JP2003092749A

JP2003092749A - 実験管理システム

Info

Publication number: JP2003092749A
Application number: JP2001284770A
Authority: JP
Inventors: Hidehiko Takeda; 英彦武田
Original assignee: Yutaka Electronics Ind Co Ltd
Current assignee: Yutaka Electronics Ind Co Ltd
Priority date: 2001-09-19
Filing date: 2001-09-19
Publication date: 2003-03-28

Abstract

(57)【要約】【課題】各種研究室で使用されると好適な利便性の高
い実験管理システムを提供する。【解決手段】実験の状況が撮像カメラ１で撮像され、
実験の状況に関するデータがデータ採取装置７で採取さ
れ、遠隔地に存在するモニタ用端末２に撮像カメラ１が
撮像した画像及びデータ採取装置７が採取したデータが
ネットワーク３を介して送信装置４で送信される。ネッ
トワーク３はインターネットであり、送信装置４はサー
バコンピュータ４０より成る。データ採取装置７は、実
験において予め登録されている変化が生じたかを判断部
７１で判断し、変化が生じたと判断した場合、信号発生
部７２がトリガー信号を発生させ、モニタ用端末２にリ
アルタイムで送信する。撮像カメラ１は、実験器具又は
実験装置を操作するロボット６も撮像し、ロボット６の
画像はネットワーク３を介してモニタ用端末２に送ら
れ、ロボット６は遠隔操作される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本願の発明は、大学や各種研
究機関、企業の研究所等において好適に使用される実験
管理システムに関するものである。

【０００２】

【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】大学や
各種研究機関、企業の研究所等では、新技術や新製品の
研究開発のため、各種の実験が盛んに行われている。研
究室における実験は、短い時間で終了するものもある
が、化学実験等では、数時間以上の長い時間を要するも
のも多い。このような場合、実験器具の前に長時間待機
していければならず、面倒なことも多い。例えば、ある
長い時間かかって発生する化学的変化を確認する実験の
場合、その化学的変化がどの程度の時間経過した際に発
生したかを記録するため、長時間実験器具の前に待機し
ていなければならない。従って、忙しい研究者にとって
は不都合である。アルバイト等を実験助手として雇って
待機させることが多いが、人件費がかかってしまう問題
がある。また、試料を変更したり、実験器具の配置を変
えたりする場合も、一度研究室に戻って行わなければな
らず、面倒である。本願の発明は、かかる課題を解決す
るためになされたものであり、各種研究室で使用される
と好適な利便性の高い実験管理システムを提供する技術
的意義を有するものである。

【０００３】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本願の請求項１記載の発明は、実験の状況を撮像す
る撮像カメラと、実験の状況に関するデータを採取する
データ採取装置と、実験が行われる場所から離れた遠隔
地に存在するモニタ用端末に撮像カメラが撮像した実験
の状況の画像及びデータ採取装置が採取したデータをネ
ットワークを介して送信する送信装置とから成る実験管
理システムであって、前記データ採取装置は、実験にお
いて予め登録されている変化が生じたかどうかを判断す
る判断部と、予め登録されている変化が生じたと判断部
が判断した場合に所定のトリガー信号を発生させる信号
発生部とを含んでおり、前記送信装置は、信号発生部が
トリガー信号を発生させた際、予め登録されている変化
が生じたことを前記モニタ用端末又は別の端末にリアル
タイムで送信するようになっているという構成を有す
る。また、上記課題を解決するため、請求項２記載の発
明は、前記請求項１の構成において、実験器具又は実験
装置を操作するロボットを備えており、前記撮像カメラ
は、このロボットも撮像するものであり、前記送信装置
は、前記モニタ用端末又は別の端末に前記撮像カメラが
撮像したロボットの画像を前記ネットワーク又は別のネ
ットワークを介して送信できるものであり、ロボット
は、モニタ用端末又は別の端末から送信されたデータに
より遠隔操作されるものであるという構成を有する。ま
た、上記課題を解決するため、請求項３記載の発明は、
前記請求項１又は２の構成において、前記ロボットは、
自走機構と、周囲に存在する部材との関係から相対的に
自己の位置を検出する位置検出装置を備えているという
構成を有する。また、上記課題を解決するため、請求項
４記載の発明は、前記請求項１、２又は３の構成におい
て、前記ネットワークは、インターネットであるという
構成を有する。

