，容器10是现有技术容器。容器10包括具有敞开的顶部端部14和封闭的底部端部16的长形的中空筒形本体12。在筒形本体12的外侧壁17上，可选地，可以具有位于顶部端部14下方但邻近顶部端部14的圆形凸缘18。如所描绘的，凸缘18包括顶部表面18t和底部表面18b。如图1和图2所图示的，容器10的内部19可以通过敞开的顶部端部14进入。这种容器10可以用于分析仪器中，如用于图26示意性描绘的示例分析仪器800中。具体地，容器10的内部19可以容纳各种样品并且可以用作反应容器、稀释容器、样品容器等。多个这种容器10可以在仪器800中同时使用。多个测试可以在循环通过仪器800的各种反应容器10中同时处理。定位机构100可以用于在仪器800的各种子系统之中和之间移动容器10。示例性定位机构100在图20中图示。这种定位机构100可以包括拾取和放置系统、拾取和放置单元等。这种定位机构100可以通过抓握容器10的被抓握部分102来操纵容器10。
参照图3，示出了根据本公开的原理的抓握器组件20的实施方式。抓握器组件20可以安装在定位机构100上。
如所描绘的，抓握器组件20具有长形筒状件22、活塞24和推出器260。如图9至图11所图示的，活塞24和推出器260可以独立地在筒状件22内移动。如图3和图5所图示的，抓握器组件20还包括可变形抓握部分210。在所描绘的实施方式中，可变形抓握部分210是夹头。可变形抓握部分210可以通过定位机构100定位在容器10的被抓握部分102上。如图9所图示的，将可变形抓握部分210的至少一部分定位在被抓握部分102上，随着可变形抓握部分210略微扩展，使容器10接合至抓握器组件20，从而在可变形抓握部分210与容器10的被抓握部分102之间产生摩擦配合。由于可变形抓握部分210是有弹性的，如图10和图11所图示的，在容器10从抓握器组件20移除时，可变形抓握部分210恢复到其初始构型。抓握器组件20因此可重复地用于接合多个容器10的被抓握部分102。
如图6和图8所描绘的，筒状件22和可变形抓握部分210由单个整体件240制成。在所描绘的实施方式中，端部缘230将筒状件22连结至可变形抓握部分210。在所描绘的实施方式中，容器10是轴对称的并且具有中心纵向轴线Av(参见图2)。可变形抓握部分210还包括中心纵向轴线Ac(参见图3)。在所描绘的实施方式中，筒状件22包括具有圆形横截面222的内表面220。在所描绘的实施方式中，筒状件22与可变形抓握部分210共享轴线Ac。在其他实施方式中，容器10、筒状件22和可变形抓握部分210可以包括非圆形和/或非轴对称形式。
如图8所图示的，筒状件22在第一端部202与第二端部204之间延伸。端部缘230邻近筒状件22的第二端部204定位。可变形抓握部分210从端部缘230延伸。如所描绘的，可变形抓握部分210在第一端部212与第二端部214之间延伸。第一端部212邻近端部缘230。开口32设置在第二端部214处。当抓握器组件20接合容器10时，开口32可以接纳容器10的被抓握部分102。为了便于抓握器组件20接合容器10，倒角216可以设置在开口32处。
如所描绘的，可变形抓握部分210包括多个抓握构件30。抓握构件30可以由从可变形抓握部分210的第一端部212悬臂伸出的指状部224形成。指状部224可以通过多个贯通槽226和局部槽228而彼此分离。具体地，如图7所示，贯通槽226延伸穿过单个整体件240。局部槽228从可变形抓握部分210的第二端部214延伸至第一端部212附近。指状部224由此具有间隔开的关系218。如下文将进一步描述的，贯通槽226容置推出器260的组件。
抓握构件30是类似弹簧的和/或具有类似弹簧的特性，使得抓握构件30足够柔韧以允许它们变形或偏离，从而允许容器10的被抓握部分102插入抓握构件30之间；但又使得抓握构件30足够刚性以具有用于保持容器10的充分的强度和张力；并且使得抓握构件30具有弹簧记忆，这不仅在抓握构件30与容器10之间产生足够的摩擦以将容器10保持就位，而且在容器10被释放后使抓握构件30恢复到其初始构型。抓握构件30可以由半刚性柔性材料或其他合适的材料制成。这种材料的示例包括但不限于塑料材料等。
在本公开的一个实施方式中，抓握器组件20具有至少两个抓握构件30。两个抓握构件30均可以是柔性的，或者至少一个是柔性的而另一个可以是固定的。在所描绘的实施方式中，开口32由此是适于容纳容器10的被抓握部分102的开槽的可扩展圆形开口。倒角216可以允许柔性抓握构件30拾取未对准的容器10。在定位机构100和/或抓握器组件20将开口32施加在被抓握部分102和/或顶部端部14上时，倒角216可以允许容器10向外推动柔性抓握构件30。在所描绘的实施方式中，柔性抓握构件30在接合时处于被抓握部分102的外部。在其他实施方式中，柔性抓握构件在接合时可以处于容器的被抓握部分的内部。在另外的实施方式中，抓握器组件可以具有至少一个外部抓握构件30和至少一个内部抓握构件。
现在转向图3和图5，将对活塞24进一步进行描述。如所描绘的，活塞24在第一端部24t与第二端部24b之间延伸。在所描绘的实施方式中，第一端部24t是活塞24的顶部端部24t，而第二端部24b是活塞24的底部端部24b。活塞24可以包括在第一端部24t与第二端部24b之间延伸的塞子24p。塞子24p可以包括一对凸缘24f。在所描绘的实施方式中，凸缘24f中的一者邻近活塞24的第一端部24t定位，而凸缘24f中的另一者邻近活塞24的第二端部24b定位。如所描绘的，一对密封件24s被捕获在一对凸缘24f之间。在所描绘的实施方式中，这对密封件24s与凸缘24f相对地彼此接触。在其他实施方式中，密封件24s可以彼此分离。在另外的实施方式中，可以使用单个密封件24s或多于两个密封件24s或不使用密封件。在所描绘的实施方式中，密封件24s是唇形密封件。如图5所描绘的，活塞24和筒状件22可以形成气动致动器42。在所描绘的实施方式中，气动致动器42是单向气动致动器42。
