CN116218649A - 基因分析仪上样台的自动校准方法、装置及基因分析仪 - Google Patents

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Abstract

本发明提出一种基因分析仪上样台的自动校准方法、装置及基因分析仪，该方法包括：控制三维移动组件带动上样台进行移动，将上样台的定位柱移动至激光测距设备对应的检测位置；当定位柱移动至激光测距设备对应的检测位置时，获取定位柱的当前坐标，并将该坐标作为基准位置坐标；根据基准位置坐标以及定位柱与样本板中目标管体的相对位置关系计算目标管体对应的目标位置坐标；根据目标位置坐标计算目标管体移动到毛细管组件的上样针的水平位置坐标的移动路径，控制三维移动组件带动上样台按照移动路径进行移动，以将目标管体移动到毛细管组件的上样针所在的水平位置坐标。本发明能够简单快速地实现毛细管组件的上样针与样本板中管体的自动校准。

Description

基因分析仪上样台的自动校准方法、装置及基因分析仪
技术领域
本发明涉及生化检测领域，尤其涉及一种基因分析仪上样台的自动校准方法、装置及基因分析仪。
背景技术
基因分析仪广泛用于分子生物、医学等科研领域，通常包括上样组件、毛细管电泳组件、光学检测组件等几个部分，使用时，将加入了样本的样本板放入到上样组件的上样台中，仪器即可自动运行，通过毛细管电泳组件对样本中的不同长度的DNA分子进行分离，并通过光学检测组件进行数据采集和分析，以获得DNA分子的碱基序列或相对片段长度。
在实际实验时，需要提前对上样台进行对准，以使放置于上样台的样本板的管体与毛细管组件的上样针进行精准校准。现有技术中，为了保证毛细管组件的上样针能够精确对准管体的底端中心部位，上样组件的设计需要非常高的精度要求，设计成本较高，而且对准过程需要多次校准移动，操作复杂。
发明内容
本发明提供了一种基因分析仪上样台的自动校准方法、装置及基因分析仪，能够简单、快速地实现毛细管组件的上样针与样本板中目标管体的自动校准。
本发明的一个方面，提供了一种基因分析仪上样台的自动校准方法，所述基因分析仪设置有校准结构，所述校准结构包括固定设置在安装板的激光测距设备、用于实现上样台在三维方向上移动的三维移动组件以及设置于上样台的定位柱、定位结构和对准结构，安装板用于安装固定毛细管组件，激光测距设备与毛细管组件之间的相对位置固定，所述定位结构用于对放置于上样台的样本板进行定位和固定，所述对准结构用于对样本板的管体进行竖直方向限位，所述定位柱用于配合激光测距设备进行定位；
所述方法包括：
控制所述三维移动组件带动上样台进行移动，以将上样台的定位柱移动至激光测距设备对应的检测位置；
当定位柱移动至激光测距设备对应的检测位置时，获取定位柱的当前坐标，并将定位柱的当前坐标作为基准位置坐标；
根据基准位置坐标以及定位柱与样本板中目标管体的相对位置关系计算目标管体对应的目标位置坐标；
根据目标位置坐标计算目标管体移动到毛细管组件的上样针所在的水平位置坐标的移动路径；
控制所述三维移动组件带动上样台按照移动路径进行移动，以将目标管体移动到毛细管组件的上样针所在的水平位置坐标，实现上样台的水平校准。
进一步地，所述方法还包括：
当目标管体移动到毛细管组件的上样针所在的水平位置坐标时，获取激光测距设备检测到的距离信息；
根据距离信息以及激光测距设备与毛细管组件之间的相对位置计算目标管体的Z轴坐标值；
控制所述三维移动组件带动上样台进行移动，以将目标管体移动到Z轴坐标值，实现上样台的三维校准。
进一步地，控制所述三维移动组件带动上样台进行移动，以将上样台的定位柱移动至激光测距设备对应的检测位置，包括：
控制所述三维移动组件带动上样台沿着第一水平方向轴进行往复移动，以检测出第一水平方向上的两个第一目标检测点，所述第一目标检测点为激光测距设备的测距光线在经过定位柱过程中测距高度发生变化时三维移动组件在第一水平方向轴的坐标值；
根据两个第一目标检测点在第一水平方向轴的坐标值计算定位柱在第一水平方向轴的第一坐标值；
控制所述三维移动组件带动上样台沿着第一水平方向轴移动，以将所述定位柱在第一水平方向上移动到第一坐标值；
控制所述三维移动组件带动上样台沿着第二水平方向轴进行往复移动，以检测出第二水平方向上的两个第二目标检测点，所述第二目标检测点为激光测距设备的测距光线在经过定位柱过程中测距高度发生变化时三维移动组件在第二水平方向轴的坐标值；
根据两个第二目标检测点在第二水平方向轴的坐标值计算定位柱在第二水平方向轴的第二坐标值；
控制所述三维移动组件带动上样台沿着第二水平方向轴移动，以将所述定位柱在第二水平方向上移动到第二坐标值。