【０００４】

【発明の実施の形態】以下、本願発明の実施の形態（以
下、実施形態）について説明する。図１は、本願発明の
第一の実施形態の実験管理システムの概略構成を示す図
である。図１に示す実験管理システムは、実験の状況を
撮像する撮像カメラ１と、実験が行われる場所から離れ
た遠隔地に存在するモニタ用端末２と、撮像カメラ１が
撮像した実験の状況の画像をネットワーク３を介してモ
ニタ用端末２に送信する送信装置４とから成っている。

【０００５】図１において、研究室内には、必要な実験
器具５が設けられている。この実施形態では、化学反応
実験等の化学的実験の管理を行うことが想定されてい
る。従って、実験器具５は、この種のものである。モニ
タ用端末２としては、携帯型の情報端末が想定されてお
り、典型的にはノートパソコンである。撮像カメラ１
は、このような実験器具５による実験の状況を常時撮像
するようになっている。撮像カメラ１としては、ＣＣＤ
を使用したデジタルビデオカメラであり、システムの稼
働中、常時動作するようになっている。

【０００６】本システムは、サーバコンピュータ４０を
有しており、送信装置４はこのサーバコンピュータ４０
によって構成されている。本システムでは、ネットワー
ク３としてはインターネットが想定されている。従っ
て、送信装置４は、サーバコンピュータ４０及びネット
ワーク３を介して画像を送信するようになっている。サ
ーバコンピュータ４０は、撮像カメラ１からのデータを
入力させるインターフェース４１、画像処理プログラム
が実行されるプロセッサ４２、画像データを一時的に蓄
積するバッファメモリ４３、バッファメモリ４３からデ
ータにより逐次更新される出力用メモリ４４、ネットワ
ーク３に接続するためのＴＣＰ／ＩＰインターフェース
４５等を備えている。

【０００７】撮像カメラ１が捉えた実験の状況の画像
は、不図示のＡＤ変換器を介して送信装置４に送られ
る。送信装置４では、インターフェース４１を介して入
力されたデータが画像処理プログラムで処理され、撮像
カメラ１の読み出し周期に相当する周期でバッファメモ
リ４３に記憶される。バッファメモリ４３にすべてのピ
クセルのデータが蓄積されると、バッファメモリ４３の
データは、一括して出力用メモリ４４に送られて記憶さ
れる。そして、出力用メモリ４４のデータは、バッファ
メモリ４３から送られる画像データにより、同じ周期で
更新される。

【０００８】また、本システムは、撮像カメラ１が撮像
した画像をデータベース化して保存するデータベース手
段を備えている。データベース手段は、サーバコンピュ
ータ４０に設けられたハードディスク４６及びソフトウ
ェアとしてのデータベース管理システム（以下、ＤＢＭ
Ｓ）４７１等から構成されている。サーバコンピュータ
４０は、出力用メモリ４４に記憶される画像データを一
定時間毎に時系列的な画像データのファイルとして保存
する画像保存プログラム４７２を有している。また、ハ
ードディスク４６には、ＤＢＭＳ４７１によって管理さ
れるデータベースファイル（以下、ＤＢＦ）４７３が設
けられている。画像保存プログラム４７２は、一定の周
期毎に出力用メモリ４４から画像データを読み出し、そ
の時刻とともにＤＢＦ４７３に記録する。ＤＢＦ４７３
は、例えば１時間の画像データを一つのファイルとし、
それらが多数データベース化されてハードディスク４６
に保存されている。尚、出力用メモリ４４からの画像デ
ータの読み出しを、前記撮像カメラ１の読み出し周期と
同じにし、いわゆる動画を保存する場合もある。

