JP2017023024A

JP2017023024A - 処理方法、動作指令生成装置、コンピュータプログラム及び処理システム

Info

Publication number: JP2017023024A
Application number: JP2015143352A
Authority: JP
Inventors: 英治木原; Eiji Kihara; 栄山口; Sakae Yamaguchi; 幸平宮内; Kohei Miyauchi
Original assignee: Yaskawa Electric Corp
Current assignee: Yaskawa Electric Corp
Priority date: 2015-07-17
Filing date: 2015-07-17
Publication date: 2017-02-02
Anticipated expiration: 2035-07-17
Also published as: US10201896B2; JP6550998B2; US20170015000A1

Abstract

【課題】生化学や生物／生命工学の分野において、処理対象に対する処理を行える確実性を向上させることが可能な処理方法を提供する。【解決手段】処理方法は、生化学、生物学及び生命工学のうち少なくとも１つの分野に属する処理を、処理対象に行う処理方法であって、前記処理対象が内壁面に付着した容器を、前記処理対象に対する処理を行うロボットの備える１又は複数のロボットアームにより、移動装置に搬送し、前記移動装置により、前記処理対象を、前記容器の内壁面上の所定の位置に移動させ、前記所定の位置に移動された前記処理対象に対して、前記ロボットアームに把持されたピペットを用いた処理を行う。【選択図】図１

Description

本発明は、処理方法、動作指令生成装置、コンピュータプログラム及び処理システムに関する。

生化学、生物及び生命工学の分野おいて、再現性のある信頼性の高い結果を得るためには、一連の検査や培養、増幅といった処理対象に対してする操作（以降、これらを一まとめにして「実験」と称する。）の個々の作業手順を正確に実行することが必要である。このとき、個々の作業手順を対象の状態に応じて行わなければならない場合がある。

作業手順を対象の状態に応じて行わなければならない場合とは、例えば、容器に収容された処理対象が容器の内壁面に付着するなどして不定の位置にあり、特定の薬液を処理対象上に正確にかけなければならない場合等である。一般に、これら対象の状態に応じた作業は、作業者の技量（いわゆる手技）に依存してなされていた。

本発明は、生化学、生物及び生命工学の分野において、処理対象が容器内の不定の位置にある場合にも、処理対象に対する処理の自動化が可能な処理方法、動作指令生成装置、コンピュータプログラム及び処理システムを提供することをその課題とする。

本発明の一の側面による処理方法は、生化学、生物学及び生命工学のうち少なくとも１つの分野に属する処理を、処理対象に行う処理方法であって、前記処理対象が内壁面に付着した容器を、前記処理対象に対する処理を行うロボットの備える１又は複数のロボットアームにより、移動装置に搬送し、前記移動装置により、前記処理対象を、前記容器の内壁面上の所定の位置に移動させ、前記所定の位置に移動された前記処理対象に対して、前記ロボットアームに把持されたピペットを用いた処理を行う。

また、本発明の別の側面による処理方法において、前記移動装置は、遠心力により、前記処理対象を移動させる装置であってもよい。

また、本発明の別の側面による処理方法において、前記処理は、前記ピペットに収容された液体を前記処理対象にかける処理であってもよい。

また、本発明の別の側面による処理方法において、前記所定の位置は、前記容器と前記容器の蓋をつなぐヒンジに対して定まる位置であってもよい。

また、本発明の別の側面による処理方法において、前記移動装置における前記ヒンジの配置が定まるように、前記容器を前記ロボットアームにより前記移動装置に搬送してもよい。

また、本発明の別の側面による処理方法において、前記移動装置における前記ヒンジの配置を、前記ロボットにより検出し、前記ヒンジの配置を前記ロボットアームにより調整してもよい。