进一步地，在所述控制所述三维移动组件带动上样台沿着第一水平方向轴进行往复移动之前，所述方法还包括：
根据预设的初始位置坐标控制所述三维移动组件带动上样台进行移动，以使上样台的定位柱移动至激光测距设备的检测区域。
进一步地，所述控制所述三维移动组件带动上样台沿着第一水平方向轴进行往复移动，以检测出第一水平方向上的两个第一目标检测点，包括：
控制所述三维移动组件带动上样台沿着第一水平方向轴移动，当激光测距设备的测距光线从定位柱顶面上离开时，记录当前位置为第一水平方向上的第一个第一目标检测点；
控制所述三维移动组件带动上样台沿着第一水平方向轴往反方向移动，当激光测距设备的测距光线再次从定位柱顶面上离开时，记录当前位置为第一水平方向上的第二个第一目标检测点。
进一步地，所述控制所述三维移动组件带动上样台沿着第二水平方向轴进行往复移动，以检测出第二水平方向上的两个第二目标检测点，包括：
控制所述三维移动组件带动上样台沿着第二水平方向轴移动，当激光测距设备的测距光线从定位柱顶面上离开时，记录当前位置为第二水平方向上的第一个第二目标检测点；
控制所述三维移动组件带动上样台沿着第二水平方向轴往反方向移动，当激光测距设备的测距光线再次从定位柱顶面上离开时，记录当前位置为第二水平方向上的第二个第二目标检测点。
本发明的另一个方面，提供了一种基因分析仪上样台的自动校准装置，所述基因分析仪设置有校准结构，所述校准结构包括固定设置在安装板的激光测距设备、用于实现上样台在三维方向上移动的三维移动组件以及设置于上样台的定位柱、定位结构和对准结构，安装板用于安装固定毛细管组件，激光测距设备与毛细管组件之间的相对位置固定，所述定位结构用于对放置于上样台的样本板进行定位和固定，所述对准结构用于对样本板的管体进行竖直方向限位，所述定位柱用于配合激光测距设备进行定位；
所述装置包括：
控制模块，用于控制所述三维移动组件带动上样台进行移动，以将上样台的定位柱移动至激光测距设备对应的检测位置；
获取模块，用于当定位柱移动至激光测距设备对应的检测位置时，获取定位柱的当前坐标，并将定位柱的当前坐标作为基准位置坐标；
计算模块，用于根据基准位置坐标以及定位柱与样本板中目标管体的相对位置关系计算目标管体对应的目标位置坐标；
计算模块，还用于根据目标位置坐标计算目标管体移动到毛细管组件的上样针所在的水平位置坐标的移动路径；
控制模块，还用于控制所述三维移动组件带动上样台按照移动路径进行移动，以将目标管体移动到毛细管组件的上样针所在的水平位置坐标，实现上样台的水平校准。
进一步地，所述获取模块，还用于当目标管体移动到毛细管组件的上样针所在的水平位置坐标时，获取激光测距设备检测到的距离信息；
所述计算模块，还用于根据距离信息以及激光测距设备与毛细管组件之间的相对位置计算目标管体的Z轴坐标值；
所述控制模块，还用于控制所述三维移动组件带动上样台进行移动，以将目标管体移动到Z轴坐标值，实现上样台的三维校准。
进一步地，所述控制模块，具体用于控制所述三维移动组件带动上样台沿着第一水平方向轴进行往复移动，以检测出第一水平方向上的两个第一目标检测点，所述第一目标检测点为激光测距设备的测距光线在经过定位柱过程中测距高度发生变化时三维移动组件在第一水平方向轴的坐标值；根据两个第一目标检测点在第一水平方向轴的坐标值计算定位柱在第一水平方向轴的第一坐标值；控制所述三维移动组件带动上样台沿着第一水平方向轴移动，以将所述定位柱在第一水平方向上移动到第一坐标值；控制所述三维移动组件带动上样台沿着第二水平方向轴进行往复移动，以检测出第二水平方向上的两个第二目标检测点，所述第二目标检测点为激光测距设备的测距光线在经过定位柱过程中测距高度发生变化时三维移动组件在第二水平方向轴的坐标值；根据两个第二目标检测点在第二水平方向轴的坐标值计算定位柱在第二水平方向轴的第二坐标值；控制所述三维移动组件带动上样台沿着第二水平方向轴移动，以将所述定位柱在第二水平方向上移动到第二坐标值。
本发明的第三方面，提供了一种基因分析仪，所述基因分析仪设置有校准结构，所述校准结构包括固定设置在安装板的激光测距设备、用于实现上样台在三维方向上移动的三维移动组件以及设置于上样台的定位柱、定位结构和对准结构，安装板用于安装固定毛细管组件，激光测距设备与毛细管组件之间的相对位置固定，所述定位结构用于对放置于上样台的样本板进行定位和固定，所述对准结构用于对样本板的管体进行竖直方向限位，所述定位柱用于配合激光测距设备进行定位；
所述基因分析仪还包括主控单元，所述主控单元与激光测距设备和三维移动组件连接，所述主控单元包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现如上任一项所述基因分析仪上样台的自动校准方法的步骤。