【０００９】また、出力用メモリ４４にある画像データ
は、モニタ用端末２からのアクセスにより随時読み出さ
れる。サーバコンピュータ４０は、ネットワーク３上で
ＨＴＭＬファイルを配信するいわゆるＷＷＷサーバとし
ても機能するようになっている。ハードディスク４６に
は、不図示のＷＷＷサーバソフト、画像送信要求画面用
ファイル４７４及び画像送信用ＣＧＩプログラム４７５
等がインストールされている。また、モニタ用端末２に
は、ブラウザ即ちＨＴＭＬファイルの表示が可能な閲覧
ソフトがインストールされている。

【００１０】モニタ用端末２は、ＷＷＷサーバの下位デ
ィレクトリにある画像送信要求画面用ファイル４７４の
ＵＲＬにアクセスし、画像送信要求画面をモニタ用端末
２に表示する。画像送信要求画面には、パスワード等の
入力の他、「リアルタイム送信」と「撮影済みデータ送
信」のいずれかを選ばせる入力欄を有している。パスワ
ードの入力の後、「リアルタイム送信」を選んで送信ボ
タンをクリックすると、画像送信用ＣＧＩプログラム４
７５は、出力用メモリ４４にある画像データをそのまま
モニタ用端末２に送って表示する。また、「撮影済みデ
ータ送信」を選ぶ場合には、撮影日時を特定するデータ
を入力するようになっており、これらが入力されて送信
ボタンがクリックされると、画像送信用ＣＧＩプログラ
ム４７５は、撮影日時を検索キーにしてＤＢＦ４７３を
検索する。そして、該当する日時の画像データをモニタ
用端末２に送って表示する。これは、静止画の場合もあ
るし、動画の場合もある。

【００１１】また、本システムの大きな特徴点は、実験
器具５の操作を行うロボット６が設けられており、撮像
カメラ１を兼用しながらモニタ用端末２からロボット６
を遠隔操作可能なものである点である。以下、この点に
ついて説明する。ロボット６としては、多関節型のシン
グルアームタイプのものが使用される。ロボット６は先
端に実験器具５の保持及びリリースが可能なグリップ部
を有している。ロボット６の使い方としては、例えば、
試料の交換が挙げられる。試料を入れた試験管をロボッ
ト６で保持しながら交換するなどの使い方である。ロボ
ット６は、アームの伸縮、アームの垂直な軸の周りの回
転、アームの上下動等を行うものである。ロボット６は
比較的小型のものでよく、アームの先端が位置すること
が可能な範囲である動作範囲は、水平面上で最大１ｍ〜
２ｍ程度の幅であり、垂直方向でも同程度である。

【００１２】撮像カメラ１は、試料の状態を観察するた
めの撮像の他、ロボット６の遠隔操作のための撮影も行
えるようになっている。撮像カメラ１は、姿勢制御機構
１１を有している。姿勢制御機構１１は、不図示のイン
ターフェースを介してネットワーク３に接続されてい
る。また、ロボット６も、不図示のインターフェースを
介してネットワーク３に接続されている。一方、モニタ
用端末２には、撮像カメラ１の姿勢を制御する不図示の
カメラ制御プログラムと、ロボット６の動作を制御する
不図示のロボット制御プログラムがインストールされて
いる。モニタ用端末２は、カメラ制御プログラムを起動
させ、試料の観察を行う場合には、試料を定点観察する
位置に撮像カメラ１の姿勢を制御する。また、撮像カメ
ラ１のズーム機構もモニタ用端末２によって制御される
ようになっており、試料の観察の場合には、試料を拡大
して撮像する。

【００１３】また、ロボット６の遠隔操作を行う場合に
は、カメラ制御プログラムは、撮像カメラ１をロボット
６の撮像が可能な姿勢及び倍率にする。そして、ロボッ
ト制御プログラムを起動させ、ロボット６を動作させ
る。ロボット６の動作には、マニュアルとオートがあ
る。マニュアルの場合には、撮像カメラ１が撮影するロ
ボット６の画像を見ながらモニタ用端末２から入力を行
ったロボット６を動作させる。また、オートの場合に
は、基本的には入力は不要であるが、ロボット６に動作
を覚え込ませるティーチングが予め必要である。即ち、
ロボット６をマニュアルで動作させ、同じ動作を繰り返
すよう、動作位置の情報等をロボット６の記憶部に記憶
させる。本実施形態では、ティーチングも、撮像カメラ
１及びモニタ用端末２により遠隔操作により行えるの
で、便利である。

