CN218795989U - 一种基于光学传感器水平距离检测的液滴移动装置 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种基于光学传感器水平距离检测的液滴移动装置，涉及微流控领域。该基于光学传感器水平距离检测的液滴移动装置包括光传感器、驱动电极集合和控制组件；光传感器，用于采集液滴和光传感器之间的距离，根据距离，获得液滴在驱动电极集合中的位置信息，将位置信息发送至控制组件；控制组件，用于接收光传感器发送的位置信息，根据位置信息，控制驱动电极集合中的各个驱动电极打开或关闭，以使液滴在驱动电极集合的表面移动。本申请用以解决微流控液滴定位成本高的问题。

Description

一种基于光学传感器水平距离检测的液滴移动装置

技术领域

本申请涉及微流控领域，尤其涉及一种基于光学传感器水平距离检测的液滴移动装置。

背景技术

数字微流控是一种基于介电润湿效应来精确操控液滴产生、移动、融合的技术，具有高通量、自动化、所需试剂量少、反应迅速等优点，在DNA制备、分子诊断、免疫分析、药物分析、化学实验等已有大量应用。数字微流控目前已可操纵小至纳升体积的液滴。介电润湿效应简单来讲是通过施加电压来改变液滴的浸润性，未加电压时液滴位于超疏水材料表面，接触角很小，会呈现接近球体状态，施压电压后液滴接触角变大，使液滴内部产生压力差，进而使液滴坍塌，达到移动液滴的目的。

目前，大多数的研究集中在如何制备更优的基底，更强的驱动能力，实现液滴的更快移动，对液滴定位的研究相比较少。但对于数字微流控而言，它相较于传统微流控的最大优势在于自动化，而实现自动化最重要的是如何准确快速的对液滴当前位置进行定位。

目前常用的定位系统有如下几种：一种是利用成像系统时时捕捉液滴影像，来判断液滴位置，但高精度的成像系统价格昂贵。另一种是利用液滴会改变所在驱动电极的电容值，集成在基底中的线路将这种电容的变化送回到处理器，处理器判断出液滴的位置。但这种方式会比较依赖于液滴的特性，较难适应多种多样的生物化学试剂。液滴混合反应后极性也可能发生变化，增加定位难度。此外随着数字微流控技术的不断进步，液滴的尺寸越来越小，意味着液滴带来的电容的改变值也越来越小。这要求电容检测芯片更加灵敏，成本也会更加高。

实用新型内容

本申请提供了一种基于光学传感器水平距离检测的液滴移动装置，用以解决微流控液滴定位成本高的问题。

本申请实施例提供了一种基于光学传感器水平距离检测的液滴移动装置，包括光传感器、驱动电极集合和控制组件；

所述光传感器，用于采集液滴和所述光传感器之间的距离，根据所述距离，获得所述液滴在所述驱动电极集合中的位置信息，将所述位置信息发送至所述控制组件；

所述控制组件，用于接收所述光传感器发送的所述位置信息，根据所述位置信息，控制所述驱动电极集合中的各个驱动电极打开或关闭，以使所述液滴在所述驱动电极集合的表面移动。

可选地，所述光传感器包括第一光传感器和第二光传感器，所述驱动电极集合包括第一路驱动电极和第二路驱动电极；所述第一路驱动电极和所述第二路驱动电极存在共同的一个驱动电极，将所述共同的一个驱动电极作为汇集电极；

所述第一光传感器，用于采集第一液滴和所述第一光传感器之间的第一距离，根据所述第一距离，获得所述第一液滴在所述第一路驱动电极中的第一位置信息，将所述第一位置信息发送至所述控制组件；

所述第二光传感器，用于采集第二液滴和所述第二光传感器之间的第二距离，根据所述第二距离，获得所述第二液滴在所述第二路驱动电极中的第二位置信息，将所述第二位置信息发送至所述控制组件；