本发明的技术方案具有如下有益效果：
本发明提供的基因分析仪上样台的自动校准方法、装置及基因分析仪，通过在基因分析仪设置校准结构，安装固定上样台上的样本板，并准确检测上样台的定位柱的位置坐标，将定位柱的位置坐标作为基准位置坐标，基于该基准位置坐标以及定位柱与样本板中目标管体的相对位置关系计算目标管体对应的目标位置坐标，根据目标位置坐标计算目标管体移动到毛细管组件的上样针所在的水平位置坐标的移动路径，控制三维移动组件带动上样台按照移动路径进行移动，以将目标管体移动到毛细管组件的上样针所在的水平位置坐标，实现上样台的水平校准。本发明能够简单快速地实现基因分析仪中毛细管组件的上样针与样本板中目标管体的自动校准，提高分析结果的准确性和可靠性。
附图说明
图1为基因分析仪的内部结构示意图；
图2为本发明的基因分析仪的激光测距设备的安装结构示意图；
图3为本发明的基因分析仪上样台与三维移动组件的安装结构示意图；
图4为本发明的基因分析仪上样台的立体图一；
图5为本发明的基因分析仪上样台的立体图二；
图6为基因分析仪上样台的去掉盒盖后的侧视图；
图7为上样台的样本盒的立体图；
图8为上样台的样本盒的剖视图；
图9为上样台上放置有96孔板的结构示意图；
图10为96孔板的结构示意图；
图11为上样台上放置96孔板后的局部剖视图；
图12为上样台上放置有八联排的结构示意图；
图13为八联排的结构示意图；
图14为上样台上放置八联排后的局部剖视图；
图15为本发明的基因分析仪上样台的自动校准方法的流程图；
图16为本发明的基因分析仪上样台的自动校准方法中步骤S11的内部流程图；
图17为本发明的基因分析仪上样台的自动校准装置的结构框图。
具体实施方式
为了更好的了解本发明的目的、结构及功能，下面结合附图，对本发明的基因分析仪上样台的自动校准方法、装置及基因分析仪做进一步详细的描述。
如图1所示，基因分析仪通常包括上样台001、毛细管组件002、光学检测组件等，将含有样本和试剂的样本板放入到上样台001中，上样台001可在三维移动组件的带动下实现三维方向上移动，以将上样台上的不同孔位与毛细管组件002上的上样针003相对应，实现自动上样过程。
本发明实施例提供的基因分析仪上样台的自动校准方法适用的基因分析仪设置有校准结构，如图2-图3所示，校准结构包括固定设置在安装板004的激光测距设备005、用于实现上样台001在三维方向上移动的三维移动组件006以及设置于上样台的定位柱、定位结构和对准结构，安装板用于安装固定毛细管组件，激光测距设备与毛细管组件之间的相对位置固定，所述定位结构用于对放置于上样台的样本板进行定位和固定，所述对准结构用于对样本板的管体进行竖直方向限位，所述定位柱用于配合激光测距设备进行定位。其中，安装板004用于安装固定毛细管组件002。
上样针即卡夹内毛细管组件的阴极针，每次更换安装在安装板上，由各方向定位结构固定。本实施例中，上样针每次安装位置误差可忽略。激光测距设备为永久固定安装在安装板上，激光测距设备与上样针的相对位置是恒定不变的，激光测距设备用于发出光线至被测物体测出垂直距离。
定位柱为校准XYZ轴的基准结构，定位柱可在上样台上表面的不同位置，样本板管体内的样本与此定位柱之间的位置关系是固定值，通过定位柱校准后，根据相应计算可实现对样本板管体的定位校准。
激光测距设备采用激光测距传感器实现。三维移动组件包括第一方向运动机构、第二方向运动机构和第三方向运动机构，样本台设置在第三方向运动机构上，第三方向运动机构设置在第二方向运动机构上，第二方向运动机构设置在第一方向运动机构上，第一方向运动机构设置在支架单元上，通过第一方向运动机构、第二方向运动机构和第三方向运动机构可实现样本台在三维方向上的移动。
如图4至图7所示，本发明的上样台001包括样本盒10、盒盖20和底罩30，底罩30固定设置在样本盒10的下方，与样本盒10共同围成安装空间，安装空间内设置有锁扣组件、温控组件等结构；盒盖20通过枢轴机构转动连接在样本盒10上，可打开或闭合样本盒10，并可通过设置在样本盒10侧部的锁扣组件与样本盒10锁定或解锁。
进一步，定位柱16设置在样本盒10。
进一步，样本盒10上形成有第一容置区11和第二容置区12，第一容置区11可用于放置类型不同的样本板，如96孔板、八联排等，不同类型的样本板结构不同；第二容置区12用于放置阴极盒40。