【００１４】尚、ロボット６が何らかの事情で動作エラ
ーになった場合も、遠隔操作により復帰動作が行えるよ
うになっている。ロボット６は、動作エラーになると、
エラー発生をネットワーク３を介してモニタ用端末２に
送信するようになっている。これは、後述するのと同様
に電子メールの形でも良い。エラー発生が送信される
と、利用者は、撮像カメラ１によりロボット６を撮像し
てモニタ用端末２に送り、ロボット６を観察しながら、
マニュアル操作または復帰動作プログラムを実行し、ロ
ボット６をスタンバイの姿勢に戻す。そして、ティーチ
ング等の所要の操作を行って動作を再開させる。

【００１５】本システムの別の大きな特徴点の一つは、
実験の状況に関するデータを採取するデータ採取装置７
が設けられており、データ採取装置７が採取したデータ
により一定の変化が生じたと判断された場合、その旨が
送信装置４によってモニタ用端末２に送信されるように
なっている点である。以下、この点について説明する。
本システムにおけるデータ採取装置７は、実験中の試料
の状態を示す所定のデータを抽出するものである。デー
タ採取装置７は、実験の内容や監視すべき試料の状態等
に従って、任意に構成される。データの例としては、試
料の吸光度や蛍光等の光学的な状態を示すもの、電気伝
導度等の電気的状態を示すものなどが挙げられる。

【００１６】データ採取装置７は、実験において予め登
録されている変化が生じたかどうかを判断する判断部７
１と、予め登録されている変化が生じたと判断部７１が
判断した場合に所定のトリガー信号を発生させる信号発
生部７２とを含んでいる。具体的に説明すると、例え
ば、ある化学反応の実験において、反応がある段階（以
下、臨界段階と呼ぶ）に達した際、試料の吸光度が急激
に変化するとする。データ抽出装置は、実験中の試料に
所定の波長の光を常時照射しており、試料を透過した光
の強度を常時測定している。判断部７１には、通常の状
態の光の強度が参照値として予め入力されており、判断
部７１は、測定された光の強度を参照値と常時比較す
る。参照値との差異が一定以下であれば、臨界段階には
無いと判断し、差異がある一定以上に達した場合、臨界
段階に達したと判断する。

【００１７】信号発生部７２は、判断部７１において臨
界段階に達したと判断された場合、トリガー信号を発生
させる。信号発生部７２は、送信装置４に送信を指示す
るものであり、送信装置４の構成に従って適宜構成され
る。トリガー信号は、瞬間的に大きな電圧または電流を
発生させるものであったり、接点の開閉を行うものであ
ったり、送信装置４の論理回路の一方に入力されるもの
であったりする。判断部７１や信号発生部７２は、市販
のコンパレータまたはオペアンプＩＣを使って適宜構成
できるので、詳細な説明は省略する。

【００１８】サーバコンピュータ４０は、送信装置４の
別の機能、即ち、予め登録されている変化が実験中に生
じたこと（以下、登録状態変化と呼ぶ）をモニタ用端末
２にリアルタイムで送信する機能も実現するものであ
る。具体的に説明すると、図１に示すようにデータ採取
装置７は、信号線７３によってサーバコンピュータ４０
に接続されている。信号線７３としては、ＲＳ２３２Ｃ
ケーブルのような汎用のもので良い。本実施形態では、
登録状態変化の発生は、ネットワーク３を介して電子メ
ールの形でモニタ用端末２に送信されるようになってい
る。サーバコンピュータ４０のハードディスク４６に
は、電子メールの送信を自動的に行う自動送信プログラ
ム４７６がインストールされている。