所述控制组件，用于接收所述第一光传感器发送的所述第一位置信息，接收所述第二光传感器发送的所述第二位置信息，并根据所述第一位置信息，控制所述第一路驱动电极中的各个驱动电极打开或关闭，以使所述第一液滴在所述第一路驱动电极的表面移动，直至所述第一液滴移动至所述汇集电极的表面，根据所述第二位置信息，控制所述第二路驱动电极中的各个驱动电极打开或关闭，以使所述第二液滴在所述第二路驱动电极的表面移动，直至所述第二液滴移动至所述汇集电极的表面，使所述第一液滴和所述第二液滴在所述汇集电极的表面混合。

可选地，所述控制组件，还用于在所述第一液滴和所述第二液滴在所述汇集电极的表面混合之后，控制所述第一路驱动电极中的各个驱动电极打开或关闭，以使混合后的液滴在所述第一路驱动电极的表面背离所述汇集电极移动预设距离，再重新移动至所述汇集电极的表面，或者，控制所述第二路驱动电极中的各个驱动电极打开或关闭，以使混合后的液滴在所述第二路驱动电极的表面背离所述汇集电极移动预设距离，再重新移动至所述汇集电极的表面。

可选地，所述控制组件，还用于在所述混合后的液滴重新移动至所述汇集电极的表面后，发送检测指令至目标光传感器，所述目标光传感器包括所述第一光传感器和所述第二光传感器中的至少一个；

所述目标光传感器，用于接收所述控制组件发送的所述检测指令，根据所述检测指令，采集所述混合后的液滴和所述目标光传感器之间的第三距离，获取混合前的液滴和所述目标光传感器之间的第四距离，所述混合前的液滴为所述第一液滴或所述第二液滴，将所述第三距离和所述第四距离发送至所述控制组件；

所述控制组件，还用于接收所述目标光传感器发送的所述第三距离和所述第四距离，并根据所述第三距离和所述第四距离，判断所述第一液滴和所述第二液滴是否混合成功。

可选地，所述第一光传感器，还用于在所述第一液滴处于初始位置时，采集所述第一液滴和所述第一光传感器的当前位置之间的第五距离，以所述第一光传感器的当前位置为中心，将所述第一光传感器在与接触平面垂直的平面上以预设间距移动，所述接触平面为所述第一液滴和所述第一路驱动电极接触的表面，并在移动后重新采集所述第一液滴和所述第一光传感器的位置之间的第五距离，将所述第五距离最小对应的所述第一光传感器的位置为中心，将所述预设间距按照预设规则减少后，返回执行将所述第一光传感器在与接触平面垂直的平面上以预设间距移动的步骤，直至执行次数等于预设次数时，将所述第一光传感器的位置作为所述第一光传感器的最终位置。

可选地，所述第一光传感器，还用于在确定所述第一光传感器的最终位置后，在所述第一液滴处于初始位置时，采集所述第一液滴和所述第一光传感器的最终位置之间的初始距离，将实际测量距离减去所述初始距离得到的差值，作为所述第一距离。

可选地，所述第一光传感器，还用于在所述第一液滴移动至所述初始位置的相邻驱动电极的表面时，采集所述第一距离，获取所述第一路驱动电极中各个驱动电极的电极间距，将所述电极间距减去所述第一距离得到的差值，作为环境补偿值，将所述第一距离加上所述环境补偿值得到的和，作为所述第一距离。

可选地，所述第一光传感器，还用于在所述电极间距减去所述第一距离得到的差值大于预设值时，发送重新移动指令至所述控制组件；

所述控制组件，还用于接收所述第一光传感器发送的所述重新移动指令，控制所述第一路驱动电极中的各个驱动电极打开或关闭，以使所述第一液滴在所述第一路驱动电极的表面重新移动。

可选地，所述第一光传感器，还用于在所述第一液滴的移动过程中，根据本次测量的所述第一距离、上次测量的第一距离以及设置的第一液滴移动方向，判断所述第一液滴是否移动成功，在确定所述第一液滴没有移动成功时，发送重新移动指令至所述控制组件。