再次转向图3和图5，将对推出器260进一步进行描述。推出器260在第一端部262与第二端部264之间延伸。推出器262包括邻近第二端部264的柱塞部分26和邻近第一端部262的头部部分270。如所描绘的，柱塞部分26包括多个肋片268。在所描绘的实施方式中，柱塞部分26包括三个肋片268。在推出器260的第一端部262处可以包括袋装部266。袋装部266可以保持磁体28。磁体28可以在第一端部28t与第二端部28b之间延伸。在所描绘的实施方式中，第一端部28t是顶部端部28t，而第二端部28b是底部端部28b。如以上所提及的，贯通槽226将推出器260的组件容置到单个整体件240中。具体地，肋片268可以与贯通槽226对准，其中，推出器260相对于单个整体件240定位，如图3所描绘的。肋片268可以滑移通过筒状件22的内表面220并到达贯通槽226。推出器260可以进一步定位在单个整体件240内，并且肋片268沿着贯通槽226滑移。
如图9所图示的，当定位机构100将抓握器组件20放置在容器10的被抓握部分102上时，推出器260被提升。如果活塞24尚未被提升，则推出器260将提升活塞24。通过使肋片268相对于轴线Ac沿径向方向穿过贯通槽226，容器10的顶端端部14与推出器260(例如，在第二端部264处)牢固地接合。具体地，肋片268径向延伸显著超出容器10的被抓握部分102的外径。通过具有三个肋片268，在推出器260与容器10的端部14之间建立了三个接触区域。由于三个接触区域建立容器10的端部14的平面与由推出器260的第二端部264限定的平面，所以不会产生容器10倾倒的趋势。当定位机构100将容器10与抓握器组件20接合时，倒角216接合容器10的端部14的外周缘并且由此将悬臂伸出的指状部224彼此分开。与指状部224的分开相关联的变形使得来自指状部224的向内的力施加在容器10的被抓握部分102上。在所描绘的实施方式中，该力是在抓握构件30与容器10的被抓握部分102之间产生摩擦的向内的径向力。在仪器800的正常操作中，摩擦力足以在仪器800中移动容器10。
在定位机构100到达容器10的交付目的地时，推出器260可以被活塞24致动以从抓握器组件20上移除容器10。具体地，如图10所图示的，活塞24将推出器260朝向可变形抓握部分210的第二端部214驱动。活塞24的第二端部24b接触推出器260的第一端部262，并且由此施加力以将推出器260朝向第二端部214移动，并且由此将容器10从抓握器组件20中排出。定位机构100可以与活塞24的致动协同移动，并且由此可以避免容器10的下落。
在某些情况下，容器10可能会不经意地与抓握器组件20断开接合，如图11所图示的。在这种情况下，推出器260与活塞24分离。在所描绘的实施方式中，推出器260下降远离活塞24。在所描绘的实施方式中，推出器260当在单个整体件240的筒状件22的内表面220内滑移时具有足够低的摩擦力，使得推出器260的重力的向下拉动足以使推出器260移动远离活塞24。活塞24的密封件24s中的一个或两个与筒状件22的内表面220具有足够的摩擦力，使得活塞24在推出器26朝向可变形抓握部分210的第二端部214移动时保持在其位置。因此，密封件24s中一个或更多个密封件与内表面220之间的摩擦足以支承活塞24抵抗重力的拉动。因此，活塞24与筒状件22之间的摩擦足以支承活塞24抵抗重力的拉动。在所描绘的实施方式中，重力因此通过将推出器260推向第二端部214而致动推出器260。在其他实施方式中，推出器260可以通过其他方式被推动。例如，弹簧、磁力、静电力、由另一个致动器施加的力等可以将推出器260推向第二端部214。
在美国专利No.7,128,874中公开了现有技术抓握器组件，该专利通过整体参引并入本文。在该现有技术抓握器组件中，活塞和推出器一起移动，并且由此与本公开的抓握器组件20不同地操作。
根据本公开的原理，抓握器组件20还包括传感器40。如所描绘的，传感器40是霍尔效应传感器。在其他实施方式中，可以使用其他传感器。传感器40可以检测定位在推出器260的袋装部266内的磁体28的存在。传感器40可以由此检测推出器260的位置并且由此将推出器260的位置报告给定位机构100和/或仪器800的传感器系统60。具体地，传感器40可以检测在图9中描绘的容器存在位置70。传感器40可以进一步检测在图5、图10和图11中描绘的容器不存在位置80。在所描绘的实施方式中，容器存在位置70与如下定位的推出器260相对应：推出器260定位成远离可变形抓握部分210的第二端部214并且定位成使得头部部分270与筒状件22的第二端部204间隔开。容器不存在位置80与如下定位的推出器260相对应：推出器260朝向可变形抓握部分210的第二端部214定位，并且使得推出器260的头部部分270朝向筒状件22的第二端部204定位。
根据本公开的原理，活塞24可以定位在第一位置90和第二位置92。在所描绘的实施方式中，第一位置90与活塞向上位置相对应，而第二位置92与活塞向下位置相对应。在其他实施方式中，向上和向下取向可能适用也可能不适用。第一活塞位置90在图5、图9和图11中图示。第二活塞位置92在图10中图示。如所图示的，第一活塞位置90与容器存在位置70和容器不存在位置80兼容。相比之下，活塞向下位置92仅与容器不存在位置80兼容。