【００１９】サーバコンピュータ４０は、本システムの
稼働中、自動送信プログラム４７６を常時起動させてい
る。自動送信プログラム４７６は、信号線７３が接続さ
れたインターフェースのポートを常時モニタしており、
トリガー信号が入力されると、所定の内容の電子メール
を予め登録されたメールアドレスに送信するようになっ
ている。サーバコンピュータ４０のハードディスク４６
には、設定用プログラム４７７及び設定ファイル４７８
が記憶されている。設定用プログラム４７７は、送信さ
れるメールの内容及び送信先アドレスを自由に設定する
プログラムである。本システムの利用者は、登録状態変
化が生じた際にメールによる送信をして欲しい内容と送
信先を入力し、設定ファイル４７８に予め登録する。

【００２０】次に、本システムの全体の動作を概略的に
説明する。本システムの利用者は、実験器具５を所要の
状態に整えるとともに、撮像カメラ１及びロボット６を
セットし、実験を開始する。その後は、利用者は、実験
器具５の付近にいる必要はなく、モニタ用端末２を持参
しながら、自由に外出できる。試料は、撮像カメラ１に
よって常時撮像され、前述したようにその画像はデータ
ベース化されてＤＢＦ４７３に保存される。また、試料
の状態を示す所定のデータがデータ採取装置７によって
採取され、登録状態変化が生じたかどうか判断される。
登録状態変化が生じたと判断されると、それがサーバコ
ンピュータ４０によってモニタ用端末２に送信される。
利用者は、この送信を確認した後、撮像カメラ１による
画像をチェックし、登録状態変化が試料に生じたことを
目視により確認する。そして、実験室に戻る必要があれ
ば、すぐに戻って必要な措置を取る。もしくは、必要に
応じて、ロボット６を遠隔操作して試料の交換等を行
う。

【００２１】本システムによれば、実験の状況が撮像カ
メラ１によって撮像され、遠隔地にいる利用者にリアル
タイムで送信されるので、実験器具５の前で常時監視し
ている必要がなく、利便性が高い。また、実験器具５の
操作がロボット６で行える上、そのロボット６も遠隔操
作できるので、この点でさらに利便性が高い。その上、
実験状況に関するデータが採取され、監視すべき変化が
生じたことがモニタ用端末２に送信されるので、実験室
に戻る等の所要の措置を最適のタイミングで講ずること
ができ、この点でさらに利便性が高い。

【００２２】次に、本願発明の第二の実施形態の実験管
理システムについて説明する。図２は、本願発明の第二
の実施形態の実験管理システムの概略構成を示す図であ
る。図２に示すシステムの大きな特徴点は、一つのロボ
ット６が、複数の実験装置の操作に兼用される点であ
る。具体的に説明すると、図２に示すように、一つの研
究室内に例えば三つの実験装置Ａ，Ｂ，Ｃが設けられて
いる。各実験装置Ａ，Ｂ，Ｃは、幾つかの実験器具５か
ら成るものであって、異なる実験を行うものである場合
もあるし、同じ実験を行うものである場合もある。

【００２３】また、図２に示すシステムは、前述したも
のと同様に、実験の状況を撮像する撮像カメラ１と、実
験が行われる場所から離れた遠隔地に存在するモニタ用
端末２に撮像カメラ１が撮像した実験の状況の画像をネ
ットワーク３を介して送信する送信装置４と、実験の状
況に関するデータを採取するデータ採取装置７とが備え
られている。これらの装置の構成は、前述した実施形態
と基本的に同様である。

【００２４】ロボット６は、前述したものと同様に多関
節アームを備えたものであるが、自走機構６１を備えた
点と、周囲に存在する部材との関係から相対的に自己の
位置を検出する位置検出装置６２を備えている点が異な
っている。自走機構６１は、充電式のバッテリーを動力
源とするものであり、自走式の無人フォークリフト等に
用いられるものと同様である。位置検出装置６２には、
周囲に存在する部材との距離をレーザー干渉計で計測し
ながら自己の位置を検出するものが採用できる。即ち、
位置検出装置６２は、レーザー発振器と、レーザー発振
器から発振されたレーザービームの反射光と内部光との
干渉により距離を計測する干渉計と、干渉計の計測結果
から、ロボット６の相対的位置を算出する演算処理部と
から主に構成されている。このような自走機構６１及び
位置検出装置６２としては、村田機械株式会社製のＴｅ
ａｃｈ−Ｉｎ（商品名）に搭載されているものと同様の
ものを採用することが可能である。