また、本発明の別の側面による動作指令生成装置は、生化学、生物学及び生命工学のうち少なくとも１つの分野に属する処理対象又は前記処理対象が内壁面に付着した容器に対する処理をそれぞれ表し、処理順番が決定された複数の処理シンボルに基づいて、１又は複数のロボットアームで前記処理対象に対する処理を行うロボットを含む制御対象を制御するジョブの集合体である動作指令を生成する動作指令生成装置であって、前記複数の処理シンボルのうち、前記処理対象に液体をかけるジョブを表す第１処理シンボルが存在する場合に、前記第１処理シンボルが表すジョブと、前記複数の処理シンボルのうち前記第１処理シンボルの１つ前の処理順番である第２処理シンボルが表すジョブと、の間に、前記処理対象を移動させる移動ジョブを挿入する挿入部を有し、前記移動ジョブは、移動装置により、前記処理対象を、前記容器の内壁面上の所定の位置に移動させるジョブである。

また、本発明の別の側面によるコンピュータプログラムは、コンピュータを、上述の動作指令生成装置として機能させる。

また、本発明の別の側面による処理システムは、生化学、生物学及び生命工学のうち少なくとも１つの分野に属する処理対象又は前記処理対象が内壁面に付着した容器に対する処理をそれぞれ表し、処理順番が決定された複数の処理シンボルに基づいて、制御対象を制御するジョブの集合体である動作指令を生成する動作指令生成装置と、１又は複数のロボットアームで前記処理対象に対する処理を行い、前記制御対象に含まれるロボットと、前記動作指令に基づいて、前記制御対象を制御するロボット制御装置と、を有し、前記動作指令生成装置は、前記複数の処理シンボルのうち、前記処理対象に液体をかけるジョブを表す第１処理シンボルが存在する場合に、前記第１処理シンボルが表すジョブと、前記複数の処理シンボルのうち前記第１処理シンボルの１つ前の処理順番である第２処理シンボルが表すジョブと、の間に、前記処理対象を移動させる移動ジョブを挿入する挿入部を有し、前記移動ジョブは、移動装置により、前記処理対象を、前記容器の内壁面上の所定の位置に移動させるジョブである。

本発明の実施形態に係る処理システムの物理的な構成を示す概略図である。本発明の実施形態に係る動作指令生成装置の物理的な構成を示す構成ブロック図である。本発明の実施形態に係る動作指令生成装置の機能ブロック図である。本発明の実施形態に係る動作指令生成装置の挿入部において行われる挿入判定処理を示すフローチャートである。本発明の実施形態に係る動作指令生成装置に取得されるプロトコルチャートである。本発明の実施形態に係る処理システムにより行われる処理方法を示すフローチャートである。本発明の実施形態に係る処理システムに含まれるマイクロチューブを示す図である。本発明の実施形態に係る処理システムに含まれる遠心機とマイクロチューブの位置関係を示す図である。

本発明の発明者の知見によれば、生化学、生物及び生命工学における実験では、処理対象が数μｌ程度である場合等、少量である場合には、処理対象がマイクロチューブ等の容器の内壁面上に付着して、その付着位置が実験毎に一定しない場合がある。そのような場合、実験を行う者は、処理対象に薬液等の液体をかける処理を行う際に、容器の内壁面に付着した少量な処理対象の位置を目視で確認して、ピペットを処理対象の上方に位置合わせして、処理対象に液体がかかるように調整するなど、高度な技量が要求される。

このため、かかる処理をロボット等により自動化することはこれまで困難であった。これに対し、処理対象を撮像し、画像処理によりピペット先端の位置合わせを行うようなロボットシステムを構築することも考えられるが、システムコストが高額となるほか、画像処理による画像認識の確実性が問題となるなど、満足のいくものとはならないおそれがある。

そこで、本発明の発明者は、より低コストかつ簡単な制御によって少量な処理対象にピペットを位置合わせすることができ、処理対象に対する処理を行える確実性を向上させることが可能な処理方法、動作指令生成装置、コンピュータプログラム及び処理システムを提供することについて鋭意研究開発を行い、新規かつ独創的な処理方法等を発明するに至った。以下、かかる処理方法等について、実施形態を例示して説明する。