传感器40可以用于确认抓握器组件20成功拾取容器10。具体地，如图9所示，当容器10将推出器260移动至容器存在位置70时，磁体28通过传感器40被检测到。如果没有容器存在于拾取位置，则推出器260将保持在容器不存在位置80。传感器40可以进一步检测何时发生容器10的成功下降。具体地，如图10所图示的，当定位机构100到达下降位置时，活塞24被致动由此将推出器260推到容器不存在位置80。在推出器260将容器10的被抓握部分102驱动到抓握器组件20的可变形抓握部分210之外时，定位机构100可以将抓握器组件20移动远离容器10。当磁体28经过传感器40时，容器不存在位置80被确认。传感器40可以进一步检测何时容器10另外地从抓握器组件20移除。具体地，如图11所图示的，容器10已经与抓握器组件20断开接合并从抓握器组件20移除，并且容器10经由容器10的被抓握部分102不再保持推出器260以免朝向容器不存在位置80掉落。在磁体28通过传感器40时，推出器260的容器不存在位置80被确认。由于推出器260处于容器不存在位置80处并且活塞24在第一位置90处(参见图11)，这通常表明在操纵容器10时发生了异常和不期望的状况，传感器40和传感器系统60可以向定位机构100和/或仪器800发出容器10已经从抓握器组件20掉落的警告。如以上所提及的，一个或更多个密封件24s与内表面220之间的摩擦足以支承活塞24抵抗重力的拉动。因此，活塞24在容器10已经从抓握器组件20上掉落时仍保持在第一位置90。在某些实施方式中，可以采用另一个传感器来检测活塞24的位置(例如，第一位置90和/或第二位置92)。
根据本公开的原理，抓握器组件20还可以用于定位目标和/或与目标对准。如图12至图23所图示的，多个示例目标组件500可以定位在仪器800的不同位置，并且抓握器组件20可以定位目标组件500的目标510和/或与目标组件500的目标510对准。在示例实施方式中，目标510是具有中心纵向轴线Ap的筒状件(参见图24)。在其他实施方式中，目标510可以具有其他形状。在示例实施方式中，目标510包括在尺寸和形状上与容器10的被抓握部分102类似的被抓握部分602。
抓握器组件20可以通过定位机构100以与抓握器组件20定位在容器10上方几乎相同的方式定位在目标510上方。例如，目标510的轴线Ap可以与抓握器组件20的可变形抓握部分210的轴线Ac对准。同样，传感器40可以以与感测容器10和/或容器10的被抓握部分102的存在相同的方式来感测目标510和/或目标510的被抓握部分602的存在。具体地，图13、图14和图20图示了销存在位置70。图12和图15图示了销不存在位置80。
定位机构100可以将抓握器组件20放置在目标510上，如图12所图示的。定位机构100可以进一步将目标510的被抓握部分602与可变形抓握部分210接合，如图13所图示的。定位机构100可以进一步举升目标510并且可以以与确认容器10的被抓握部分102的存在相同的方式通过传感器40来确认被抓握部分602的存在。如图15所图示的，活塞14可以被致动从而以与容器10的被抓握部分102可以从抓握器组件20被推出的方式相同的方式将目标510的被抓握部分602从抓握器组件20的可变形抓握部分210中驱出。在目标510与抓握器组件20之间未对准时，图14所图示的举升操作可能导致掉落的目标510，从而指示未对准。
现在转向图13、图15和图24，将对目标组件500进行详细描述。除了目标510之外，目标组件500可以包括衬套508和保持器506。衬套508可以附接至仪器800内的各种部件并且从而相对于部件定位目标510。具体地，可以通过将衬套508定位在部件上并进一步将目标510安装到衬套508中而在仪器800的各种部件上建立纵向轴线AT。保持器506可以附接至目标510，并且因此防止目标从仪器800的部件上被移除。
现在转向图26，在示例仪器800的示意图上图示了多个目标。具体地，一个或更多个目标510可以经由目标组件500安装到样品轮830、供应托架840、反应构建托架860、培养轮880、光度计910和/或洗涤轮920。抓握器组件20可以用于多个拾取和放置定位机构100。具体地，样品拾取和放置单元850可以包括在样品轮830、供应托架840和/或多个反应构建托架860a、860b、860c、860d之间分配容器10的抓握器组件20。样品拾取和放置单元850可以是第一拾取和放置单元100a。培养拾取和放置单元870可以用于在反应构建托架860a、860b、860c、860d与培养轮880之间分配容器10。培养拾取和放置单元870可以是第二定位机构100b。分析拾取和放置单元890可以在培养轮880、光度计910和洗涤轮920之间分配容器10。分析拾取和放置单元890可以是第三定位机构100c。
为了在仪器800的各种部件之间成功地转移容器10，各种系统必须彼此对准。具体地，拾取和放置单元100a、100b、100c必须与样品轮830、供应托架840、反应构建托架860、培养轮880、光度计910和洗涤轮920充分对准。根据本公开的原理，通过与定位在仪器800的各种部件上的各种目标510结合使用，在仪器800的各种部件之间运输容器10的同一抓握器组件20还可用于对准仪器800的各种部件。
图12至图16图示了安装至培养轮880的一对目标510a、510b。如图16所图示的，培养轮880绕培养轮轴线AI旋转，从而采取旋转取向α。如图20所图示的，培养轮880可以通过致动器130以其旋转取向α定向。定位机构100的致动器120可以在第一方向V上移动抓握器组件20，并且致动器130可以在与由致动器120致动的方向V不平行的方向W上移动目标510、510a、510b。在到达期望位置时，定位机构100的致动器110可以通过在与方向V和W不平行的方向Z上移动来将抓握器组件20定位在目标510a或510b上方并且从而使可变形抓握部分210与目标510a或510b的被抓握部分602接合。通过使用致动器130来移动洗涤轮880并且使用致动器120来移动抓握器组件20，抓握器组件20可以与目标510a或510b对准。当目标510a或510b中的第一者通过定位机构100建立时，该过程可以在另一目标510b或510a上重复，并且除了目标510a和510b的定位位置外，旋转方向α还可以被确定。