可选地，所述控制组件，还用于在确定所述第一液滴和所述第二液滴混合成功后，控制所述第一路驱动电极中的各个驱动电极打开或关闭，以使混合后的液滴在所述第一路驱动电极的表面，背离所述第一光传感器移动至混合溶液检测位置，在预设时长后移动至废液槽，或者，控制所述第二路驱动电极中的各个驱动电极打开或关闭，以使混合后的液滴在所述第二路驱动电极的表面，背离所述第二光传感器移动至混合溶液检测位置，在预设时长后移动至废液槽。

本申请实施例提供的上述技术方案与现有技术相比具有如下优点：本申请实施例中提供的一种基于光学传感器水平距离检测的液滴移动装置，包括光传感器、驱动电极集合和控制组件，光传感器采集液滴和光传感器之间的距离，根据距离，获得液滴在驱动电极集合中的位置信息，将位置信息发送至控制组件，控制组件根据位置信息，控制驱动电极集合中的各个驱动电极打开或关闭，以使液滴在驱动电极集合的表面移动。本申请中，采用光传感器采集液滴和光传感器之间的距离，进而对液滴进行定位，能够直观、快速、准确、低成本的定位液滴，无需考虑液滴极性，大小等因素的影响，适用范围更广。而且，驱动电极集合中包括各个驱动电极，驱动电极也就是微流控芯片，微流控芯片的面积通常很小，这意味着光传感器可以更快的获得结果，光传播速度本身极快，数据处理速度也很快，整合起来光传感器进行检测是可以做到非常快速的。另外，大部分微流控液滴是肉眼可见的尺度，LED光束直径远小于该尺度，且距离很短，光束发散程度大大减少，这确保了检测的精准度。解决了微流控液滴定位成本高的问题。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本申请的实施例，并与说明书一起用于解释本申请的原理。

为了更清楚地说明本申请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，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本申请实施例中一种基于光学传感器水平距离检测的液滴移动装置的结构示意图；

图2为本申请一个具体实施例中一种基于光学传感器水平距离检测的液滴移动装置的结构示意图；

图3为本申请一个具体实施例中驱动电极驱动液滴移动的示意图；

图4为本申请一个具体实施例中光传感器校准的示意图；

图5为本申请一个具体实施例中一种基于光学传感器水平距离检测的液滴移动装置的结构示意图；

图6为本申请一个具体实施例中一种基于光学传感器水平距离检测的液滴移动装置的结构示意图。

具体实施方式

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

本申请实施例中，提供了一种基于光学传感器水平距离检测的液滴移动装置，如图1所示，包括光传感器100、驱动电极集合200和控制组件300。

光传感器100，用于采集液滴和光传感器之间的距离，根据距离，获得液滴在驱动电极集合200中的位置信息，将位置信息发送至控制组件300；

控制组件300，用于接收光传感器100发送的位置信息，根据位置信息，控制驱动电极集合200中的各个驱动电极打开或关闭，以使液滴在驱动电极集合200的表面移动。

其中，光传感器是距离检测光传感器，距离检测光传感器在市场上已经很成熟，可以做到高灵敏度，快速响应，且价格低廉。从检测原理上列举两种，一种是根据光传播时间，光源发出光线，接触到物体后会反射回来一部分光，根据发射和接收的时间差，乘以光速除以2，就可以计算出来物体距离光传感器的距离；另一种是根据光衰减程度，光源发出光线，接触到物体后会反射回来一部分光，越近的物体反射回来的光越强，衰减也就越少，反之越远衰减越大，根据距离和衰减程度的关系，可以计算出来物体距离光传感器的距离。

光传感器根据距离，获得液滴在驱动电极集合中的位置信息，可以是光传感器的存储器中存储有距离和位置信息之间的映射关系，通过查找映射关系，能够获得液滴在驱动电极集合中的位置信息，也可以是光传感器采集的距离是已经减去了初始距离之后的测量结果，初始距离是指液滴在初始位置时液滴和光传感器之间的距离，光传感器采集的距离和各个驱动电极的电极间距之间存在倍数关系，根据这个倍数就能获得液滴在驱动电极集合中的位置信息，是能够通过硬件电路实现的。