具体的，如图7所示，样本盒10的第一容置区11上并排并列地设置有多个孔位18，不同类型的样本板均包括多个用于存放试剂或样本的管体，当样本板置放在样本盒10上时，样本板上的多个管体可分别伸入到不同的孔位18中，以对样本板进行一次定位。定位结构包括设置于第一容置区11上的第一定位结构和第二定位结构，其中，第一定位结构可针对第一样本板50进行二次定位和固定，第二定位结构可针对第二样本板60进行二次定位和固定，第一样本板50和第二样本板60为结构和类型不同的两种样本板。即，样本板通过将多个管体分别伸入至不同的孔位18中，实现样本板在水平方向上相对于样本盒10的位置定位，再通过第一定位结构和第二定位结构分别对不同类型的样本板进行竖直方向上的二次位置定位，使样本板稳定的固定在样本盒10上。
进一步，第一定位结构包括定位凸台13，定位凸台13凸出于第一容置区11的上表面设置，定位凸台13可与第一样本板50相抵触，以使第一样本板50定位固定在第一容置区11上。具体的，如图7、图8和图11所示，定位凸台13整体呈环形，环绕设置在第一容置区11上的多个孔位18的外边缘处；如图9和图10所示，第一样本板50以96孔板为例，包括多个并排并列设置的管体51，多个管体51一体注塑成型设置，第一样本板50的边缘处设置有顶壁和环绕顶壁设置的侧壁，侧壁自顶壁的外边缘向下延伸设置；第一样本板50的侧壁扣设在定位凸台13的外部，顶壁与定位凸台13的上表面相抵触，以使第一样本板50定位固定在第一容置区11上。
当然，定位凸台13也可以有选择地、间断地设置在第一容置区11的部分边缘位置，优选为设置成上述连续的环形凸台结构。定位凸台13除上述抵触方式外，也可以通过与第一样本板50的侧壁的下表面相抵触，以实现定位。
具体的，如图7所示，第一容置区11上的多个孔位18呈矩形排布，定位凸台13在与矩形的一个顶角相对应的位置处设置有切角结构。由于第一样本板50(96孔板)的一个顶角也设置为切角结构，因此定位凸台13的切角结构有助于判断第一样本板50的置放方向，便于快速准确地置放样本板。
进一步，第二定位结构包括定位面14，定位面14形成在第一容置区11上相邻两个孔位18之间，定位面14可与第二样本板60相抵触，以使第二样本板60定位固定在第一容置区11上。具体的，如图12至图14所示，定位面14与每个孔位18的交界处均形成有一个环形斜面，第二样本板60以八联排为例，八联排的每个管体61上各设置有一个定位环，定位环的下表面呈倾斜状，定位面14和环形斜面可与第二样本板管体61上的定位环及其下表面相抵触，以使第二样本板60定位固定在第一容置区11上。
进一步，如图8、图11和图14所示，对准结构设置于第一容置区11上，对准结构位于孔位18的下方，可与样本盒10一体成型设置，或可拆卸连接；样本板管体的下部可先伸入至孔位18中，再伸入并嵌设在对准结构内，以对管体的位置进行校正，将变形或偏斜的管体校正到正确的位置，以便于上样针能够精准的伸入到管体的中下部，充分提取试剂或样本，提高实验效果的准确性和可靠性。
具体的，对准结构包括多个锥形定位销孔15，锥形定位销孔15的形状与管体下部的形状相匹配，多个锥形定位销孔15分别与多个孔位18一一对应设置，锥形定位销孔15可与孔位18一体成型设置，或者可拆卸地连接在孔位18的下方。定位销孔15的底端为开口结构，管体的底端可通过开口结构伸出至定位销孔15外。
当然，对准结构也可以为设置在多个孔位18下方的校准板，校准板上开设有多个通孔，分别与多个孔位18位置对应，样本板上的管体从孔位18中伸入后，可再伸入到校准板上的通孔中，以对偏斜的管体进行位置校正，校准板可与样本盒10一体成型设置或可拆卸连接。
样本盒10的侧壁上设置有观察孔17，观察孔17与样本板的管体的末端位置相对应，可通过观察孔17观察样本盒10内的样本板的状态，以及上样针伸入到样本板中的情况。
图15示意性示出了本发明实施例的基因分析仪上样台的自动校准方法的流程图。参照图15，本发明实施例提供的基因分析仪上样台的自动校准方法，具体包括以下步骤：
S11、控制所述三维移动组件带动上样台进行移动，以将上样台的定位柱移动至激光测距设备对应的检测位置。
S12、当定位柱移动至激光测距设备对应的检测位置时，获取定位柱的当前坐标，并将定位柱的当前坐标作为基准位置坐标。
S13、根据基准位置坐标以及定位柱与样本板中目标管体的相对位置关系计算目标管体对应的目标位置坐标。
S14、根据目标位置坐标计算目标管体移动到毛细管组件的上样针所在的水平位置坐标的移动路径；
S15、控制所述三维移动组件带动上样台按照移动路径进行移动，以将目标管体移动到毛细管组件的上样针所在的水平位置坐标，实现上样台的水平校准。
进一步地，本发明提出的基因分析仪上样台的自动校准方法还包括附图中未示出的步骤S16：