样品轮830可以类似地使用一对目标510a和510b来建立样品轮的旋转取向以及目标510a和510b的线性定位位置。
洗涤轮920可以类似地使用一对目标510a和510b来建立旋转取向和定位位置。然而，在所描绘的实施方式中，在洗涤轮920上使用单个目标510。
仪器800的其他部件还可以由单个目标定位。如图17所图示的，光度计910可以包括保持目标组件500的安装件910m。同样，反应构建托架860可以分别包括将目标组件500保持到特定反应构建托架的安装件860m。同样，供应托架840可以包括将目标组件500保持到供应托架840的安装件840m。
再次转向图26，样品拾取和放置单元850的拾取和放置单元路径852可以与样品轮830的样品轮路径832、供应托架840的供应托架路径842以及它们各自的反应构建托架860的多个反应构建托架路径862a、862b、862c和862d——统称为反应构建托架路径862——对准。
培养拾取和放置单元870的培养拾取和放置单元路径872可以类似地与反应构建托架860和培养轮880对准。分析拾取和放置单元890可以类似地与培养轮880、光度计910和洗涤轮920对准。具体地，培养拾取和放置单元870可以与反应构建托架路径862和培养轮路径882对准。分析拾取和放置单元890可以与培养轮路径882和光度计910的目标位置以及洗涤轮920的目标位置对准。
现在转向图24和图25，将对目标510进行进一步描述。目标510包括在顶部514与底部516之间延伸的销本体512。被抓握部分602(例如，销、头部)定位成邻近销本体512的顶部514。销本体512的尾部606定位成邻近销本体512的底部516。凸缘604定位在被抓握部分602与销本体512的尾部606之间。凸缘604包括第一侧部604t和第二侧部604b。如所描绘的，第一侧部604t是顶部侧部604t，而第二侧部604b是底部侧部604b。邻近销本体512的底部516可以包括凹槽608。凹槽608可以接合销组件500的保持器506。邻近销本体512的第二端部516的倒角614可以容易地将目标510安装到衬套508中。在被抓握部分602与销本体512的第一端部514之间可以包括倒角612。被抓握部分602邻近销本体512的第一端部514可以包括围绕被抓握部分602的外周的一个或多个边缘520。在所描绘的实施方式中，被抓握部分602是筒形形状并且因此邻近销本体512的第一端部514具有圆形边缘520，该圆形边缘520绕被抓握部分602的外周延伸。
边缘520可以被分成边缘部分，以供抓握器组件20与目标510对准时使用。特别地，如图25所图示的，边缘部分522定位在边缘520的顶部。边缘部分524定位成与边缘部分522相对，并且在图25中被图示为位于边缘520的底部处。边缘部分526在图25中被图示为位于边缘520的右侧，并且边缘部分528在图25中被图示为位于边缘520的左侧。中央位置540在图25中被图示为位于边缘520的中央处并且居中在边缘部分522与边缘部分524之间并且还居中在边缘部分526与边缘部分528之间。中央位置540进一步与轴线AT相交。
可以在销本体512的第一端部514处包括母锥体610。如图21和图22所图示的，仪器800的探针可与母锥体610对准。如图26所图示的，仪器800包括精确样品移液器810和等分样品移液器820。移液器810、820均包括探针700中的一个探针。精确样品移液器的探针700中的一个探针沿着精确样品移液器路径812行进，并且探针700中的另一个探针沿着等分样品移液器820的等分样品移液器路径822行进。探针700在近端端部702与远端端部704之间延伸。在远端端部704处，阳锥体706被定位成用于接合目标510的锥体610。精确样品移液器路径812和等分样品移液器路径822由此可以与样品轮830和样品轮路径832对准并且进一步与供应托架840和供应托架路径842对准。精确样品移液器810同样可以进一步与反应构建托架860对准。
探针700还包括内部通道708，该内部通道708用于在仪器800的正常操作期间将流体抽吸出容器10并且/或者分配到容器10。所描绘的探针700被设计为与一次性尖端一起操作。在探针700的远端端部704附近包括锥体710以接合一次性尖端(未示出)。
现在转向图27至图38，现在将对用于将抓握器组件20以及因此定位机构100(即，拾取和放置单元)与仪器800的各个部件(即，接口模块)的交叉对准销510对准的方法的进一步细节进行详细描述。定位机构100、100a、100b、100c(即，拾取和放置单元)可以通过遵循以下步骤自动对准而无需操作员与仪器800的各个子系统(即，接口模块)交互。仪器800可以具有针对关于仪器800的各个部件(即，接口模块)定位的目标510的所有位置而存储的默认对准位置(即，坐标VD、WD)，并且各个拾取和放置单元100中的一个或更多个能够到达目标510。接口模块中的某些接口模块可以经由致动器能够移动，而接口模块中的某些其他接口模块可以能够手动调节，但不致动。例如，样品轮830、供应托架840、反应构建托架860和培养轮880均可以被致动；而光度计910和洗涤轮920可以不被致动。
