CN114887680A - 一种基于文本识别的移液方案构建方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种基于文本识别的移液方案构建方法，包括以下步骤：准备移液设备，该移液设备包括扫描仪以及采样管抓取模块、采样管的开盖闭盖模块和吸液移液模块，同时对该移液设备安装匹配的PLC系统；用户从数据库中查询所需移液方案，如果没有进入新建页面，根据操作说明新建移液方案；通过步骤一中的移液设备进行文本识别，运用扫描仪的识别功能，将文字读取，然后和系统数据库进行匹配，在标准表格中进行对应位置的填充，形成最后的参数表，部分没有的参数，采用默认的缺省值，最后将参数表，通过485通讯将参数表与PLC系统的变量进行数据的交换，完成数据的通讯传输，将设定方案相关的参数传输到设备的PLC控制系统。
Description
技术领域
本发明涉及移液系统技术领域，具体为一种基于文本识别的移液方案构建方法。
背景技术
液体的抽取与注射是产业应用中经常需要进行的操作。在自动化过程中，可利用移液装置进行液体的抽取与注射，并通过移液装置的移液管和转盘达到微量移液的操作要求，实际应用中，不同液体、不同操作场景均需要移动移液管到指定位置的容器内，现有技术中的移液设备所配备系统在使用过程中操作复杂，精确度低，便利性差，难以满足工作人员的需求，此外，其操作页面较为复杂，需要设置复杂的参数和页面，需要工作人员不断的摸索和学习，稍有疏忽，则可能会导致数据错误，本发明针对以上问题提出了一种新的解决方案。
发明内容
针对现有技术中存在的问题，本发明提供了一种基于文本识别的移液方案构建方法，以解决背景技术中提到的技术问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种基于文本识别的移液方案构建方法，包括以下步骤：
步骤一：准备移液设备，该移液设备包括扫描仪以及采样管抓取模块、采样管的开盖闭盖模块和吸液移液模块，同时对该移液设备安装匹配的PLC系统；
步骤二：用户从数据库中查询所需移液方案，如果已经存在，直接进入步骤四，如果没有匹配的方案，需要新建方案，进入新建页面，根据操作说明新建移液方案；
步骤三：通过步骤一中的移液设备进行文本识别，运用扫描仪的识别功能，将文字读取，然后和系统数据库进行匹配，在标准表格中进行对应位置的填充，形成最后的参数表，部分没有的参数，采用默认的缺省值，最后将参数表，通过485通讯将参数表与PLC系统的变量进行数据的交换，完成数据的通讯传输，将设定方案相关的参数传输到设备的PLC控制系统；
步骤四：用户确定移液方案是否正确，不正确则进行修正；
步骤五：PLC系统按照修正结果生成最终的移液方案；
步骤六：用户按照页面上展示的移液方案摆放试剂和耗材；
步骤七：PLC系统按照移液方案完成设备参数设置；
步骤八：设备根据获取的参数进行设备运行。
优选的是，所述步骤二中PLC需要获取设备的如下信息：
运行模式，采样管的起始坐标的X，Y值，抓取时Z轴的下降高度，爪子抓取的力矩大小，设定吸液的容量，放液位置的X，Y轴坐标，放液的对应逻辑是：一吸一放，一吸三放，同时放液的高度，取放吸头的高度信息，需要在程序中的不同模式中采用数组进行区分，为了适应不同采样管的尺寸，我们需要采用完全不同的参数，数组可以解决绝大部分问题，同时为了保证数据的准确性，对部分重要数据设定参数范围，一旦读取的参数超出范围，进行相应的弹窗提示和重新设定的选择，设备通讯交换的参数考虑最多参数，多数不用的参数采用缺省的默认值，数据采用CRC校验，对于数据准确性采用部分重要参数的范围进行判断。
在进一步中优选的是，所述步骤一中移液设备对于运动轴全部采用闭环步进电机进行精度控制，不会出现位置偏差过大的情况，对于采样管的抓取主要考虑抓取管子的位置和力矩，对于这个电机有位置和力矩模式可以很好的进行解决，同时我们设有定标程序，用于对样本管的参数进行调节，确保可以稳定运行，采血管的开盖和闭盖也是采用步进电机进行位置固定和旋转开盖和闭盖，吸放液模块完成枪头的装载和丢弃，吸液和放液的动作，同时可以使用补偿逻辑确保吸放液的准确性和稳定性，同时为了设备的运行速度，我们的模块是同时运行，设定运行关联条件，避免设备闲置等待时间，确保运行的高效性，同时设定多种设备报错和出差处理机制，使设备运行尽可能完善和合理，同时还有设备数据保存记录功能。