S16、当目标管体移动到毛细管组件的上样针所在的水平位置坐标时，获取激光测距设备检测到的距离信息；
根据距离信息以及激光测距设备与毛细管组件之间的相对位置计算目标管体的Z轴坐标值；
控制所述三维移动组件带动上样台进行移动，以将目标管体移动到Z轴坐标值，实现上样台的三维校准。
本发明提供的基因分析仪上样台的自动校准方法，通过在基因分析仪设置校准结构，安装固定上样台上的样本板，并准确检测上样台的定位柱的位置坐标，将定位柱的位置坐标作为基准位置坐标，基于该基准位置坐标以及定位柱与样本板中目标管体的相对位置关系计算目标管体对应的目标位置坐标，根据目标位置坐标计算目标管体移动到毛细管组件的上样针所在的水平位置坐标的移动路径，控制三维移动组件带动上样台按照移动路径进行移动，以将目标管体移动到毛细管组件的上样针所在的水平位置坐标，实现上样台的水平校准。本发明能够简单快速地实现基因分析仪中毛细管组件的上样针与样本板中目标管体的自动校准，提高分析结果的准确性和可靠性。
在本发明实施例中，如图16所示，步骤S11中的控制所述三维移动组件带动上样台进行移动，以将上样台的定位柱移动至激光测距设备对应的检测位置，具体包括如下步骤：
S111、控制所述三维移动组件带动上样台沿着第一水平方向轴进行往复移动，以检测出第一水平方向上的两个第一目标检测点，所述第一目标检测点为激光测距设备的测距光线在经过定位柱过程中测距高度发生变化时三维移动组件在第一水平方向轴的坐标值。
其中，控制所述三维移动组件带动上样台沿着第一水平方向轴进行往复移动，以检测出第一水平方向上的两个第一目标检测点具体实现方式如下：控制所述三维移动组件带动上样台沿着第一水平方向轴移动，当激光测距设备的测距光线从定位柱顶面上离开时，记录当前位置为第一水平方向上的第一个第一目标检测点；控制所述三维移动组件带动上样台沿着第一水平方向轴往反方向移动，当激光测距设备的测距光线再次从定位柱顶面上离开时，记录当前位置为第一水平方向上的第二个第一目标检测点。
S112、根据两个第一目标检测点在第一水平方向轴的坐标值计算定位柱在第一水平方向轴的第一坐标值；
S113、控制所述三维移动组件带动上样台沿着第一水平方向轴移动，以将所述定位柱在第一水平方向上移动到第一坐标值；
S114、控制所述三维移动组件带动上样台沿着第二水平方向轴进行往复移动，以检测出第二水平方向上的两个第二目标检测点，所述第二目标检测点为激光测距设备的测距光线在经过定位柱过程中测距高度发生变化时三维移动组件在第二水平方向轴的坐标值。其中，控制三维移动组件带动上样台沿着第二水平方向轴进行往复移动，以检测出第二水平方向上的两个第二目标检测点的具体实现方式如下：控制所述三维移动组件带动上样台沿着第二水平方向轴移动，当激光测距设备的测距光线从定位柱顶面上离开时，记录
当前位置为第二水平方向上的第一个第二目标检测点；控制所述三维移动组5件带动上样台沿着第二水平方向轴往反方向移动，当激光测距设备的测距光
线再次从定位柱顶面上离开时，记录当前位置为第二水平方向上的第二个第二目标检测点。
S115、根据两个第二目标检测点在第二水平方向轴的坐标值计算定位柱
在第二水平方向轴的第二坐标值；
0S116、控制所述三维移动组件带动上样台沿着第二水平方向轴移动，以
将所述定位柱在第二水平方向上移动到第二坐标值。
本发明实施例中，第一水平方向轴可以为X方向轴也可以为Y方向轴，当第一水平方向轴可以为X方向轴时，第二水平方向轴则为Y方向轴，当第一水平方向轴可以为Y方向轴时，第二水平方向轴则为X方向轴。
5在一个具体实施例中，以第一水平方向轴为X方向轴为例对本技术方案
进行解释说明。
上样台按X方向往复移动，当测距光线从定位柱顶面上离开时，有高度差变化，传感器返回数值会有明显改变，约1.5～1.8mm，此时记录数值，为
X轴的第一个第一目标检测点，然后往反方向移动，当测距光线再次从定位0柱顶面上离开时，此时记录数值，为X轴第二个第一目标检测点，此时系统
可以算出两点之间X轴的差值，记录差值。根据此差值，系统可以计算出定位柱X轴方向的中点，移动X轴至此中点处。然后移动Y轴正方向，直至传感器返回数值有明显改变，约1.5～1.8mm，此时记录数值，为Y轴第一个
第二目标检测点，然后往反方向移动，当测距光线再次从定位柱顶面上离开5时，此时记录数值，为Y轴第二个第二目标检测点，此时系统可以算出两点
之间Y轴的差值，记录差值。根据此差值，系统可以计算出定位柱Y轴方向的中点，移动Y轴至此中点处，记录XY坐标值，将定位柱的当前坐标作为基准位置坐标。
系统根据此坐标值计算出XY校准坐标值，此时XY轴校准完成。同时记录激光测距传感器读数，系统根据此读数计算Z坐标值,Z轴校准完成。