控制组件根据位置信息，控制驱动电极集合中的各个驱动电极打开或关闭，以使液滴在驱动电极集合的表面移动，这是目前常用的微流控控制液滴移动的方案。例如，控制组件控制位置信息对应的下一个驱动电极打开，控制驱动电极集合中的其他驱动电极关闭，以使液滴移动至位置信息对应的下一个驱动电极的表面。

本申请中，采用光传感器采集液滴和光传感器之间的距离，进而对液滴进行定位，能够直观、快速、准确、低成本的定位液滴，无需考虑液滴极性，大小等因素的影响，适用范围更广。而且，驱动电极集合中包括各个驱动电极，驱动电极也就是微流控芯片，微流控芯片的面积通常很小，这意味着光传感器可以更快的获得结果，光传播速度本身极快，数据处理速度也很快，整合起来光传感器进行检测是可以做到非常快速的。另外，大部分微流控液滴是肉眼可见的尺度，LED光束直径远小于该尺度，且距离很短，光束发散程度大大减少，这确保了检测的精准度。解决了微流控液滴定位成本高的问题。

一个具体实施例中，如图2所示，光传感器100包括第一光传感器110和第二光传感器120，驱动电极集合200包括第一路驱动电极210和第二路驱动电极220；第一路驱动电极210和第二路驱动电极220存在共同的一个驱动电极44，将共同的一个驱动电极作为汇集电极44；

第一光传感器110，用于采集第一液滴和第一光传感器之间的第一距离，根据第一距离，获得第一液滴在第一路驱动电极210中的第一位置信息，将第一位置信息发送至控制组件300；

第二光传感器120，用于采集第二液滴和第二光传感器之间的第二距离，根据第二距离，获得第二液滴在第二路驱动电极220中的第二位置信息，将第二位置信息发送至控制组件300；

控制组件300，用于接收第一光传感器110发送的第一位置信息，接收第二光传感器120发送的第二位置信息，并根据第一位置信息，控制第一路驱动电极210中的各个驱动电极打开或关闭，以使第一液滴在第一路驱动电极210的表面移动，直至第一液滴移动至汇集电极44的表面，根据第二位置信息，控制第二路驱动电极220中的各个驱动电极打开或关闭，以使第二液滴在第二路驱动电极220的表面移动，直至第二液滴移动至汇集电极44的表面，使第一液滴和第二液滴在汇集电极44的表面混合。

图2中，作为示例，展示出了第一路驱动电极210包括驱动电极11、驱动电极12、驱动电极13、驱动电极14、驱动电极15、驱动电极16、驱动电极44这7个驱动电极，图2中第一路驱动电极210中驱动电极的数量仅为示意，根据需要，第一路驱动电极210中驱动电极的数量还可以是其他数值。图2中，作为示例，展示出了第二路驱动电极220包括驱动电极21、驱动电极22、驱动电极23、驱动电极24、驱动电极25、驱动电极26、驱动电极27、驱动电极44这8个驱动电极，图2中第二路驱动电极220的数量仅为示意，根据需要，第二路驱动电极220的数量还可以是其他数值。

图2中，作为示例，第一路驱动电极210和第二路驱动电极220是垂直的，但这仅为示意，根据需要，第一路驱动电极210和第二路驱动电极220不一定是垂直的，可以是相交但并不垂直的，只要第一路驱动电极210和第二路驱动电极220存在共同的一个驱动电极44即可。

图2中，第一液滴的初始位置在驱动电极11的表面，第一液滴的液滴移动方向为从驱动电极11向驱动电极44移动。第二液滴的初始位置在驱动电极21的表面，第二液滴的液滴移动方向为从驱动电极21向驱动电极44移动。图2中也展示出了各个驱动电极之间的电极间距。

一个具体实施例中，如图3所示，为驱动电极驱动液滴移动的示意图。第一液滴在驱动电极12的表面，此时，驱动电极11、驱动电极12、驱动电极13、驱动电极14都是关闭的状态，然后，打开驱动电极13，第一光传感器检测到第一液滴的第一位置信息确实是在驱动电极13的表面，表示第一液滴成功移动到了驱动电极13的表面，这时，关闭驱动电极13。下一步，打开驱动电极14，依此类推，直至定位到第一液滴位于驱动电极44的表面。同理来定位反馈确保第二液滴移动至驱动电极44的表面。

