CN117368513B - 实验室自动化流水线变轨方法 - Google Patents

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Abstract

本发明属于全自动样本处理技术领域，具体涉及实验室自动化流水线变轨方法，包括：获取样本的图像信息和当前变轨装置的运行状态信息；获取对应当前样本的标签信息、位置信息；根据所述标签信息、所述位置信息，确定对应所述样本的样本变轨路径；使用路径规划算法根据所述样本变轨路径、所述变轨装置的运行状态信息，计算得到所述变轨装置的变轨动作指令；通过拍摄模块获取所述样本的实时数据，并基于所述实时数据控制所述变轨装置的变轨速度，所述实时数据包括样本液位高度、样本姿态信息；基于所述变轨动作指令和所述变轨速度驱动所述变轨装置，对所述样本进行所述第一流水线与所述第二流水线之间的移动变轨。

Description

实验室自动化流水线变轨方法
技术领域
本发明属于全自动样本处理技术领域，具体涉及实验室自动化流水线变轨方法。
背景技术
现在实验室自动化系统发展非常迅速，但这种自动化流水线设备对于场地要求比较大，且多采用单管样本托移栽传送样本，进行单管样本进样并单管分析检测，效率较低，无法串联更多的分析设备，并且这种变轨方式使得样本在每个变轨装置处只能“单向”变轨，也即样本只能由运输轨道变轨到测试轨道，或者样本只能由测试轨道变轨到运输轨道。
综上所述，如何实现双向的变轨，是目前本领域技术人员亟待解决的问题。
发明内容
为了克服现有技术的不足，本发明提供实验室自动化流水线变轨方法，以解决现有技术的问题。
本发明其中一方案提供了一种实验室自动化流水线变轨方法，所述方法包括：
获取样本的图像信息和当前变轨装置的运行状态信息，所述变轨装置用于变换所述样本在第一流水线、第二流水线上的运行轨迹，所述样本通过样本架固定；
使用标签识别算法对所述图像信息进行处理得到对应当前样本的标签信息；并使用目标检测算法对所述图像信息进行处理得到对应当前样本的位置信息；
根据所述标签信息、所述位置信息，确定对应所述样本的样本变轨路径；
使用路径规划算法根据所述样本变轨路径、所述变轨装置的运行状态信息，计算得到所述变轨装置的变轨动作指令；
通过拍摄模块获取所述样本的实时数据，并基于所述实时数据控制所述变轨装置的变轨速度，所述实时数据包括样本液位高度、样本姿态信息；
基于所述变轨动作指令和所述变轨速度驱动所述变轨装置，对所述样本进行所述第一流水线与所述第二流水线之间的移动变轨；
其中，所述通过拍摄模块获取所述样本的实时数据，并基于所述实时数据控制所述变轨装置的变轨速度，具体包括：
基于所述拍摄模块拍摄所述样本的实时图像数据并进行图像预处理；
通过边缘检测算法提取所述样本的液位轮廓，并基于所述样本的液位轮廓计算所述样本液位高度；
将所述样本液位高度与预设的液位阈值进行比较匹配，得到液位匹配结果；
根据所述液位匹配结果，确定对应所述变轨装置的变轨速度。
在本方案中，可以使样本架由第一流水线变轨至第二流水线，也可以使样本架保持在第一流水线或多个第二流水线之间按预定顺序移动，也即本装置可根据样本架的实际需求进行变轨操作。
通过获取实时数据，可根据样本在试管内的实际的液位高度调整变轨装置在承载样本进行移动时的变轨速度，即当液位高度处于较低的液位阈值时，可以在预设变速区间内加快变轨装置的处理速度，提高样本的变轨速度，使得单位时间内的处理效率增高；或者，当试管内的液位高度处于较高的液位阈值时，可以在预设变速区间内降低变轨装置的处理速度，提高样本变轨过程中的稳定性，避免试管内的样本的液位过高，导致在移动过程中洒出，提高变轨的安全性。
综上所述，本发明所提供的实验室自动化流水线变轨设备，可以根据样本架的实际需求进行变轨操作，以快速灵活的进行样本分配操作，且本装置的变轨操作简单、可进行推广。
在本发明其中一个优选方案中，所述确定对应所述样本的样本变轨路径包括：
基于所述标签信息匹配对应所述样本的初始变轨路径，并获取所述初始变轨路径中的若干个路径节点；
基于当前样本的位置信息计算当前样本与路径节点之间的距离，输出距离最近的路径节点为路径起点；
根据所述路径起点和所述初始变轨路径，确定所述样本变轨路径。