例如，如以上所提及的并且如图20所图示的，定位机构100的致动器120可以在第一方向V上移动抓握器组件20。因此，致动器120驱动各个拾取和放置单元100的V轴中的一者。致动器130可以在方向W上移动接口模块880并且由此当地地移动目标510、510a、510b。因此，例如，致动器130驱动仪器800的各个接口模块的W轴中的一者。执行测试以确定接口模块830、840、860、880、910、920的目标510和拾取和放置单元100的抓握器组件20的实际交叉位置V、W。可以通过移动抓握器组件20并将对应的接口模块830、840、860、880移动到默认对准位置VD、WD(该默认对准位置VD、WD存储在存储器中)来执行测试。测试还可以通过测试沿着拾取和放置单元100的竖向轴线(即，Z轴)的滑移(例如，致动器110的停止)来确定抓握器组件20与对应的接口模块的目标510之间的对准(例如，轴线Ac与Ap之间的对准)。
如所描绘的，拾取和放置单元100的竖向轴线(即，Z轴)与目标510的轴线Ap和抓握器组件20的轴线Ac平行。为了测试抓握器组件20的轴线Ac与目标510的轴线Ap之间的对准，致动器110在Z轴方向上移动并且抓握器组件20对着目标510行进或对着邻近目标510的区域行进。在目标510的假定位置VD、WD周围以网格搜索方式重复该Z轴测试，如图27所图示的。在所描绘的实施方式中，致动器110包括步进马达112和编码器114。通过比较由步进马达112和编码器114所报告的差异，可以确定步进马达112是否已经发生滑移(即，停止)。步进马达112可以在降低的功率水平下操作以使得与致动器110的正常操作中会发生的力大小相比在更低的力的大小下发生滑移。如果在一定范围内没有检测到滑移，则确定抓握器组件20已经错过了销510，并且网格搜索将继续进行，如图27所图示的。例如，如果抓握器组件20在X、Y位置错过了销510，则将在X、+Y位置进行新的尝试。同样，如果销510再次错过，则将在-X、+Y位置进行第三次尝试。抓握器组件20可以移动直到所有九个位置都已被检查。在其他实施方式中，可以检查多于九个位置或可以检查少于九个位置。在图27所描绘的实施方式中，X、Y坐标是直线。在其他实施方式中，坐标可以不一定是直线，如图38所图示的。通常，坐标V可以是直线或曲线，坐标W可以是直线或曲线，和/或坐标Z可以是直线或曲线。在图27的示例中，坐标V是直线，并且对应于线性坐标X，而坐标W是直线，并且对应于线性坐标Y。
图28图示了定位在靠近目标510顶部、处于第一位置处的抓握器组件20。在测试Z轴停止时，将检测第一停止位置450。如果第一个停止位置在450a处，则抓握器组件20已经碰到目标510的顶部。如果第一停止位置450在450b处，则目标510已经错过。从而第一预定位置410示出在图27的位置X、Y处，在图28以立面图示出。当抓握器组件20在位置X、Y处错过目标510时，抓握器组件20移动至位置430，如图27所图示的。如果位置430也导致抓握器组件20错过目标510，则抓握器组件20移动至随后的预定位置440，直到找到目标510。如图29所图示的，第二停止位置460可以在460a处，在该位置中，抓握器组件20已经检测到目标510的顶部。然而，如果第二停止位置460在460b处，则目标510已经再次错过。当在第三预定位置430处错过目标时，抓握器组件20朝随后的预定位置440移动并且重复停止测试。如在图29进一步所图示的，抓握器组件20可以在指示已经检测到目标510的顶部的随后的停止位置470a处停止。然而，如果随后的停止位置470在470b，则目标510再次被错过，并且如图27所图示的另外的随后的预定位置440将被测试直到找到目标510。
在找到目标510后，再次使用Z轴滑移来发现目标510的边界。具体地，边缘522、524、526、528被定位。这也可以以网格搜索方式来完成，如图30所图示的。边缘检测网格搜索中使用的增量可以显著小于初始销检测网格搜索中使用的增量。一旦对于+X和–X极限值发现边缘522、524、526、528，则可以沿X方向计算中央位置540。对于+Y和–Y极限值或+α和–α极限值，可以重复此操作。在计算了两个方向的中心之后，抓握器组件20可以移动至中央位置540并被测试以查看抓握器组件20是否能够在触发由传感器40确定的销存在位置70的同时达到适当的Z高度。如果传感器40被触发到容器存在位置70，则对准步骤成功。
为了确认定位机构100与特定目标510对准，定位机构100将确认目标510的成功举升，如图33和图34所图示的。可以使用在前一步骤中确定的所计算的中央位置540进行第一目标510举升尝试。如果此尝试失败，则可以使用网格方法来找到成功举升目标510的位置。对于该销举升测试完成的网格搜索可以遵循图30所图示的更密集的测试网格。在目标510由定位机构100成功举升时，并且具体地，在通过致动器110经由抓握器组件20成功举升目标510时，该测试已成功完成并可以记录为用于该特定目标510的新的默认位置VD、WD。如果图30所图示的所有24个位置都被检查并且没有记录成功的销举升，则自动对准过程可能中止并且可以向用户通知拾取和放置单元100无法举升销510的错误消息。
如图36和图37所图示的，一旦中心X和Y或α位置是已知的，则然后推出器260可以由活塞24致动并且使用滑移轮廓向下移动Z轴直到滑移被记录。此时，Z位置可以被记录，从而完成目标510的位置检测。
将抓握器组件20和由此定位机构100(即，拾取和放置单元)与仪器800的各个旋转部件(即，旋转接口模块)的交叉对准销510、510a、510b对准的曲线方法在图38中图示。在该特定示例中，沿着培养拾取和放置单元路径872(即，拾取和放置台架轨迹)运载抓握器组件20。沿着与培养拾取和放置单元路径872相交的培养轮路径882(即，轮轨迹、培养轮880运载目标510所沿的弧线等)运载目标510。起始搜索点9600最初用于测试对准，类似于如上所述的直线测试。随后的搜索点9601-3被图示为表明搜索的细化。在接口模块是轮时使用“精细边缘搜索”，并且“精细边缘搜索”从在前一个对准步骤中找到的临时对准点9600开始。在“精细边缘搜索”中的每次“精细边缘搜索”迭代之后，发现新的临时对准点9601-3(在图38中表示为1、2、3)，该新的临时对准点9601-3在下一次迭代期间用作起始点。在所描绘的实施方式中，该过程重复三次，并且这提供了将抓握器组件20的交叉中心与对准销510的中心对准的良好近似。