在进一步中优选的是，所述移液设备包括机械部分，该机械部分包括空间X轴、Y轴和Z轴三个方向的运动。
在进一步中优选的是，所述X轴方向运动由两个模块组成，模块一通过旋转卡爪实现采血管的开盖和闭盖，模块二通过吸液组件实现采血管中样本的吸液和移液过程，X轴由两条带双滑块的平行导轨组成，左右两端分别安装两个驱动电机，X轴上的两模块分别固定在导轨滑块上，左右两电机分别通过同步带轮和同步带驱动X轴上的两模块沿导轨左右移动。
在进一步中优选的是，所述Y轴方向运动也由两个模块组成，两模块分别由电机驱动丝杆和螺帽，将电机的旋转运动转换成固定在螺帽上转接板的直线运动，左侧转接板上固定安装96通道托盘，用于存放96通道采血管样本，从而使托盘可以整体沿Y方向前后运动；右侧转接板上固定安装托盘，托盘上则用于存放吸液的96通道吸头耗材和三块存储冻存管的支架。
在进一步中优选的是，所述Z轴方向运动主要分为X轴方向的模块一和X轴方向的模块二，X轴方向的模块一固定安装在气缸上，气缸由电机驱动，从而实现模块一的整体沿Z轴方向上下移动；X轴方向的模块二主要由电机，丝杆，螺母和移液枪等组成，电机通过联轴器连接丝杆，与丝杆配合的螺母则可将电机的旋转运动转换成直线运动，固定在螺母上的移动块则可驱动移液枪，实现移液枪在Z轴方向上的装耗材吸头，吸液，退耗材吸头。
与现有技术相比，本发明提供了一种基于文本识别的移液方案构建方法，具备以下有益效果：
本发明中的移液设备和移液系统可以实现移液方案的定制化，实现最大化的便利性，此外，其实现操作的简单化，不需要设置复杂的参数和页面即可以实现相关移液动作，其可以自动适配用户关于移液体系构建的各种场景，通过移液设备中的扫描仪以及采样管抓取模块、采样管的开盖闭盖模块和吸液移液模块，可以很好地进行移液动作，同时，配合PLC系统可以实现自动化控制和操作。
附图说明
图1为本发明中一种基于文本识别的移液方案构建方法的运行流程图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述.显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1：
请参阅图1，一种基于文本识别的移液方案构建方法，包括以下步骤：
步骤一：准备移液设备，该移液设备包括扫描仪以及采样管抓取模块、采样管的开盖闭盖模块和吸液移液模块，同时对该移液设备安装匹配的PLC系统；
步骤二：用户从数据库中查询所需移液方案，如果已经存在，直接进入步骤四，如果没有匹配的方案，需要新建方案，进入新建页面，根据操作说明新建移液方案；
步骤三：通过步骤一中的移液设备进行文本识别，比如”将一个离心管内引物分别吸取2ml转移到4个96孔深孔板对应孔位内”，根据句中的离心管和深孔板关键词生成初步的移液方案，并将移液方案展示给用户，运用扫描仪的识别功能，将文字读取，然后和系统数据库进行匹配，在标准表格中进行对应位置的填充，形成最后的参数表，部分没有的参数，采用默认的缺省值，最后将参数表，通过485通讯将参数表与PLC系统的变量进行数据的交换，完成数据的通讯传输，将设定方案相关的参数传输到设备的PLC控制系统；
步骤四：用户确定移液方案是否正确，不正确则进行修正；
步骤五：PLC系统按照修正结果生成最终的移液方案；
步骤六：用户按照页面上展示的移液方案摆放试剂和耗材；
步骤七：PLC系统按照移液方案完成设备参数设置；
步骤八：设备根据获取的参数进行设备运行。
实施例2：
一种基于文本识别的移液方案构建方法，包括以下步骤：