一个具体实施例中，控制组件，还用于在第一液滴和第二液滴在汇集电极的表面混合之后，控制第一路驱动电极中的各个驱动电极打开或关闭，以使混合后的液滴在第一路驱动电极的表面背离汇集电极移动预设距离，再重新移动至汇集电极的表面，或者，控制第二路驱动电极中的各个驱动电极打开或关闭，以使混合后的液滴在第二路驱动电极的表面背离汇集电极移动预设距离，再重新移动至汇集电极的表面。

例如，在图2中，在第一液滴和第二液滴在汇集电极44的表面混合之后，控制第一路驱动电极中的驱动电极16打开，控制第一路驱动电极中的其他驱动电极关闭，控制混合后的液滴移动至驱动电极16的表面，再控制汇集电极44打开，控制第一路驱动电极中的其他驱动电极关闭，控制混合后的液滴移动至汇集电极44的表面。或者，在图2中，在第一液滴和第二液滴在汇集电极44的表面混合之后，控制第二路驱动电极中的驱动电极27打开，控制第二路驱动电极中的其他驱动电极关闭，控制混合后的液滴移动至驱动电极27的表面，再控制汇集电极44打开，控制第二路驱动电极中的其他驱动电极关闭，控制混合后的液滴移动至汇集电极44的表面。

通过控制混合后的液滴背离汇集电极移动，再重新移动至汇集电极的表面，能够辅助混合振荡，辅助液滴混合的更加充分均匀。

一个具体实施例中，控制组件，还用于在混合后的液滴重新移动至汇集电极的表面后，发送检测指令至目标光传感器，目标光传感器包括第一光传感器和第二光传感器中的至少一个；

目标光传感器，用于接收控制组件发送的检测指令，根据检测指令，采集混合后的液滴和目标光传感器之间的第三距离，获取混合前的液滴和目标光传感器之间的第四距离，混合前的液滴为第一液滴或第二液滴，将第三距离和第四距离发送至控制组件；

控制组件，还用于接收目标光传感器发送的第三距离和第四距离，并根据第三距离和第四距离，判断第一液滴和第二液滴是否混合成功。

如果第一液滴和第二液滴混合成功，混合后的液滴体积会变大，直径变大，光传感器和液滴之间的距离会变小，也就是第三距离会小于第四距离。能够准确判断出第一液滴和第二液滴是否混合成功。

一个具体实施例中，第一光传感器，还用于在第一液滴处于初始位置时，采集第一液滴和第一光传感器的当前位置之间的第五距离，以第一光传感器的当前位置为中心，将第一光传感器在与接触平面垂直的平面上以预设间距移动，接触平面为第一液滴和第一路驱动电极接触的表面，并在移动后重新采集第一液滴和第一光传感器的位置之间的第五距离，将第五距离最小对应的第一光传感器的位置为中心，将预设间距按照预设规则减少后，返回执行将第一光传感器在与接触平面垂直的平面上以预设间距移动的步骤，直至执行次数等于预设次数时，将第一光传感器的位置作为第一光传感器的最终位置。

如图4所示，为光传感器校准的示意图。在与接触平面垂直的平面上调整第一光传感器的位置，也就是在图4中的z方向和y方向调整第一光传感器的位置。图4中，光传感器安装在机台上，光传感器上有一个光线发射口，用于发射光线，采集距离，图4中的z方向和y方向是光传感器的移动方向，虚线矩形框是光传感器的移动范围。在与接触平面垂直的平面上调整第一光传感器的位置，是为了使光线发射口发射的LED光束能打到液滴上，为了方便校准，及方便衰减型传感器捕获到的信号更强，将校准点定为液滴距离光传感器最近的位置。