図１は、本発明の実施形態に係る処理システム２００の物理的な構成を示す概略図である。処理システム２００は、生化学、生物学及び生命工学のうち少なくとも１つの分野に属する処理対象又は処理対象が内壁面に付着した容器に対する処理をそれぞれ表し、処理順番が決定された複数の処理シンボルに基づいて、制御対象を制御するジョブの集合体である動作指令を生成する動作指令生成装置１を含む。ここで、複数の処理シンボルは、プロトコルを図示したプロトコルチャートに記載されるものであり、プロトコルの内容を視覚的に表現したシンボルである。プロトコルとは、生化学、生物及び生命工学の分野における、一連の検査や培養、増幅といった処理対象に対してする操作（実験）の作業手順や条件である。プロトコルは、実験について再現性のある結果を得、或いはその実験結果の検証を行う上で必要な情報である。動作指令生成装置１自体は、専用の機器であってもよいが、ここでは一般的なコンピュータを使用して実現されている。すなわち、市販のコンピュータにおいて、当該コンピュータを動作指令生成装置１として動作させるコンピュータプログラムを実行することによりかかるコンピュータを動作指令生成装置１として使用する。かかるコンピュータプログラムは、一般にアプリケーションソフトウェアの形で提供され、コンピュータにインストールされて使用される。当該アプリケーションソフトウェアは、ＣＤ−ＲＯＭやＤＶＤ−ＲＯＭその他のコンピュータ読み取り可能な適宜の情報記録媒体に記録されて提供されてよく、また、インターネット等の各種の情報通信ネットワークを通じて提供されてもよい。あるいは、情報通信ネットワークを通じて遠隔地にあるサーバによりその機能が提供される、いわゆるクラウドコンピューティングにより実現されてもよい。

処理システム２００は、動作指令生成装置１により生成された動作指令に基づいて、制御対象を制御するロボット制御装置２を含む。ロボット制御装置２は、少なくともロボット３を制御対象とする。ロボット３は、多関節の双腕ロボットであり、ロボットアームにより、処理対象に対する処理を行う。ロボット３は、ロボットアームによりピペット４を把持し操作する等、図示しあるいは図示しない実験器具を操作することができる。また、ロボット３は、マイクロチューブ６をチューブラック５から作業場所であるメインラック７に移動させたり、ボルテックスミキサー８や遠心機９等へ移動させたりするなど、図示しあるいは図示しない各種容器を移動させることができる。

本実施形態に係る処理システム２００は、移動装置として遠心機９を含む。遠心機９は、一般に、遠心力を作用させ、比重や密度の差を利用して容器内の収容物を分離する装置であるが、ここでは、マイクロチューブ６を収容した状態で回転することで、遠心力を作用させ、マイクロチューブに収容された処理対象を特定の位置、すなわち回転外側の位置に移動させる装置として用いる。移動装置として遠心機９を採用することで、処理対象に直接触れることなく処理対象を移動することができる。そのため、処理対象に衝撃を加えたり、容器に異物を混入させたりして処理対象を変質させるおそれが少なく、実験を確実に実行することのできる処理システム２００が得られる。なお、移動装置は、容器の内壁面に付着した処理対象を、容器の内壁面上の所定の位置に移動させるものであればどのような装置でもよい。例えば、処理対象が磁力や静電気力の作用を受けるものである場合、移動装置として磁力や静電気力により処理対象を移動させるものを採用してもよい。

図１に示す例では、ボルテックスミキサー８と、遠心機９等が含まれるが、これらは実験を行う場合に用いられる器具の一例であり、これらの器具に加えて又は換えて、他の器具が含まれてもよい。例えば、処理システム２００には、ペトリ皿を保管するラックや、マグネットラック等が含まれてもよい。また、本実施形態に係るロボット３は双腕ロボットであるが、処理システム２００が有する１又は複数のロボットアームは、１台のロボットに備えられたものでなくてもよい。例えば、複数のロボットアームが別個独立に備えられて、ロボット制御装置２により協調して動作するように制御されてもよい。