本发明一个可选实施例中，在所述控制所述三维移动组件带动上样台沿着第一水平方向轴进行往复移动之前，所述方法还包括附图中未示出的步骤S110：
S110、根据预设的初始位置坐标控制所述三维移动组件带动上样台进行移动，以使上样台的定位柱移动至激光测距设备的检测区域。
本实施例中，机器完成装配，进入调试流程后，XYZ轴会有个系统默认的初始安全数值即初始位置坐标，校准程序启动后，激光测距传感器发出测距光线，三维移动组件带动上样台按初始位置坐标移动，使定位柱基本移动至测距光线位置即检测区域。
本发明实施例提供的技术方案，通过根据预设的初始位置坐标将上样台的定位柱移动至激光测距设备的检测区域，可以有效地减少后续沿着第一或第二水平方向轴进行往复移动的次数，快速实现定位柱的基准位置坐标确认，保证校准的快速实现。
对于方法实施例，为了简单描述，故将其都表述为一系列的动作组合，但是本领域技术人员应该知悉，本发明实施例并不受所描述的动作顺序的限制，因为依据本发明实施例，某些步骤可以采用其他顺序或者同时进行。其次，本领域技术人员也应该知悉，说明书中所描述的实施例均属于优选实施例，所涉及的动作并不一定是本发明实施例所必须的。
图17示意性示出了本发明实施例的基因分析仪上样台的自动校准装置的结构示意图。该自动校准装置所适用的基因分析仪设置有校准结构，校准结构包括固定设置在安装板的激光测距设备、用于实现上样台在三维方向上移动的三维移动组件以及设置于上样台的定位柱、定位结构和对准结构，安装板用于安装固定毛细管组件，激光测距设备与毛细管组件之间的相对位置固定，所述定位结构用于对放置于上样台的样本板进行定位和固定，所述对准结构用于对样本板的管体进行竖直方向限位，所述定位柱用于配合激光测距设备进行定位。参照图17，本发明实施例的基因分析仪上样台的自动校准装置具体包括控制模块201、获取模块202以及计算模块203，其中：
控制模块201，用于控制所述三维移动组件带动上样台进行移动，以将上样台的定位柱移动至激光测距设备对应的检测位置；
获取模块202，用于当定位柱移动至激光测距设备对应的检测位置时，获取定位柱的当前坐标，并将定位柱的当前坐标作为基准位置坐标；
计算模块203，用于根据基准位置坐标以及定位柱与样本板中目标管体的相对位置关系计算目标管体对应的目标位置坐标；
计算模块203，还用于根据目标位置坐标计算目标管体移动到毛细管组件的上样针所在的水平位置坐标的移动路径；
控制模块201，还用于控制所述三维移动组件带动上样台按照移动路径进行移动，以将目标管体移动到毛细管组件的上样针所在的水平位置坐标，实现上样台的水平校准。
本发明一个实施例中，所述获取模块202，还用于当目标管体移动到毛细管组件的上样针所在的水平位置坐标时，获取激光测距设备检测到的距离信息；
所述计算模块203，还用于根据距离信息以及激光测距设备与毛细管组件之间的相对位置计算目标管体的Z轴坐标值；
所述控制模块201，还用于控制所述三维移动组件带动上样台进行移动，以将目标管体移动到Z轴坐标值，实现上样台的三维校准。
本发明一个实施例中，所述控制模块，具体用于控制所述三维移动组件带动上样台沿着第一水平方向轴进行往复移动，以检测出第一水平方向上的两个第一目标检测点，所述第一目标检测点为激光测距设备的测距光线在经过定位柱过程中测距高度发生变化时三维移动组件在第一水平方向轴的坐标值；根据两个第一目标检测点在第一水平方向轴的坐标值计算定位柱在第一水平方向轴的第一坐标值；控制所述三维移动组件带动上样台沿着第一水平方向轴移动，以将所述定位柱在第一水平方向上移动到第一坐标值；控制所述三维移动组件带动上样台沿着第二水平方向轴进行往复移动，以检测出第二水平方向上的两个第二目标检测点，所述第二目标检测点为激光测距设备的测距光线在经过定位柱过程中测距高度发生变化时三维移动组件在第二水平方向轴的坐标值；根据两个第二目标检测点在第二水平方向轴的坐标值计算定位柱在第二水平方向轴的第二坐标值；控制所述三维移动组件带动上样台沿着第二水平方向轴移动，以将所述定位柱在第二水平方向上移动到第二坐标值。
本发明的另一个实施例还提供了一种基因分析仪，参见图1-14，所述基因分析仪设置有校准结构，所述校准结构包括固定设置在安装板的激光测距设备、用于实现上样台在三维方向上移动的三维移动组件以及设置于上样台的定位柱、定位结构和对准结构，安装板用于安装固定毛细管组件，激光测距设备与毛细管组件之间的相对位置固定，所述定位结构用于对放置于上样台的样本板进行定位和固定，所述对准结构用于对样本板的管体进行竖直方向限位，所述定位柱用于配合激光测距设备进行定位；