现在转向图39，将对根据本公开的原理的用于对准仪器的示例流程图1000进行描述。流程图1000包括五组，拾取和放置网格对准1002、拾取和放置粗边缘对准1004、拾取和放置Z停止1006、拾取和放置窗口细化1008以及拾取和放置Z轴细化1010。流程图1000开始于“开始拾取和放置X/Y&角度对准”1012并且前进到组1002的“将拾取和放置以及接口模块移动至默认X/Y或角度对准位置”1014。在执行规定的功能后，控制流程前进至组1002的“使用增加直径的矩形网格图案，使用停止轮廓向上/向下移动Z轴，直到观察到滑移。这指示与所需对准销接触。”1016。在执行规定的功能后，控制流程前进至组1004的“使用上一步骤确定的起始点，在+/-方向上扫描PnP(拾取和放置单元)，使用停止轮廓向上/向下移动Z轴，直到没有观察到滑移。记录两个+/-边缘。”1018。在执行规定的功能后，控制流程前进至组1004的“在+/-方向上扫描接口模块，使用停止轮廓向上/向下移动Z轴，直到没有观察到滑移。记录两个+/-边缘。计算中央位置”1020。在执行规定的功能后，控制流程前进至组1006的“使用在上一步骤确定的中心点，接合推出器并使用停止轮廓向下移动Z轴，直到观察到Z滑移。将偏移应用于Z停止位置以确定计算的Z对准位置。”1022。在执行规定的功能后，控制流程前进至组1008的“将拾取和放置及接口模块移动到确定的X/Y或角度对准位置”1024。在执行规定的功能后，控制流程前进至组1008的“在正方向上推进PnP X/Y，拾取和放下销，直到销掉落。然后在负方向上推进PnP X/Y，直到销掉落。计算中央位置和记录位置。”1026。在执行规定的功能后，控制流程前进至组1008的“将拾取和放置及接口模块移动到确定的X/Y或角度对准位置”1028。在执行规定的功能后，控制流程前进至组1008的“在正方向上推进接口模块X/Y或角度，拾取和放下销，直到销掉落，然后在负方向上推进接口模块X/Y或角度，直到销掉落。计算中央位置和记录位置”1030。在执行规定的功能后，控制流程前进至组1010的“将拾取和放置及接口模块移动至新的X/Y或角度对准位置”1032。在执行规定的功能后，控制流程前进至组1010的“接合推出器并使用停止轮廓向下移动Z轴，直到观察到Z滑移。如果遇到任何故障，请执行上一步骤达到3次。将偏移应用于z停止位置以确定计算的z对准位置。保存对准”1034。在执行规定的功能后，“拾取和放置X/Y，以及角度对准完成”1036。
现在转向图40A和图40B，将对根据本公开的原理的用于对准仪器的示例流程图1100进行描述。流程图1100包括七个组，“销搜索”-(1104、1106、1108、1110)；“粗销边缘搜索”-(1112、1114、1116、1118、1120、1122、1126、1128、1130、1132)；“销的顶部搜索”-(1134、1136、1138)；“搜索销拾取位置”-(1140、1142、1144、1148)；“精细边缘搜索”-(1150、1152、1154、1156、1158、1160、1162、1164、1166、1168、1170、1174、1176、1172)；“Z对准测量”-(1178、1180)；以及“对准验证”-(1182、1184、1186)。
应当理解，附图中所描绘的系统的形式和方法的步骤仅被选择用于描述本公开的特定实施方式和功能的目的，并且可以以各种方式解决本公开的布置并结合到其他类型的设备和程序中，所有这些对于本领域的技术人员来说将是明显的。应当理解，本公开的抓握器组件20的特定布置或操作可以根据其所结合的或与其一起工作的自动化分析仪而变化，但是鉴于本公开，确定必要的变化完全在本领域技术人员的范围内。本公开可以在不脱离其本质特征的情况下以其他特定形式来实施。所描述的实施方式在所有方面都被认为仅是说明性的而不是限制性的。因此，本公开的范围由所附权利要求而不是由前述说明指示。在权利要求的等同物的含义和范围内的所有变化都涵盖在它们的范围内。

Claims (39)

1.一种用于通过抓握容器(10)的被抓握部分(102)来拾取和放置所述容器(10)的抓握器组件(20)，所述抓握器组件(20)包括：
a.筒状件(22)，所述筒状件(22)在第一端部(202)与第二端部(204)之间延伸；
b.可变形抓握部分(210)，所述可变形抓握部分(210)从邻近所述筒状件(22)的所述第二端部(204)处延伸，所述可变形抓握部分(210)具有类似弹簧的特性，从而在所述容器(10)的所述被抓握部分(102)与所述可变形抓握部分(210)接合时允许变形，由此允许所述可变形抓握部分(210)通过摩擦来保持所述容器(10)；
c.活塞(24)，所述活塞(24)以可滑动的方式设置在所述筒状件(22)内；以及
d.推出器(260)，所述推出器(260)在第一端部(262)与第二端部(264)之间延伸，所述推出器(262)包括邻近于所述推出器(260)的所述第一端部(262)的头部部分(270)并且还包括邻近于所述推出器(260)的所述第二端部(264)的柱塞部分(26)，所述推出器(260)的所述头部部分(270)独立于所述活塞(24)以可滑动的方式设置在所述筒状件(22)内，并且所述推出器(260)的所述柱塞部分(26)至少部分地设置在所述可变形抓握部分(210)内以用于接合所述容器(10)。
2.根据权利要求1所述的抓握器组件(20)，其中，所述筒状件(22)具有带有圆形横截面(222)的内表面(220)。