【００２５】ロボット６の制御について、以下に説明す
る。ロボット６の制御は、前述した実施形態と同様に、
ネットワーク３を介したモニタ用端末２からの遠隔操作
により行われる。この際、ロボット６には、どの実験装
置Ａ，Ｂ，Ｃに対して動作するかが指定される。各実験
装置Ａ，Ｂ，Ｃについて、動作のスタンバイ位置の座標
が指定されている。この座標は、実験室のある基準とな
る点に対して指定されている。

【００２６】より具体的に説明すると、図２において、
実験室において、各実験装置Ａ，Ｂ，Ｃが並んだ水平方
向をＸ方向とし、Ｘ方向に垂直な水平方向をＹ方向とす
る。実験室は、壁がＸＹ方向に沿った長方形の形状であ
るとする。図２において、実験室は、三つの実験装置
Ａ，Ｂ，Ｃが並んだ領域と、この領域と並行に延びる通
路部分から成る。通路部分は、Ｘ方向に長い長方形であ
り、ロボット６がＸ方向に移動する際は、この通路部分
を通る。前述した実験室の基準となる点（以下、基準
点）は、この通路部分の中央に設定されているとする。
そして、ロボット６は、通路部分を通る際、ロボット６
の中心軸（ロボット６の中心を通る鉛直な軸）が、基準
点を通りＸ方向に長い線上を移動するものとする。

【００２７】ロボット６は、Ｙ方向に沿った壁面にレー
ザーを照射し、その反射光によりその壁面までの距離を
計測してＸ方向における位置を検出する。また、三つの
実験装置Ａ，Ｂ，Ｃが並んだ側とは反対側の壁面にレー
ザーを照射し、その反射光により壁面までの距離を計算
してＹ方向における位置を検出する。これらの位置は、
基準点を原点する水平面内での座標である。モニタ用端
末２から、ある実験装置Ａ，Ｂ，Ｃに対して動作するよ
う指示があった場合、その実験装置Ａ，Ｂ，Ｃのスタン
バイ位置までロボット６は移動する。スタンバイ位置
は、基準点に対してＸ方向に○○ｍｍ、Ｙ方向に□□ｍ
ｍというように指定されており、この距離だけロボット
６は移動する。その後の動作は、前述した第一の実施形
態と同様である。撮像カメラ１を動作させてロボット６
の画像を見ながらマニュアルで遠隔操作したり、ティー
チングしてオート動作させる。

【００２８】本実施形態では、送信装置４を構成するサ
ーバコンピュータ４０は一つであり、各実験装置Ａ，
Ｂ，Ｃに兼用されている。サーバコンピュータ４０は、
各撮像カメラ１からの画像データを各々専用のポートに
入力させている。また、撮影済みの画像データは、実験
装置Ａ，Ｂ，Ｃ毎に異なったＤＢＦ４７３に記憶され
る。さらに、ハードディスク４６にインストールされた
画像送信要求画面用ファイル４７４によりモニタ用端末
２に表示される画像送信要求画面には、実験装置Ａ，
Ｂ，Ｃを選択する入力欄がある。画像送信要求画面での
入力により実験装置Ａ，Ｂ，Ｃが選択されると、画像送
信用ＣＧＩプログラム４７５は、「リアルタイム送信」
の場合には、該当する実験装置Ａ，Ｂ，Ｃのポートから
の画像データを送信し、「撮影済みデータ送信」の場合
には、該当する実験装置Ａ，Ｂ，Ｃの画像データのＤＢ
Ｆ４７３を開き、指定された日時の画像データを送信す
る。尚、撮像カメラ１については、各々の実験装置Ａ，
Ｂ，Ｃに専用で設けられている。