所述基因分析仪还包括主控单元，所述主控单元与激光测距设备和三维移动组件连接，所述主控单元包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现如上任一项所述基因分析仪上样台的自动校准方法的步骤。
本发明提供的基因分析仪上样台的自动校准方法、装置及基因分析仪，通过在基因分析仪设置校准结构，安装固定上样台上的样本板，并准确检测上样台的定位柱的位置坐标，将定位柱的位置坐标作为基准位置坐标，基于该基准位置坐标以及定位柱与样本板中目标管体的相对位置关系计算目标管体对应的目标位置坐标，根据目标位置坐标计算目标管体移动到毛细管组件的上样针所在的水平位置坐标的移动路径，控制三维移动组件带动上样台按照移动路径进行移动，以将目标管体移动到毛细管组件的上样针所在的水平位置坐标，实现上样台的水平校准。本发明能够简单快速地实现基因分析仪中毛细管组件的上样针与样本板中目标管体的自动校准，提高分析结果的准确性和可靠性。
此外，本领域的技术人员能够理解，尽管在此的一些实施例包括其它实施例中所包括的某些特征而不是其它特征，但是不同实施例的特征的组合意味着处于本发明的范围之内并且形成不同的实施例。例如，所要求保护的实施例的任意之一都可以以任意的组合方式来使用。
最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种基因分析仪上样台的自动校准方法，其特征在于，所述基因分析仪设置有校准结构，所述校准结构包括固定设置在安装板的激光测距设备、用于实现上样台在三维方向上移动的三维移动组件以及设置于上样台的定位柱、定位结构和对准结构，安装板用于安装固定毛细管组件，激光测距设备与毛细管组件之间的相对位置固定，所述定位结构用于对放置于上样台的样本板进行定位和固定，所述对准结构用于对样本板的管体进行竖直方向限位，所述定位柱用于配合激光测距设备进行定位；
所述方法包括：
控制所述三维移动组件带动上样台进行移动，以将上样台的定位柱移动至激光测距设备对应的检测位置；
当定位柱移动至激光测距设备对应的检测位置时，获取定位柱的当前坐标，并将定位柱的当前坐标作为基准位置坐标；
根据基准位置坐标以及定位柱与样本板中目标管体的相对位置关系计算目标管体对应的目标位置坐标；
根据目标位置坐标计算目标管体移动到毛细管组件的上样针所在的水平位置坐标的移动路径；
控制所述三维移动组件带动上样台按照移动路径进行移动，以将目标管体移动到毛细管组件的上样针所在的水平位置坐标，实现上样台的水平校准。
2.如权利要求1所述的基因分析仪上样台的自动校准方法，其特征在于，所述方法还包括：
当目标管体移动到毛细管组件的上样针所在的水平位置坐标时，获取激光测距设备检测到的距离信息；
根据距离信息以及激光测距设备与毛细管组件之间的相对位置计算目标管体的Z轴坐标值；
控制所述三维移动组件带动上样台进行移动，以将目标管体移动到Z轴坐标值，实现上样台的三维校准。
3.如权利要求1或2所述的基因分析仪上样台的自动校准方法，其特征在于，控制所述三维移动组件带动上样台进行移动，以将上样台的定位柱移动至激光测距设备对应的检测位置，包括：
控制所述三维移动组件带动上样台沿着第一水平方向轴进行往复移动，以检测出第一水平方向上的两个第一目标检测点，所述第一目标检测点为激光测距设备的测距光线在经过定位柱过程中测距高度发生变化时三维移动组5件在第一水平方向轴的坐标值；
根据两个第一目标检测点在第一水平方向轴的坐标值计算定位柱在第一水平方向轴的第一坐标值；
控制所述三维移动组件带动上样台沿着第一水平方向轴移动，以将所述定位柱在第一水平方向上移动到第一坐标值；
0控制所述三维移动组件带动上样台沿着第二水平方向轴进行往复移动，以检测出第二水平方向上的两个第二目标检测点，所述第二目标检测点为激光测距设备的测距光线在经过定位柱过程中测距高度发生变化时三维移动组件在第二水平方向轴的坐标值；
根据两个第二目标检测点在第二水平方向轴的坐标值计算定位柱在第5二水平方向轴的第二坐标值；
控制所述三维移动组件带动上样台沿着第二水平方向轴移动，以将所述定位柱在第二水平方向上移动到第二坐标值。
4.如权利要求3所述的基因分析仪上样台的自动校准方法，其特征在于，在所述控制所述三维移动组件带动上样台沿着第一水平方向轴进行往复0移动之前，所述方法还包括：
根据预设的初始位置坐标控制所述三维移动组件带动上样台进行移动，以使上样台的定位柱移动至激光测距设备的检测区域。
5.如权利要求3所述的基因分析仪上样台的自动校准方法，其特征在于，所述控制所述三维移动组件带动上样台沿着第一水平方向轴进行往复移5动，以检测出第一水平方向上的两个第一目标检测点，包括：