3.根据权利要求1或2所述的抓握器组件(20)，还包括端部缘(230)，其中，所述端部缘(230)将所述筒状件(22)的所述第二端部(204)与所述可变形抓握部分(210)的第一端部(212)连结。
4.根据权利要求1或2所述的抓握器组件(20)，其中，所述可变形抓握部分(210)的第一端部(212)邻近于所述筒状件(22)的所述第二端部(204)，并且所述可变形抓握部分(210)的第二端部(214)包括用于接纳所述容器(10)的倒角(216)。
5.根据上述权利要求中的任一项所述的抓握器组件(20)，其中，所述可变形抓握部分(210)包括至少两个抓握构件(30)，所述至少两个抓握构件(30)从邻近所述筒状件(22)的所述第二端部(204)处以间隔开的关系(218)延伸。
6.根据权利要求5所述的抓握器组件(20)，其中，所述变形在所述容器(10)插入所述至少两个抓握构件(30)之间时允许所述至少两个抓握构件(30)偏离，由此使所述容器(10)的所述被抓握部分(102)与所述可变形抓握部分(210)接合。
7.根据权利要求5或6所述的抓握器组件(20)，其中，所述至少两个抓握构件(30)中的至少一个抓握构件由半刚性的柔性材料制成。
8.根据上述权利要求中的任一项所述的抓握器组件(20)，其中，所述筒状件(22)和所述可变形抓握部分(210)包括在单个整体件(240)中。
9.根据权利要求8所述的抓握器组件(20)，其中，所述单个整体件(240)由塑料材料制成。
10.根据上述权利要求中的任一项所述的抓握器组件(20)，还包括适配器(34)，所述适配器(34)用于将所述抓握器组件(20)安装到定位机构(100、100a、100b、100c)。
11.根据上述权利要求中的任一项所述的抓握器组件(20)，还包括气动系统(50)，所述气动系统(50)用于致动所述活塞(24)以推动所述推出器(260)，用以将所述容器(10)从所述可变形抓握部分(210)释放。
12.根据权利要求11所述的抓握器组件(20)，其中，所述气动系统(50)通过将加压空气供应到所述筒状件(22)中来对所述活塞(24)进行致动。
13.根据上述权利要求中的任一项所述的抓握器组件(20)，还包括传感器系统(60)，所述传感器系统(60)用于检测所述推出器(260)是处于容器存在位置(70)还是处于容器不存在位置(80)。
14.根据上述权利要求中的任一项所述的抓握器组件(20)，其中，所述可变形抓握部分(210)的所述类似弹簧的特性在对准销(510)的被抓握部分(602)与所述可变形抓握部分(210)接合时进一步允许变形，由此允许所述可变形抓握部分(210)通过摩擦来保持所述对准销(510)。
15.根据权利要求13所述的抓握器组件(20)，其中，所述可变形抓握部分(210)的所述类似弹簧的特性在对准销(510)的被抓握部分(602)与所述可变形抓握部分(210)接合时进一步允许变形，由此允许所述可变形抓握部分(210)通过摩擦来保持所述对准销(510)，并且其中，所述传感器系统(60)进一步检测所述推出器(260)是处于销存在位置(70)还是处于销不存在位置(80)。
16.根据权利要求1至13中的任一项所述的抓握器组件(20)，其中，所述可变形抓握部分(210)的所述类似弹簧的特性在对准销(510)的被抓握部分(602)与至少两个相对的可变形抓握部分(210)接合时进一步允许变形，由此允许所述可变形抓握部分(210)通过摩擦来保持所述对准销(510)。
17.根据权利要求16所述的抓握器组件(20)，其中，所述可变形抓握部分(210)的所述类似弹簧的特性在所述对准销(510)的所述被抓握部分(602)不与所述至少两个相对的可变形抓握部分(210)接合时进一步允许变形，从而防止所述可变形抓握部分(210)通过摩擦来保持所述对准销(510)，由此导致所述对准销(510)未被举升。
18.根据权利要求1至10中的任一项所述的抓握器组件(20)，还包括致动系统(50)，所述致动系统(50)用于致动所述活塞(24)以推动所述推出器(260)，用以将所述容器(10)从所述可变形抓握部分(210)释放。
19.一种将拾取和放置单元(100、100a、100b、100c)与目标(510)进行对准的方法，所述方法包括：
a.提供具有抓握器(20)的所述拾取和放置单元(100、100a、100b、100c)；
b.用至少第一致动器(110)使所述抓握器(20)朝向第一预定位置(410)移动；
c.在将所述抓握器(20)朝向所述第一预定位置(410)移动的同时监测所述第一致动器(110)的停止；
d.在所述第一致动器(110)停止时确定所述抓握器(20)的第一停止位置(450、450a、450b)；以及
e.通过分析所述抓握器(20)的所述第一停止位置(450、450a、450b)来确定是否检测到所述目标(510)的存在。
20.根据权利要求19所述的方法，其中，所述抓握器(20)包括夹头(210)，其中，所述目标(510)包括销(512)，并且其中，所述夹头(210)被构造成在所述夹头(210)接合所述销(512)并且所述第一致动器(110)移动所述夹头(210)并且由此将所述销(512)移动至第二预定位置(420)时通过摩擦保持所述销(512)。
21.根据权利要求19或20所述的方法，其中，所述第一致动器(110)包括步进马达(112)，并且其中，监测所述第一致动器(110)的停止包括检测编码器(114)与所述步进马达(112)的指令位置之间的步差。
22.根据权利要求19至21中的任一项所述的方法，还包括：
f.如果没有检测到所述目标(510)的存在，则用至少所述第一致动器(110)和第二致动器(120)使所述抓握器(20)朝向第三预定位置(430)移动；
g.在将所述抓握器(20)朝向所述第三预定位置(430)移动的同时监测所述第一致动器(110)的停止；