例如：这里不考虑液滴产生的过程，假设已产生的第一液滴的初始位置在驱动电极11的表面，第一光传感器工作，采集第一液滴和第一光传感器的当前位置之间的第五距离为data11。以第一光传感器的当前位置为中心，机台移动第一光传感器至z-y平面的3*3个点，每个点的间距较大，确保能覆盖到整个液滴，并每个点都进行测试。测量距离最小的点即为当前距离传感器最近点。继续以该点为中心，将间距缩小一半划定周围8个点，对这3*3矩阵再测试，取距离最小点为新的中心。再将间距缩小一半，按相同方式得到新原点。通过这种逐步逼近的方式，逼近4～5次后，光传感器位置即校准完成，如图4中光线发射口和液滴之间的实线所示。同理校准第二光传感器。

将校准点定为液滴距离光传感器最近的位置，能够光传感器采集液滴和光传感器之间的距离采集地更加准确。

一个具体实施例中，第一光传感器，还用于在确定第一光传感器的最终位置后，在第一液滴处于初始位置时，采集第一液滴和第一光传感器的最终位置之间的初始距离，将实际测量距离减去初始距离得到的差值，作为第一距离。

在第一光传感器内部将原始的测量结果减去初始距离data11后，再输出出来，这样后续的测量结果预期是电极间距的整数倍，方便根据第一距离，确定第一液滴在第一路驱动电极中的第一位置信息。同理对第二光传感器执行相应操作。

一个具体实施例中，第一光传感器，还用于在第一液滴移动至初始位置的相邻驱动电极的表面时，采集第一距离，获取第一路驱动电极中各个驱动电极的电极间距，将电极间距减去第一距离得到的差值，作为环境补偿值，将第一距离加上环境补偿值得到的和，作为第一距离。

例如：关闭驱动电极11，接通驱动电极12，第一液滴会移动至驱动电极12的表面。此时第一光传感器工作，测量出的距离为data12，已是原始值减data11。电极间距D作为微流控芯片的参数是已知的，将其配进光传感器中。data12的值应等于D，但由于环境的影响可能会有差值，将这个差值补偿在光传感器的测量值中。同理校准第二光传感器。若data12的值远小于D，则表明液滴移动失败。可重新移动，循环3次仍无法移动，则需更换微流控芯片。

进行环境补偿，这样后续的测量结果预期是电极间距的整数倍，方便根据第一距离，确定第一液滴在第一路驱动电极中的第一位置信息。同理对第二光传感器执行相应操作。

一个具体实施例中，第一光传感器，还用于在电极间距减去第一距离得到的差值大于预设值时，发送重新移动指令至控制组件；

控制组件，还用于接收第一光传感器发送的重新移动指令，控制第一路驱动电极中的各个驱动电极打开或关闭，以使第一液滴在第一路驱动电极的表面重新移动。

例如：若data12的值远小于D，则表明液滴移动失败。可重新移动，循环3次仍无法移动，则需更换微流控芯片。

在电极间距减去第一距离得到的差值大于预设值时，表明液滴移动失败，控制液滴重新移动，避免执行后续操作，导致液滴无法移动。

一个具体实施例中，第一光传感器，还用于在第一液滴的移动过程中，根据本次测量的第一距离、上次测量的第一距离以及设置的第一液滴移动方向，判断第一液滴是否移动成功，在确定第一液滴没有移动成功时，发送重新移动指令至控制组件。

每次光传感器进行定位时，会根据当前测量距离，上次测量距离，设置的移动方向，来判断移动是否成功，进而采取补救措施。比如data13等于data12，则可以判断是液滴没有移动成功，此时可以重新关闭电极12，接通电极13，来重新搬运液滴。每次都先判断液滴是否移动成功，在确定液滴移动成功时，才执行后续操作，控制液滴继续移动，在确定液滴没有移动成功时，控制液滴重新移动，避免执行后续操作，导致液滴无法移动。

一个具体实施例中，控制组件，还用于在确定第一液滴和第二液滴混合成功后，控制第一路驱动电极中的各个驱动电极打开或关闭，以使混合后的液滴在第一路驱动电极的表面，背离第一光传感器移动至混合溶液检测位置，在预设时长后移动至废液槽，或者，控制第二路驱动电极中的各个驱动电极打开或关闭，以使混合后的液滴在第二路驱动电极的表面，背离第二光传感器移动至混合溶液检测位置，在预设时长后移动至废液槽。