【００２９】また、前述した登録状態変化が発生した旨
を送信する機能についても、一つのサーバコンピュータ
４０によって兼用されている。まず、データ採取装置７
は、各実験装置Ａ，Ｂ，Ｃにそれぞれ設けられており、
それらの信号発生部７２は、サーバコンピュータ４０の
異なるポートにパラレルに接続されている。サーバコン
ピュータ４０のハードディスク４６内の設定ファイル４
７８には、実験装置Ａ，Ｂ，Ｃそれぞれについて登録状
態変化が発生した旨の連絡する内容のメール本文が記憶
されている。つまり、「実験装置Ａにおいて、○○が発生しました。」「実験装置Ｂにおいて、□□が発生しました。」「実験装置Ｃにおいて、△△が発生しました。」というようなメール本文である。

【００３０】自動送信プログラム４７６は、各データ採
取装置７が接続されたポートからの入力を常に監視して
おり、入力があると、そのポートに対応したメール本文
を読み出して電子メール送信するようになっている。
尚、撮像カメラ１は、各々の実験装置Ａ，Ｂ，Ｃにそれ
ぞれ設けられているが、撮像カメラ１についても、兼用
する場合がある。尚、各撮像カメラ１には、同様に姿勢
制御機構（図２中不図示）が設けられており、各撮像カ
メラ１はネットワーク３を介してモニタ用端末２によっ
て制御されるようになっている。

【００３１】本実施形態のシステムの動作について、以
下に説明する。利用者は、各実験装置Ａ，Ｂ，Ｃ又はい
ずれかの実験装置Ａ，Ｂ，Ｃにおいて実験を開始し、そ
の実験の状況を撮像カメラ１で撮像する。また、その実
験装置Ａ，Ｂ，Ｃのデータ採取装置７を動作させ、実験
の状況に関するデータの採取も並行して行う。そして、
その実験装置Ａ，Ｂ，Ｃから離れた場所でモニタ用端末
２により画像データを受信して観察する。また、必要に
応じて、過去の撮影済みデータを検索し、任意の日時の
画像データをチェックする。

【００３２】そして、ある実験装置Ａ，Ｂ，Ｃにおける
実験において、登録状態変化が生ずると、サーバコンピ
ュータ４０がその旨を伝える電子メールをモニタ用端末
２に送信する。利用者は、電子メールを読んで確認し、
撮像カメラ１による画像をチェックし、目視による確認
や実験室に戻る等の必要な措置を取る。また、必要に応
じて、前述したようにロボット６を遠隔操作で制御し、
試料の交換等を行う。

【００３３】本実施形態のシステムによれば、前述した
第一の実施形態の効果に加え、一つのロボット６が複数
の実験装置Ａ，Ｂ，Ｃに対して動作可能なので、ロボッ
ト６を兼用することができ、コスト上のメリットが大き
い。また、ロボット６が、自走式であって位置検出装置
６２を備えているので、指定された実験装置Ａ，Ｂ，Ｃ
に対して動作する位置にロボット６自らが移動すること
ができ、利用者がいちいちロボット６を移動させる必要
がない。この点で、さらに利便性の高いシステムとなっ
ている。

【００３４】上記各実施形態において、ネットワーク３
としては、インターネットが採用された。これは、別途
ネットワークを構築することが不要であり、導入が容易
であり、ランニングコストも安く済むからである。とは
いえ、インターネット以外のネットワーク（イーサネッ
ト（登録商標）のような内部ネットワーク等）でも良
い。また、モニタ用端末２としては、ノートパソコンの
他、デスクトップ型のパソコンでもよい。また、画像デ
ータの受信及び表示が可能なものであれば、携帯電話や
ＰＤＡ(Personal Data Assistant)でも良い。尚、画像
データ等の送信先とは別の端末に登録状態変化を送信す
る場合もある。例えば画像データの受信及び表示はノー
トパソコンで行い、登録状態変化の発生の旨の電子メー
ル受信は携帯電話で行う、というような場合である。ま
た、実験の状況はリアルタイムで送信されるが、これ
は、実験の状況をそのまま遠隔地で観察することが可能
であるという程度の意味であり、実験が進行している瞬
間とそれを観察している瞬間との間に物理的な意味で全
く時間差が無いことを意味するものではない。各機器で
の処理やネットワーク３上での送信にはある程度の時間
を要するし、実験の観察に問題の無い範囲でタイムラグ
をおいて観察する場合もある。このような場合も、「リ
アルタイムでの送信」の概念に含まれる。