在本发明其中一个优选方案中，所述变轨装置包括第一方向位移组件、第二方向位移组件，所述第二方向位移组件设置于所述第一方向位移组件上，所述第一方向位移组件驱动所述第二方向位移组件沿第一方向做往返移动；所述第二方向位移组件的运输所述样本架的承载面与所述第一流水线、所述第二流水线平齐；所述第一方向位移组件的移动路径对应所述第一流水线、所述第二流水线的输入端口或输出端口，所述第一方向位移组件用于将所述样本架从所述第一流水线移动至所述第二流水线进行样本处理、将已完成样本处理的所述样本架从所述第二流水线移动至所述第一流水线。
在本发明其中一个优选方案中，所述第二方向位移组件包括双向输送链，所述双向输送链带动所述样本架做正向或反向移动，用于将所述样本输入或输出所述变轨装置；
所述第二方向位移组件设置于所述第一方向位移组件上，所述第一方向位移组件包括第一安装座、第一滑动块、第一驱动电机；所述第一安装座设置有第一滑动槽，所述第一滑动块设置于所述第一滑动槽内，所述第一驱动电机通过第一传动件与所述第一滑动块滑动连接，用于驱动所述第一滑动块沿第一方向移动，带动所述第二方向位移组件沿第一方向做正向或反向移动，用于将所述样本架输入或输出所述第一流水线。
在本发明其中一个优选方案中，所述变轨装置还包括旋转组件，所述旋转组件设置于所述第一方向位移组件与所述第二方向位移组件之间；
所述第二方向位移组件包括单向输送链，所述单向输送链带动所述样本架沿第二方向单向移动，用于将所述样本输入或输出所述变轨装置；
所述第二方向位移组件设置于所述旋转组件上，所述旋转组件沿一旋转轴运行带动所述第二方向位移组件旋转，用于调整所述第二方向位移组件的输出方向；
所述旋转组件设置于所述第一方向位移组件上，所述第一方向位移组件包括第一安装座、第一滑动块、第一驱动电机；所述第一安装座设置有第一滑动槽，所述第一滑动块设置于所述第一滑动槽内，所述第一驱动电机通过第一传动件与所述第一滑动块滑动连接，用于驱动所述第一滑动块沿第一方向移动，带动所述第二方向位移组件沿第一方向做正向或反向移动，用于将所述样本输入或输出所述第一流水线。
在本发明其中一个优选方案中，所述拍摄模块包括第一拍摄组件、第二拍摄组件，所述第一拍摄组件设置于所述变轨装置朝向所述第一流水线的一侧，所述第二拍摄组件设置于所述变轨装置朝向所述第二流水线的一侧；
所述第一拍摄组件、所述第二拍摄组件均包括摄像头及补光灯。
在本方案中，第一拍摄组件用于获取样本从第一流水线进入所述变轨装置时的实时数据，即第一拍摄组件用于样本在从第一流水线变轨至第二流水线时；第二拍摄组件用于获取样本从第二流水线进入所述变轨装置时的实时数据，即第二拍摄组件用于样本在从第二流水线变轨至第一流水线时、或样本在若干条第二流水线之间依次变轨；同时通过配置补光灯，用于避免由于光照不足导致的图像模糊，减少画面死角，便于实时数据的获取。
在本发明其中一个优选方案中，还包括基于所述样本的实时数据，启动锁定机制，用于在变轨过程中锁定进入所述变轨装置内的样本架。
在本发明其中一个优选方案中，所述锁定机制采用机械夹紧装置；所述机械夹紧装置包括驱动元件、可伸缩夹爪，所述驱动元件与所述可伸缩夹爪传动连接，所述可伸缩夹爪贯穿设置于所述变轨装置的侧壁；
或者，所述锁定机制采用电磁锁。
在本方案中，锁定机制可以帮助样本架在变轨过程中稳定地保持在变轨装置中，防止因为速度不匹配、重心不稳等问题导致的样本架翻倒、掉落等情况发生。
在本发明其中一个优选方案中，所述基于所述拍摄模块拍摄所述样本的实时图像数据并进行图像预处理包括：
对所述实时图像数据进行灰度化；
对灰度化后的所述实时图像数据进行降噪；
通过Retinex算法对降噪后的所述实时图像数据进行图像增强。
在本发明其中一个优选方案中，所述方法还包括基于所述实时数据中的所述样本姿态信息，评估所述样本的姿态：
提取用于容纳所述样本的试管的特征数据和几何特征，特征数据包括边缘、交点、轮廓、纹理，所述几何特征包括形状、大小、方向；
根据所述几何特征匹配对应所述试管的三维模型，并通过所述特征数据评估所述试管的姿态角度；
若所述姿态角度超出预设安全标准，发出预设报警提示。