h.在所述第一致动器(110)停止时确定所述抓握器(20)的第二停止位置(460、460a、460b)；以及
i.通过分析所述抓握器(20)的所述第二停止位置(460、460a、460b)来确定是否检测到所述目标(510)的存在。
23.根据权利要求22所述的方法，还包括：如果未检测到所述目标(510)的存在，则重复步骤f至步骤i，其中，使所述抓握器(20)朝向随后的预定位置(440)移动并确定随后的停止位置(470、470a、470b)直到检测到所述目标(510)的存在。
24.根据权利要求23所述的方法，其中，重复步骤f至步骤i包括网格搜索。
25.根据权利要求24所述的方法，其中，网格搜索包括用至少所述第一致动器(110)、所述第二致动器(120)和第三致动器(130)使所述抓握器(20)朝向所述随后的预定位置(440)移动。
26.根据权利要求25所述的方法，其中，所述第一致动器(110)和所述第二致动器(120)致动所述拾取和放置单元(100、100a、100b、100c)。
27.根据权利要求26所述的方法，其中，所述第三致动器(130)致动所述目标(510)。
28.根据权利要求19至27中的任一项所述的方法，还包括：在检测到所述目标(510)的存在后，确定所述目标(510)的边缘(520)。
29.根据权利要求28所述的方法，其中，确定所述目标(510)的所述边缘(520)包括：
用所述第一致动器(110)使所述抓握器(20)在接合方向(550)上和相对的断开接合方向(560)上移动，同时用至少第二致动器(120)使所述抓握器(20)的位置关于所述目标(510)增量，并且由此确定关于所述目标(510)彼此相对的至少第一边缘部分(522)和第二边缘部分(524)；以及
在使所述抓握器(20)在所述接合方向(550)上移动的同时监测所述第一致动器(110)的停止。
30.根据权利要求29所述的方法，其中，确定所述目标(510)的所述边缘(520)还包括：用至少所述第二致动器(120)和第三致动器(130)使所述抓握器(20)的位置关于所述目标(510)增量，并且由此进一步确定关于所述目标(510)彼此相对的至少第三边缘部分(526)和第四边缘部分(528)。
31.根据权利要求30所述的方法，其中，所述第一边缘部分(522)和所述第二边缘部分(524)沿着第一方向(570)关于所述目标(510)彼此相对，其中，所述第三边缘部分(526)和所述第四边缘部分(528)沿着第二方向(580)关于所述目标(510)彼此相对。
32.根据权利要求31所述的方法，其中，所述第一方向(570)和所述第二方向(580)彼此正交。
33.根据权利要求29至32中的任一项所述的方法，还包括通过分析相对的所述边缘部分(522、524；526、528)来计算所述目标(510)的中央位置(540)。
34.根据权利要求33所述的方法，还包括：
使所述抓握器(20)移动至与所述目标(510)的所述中央位置(540)对准；
通过将所述抓握器(20)定位在所述目标(510)上并且由此由所述抓握器(20)通过摩擦保持所述目标(510)来使所述抓握器(20)与所述目标(510)接合；以及
尝试用所述抓握器(20)移动所述目标(510)。
35.根据权利要求34所述的方法，还包括：
如果移动所述目标(510)的所述尝试不成功，则：
用网格搜索重复使所述抓握器(20)移动成与所述目标(510)的所述中央位置(540)对准；
通过将所述抓握器(20)定位在所述目标(510)上并且由此由所述抓握器(20)通过摩擦保持所述目标(510)来重复使所述抓握器(20)与所述目标(510)接合；以及
重复尝试用所述抓握器(20)移动所述目标(510)。
36.根据权利要求19至35中的任一项所述的方法，还包括：
从存储位置检索与所述目标(510)对应的和/或所述目标(510)的所述第一预定位置(410)的存储坐标，以用于将所述抓握器(20)朝向所述第一预定位置(410)移动；
在确认所述拾取和放置单元(100、100a、100b、100c)与所述目标(510)对准后，计算所述目标(510)的当前位置；
在所述目标(510)的所述当前位置不同于由所述检索到的存储坐标指示的所述目标(510)的先前位置时，将所述目标(510)的当前坐标和/或与所述第一预定位置(410)对应的更新的坐标存储到所述存储位置以供下次将所述抓握器(20)朝向所述第一预定位置(410)移动时使用。
37.根据权利要求19至36中的任一项所述的方法，其中，所述目标(510)是多个目标(510)中的第一目标(510)，所述方法还包括：
用至少所述第一致动器(110)使所述抓握器(20)朝向与所述多个目标(510)中的第二目标(510)对应的预定位置(410)移动；
在使所述抓握器(20)朝向与所述第二目标(510)对应的所述预定位置(410)移动的同时监测所述第一致动器(110)的停止；
当所述第一致动器(110)停止时，确定所述抓握器(20)的与所述第二目标(510)对应的停止位置(450、450a、450b)；以及
通过分析所述抓握器(20)的与所述第二目标(510)对应的所述停止位置(450、450a、450b)来确定是否检测到所述第二目标(510)的存在。
38.根据权利要求37所述的方法，还包括：在检测到所述第二目标(510)的存在后，确定所述第二目标(510)的边缘(520)。
39.根据权利要求37或38所述的方法，其中，所述第一目标(510)和所述第二目标(510)是共同本体(830、880)上的一对目标(510a、510b)，所述方法还包括：
确定所述共同本体(830、880)的旋转方向(α)。
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