図２は、本発明の実施形態に係る動作指令生成装置１の物理的な構成を示すブロック図である。図２に示した構成は、動作指令生成装置１として用いられる一般的なコンピュータを示しており、ＣＰＵ（ＣｅｎｔｒａｌＰｒｏｃｅｓｓｉｎｇＵｎｉｔ）１ａ、ＲＡＭ（ＲａｎｄｏｍＡｃｃｅｓｓＭｅｍｏｒｙ）１ｂ、外部記憶装置１ｃ、ＧＣ（ＧｒａｐｈｉｃｓＣｏｎｔｒｏｌｌｅｒ）１ｄ、入力デバイス１ｅ及びＩ／Ｏ（Ｉｎｐｕｒ／Ｏｕｔｐｕｔ）１ｆがデータバス１ｇにより相互に電気信号のやり取りができるよう接続されている。ここで、外部記憶装置１ｃはＨＤＤ（ＨａｒｄＤｉｓｋＤｒｉｖｅ）やＳＳＤ（ＳｏｌｉｄＳｔａｔｅＤｒｉｖｅ）等の静的に情報を記録できる装置である。またＧＣ１ｄからの信号はフラットパネルディスプレイ等の、使用者が視覚的に画像を認識するモニタ１ｈに出力され、画像として表示される。入力デバイス１ｅはキーボードやマウス、タッチパネル等の、ユーザが情報を入力するための機器であり、Ｉ／Ｏ１ｆは動作指令生成装置１が外部の機器と情報をやり取りするためのインタフェースである。

図３は、本発明の実施形態に係る動作指令生成装置１の機能ブロック図である。なお、ここで示した機能ブロックは、動作指令生成装置１が有する機能に着目して示したものであり、必ずしも各機能ブロックに１対１に対応する物理的構成が存在しなければならないわけではない。いくらかの機能ブロックは動作指令生成装置１のＣＰＵ１ａ等の情報処理装置が特定のソフトウェアを実行することにより実現され、またいくらかの機能ブロックは動作指令生成装置１のＲＡＭ１ｂ等の情報記憶装置に特定の記憶領域が割り当てられることにより実現されてよい。

動作指令生成装置１は、ユーザからの各種の入力を受け付ける入力部１０と、プロトコルを図示したプロトコルチャートを取得するプロトコルチャート取得部１１とを有する。また、動作指令生成装置１は、入力部１０により受けつけられた入力、及びプロトコルチャート取得部１１により取得されたプロトコルチャートに基づいて動作指令を生成する動作指令生成部１２を有する。さらに、動作指令生成装置１は、生成中及び生成された動作指令の電子データを記憶する動作指令記憶部１７と、生成された動作指令をロボットが読み取り可能な形式の電子ファイルとして出力する動作指令出力部１８と、動作指令記憶部１７に記憶された動作指令の電子データを成形しモニタ１ｈに表示する動作指令表示部１９とを有する。

入力部１０は、通常は図２に示した入力デバイス１ｅにより構成されるが、動作指令生成装置１がクラウドコンピューティングに用いられるアプリケーションサーバである場合には、遠隔地にある端末上でのユーザの操作情報が入力されるＩ／Ｏ１ｆが該当することになる。

動作指令生成部１２には動作指令を生成するための種々の機能ブロックが含まれる。詳細は後ほど動作指令の生成手順を説明する際に合わせて説明するが、本実施形態に係る動作指令生成部１２は、プロトコルチャートに記載された複数の処理シンボルに基づいて、ロボット３を含む制御対象を制御するジョブを生成するジョブ生成部１３を含む。また、動作指令生成部１２は、移動装置によって処理対象を移動させる移動ジョブを適宜挿入する挿入部１４を含む。挿入部１４は、第１処理シンボル判定部１４ａと、第２処理シンボル特定部１４ｂとを含む。挿入部１４は、複数の処理シンボルのうち、処理対象に液体をかけるジョブを表す第１処理シンボルが存在する場合に、第１処理シンボルが表すジョブと、複数の処理シンボルのうち第１処理シンボルの１つ前の処理順番である第２処理シンボルが表すジョブと、の間に、処理対象を移動させる移動ジョブを挿入する。