在本方案中，通过发出预设报警提示，能够进一步保证样本在变轨过程中出现意外状态时的及时报警，降低设备停机的影响。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。
图1表示本发明的实验室自动化流水线变轨方法的流程示意图；
图2表示本发明的控制所述变轨装置的变轨速度的流程示意图；
图3表示本发明的确定对应所述样本的样本变轨路径的流程示意图；
图4表示本发明的进行图像预处理的流程示意图；
图5表示本发明的实验室自动化流水线变轨装置结构示意图；
图6表示本发明的变轨组件结构示意图；
图7表示本发明的第二方向位移组件结构示意图。
附图标记说明如下：
1、实验室自动化流水线变轨装置；
10、变轨组件；
110、第一方向位移组件；
120、第二方向位移组件；121、双向输送链；
130、旋转组件；
20、导向装置；210、导向挡板；
30、拍摄模块；310、第一拍摄组件；320、第二拍摄组件；330、标签识别器；
40、锁定机制；
2、第一流水线；
3、第二流水线。
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的一部分实施例，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作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。
需要说明，若本发明实施例中有涉及方向性指示（诸如上、下、左、右、前、后……），则该方向性指示仅用于解释在某一特定姿态下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。
另外，若本发明实施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述，则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，若全文中出现的“和/或”或者“及/或”，其含义包括三个并列的方案，以“A和/或B”为例，包括A方案、或B方案、或A和B同时满足的方案。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。
请参照图1，本发明其中一实施例提供了一种实验室自动化流水线变轨方法，所述方法包括：
S10、获取样本的图像信息和当前变轨装置的运行状态信息，所述变轨装置用于变换所述样本在第一流水线、第二流水线上的运行轨迹，所述样本通过样本架固定；
S20、使用标签识别算法对所述图像信息进行处理得到对应当前样本的标签信息；并使用目标检测算法对所述图像信息进行处理得到对应当前样本的位置信息；
S30、根据所述标签信息、所述位置信息，确定对应所述样本的样本变轨路径；
S40、使用路径规划算法根据所述样本变轨路径、所述变轨装置的运行状态信息，计算得到所述变轨装置的变轨动作指令；
S50、通过拍摄模块获取所述样本的实时数据，并基于所述实时数据控制所述变轨装置的变轨速度，所述实时数据包括样本液位高度、样本姿态信息；
S60、基于所述变轨动作指令和所述变轨速度驱动所述变轨装置，对所述样本进行所述第一流水线与所述第二流水线之间的移动变轨；
其中，所述通过拍摄模块获取所述样本的实时数据，并基于所述实时数据控制所述变轨装置的变轨速度，请参照图2，具体包括：
S51、基于所述拍摄模块拍摄所述样本的实时图像数据并进行图像预处理；
S52、通过边缘检测算法提取所述样本的液位轮廓，并基于所述样本的液位轮廓计算所述样本液位高度；
S53、将所述样本液位高度与预设的液位阈值进行比较匹配，得到液位匹配结果；
S54、根据所述液位匹配结果，确定对应所述变轨装置的变轨速度。
在本实施例中，可以使样本架由第一流水线变轨至第二流水线，也可以使样本架保持在第一流水线或多个第二流水线之间按预定顺序移动，也即本装置可根据样本架的实际需求进行变轨操作。
通过获取实时数据，可根据样本在试管内的实际的液位高度调整变轨装置在承载样本进行移动时的变轨速度，即当液位高度处于较低的液位阈值时，可以在预设变速区间内加快变轨装置的处理速度，提高样本的变轨速度，使得单位时间内的处理效率增高；或者，当试管内的液位高度处于较高的液位阈值时，可以在预设变速区间内降低变轨装置的处理速度，提高样本变轨过程中的稳定性，避免试管内的样本的液位过高，导致在移动过程中洒出，提高变轨的安全性。