一个具体实施例中，如图5所示，为一种基于光学传感器水平距离检测的液滴移动装置的结构示意图。图5中，混合溶液检测位置为55，混合溶液检测位置55的附近设置有分析设备，如光谱仪。废液槽为66。液滴融合后会进行反应，等待一段时间使反应充分后，将液滴移动至位置55，此处上方有分析仪器，如光谱仪等对反应后的溶液进行分析并记录数据，之后移动液滴至位置66，该处为废液槽。整个流程结束。

一个具体实施例中，如图6所示，为一种基于光学传感器水平距离检测的液滴移动装置的结构示意图。图6中，第一光传感器110的数量有两个。在一条通路上设置头尾设置两个光传感器，同时对液滴进行检测。预期得到的结果是互补的，即上面那个光传感器检测出液滴远离电极间距D，下面那个光传感器检测出液滴拉近电极间距D。凡是利用光传感器测算距离变化，来进行液滴定位的方案，都是本方案的演化方案。

需要说明的是，在本文中，诸如“第一”和“第二”等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

以上所述仅是本申请的具体实施方式，使本领域技术人员能够理解或实现本申请。对这些实施例的多种修改对本领域的技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本申请的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本申请将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所申请的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种基于光学传感器水平距离检测的液滴移动装置，其特征在于，包括光传感器、驱动电极集合和控制组件；

所述光传感器，用于采集液滴和所述光传感器之间的距离，根据所述距离，获得所述液滴在所述驱动电极集合中的位置信息，将所述位置信息发送至所述控制组件；

所述控制组件，用于接收所述光传感器发送的所述位置信息，根据所述位置信息，控制所述驱动电极集合中的各个驱动电极打开或关闭，以使所述液滴在所述驱动电极集合的表面移动。

2.根据权利要求1所述的一种基于光学传感器水平距离检测的液滴移动装置，其特征在于，所述光传感器包括第一光传感器和第二光传感器，所述驱动电极集合包括第一路驱动电极和第二路驱动电极；所述第一路驱动电极和所述第二路驱动电极存在共同的一个驱动电极，将所述共同的一个驱动电极作为汇集电极；

所述第一光传感器，用于采集第一液滴和所述第一光传感器之间的第一距离，根据所述第一距离，获得所述第一液滴在所述第一路驱动电极中的第一位置信息，将所述第一位置信息发送至所述控制组件；

所述第二光传感器，用于采集第二液滴和所述第二光传感器之间的第二距离，根据所述第二距离，获得所述第二液滴在所述第二路驱动电极中的第二位置信息，将所述第二位置信息发送至所述控制组件；

所述控制组件，用于接收所述第一光传感器发送的所述第一位置信息，接收所述第二光传感器发送的所述第二位置信息，并根据所述第一位置信息，控制所述第一路驱动电极中的各个驱动电极打开或关闭，以使所述第一液滴在所述第一路驱动电极的表面移动，直至所述第一液滴移动至所述汇集电极的表面，根据所述第二位置信息，控制所述第二路驱动电极中的各个驱动电极打开或关闭，以使所述第二液滴在所述第二路驱动电极的表面移动，直至所述第二液滴移动至所述汇集电极的表面，使所述第一液滴和所述第二液滴在所述汇集电极的表面混合。

3.根据权利要求2所述的一种基于光学传感器水平距离检测的液滴移动装置，其特征在于，所述控制组件，还用于在所述第一液滴和所述第二液滴在所述汇集电极的表面混合之后，控制所述第一路驱动电极中的各个驱动电极打开或关闭，以使混合后的液滴在所述第一路驱动电极的表面背离所述汇集电极移动预设距离，再重新移动至所述汇集电极的表面，或者，控制所述第二路驱动电极中的各个驱动电极打开或关闭，以使混合后的液滴在所述第二路驱动电极的表面背离所述汇集电极移动预设距离，再重新移动至所述汇集电极的表面。