控制所述三维移动组件带动上样台沿着第一水平方向轴移动，当激光测距设备的测距光线从定位柱顶面上离开时，记录当前位置为第一水平方向上的第一个第一目标检测点；
控制所述三维移动组件带动上样台沿着第一水平方向轴往反方向移动，0当激光测距设备的测距光线再次从定位柱顶面上离开时，记录当前位置为第一水平方向上的第二个第一目标检测点。
6.如权利要求3所述的基因分析仪上样台的自动校准方法，其特征在于，所述控制所述三维移动组件带动上样台沿着第二水平方向轴进行往复移动，以检测出第二水平方向上的两个第二目标检测点，包括：
控制所述三维移动组件带动上样台沿着第二水平方向轴移动，当激光测距设备的测距光线从定位柱顶面上离开时，记录当前位置为第二水平方向上的第一个第二目标检测点；
控制所述三维移动组件带动上样台沿着第二水平方向轴往反方向移动，当激光测距设备的测距光线再次从定位柱顶面上离开时，记录当前位置为第二水平方向上的第二个第二目标检测点。
7.一种基因分析仪上样台的自动校准装置，其特征在于，所述基因分析仪设置有校准结构，所述校准结构包括固定设置在安装板的激光测距设备、用于实现上样台在三维方向上移动的三维移动组件以及设置于上样台的定位柱、定位结构和对准结构，安装板用于安装固定毛细管组件，激光测距设备与毛细管组件之间的相对位置固定，所述定位结构用于对放置于上样台的样本板进行定位和固定，所述对准结构用于对样本板的管体进行竖直方向限位，所述定位柱用于配合激光测距设备进行定位；
所述装置包括：
控制模块，用于控制所述三维移动组件带动上样台进行移动，以将上样台的定位柱移动至激光测距设备对应的检测位置；
获取模块，用于当定位柱移动至激光测距设备对应的检测位置时，获取定位柱的当前坐标，并将定位柱的当前坐标作为基准位置坐标；
计算模块，用于根据基准位置坐标以及定位柱与样本板中目标管体的相对位置关系计算目标管体对应的目标位置坐标；
计算模块，还用于根据目标位置坐标计算目标管体移动到毛细管组件的上样针所在的水平位置坐标的移动路径；
控制模块，还用于控制所述三维移动组件带动上样台按照移动路径进行移动，以将目标管体移动到毛细管组件的上样针所在的水平位置坐标，实现上样台的水平校准。
8.如权利要求7所述的基因分析仪上样台的自动校准装置，其特征在于，所述获取模块，还用于当目标管体移动到毛细管组件的上样针所在的水平位置坐标时，获取激光测距设备检测到的距离信息；
所述计算模块，还用于根据距离信息以及激光测距设备与毛细管组件之间的相对位置计算目标管体的Z轴坐标值；
所述控制模块，还用于控制所述三维移动组件带动上样台进行移动，以将目标管体移动到Z轴坐标值，实现上样台的三维校准。
9.如权利要求7或8所述的基因分析仪上样台的自动校准装置，其特征在于，所述控制模块，具体用于控制所述三维移动组件带动上样台沿着第一水平方向轴进行往复移动，以检测出第一水平方向上的两个第一目标检测点，所述第一目标检测点为激光测距设备的测距光线在经过定位柱过程中测距高度发生变化时三维移动组件在第一水平方向轴的坐标值；根据两个第一目标检测点在第一水平方向轴的坐标值计算定位柱在第一水平方向轴的第一坐标值；控制所述三维移动组件带动上样台沿着第一水平方向轴移动，以将所述定位柱在第一水平方向上移动到第一坐标值；控制所述三维移动组件带动上样台沿着第二水平方向轴进行往复移动，以检测出第二水平方向上的两个第二目标检测点，所述第二目标检测点为激光测距设备的测距光线在经过定位柱过程中测距高度发生变化时三维移动组件在第二水平方向轴的坐标值；根据两个第二目标检测点在第二水平方向轴的坐标值计算定位柱在第二水平方向轴的第二坐标值；控制所述三维移动组件带动上样台沿着第二水平方向轴移动，以将所述定位柱在第二水平方向上移动到第二坐标值。
10.一种基因分析仪，其特征在于，所述基因分析仪设置有校准结构，所述校准结构包括固定设置在安装板的激光测距设备、用于实现上样台在三维方向上移动的三维移动组件以及设置于上样台的定位柱、定位结构和对准结构，安装板用于安装固定毛细管组件，激光测距设备与毛细管组件之间的相对位置固定，所述定位结构用于对放置于上样台的样本板进行定位和固定，所述对准结构用于对样本板的管体进行竖直方向限位，所述定位柱用于配合激光测距设备进行定位；
所述基因分析仪还包括主控单元，所述主控单元与激光测距设备和三维移动组件连接，所述主控单元包括存储器、处理器及存储在存储器上并可在处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现如权利要求1-6任一项所述方法的步骤。
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