综上所述，本发明所提供的实验室自动化流水线变轨设备，可以根据样本架的实际需求进行变轨操作，以快速灵活的进行样本分配操作，且本装置的变轨操作简单、可进行推广。
请参照图3，在本发明其中一个优选实施例中，所述确定对应所述样本的样本变轨路径包括：
S31、基于所述标签信息匹配对应所述样本的初始变轨路径，并获取所述初始变轨路径中的若干个路径节点；
S32、基于当前样本的位置信息计算当前样本与路径节点之间的距离，输出距离最近的路径节点为路径起点；
S33、根据所述路径起点和所述初始变轨路径，确定所述样本变轨路径。
请参照图4，在本发明其中一个优选实施例中，所述基于所述拍摄模块拍摄所述样本的实时图像数据并进行图像预处理包括：
S511、对所述实时图像数据进行灰度化；
S512、对灰度化后的所述实时图像数据进行降噪；
S513、通过Retinex算法对降噪后的所述实时图像数据进行图像增强。
在本发明其中一个优选实施例中，所述方法还包括基于所述实时数据中的所述样本姿态信息，评估所述样本的姿态：
提取用于容纳所述样本的试管的特征数据和几何特征，特征数据包括边缘、交点、轮廓、纹理，所述几何特征包括形状、大小、方向；
根据所述几何特征匹配对应所述试管的三维模型，并通过所述特征数据评估所述试管的姿态角度；
若所述姿态角度超出预设安全标准，发出预设报警提示。
在本实施例中，通过发出预设报警提示，能够进一步保证样本在变轨过程中出现意外状态时的及时报警，降低设备停机的影响。
请参照图5-7，在本发明其中一个优选实施例中还指出了一种实验室自动化流水线变轨装置1，一种实验室自动化流水线变轨装置1，设置于第一流水线2与至少一条第二流水线3之间，包括变轨组件10、导向装置20、控制系统和拍摄模块30，所述变轨组件10用于变换安装有样本的样本架在所述第一流水线2、所述第二流水线3上的运行轨迹；
所述导向装置20设置于所述变轨组件10运输所述样本架的移动路径两侧；
所述拍摄模块30设置于所述变轨组件10上，用于检测所述样本架的位置信息、标识信息；
所述变轨组件10、所述导向装置20和拍摄模块30均与所述控制系统电性连接。
请参照图5-图7，在本发明其中一个优选实施例中，所述变轨组件10包括第一方向位移组件110、第二方向位移组件120，所述第二方向位移组件120设置于所述第一方向位移组件110上，所述第一方向位移组件110驱动所述第二方向位移组件120沿第一方向做往返移动；所述第二方向位移组件120的运输所述样本架的承载面与所述第一流水线2、所述第二流水线3平齐；所述第一方向位移组件110的移动路径对应所述第一流水线2、所述第二流水线3的输入端口或输出端口，所述第一方向位移组件110用于将所述样本架从所述第一流水线2移动至所述第二流水线3进行样本处理、将已完成样本处理的所述样本架从所述第二流水线3移动至所述第一流水线2。
在本实施例中，可以使样本架由第一流水线2变轨至第二流水线3，也可以使样本架保持在第一流水线2或多个第二流水线3之间按预定顺序移动，也即本装置可根据样本架的实际需求进行变轨操作。
在本发明其中一个优选实施例中，所述第二方向位移组件120包括双向输送链121，所述双向输送链121带动所述样本架做正向或反向移动，用于将所述样本输入或输出所述变轨组件10；
所述第二方向位移组件120设置于所述第一方向位移组件110上，所述第一方向位移组件110包括第一安装座、第一滑动块、第一驱动电机；所述第一安装座设置有第一滑动槽，所述第一滑动块设置于所述第一滑动槽内，所述第一驱动电机通过第一传动件与所述第一滑动块滑动连接，用于驱动所述第一滑动块沿第一方向移动，带动所述第二方向位移组件120沿第一方向做正向或反向移动，用于将所述样本架输入或输出所述第一流水线2。
在本实施例中，第二方向位移组件120包括双向输送链121，双向输送链121结合第一方向位移组件110构成的变轨组件10，在沿第一方向设置有与第一流水线2平行的多条第二流水线3时，变轨组件10可以依次将当前第二流水线3处理完成的样本架取出，并传输至相邻的下一条第二流水线3，提高本发明实施例的适用性。