【００３５】

【発明の効果】以上説明した通り、本願の請求項１記載
の発明によれば、実験の状況が撮像カメラによって撮像
され、遠隔地にいる利用者にリアルタイムで送信される
ので、実験器具の前で常時監視している必要がなく、利
便性が高い。また、実験状況に関するデータが採取さ
れ、監視すべき変化が生じたことがモニタ用端末に送信
されるので、実験室に戻る等の所要の措置を最適のタイ
ミングで講ずることができ、この点でさらに利便性が高
い。また、請求項２記載の発明によれば、上記効果に加
え、実験器具の操作がロボットで行える上、そのロボッ
トも遠隔操作できるので、この点でさらに利便性が高
い。また、請求項３記載の発明によれば、上記効果に加
え、一つのロボットが複数の実験装置に対して動作可能
なので、ロボットを兼用することができ、コスト上のメ
リットが大きい。また、ロボットが、自走式であって位
置検出装置を備えているので、指定された実験装置に対
して動作する位置にロボット自らが移動することがで
き、利用者がいちいちロボットを移動させる必要がな
い。この点で、さらに利便性の高いシステムとなってい
る。また、請求項４記載の発明によれば、上記効果に加
え、インターネットを使用するので、別途ネットワーク
を構築することが不要である。従って、導入が容易であ
り、ランニングコストも安く済む。

【図面の簡単な説明】

【図１】本願発明の第一の実施形態の実験管理システム
の概略構成を示す図である。

【図２】本願発明の第二の実施形態の実験管理システム
の概略構成を示す図である。

【符号の説明】

１撮像カメラ２モニタ用端末３ネットワーク４送信装置４０サーバコンピュータ４２プロセッサ４３バッファ用メモリ４４出力用メモリ４６ハードディスク５実験器具６ロボット６１自走機構６２位置検出装置７データ採取装置７１判断部７２信号発生部

フロントページの続きＦターム(参考） 3C007 AS14 BS10 CS08 HS09 JS07 JU12 JU14 JU17 KS18 KS36 KT01 KT06 KV11 KX02 MT15 WA17 5C022 AA01 AB65 AC01 AC11 AC69 CA00 5C054 CC05 CD04 CG08 CH02 DA06 EA01 FA09 FE23 FF06 HA19

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】実験の状況を撮像する撮像カメラと、実
験の状況に関するデータを採取するデータ採取装置と、
実験が行われる場所から離れた遠隔地に存在するモニタ
用端末に撮像カメラが撮像した実験の状況の画像及びデ
ータ採取装置が採取したデータをネットワークを介して
送信する送信装置とから成る実験管理システムであっ
て、前記データ採取装置は、実験において予め登録されてい
る変化が生じたかどうかを判断する判断部と、予め登録
されている変化が生じたと判断部が判断した場合に所定
のトリガー信号を発生させる信号発生部とを含んでお
り、前記送信装置は、信号発生部がトリガー信号を発生
させた際、予め登録されている変化が生じたことを前記
モニタ用端末又は別の端末にリアルタイムで送信するよ
うになっていることを特徴とする実験管理システム。
【請求項２】実験器具又は実験装置を操作するロボッ
トを備えており、前記撮像カメラは、このロボットも撮
像するものであり、前記送信装置は、前記モニタ用端末
又は別の端末に前記撮像カメラが撮像したロボットの画
像を前記ネットワーク又は別のネットワークを介して送
信できるものであり、ロボットは、モニタ用端末又は別
の端末から送信されたデータにより遠隔操作されるもの
であることを特徴とする請求項１記載の実験管理システ
ム。
【請求項３】前記ロボットは、自走機構と、周囲に存
在する部材との関係から相対的に自己の位置を検出する
位置検出装置を備えていることを特徴とする請求項１又
は２記載の実験管理システム。
【請求項４】前記ネットワークは、インターネットで
あることを特徴とする請求項１、２又は３記載の実験管
理システム。