步骤一：准备移液设备，该移液设备包括扫描仪以及采样管抓取模块、采样管的开盖闭盖模块和吸液移液模块，同时对该移液设备安装匹配的PLC系统，移液设备对于运动轴全部采用闭环步进电机进行精度控制，不会出现位置偏差过大的情况，对于采样管的抓取主要考虑抓取管子的位置和力矩，对于这个电机有位置和力矩模式可以很好的进行解决，同时我们设有定标程序，用于对样本管的参数进行调节，确保可以稳定运行，采血管的开盖和闭盖也是采用步进电机进行位置固定和旋转开盖和闭盖，吸放液模块完成枪头的装载和丢弃，吸液和放液的动作，同时可以使用补偿逻辑确保吸放液的准确性和稳定性，同时为了设备的运行速度，我们的模块是同时运行，设定运行关联条件，避免设备闲置等待时间，确保运行的高效性，同时设定多种设备报错和出错处理机制，使设备运行尽可能完善和合理，同时还有设备数据保存记录功能；
所述移液设备包括机械部分，该机械部分包括空间X轴、Y轴和Z轴三个方向的运动，所述X轴方向运动由两个模块组成，模块一通过旋转卡爪实现采血管的开盖和闭盖，模块二通过吸液组件实现采血管中样本的吸液和移液过程，X轴由两条带双滑块的平行导轨组成，左右两端分别安装两个驱动电机，X轴上的两模块分别固定在导轨滑块上，左右两电机分别通过同步带轮和同步带驱动X轴上的两模块沿导轨左右移动，所述Y轴方向运动也由两个模块组成，两模块分别由电机驱动丝杆和螺帽，将电机的旋转运动转换成固定在螺帽上转接板的直线运动，左侧转接板上固定安装96通道托盘，用于存放96通道采血管样本，从而使托盘可以整体沿Y方向前后运动；右侧转接板上固定安装托盘，托盘上则用于存放吸液的96通道吸头耗材和三块存储冻存管的支架，所述Z轴方向运动主要分为X轴方向的模块一和X轴方向的模块二，X轴方向的模块一固定安装在气缸上，气缸由电机驱动，从而实现模块一的整体沿Z轴方向上下移动；X轴方向的模块二主要由电机，丝杆，螺母和移液枪等组成，电机通过联轴器连接丝杆，与丝杆配合的螺母则可将电机的旋转运动转换成直线运动，固定在螺母上的移动块则可驱动移液枪，实现移液枪在Z轴方向上的装耗材吸头，吸液，退耗材吸头；
步骤二：用户从数据库中查询所需移液方案，如果已经存在，直接进入步骤四，如果没有匹配的方案，需要新建方案，进入新建页面，根据操作说明新建移液方案，PLC系统需要获取设备的如下信息：运行模式，采样管的起始坐标的X，Y值，抓取时Z轴的下降高度，爪子抓取的力矩大小，设定吸液的容量，放液位置的X，Y轴坐标，放液的对应逻辑是：一吸一放，一吸三放，同时放液的高度，取放吸头的高度信息，需要在程序中的不同模式中采用数组进行区分，为了适应不同采样管的尺寸，我们需要采用完全不同的参数，数组可以解决绝大部分问题，同时为了保证数据的准确性，对部分重要数据设定参数范围，一旦读取的参数超出范围，进行相应的弹窗提示和重新设定的选择，设备通讯交换的参数考虑最多参数，多数不用的参数采用缺省的默认值，数据采用CRC校验，对于数据准确性采用部分重要参数的范围进行判断；
步骤三：通过步骤一中的移液设备进行文本识别，运用扫描仪的识别功能，将文字读取，然后和系统数据库进行匹配，在标准表格中进行对应位置的填充，形成最后的参数表，部分没有的参数，采用默认的缺省值，最后将参数表，通过485通讯将参数表与PLC系统的变量进行数据的交换，完成数据的通讯传输，将设定方案相关的参数传输到设备的PLC控制系统；
步骤四：用户确定移液方案是否正确，不正确则进行修正；
步骤五：PLC系统按照修正结果生成最终的移液方案；
步骤六：用户按照页面上展示的移液方案摆放试剂和耗材；
步骤七：PLC系统按照移液方案完成设备参数设置；
步骤八：设备根据获取的参数进行设备运行。
上文中提到的全部方案中，涉及两个部件之间连接的可以根据实际情况选择焊接、螺栓和螺母配合连接、螺栓或螺钉连接或者其它公知的连接方式，在此不一一赘述，上文中凡是涉及有写固定连接的，优选考虑是焊接，尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (7)
1.一种基于文本识别的移液方案构建方法，包括以下步骤：
步骤一：准备移液设备，该移液设备包括扫描仪以及采样管抓取模块、采样管的开盖闭盖模块和吸液移液模块，同时对该移液设备安装匹配的PLC系统；