在本发明其中一个实施例中，所述变轨组件10还包括旋转组件，所述旋转组件设置于所述第一方向位移组件110与所述第二方向位移组件120之间；
所述第二方向位移组件120包括单向输送链，所述单向输送链带动所述样本架沿第二方向单向移动，用于将所述样本输入或输出所述变轨组件10；
所述第二方向位移组件120设置于所述旋转组件上，所述旋转组件沿一旋转轴运行带动所述第二方向位移组件120旋转，用于调整所述第二方向位移组件120的输出方向；
所述旋转组件设置于所述第一方向位移组件110上，所述第一方向位移组件110包括第一安装座、第一滑动块、第一驱动电机；所述第一安装座设置有第一滑动槽，所述第一滑动块设置于所述第一滑动槽内，所述第一驱动电机通过第一传动件与所述第一滑动块滑动连接，用于驱动所述第一滑动块沿第一方向移动，带动所述第二方向位移组件120沿第一方向做正向或反向移动，用于将所述样本输入或输出所述第一流水线2。
在本实施例中，第二方向位移组件120包括单向输送链或双向输送链121中的任一种（本实施例以单向输送链举例），单向输送链结合旋转组件、第一方向位移组件110构成的变轨组件10，在沿变轨组件10环绕设置有多条第二流水线3时，若干条第二流水线3的传输方向与第二方向位移组件120的传输方向可能为平行或相交，此时，通过旋转组件带动所述第二方向位移组件120旋转，即可适应不同方向的第二流水线3的传输方向；变轨组件10可以依次将当前第二流水线3处理完成的样本架取出，并传输至相邻的下一条第二流水线3，提高本发明实施例的适用性。
请参照图7，在本发明其中一个优选实施例中，所述拍摄模块30包括第一拍摄组件310、第二拍摄组件320，所述第一拍摄组件310设置于所述变轨组件10朝向所述第一流水线2的一侧，所述第二拍摄组件320设置于所述变轨组件10朝向所述第二流水线3的一侧；
所述第一拍摄组件310、所述第二拍摄组件320均包括摄像头及补光灯。
在本实施例中，第一拍摄组件310用于获取样本从第一流水线2进入所述变轨组件10时的实时数据，即第一拍摄组件310用于样本在从第一流水线2变轨至第二流水线3时；第二拍摄组件320用于获取样本从第二流水线3进入所述变轨组件10时的实时数据，即第二拍摄组件320用于样本在从第二流水线3变轨至第一流水线2时、或样本在若干条第二流水线3之间依次变轨；同时通过配置补光灯，用于避免由于光照不足导致的图像模糊，减少画面死角，便于实时数据的获取。
在本发明其中一个优选实施例中，还包括基于所述样本的实时数据，启动锁定机制40，用于在变轨过程中锁定进入所述变轨组件10内的样本架。
在本发明其中一个优选实施例中，所述锁定机制40采用机械夹紧装置；所述机械夹紧装置包括驱动元件、可伸缩夹爪，所述驱动元件与所述可伸缩夹爪传动连接，所述可伸缩夹爪贯穿设置于所述导向装置20的侧壁
或者，所述锁定机制40采用电磁锁。
在本实施例中，锁定机制40可以帮助样本架在变轨过程中稳定地保持在变轨组件10中，防止因为速度不匹配、重心不稳等问题导致的样本架翻倒、掉落等情况发生。
请参照图7，在本发明其中一个实施例中，所述样本架内设置有可读写的识别标签；
所述拍摄模块30还包括标签识别器330，设置于所述第二方向位移组件120或所述导向装置20的侧面，用于识别进入所述第二方向位移组件120的所述样本架，所述标签识别器330与所述控制系统通讯连接。
在本实施例中，通过样本架内设置可读写的识别标签，可以实现对样本在流水线上的运动轨迹进行跟踪和追溯；具体的，由设置在第二方向位移组件120或所述导向装置20的标签识别器330读取进入第二方向位移组件120内的样本架的识别标签，可以快速获取到与样本相关的重要数据，如检测顺序或预设的检测动作等，并由标签识别器330将读取到的数据发送到控制系统，控制系统发出动作指令至变轨组件10，变轨组件10将样本架变轨至对应的第二流水线3上。
请参照图6-7，在本发明其中一个实施例中，所述导向装置20包括导向挡板210，所述导向挡板210沿所述第二方向位移组件120的输送路径两侧设置，用于引导样本架在所述第二方向位移组件120移动；