4.根据权利要求3所述的一种基于光学传感器水平距离检测的液滴移动装置，其特征在于，所述控制组件，还用于在所述混合后的液滴重新移动至所述汇集电极的表面后，发送检测指令至目标光传感器，所述目标光传感器包括所述第一光传感器和所述第二光传感器中的至少一个；

所述目标光传感器，用于接收所述控制组件发送的所述检测指令，根据所述检测指令，采集所述混合后的液滴和所述目标光传感器之间的第三距离，获取混合前的液滴和所述目标光传感器之间的第四距离，所述混合前的液滴为所述第一液滴或所述第二液滴，将所述第三距离和所述第四距离发送至所述控制组件；

所述控制组件，还用于接收所述目标光传感器发送的所述第三距离和所述第四距离，并根据所述第三距离和所述第四距离，判断所述第一液滴和所述第二液滴是否混合成功。

5.根据权利要求2所述的一种基于光学传感器水平距离检测的液滴移动装置，其特征在于，所述第一光传感器，还用于在所述第一液滴处于初始位置时，采集所述第一液滴和所述第一光传感器的当前位置之间的第五距离，以所述第一光传感器的当前位置为中心，将所述第一光传感器在与接触平面垂直的平面上以预设间距移动，所述接触平面为所述第一液滴和所述第一路驱动电极接触的表面，并在移动后重新采集所述第一液滴和所述第一光传感器的位置之间的第五距离，将所述第五距离最小对应的所述第一光传感器的位置为中心，将所述预设间距按照预设规则减少后，返回执行将所述第一光传感器在与接触平面垂直的平面上以预设间距移动的步骤，直至执行次数等于预设次数时，将所述第一光传感器的位置作为所述第一光传感器的最终位置。

6.根据权利要求5所述的一种基于光学传感器水平距离检测的液滴移动装置，其特征在于，所述第一光传感器，还用于在确定所述第一光传感器的最终位置后，在所述第一液滴处于初始位置时，采集所述第一液滴和所述第一光传感器的最终位置之间的初始距离，将实际测量距离减去所述初始距离得到的差值，作为所述第一距离。

7.根据权利要求6所述的一种基于光学传感器水平距离检测的液滴移动装置，其特征在于，所述第一光传感器，还用于在所述第一液滴移动至所述初始位置的相邻驱动电极的表面时，采集所述第一距离，获取所述第一路驱动电极中各个驱动电极的电极间距，将所述电极间距减去所述第一距离得到的差值，作为环境补偿值，将所述第一距离加上所述环境补偿值得到的和，作为所述第一距离。

8.根据权利要求7所述的一种基于光学传感器水平距离检测的液滴移动装置，其特征在于，所述第一光传感器，还用于在所述电极间距减去所述第一距离得到的差值大于预设值时，发送重新移动指令至所述控制组件；

所述控制组件，还用于接收所述第一光传感器发送的所述重新移动指令，控制所述第一路驱动电极中的各个驱动电极打开或关闭，以使所述第一液滴在所述第一路驱动电极的表面重新移动。

9.根据权利要求8所述的一种基于光学传感器水平距离检测的液滴移动装置，其特征在于，所述第一光传感器，还用于在所述第一液滴的移动过程中，根据本次测量的所述第一距离、上次测量的第一距离以及设置的第一液滴移动方向，判断所述第一液滴是否移动成功，在确定所述第一液滴没有移动成功时，发送重新移动指令至所述控制组件。

10.根据权利要求4所述的一种基于光学传感器水平距离检测的液滴移动装置，其特征在于，所述控制组件，还用于在确定所述第一液滴和所述第二液滴混合成功后，控制所述第一路驱动电极中的各个驱动电极打开或关闭，以使混合后的液滴在所述第一路驱动电极的表面，背离所述第一光传感器移动至混合溶液检测位置，在预设时长后移动至废液槽，或者，控制所述第二路驱动电极中的各个驱动电极打开或关闭，以使混合后的液滴在所述第二路驱动电极的表面，背离所述第二光传感器移动至混合溶液检测位置，在预设时长后移动至废液槽。

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