步骤二：用户从数据库中查询所需移液方案，如果已经存在，直接进入步骤四，如果没有匹配的方案，需要新建方案，进入新建页面，根据操作说明新建移液方案；
步骤三：通过步骤一中的移液设备进行文本识别，运用扫描仪的识别功能，将文字读取，然后和系统数据库进行匹配，在标准表格中进行对应位置的填充，形成最后的参数表，部分没有的参数，采用默认的缺省值，最后将参数表，通过485通讯将参数表与PLC系统的变量进行数据的交换，完成数据的通讯传输，将设定方案相关的参数传输到设备的PLC控制系统；
步骤四：用户确定移液方案是否正确，不正确则进行修正；
步骤五：PLC系统按照修正结果生成最终的移液方案；
步骤六：用户按照页面上展示的移液方案摆放试剂和耗材；
步骤七：PLC系统按照移液方案完成设备参数设置；
步骤八：设备根据获取的参数进行设备运行。
2.根据权利要求1所述的一种基于文本识别的移液方案构建方法，其特征在于：所述步骤二中PLC需要获取设备的如下信息：
运行模式，采样管的起始坐标的X，Y值，抓取时Z轴的下降高度，爪子抓取的力矩大小，设定吸液的容量，放液位置的X，Y轴坐标，放液的对应逻辑是：一吸一放，一吸三放，同时放液的高度，取放吸头的高度信息，需要在程序中的不同模式中采用数组进行区分，为了适应不同采样管的尺寸，我们需要采用完全不同的参数，数组可以解决绝大部分问题，同时为了保证数据的准确性，对部分重要数据设定参数范围，一旦读取的参数超出范围，进行相应的弹窗提示和重新设定的选择，设备通讯交换的参数考虑最多参数，多数不用的参数采用缺省的默认值，数据采用CRC校验，对于数据准确性采用部分重要参数的范围进行判断。
3.根据权利要求1所述的一种基于文本识别的移液方案构建方法，其特征在于：所述步骤一中移液设备对于运动轴全部采用闭环步进电机进行精度控制，不会出现位置偏差过大的情况，对于采样管的抓取主要考虑抓取管子的位置和力矩，对于这个电机有位置和力矩模式可以很好的进行解决，同时我们设有定标程序，用于对样本管的参数进行调节，确保可以稳定运行，采血管的开盖和闭盖也是采用步进电机进行位置固定和旋转开盖和闭盖，吸放液模块完成枪头的装载和丢弃，吸液和放液的动作，同时可以使用补偿逻辑确保吸放液的准确性和稳定性，同时为了设备的运行速度，我们的模块是同时运行，设定运行关联条件，避免设备闲置等待时间，确保运行的高效性，同时设定多种设备报错和出错处理机制，使设备运行尽可能完善和合理，同时还有设备数据保存记录功能。
4.根据权利要求1所述的一种基于文本识别的移液方案构建方法，其特征在于：所述移液设备包括机械部分，该机械部分包括空间X轴、Y轴和Z轴三个方向的运动。
5.根据权利要求4所述的一种基于文本识别的移液方案构建方法，其特征在于：所述X轴方向运动由两个模块组成，模块一通过旋转卡爪实现采血管的开盖和闭盖，模块二通过吸液组件实现采血管中样本的吸液和移液过程，X轴由两条带双滑块的平行导轨组成，左右两端分别安装两个驱动电机，X轴上的两模块分别固定在导轨滑块上，左右两电机分别通过同步带轮和同步带驱动X轴上的两模块沿导轨左右移动。
6.根据权利要求4所述的一种基于文本识别的移液方案构建方法，其特征在于：所述Y轴方向运动也由两个模块组成，两模块分别由电机驱动丝杆和螺帽，将电机的旋转运动转换成固定在螺帽上转接板的直线运动，左侧转接板上固定安装96通道托盘，用于存放96根采血管样本，从而使托盘可以整体沿Y方向前后运动；右侧转接板上固定安装托盘，托盘上则用于存放吸液的96通道吸头耗材和三块存储冻存管的支架。
7.根据权利要求4所述的一种基于文本识别的移液方案构建方法，其特征在于：所述Z轴方向运动主要分为X轴方向的模块一和X轴方向的模块二，X轴方向的模块一固定安装在气缸上，气缸由电机驱动，从而实现模块一的整体沿Z轴方向上下移动；X轴方向的模块二主要由电机，丝杆，螺母和移液枪等组成，电机通过联轴器连接丝杆，与丝杆配合的螺母则可将电机的旋转运动转换成直线运动，固定在螺母上的移动块则可驱动移液枪，实现移液枪在Z轴方向上的装耗材吸头，吸液，退耗材吸头。
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