或者，所述导向装置20还包括导向滚筒，所述导向滚筒设置于定位挡板顶部。
在本实施例中，导向挡板210可以帮助样本架在第二方向位移组件120上精确地定位，确保样本架沿着预定的路径移动，并且有效地防止产品偏离轨道，确保样本架顺利、准确地通过变轨组件10；进一步的，导向滚筒还可以起到一定的缓冲作用，对于安装在样本架上的试管或样本管等易碎容器，在运输过程中通过导向滚筒，可以降低受损率。
以上所述仅为本发明的优选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是在本发明的发明构思下，利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种实验室自动化流水线变轨方法，其特征在于，包括：
获取样本的图像信息和当前变轨装置的运行状态信息，所述变轨装置用于变换所述样本在第一流水线、第二流水线上的运行轨迹，所述样本通过样本架固定；
使用标签识别算法对所述图像信息进行处理得到对应当前样本的标签信息；并使用目标检测算法对所述图像信息进行处理得到对应当前样本的位置信息；
根据所述标签信息、所述位置信息，确定对应所述样本的样本变轨路径；
使用路径规划算法根据所述样本变轨路径、所述变轨装置的运行状态信息，计算得到所述变轨装置的变轨动作指令；
通过拍摄模块获取所述样本的实时数据，并基于所述实时数据控制所述变轨装置的变轨速度，所述实时数据包括样本液位高度、样本姿态信息；
基于所述变轨动作指令和所述变轨速度驱动所述变轨装置，对所述样本进行所述第一流水线与所述第二流水线之间的移动变轨；
其中，所述通过拍摄模块获取所述样本的实时数据，并基于所述实时数据控制所述变轨装置的变轨速度，具体包括：
基于所述拍摄模块拍摄所述样本的实时图像数据并进行图像预处理；
通过边缘检测算法提取所述样本的液位轮廓，并基于所述样本的液位轮廓计算所述样本液位高度；
将所述样本液位高度与预设的液位阈值进行比较匹配，得到液位匹配结果；
根据所述液位匹配结果，确定对应所述变轨装置的变轨速度。
2.如权利要求1所述的实验室自动化流水线变轨方法，其特征在于，所述确定对应所述样本的样本变轨路径包括：
基于所述标签信息匹配对应所述样本的初始变轨路径，并获取所述初始变轨路径中的若干个路径节点；
基于当前样本的位置信息计算当前样本与路径节点之间的距离，输出距离最近的路径节点为路径起点；
根据所述路径起点和所述初始变轨路径，确定所述样本变轨路径。
3.如权利要求1所述的实验室自动化流水线变轨方法，其特征在于，所述变轨装置包括第一方向位移组件、第二方向位移组件，所述第二方向位移组件设置于所述第一方向位移组件上，所述第一方向位移组件驱动所述第二方向位移组件沿第一方向做往返移动；所述第二方向位移组件的运输所述样本架的承载面与所述第一流水线、所述第二流水线平齐；所述第一方向位移组件的移动路径对应所述第一流水线、所述第二流水线的输入端口或输出端口，所述第一方向位移组件用于将所述样本架从所述第一流水线移动至所述第二流水线进行样本处理、将已完成样本处理的所述样本架从所述第二流水线移动至所述第一流水线。
4.如权利要求3所述的实验室自动化流水线变轨方法，其特征在于，所述第二方向位移组件包括双向输送链，所述双向输送链带动所述样本架做正向或反向移动，用于将所述样本输入或输出所述变轨装置。
5.如权利要求3所述的实验室自动化流水线变轨方法，其特征在于，所述变轨装置还包括旋转组件，所述旋转组件设置于所述第一方向位移组件与所述第二方向位移组件之间；
所述第二方向位移组件包括单向输送链，所述单向输送链带动所述样本架沿第二方向单向移动，用于将所述样本输入或输出所述变轨装置；
所述第二方向位移组件设置于所述旋转组件上，所述旋转组件沿一旋转轴运行带动所述第二方向位移组件旋转，用于调整所述第二方向位移组件的输出方向。
6.如权利要求1所述的实验室自动化流水线变轨方法，其特征在于，所述拍摄模块包括第一拍摄组件、第二拍摄组件，所述第一拍摄组件设置于所述变轨装置朝向所述第一流水线的一侧，所述第二拍摄组件设置于所述变轨装置朝向所述第二流水线的一侧；
所述第一拍摄组件、所述第二拍摄组件均包括摄像头及补光灯。
7.如权利要求1所述的实验室自动化流水线变轨方法，其特征在于，还包括基于所述样本的实时数据，启动锁定机制，用于在变轨过程中锁定进入所述变轨装置内的样本架。
8.如权利要求7所述的实验室自动化流水线变轨方法，其特征在于，所述锁定机制采用机械夹紧装置；所述机械夹紧装置包括驱动元件、可伸缩夹爪，所述驱动元件与所述可伸缩夹爪传动连接，所述可伸缩夹爪贯穿设置于所述变轨装置的侧壁；
或者，所述锁定机制采用电磁锁。
9.如权利要求1所述的实验室自动化流水线变轨方法，其特征在于，所述基于所述拍摄模块拍摄所述样本的实时图像数据并进行图像预处理包括：
对所述实时图像数据进行灰度化；
对灰度化后的所述实时图像数据进行降噪；
通过Retinex算法对降噪后的所述实时图像数据进行图像增强。
10.如权利要求1-9任意一项所述的实验室自动化流水线变轨方法，其特征在于，还包括基于所述实时数据中的所述样本姿态信息，评估所述样本的姿态：
提取用于容纳所述样本的试管的特征数据和几何特征，特征数据包括边缘、交点、轮廓和纹理，所述几何特征包括形状、大小和方向；
根据所述几何特征匹配对应所述试管的三维模型，并通过所述特征数据评估所述试管的姿态角度；
若所述姿态角度超出预设安全标准，发出预设报警提示。
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Citations (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2013177163A1 (en) * 2012-05-24 2013-11-28 Siemens Healthcare Diagnostics Inc. Non-contact optical encoding scheme for intelligent automation puck
CN110130702A (zh) * 2019-05-31 2019-08-16 成都智狐科技有限公司 基于轨道的停车控制方法
CN110781896A (zh) * 2019-10-17 2020-02-11 暨南大学 一种轨道垃圾识别方法、清洁方法、系统、资源配置方法
CN110980246A (zh) * 2019-12-13 2020-04-10 闻智锋 一种试管推送变轨系统及变轨方法
CN112305247A (zh) * 2019-07-30 2021-02-02 深圳市新产业生物医学工程股份有限公司 变轨组件、样本轨道、样本模块和样本分析仪
CN112684196A (zh) * 2020-12-28 2021-04-20 长春赛诺迈德医学技术有限责任公司 一种医用实验室自动化流水线变轨装置
CN112881735A (zh) * 2021-04-02 2021-06-01 安图实验仪器(郑州)有限公司 样本架管理和输送装置以及生化免疫流水线
CN112960014A (zh) * 2021-02-02 2021-06-15 南京效秀自动化技术有限公司 基于人工智能的轨道交通运行安全在线实时监测预警管理云平台
WO2022010762A1 (en) * 2020-07-06 2022-01-13 Blz Digital, Llc. Method and arrangement for the transport of blood, biological samples, food and medicines
CN114268254A (zh) * 2021-12-28 2022-04-01 中元汇吉生物技术股份有限公司 一种变轨装置及其速度控制方法、系统及相关介质
CN114955512A (zh) * 2022-05-27 2022-08-30 中元汇吉生物技术股份有限公司 试管旋转机构和流水线样本传送系统
DE102021203066A1 (de) * 2021-03-26 2022-09-29 Siemens Mobility GmbH Verfahren und Anordnung zur Bestimmung der Geschwindigkeit eines Fahrzeugs
CN218675014U (zh) * 2022-09-30 2023-03-21 深圳迈瑞生物医疗电子股份有限公司 样本识别模块以及流水线系统
CN116588804A (zh) * 2023-06-10 2023-08-15 江苏格雷特重工科技发展有限公司 一种抗倾覆起重机自动变轨、锁轨系统

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2013070756A2 (en) * 2011-11-07 2013-05-16 Beckman Coulter, Inc. System and method for processing samples
WO2015033023A2 (en) * 2013-09-03 2015-03-12 Thermo Fisher Scientific Oy Method and arrangement for handling test tubes

Patent Citations (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2013177163A1 (en) * 2012-05-24 2013-11-28 Siemens Healthcare Diagnostics Inc. Non-contact optical encoding scheme for intelligent automation puck
CN110130702A (zh) * 2019-05-31 2019-08-16 成都智狐科技有限公司 基于轨道的停车控制方法
CN112305247A (zh) * 2019-07-30 2021-02-02 深圳市新产业生物医学工程股份有限公司 变轨组件、样本轨道、样本模块和样本分析仪
CN110781896A (zh) * 2019-10-17 2020-02-11 暨南大学 一种轨道垃圾识别方法、清洁方法、系统、资源配置方法
CN110980246A (zh) * 2019-12-13 2020-04-10 闻智锋 一种试管推送变轨系统及变轨方法
WO2022010762A1 (en) * 2020-07-06 2022-01-13 Blz Digital, Llc. Method and arrangement for the transport of blood, biological samples, food and medicines
CN112684196A (zh) * 2020-12-28 2021-04-20 长春赛诺迈德医学技术有限责任公司 一种医用实验室自动化流水线变轨装置
CN112960014A (zh) * 2021-02-02 2021-06-15 南京效秀自动化技术有限公司 基于人工智能的轨道交通运行安全在线实时监测预警管理云平台
DE102021203066A1 (de) * 2021-03-26 2022-09-29 Siemens Mobility GmbH Verfahren und Anordnung zur Bestimmung der Geschwindigkeit eines Fahrzeugs
CN112881735A (zh) * 2021-04-02 2021-06-01 安图实验仪器(郑州)有限公司 样本架管理和输送装置以及生化免疫流水线
CN114268254A (zh) * 2021-12-28 2022-04-01 中元汇吉生物技术股份有限公司 一种变轨装置及其速度控制方法、系统及相关介质
CN114955512A (zh) * 2022-05-27 2022-08-30 中元汇吉生物技术股份有限公司 试管旋转机构和流水线样本传送系统
CN218675014U (zh) * 2022-09-30 2023-03-21 深圳迈瑞生物医疗电子股份有限公司 样本识别模块以及流水线系统
CN116588804A (zh) * 2023-06-10 2023-08-15 江苏格雷特重工科技发展有限公司 一种抗倾覆起重机自动变轨、锁轨系统

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