なお、本明細書において、動作指令とは、単一のジョブ又は複数のジョブが組み合わされたジョブの集合体であって、処理対象が収容される容器に対する一単位のものとして認識される処理を指示する指令をいうものとする。動作指令は、プロトコルチャートに表された個々のシンボルをロボットの単位動作であるジョブに変換し、変換されたジョブの実行順を加味しつつ統合することで生成される。

図４は、本発明の実施形態に係る動作指令生成装置１の挿入部１４において行われる挿入判定処理を示すフローチャートである。挿入部１４は、プロトコルチャート取得部１１によりプロトコルチャートが取得されると、処理対象は少量であるか否かを判定する（ＳＴ１００）。ここで、処理対象が少量であるか否かは、例えば、扱われる処理対象の容量が１０μｌ以下であるか否かによって判定してよい。また、ユーザによって閾値を設定できることとしてもよい。

扱われる処理対象の容量が少量である場合、挿入部１４の第１処理シンボル判定部１４ａによって、液体をかける処理を表す第１処理シンボルがプロトコルチャートに含まれるか否かが判定される（ＳＴ１０１）。第１処理シンボルとしては、「ＡＤＤ」と表された液体の追加処理を示す処理シンボルが該当する。具体的には、次図において例を示して説明する。

第１処理シンボルがプロトコルチャートに含まれている場合、挿入部１４の第２処理シンボル特定部１４ｂによって、第１処理シンボルの１つ前の処理順番である第２処理シンボルが特定される（ＳＴ１０２）。複数の処理シンボルの処理順番については、次図において例を示して説明する。

挿入部１４は、第２処理シンボルが特定された後、第１処理シンボルが表すジョブと、第２処理シンボルが表すジョブとの間に、処理対象を移動させる移動ジョブを挿入する（ＳＴ１０３）。以上で挿入部１４による挿入判定処理は終了する。

図５は、本発明の実施形態に係る動作指令生成装置１に取得されるプロトコルチャートの例である。同図に示すプロトコルチャートの例は、「ＴｕｂｅＲａｃｋ」（チューブラック５）に収容された「Ｔｕｂｅ１」（第１のマイクロチューブ）を表す初期シンボル１００と、チューブラック５に収容された「Ｔｕｂｅ２」（第２のマイクロチューブ）を表す初期シンボル１００とを含む。初期シンボル１００は、マイクロチューブ６を、チューブラック５から、作業場所であるメインラック７に搬送する処理を表す。初期シンボル１００は、それぞれマイクロチューブをチューブラック５に戻すことを表す最終シンボル１０１に、順序線１０２によって接続される。複数の処理シンボルの処理順番は、順序線１０２によって決定される。同図に示すプロトコルチャートの例であれば、上から下に向かって処理順番が決定される。また、上下方向について等しい位置に配置された処理シンボルについては、左に配置された処理シンボルほど処理順番が先であり、右に配置された処理シンボルほど処理順番が後であると決定される。

同図のプロトコルチャートの例は、第１のマイクロチューブについての順序線１０２から第２のマイクロチューブについての順序線１０２へ伸びる移送線１０４を含む。移送線１０４には、「ＴＲＡＮＳＦＥＲ」と表された移送シンボル１０３が伴う。移送シンボル１０３は、「５［μｌ］」と記載され、第１のマイクロチューブに収容された処理対象のうち５［μｌ］を第２のマイクロチューブに移送することを表す。挿入部１４は、本例のプロトコルチャートにおいて、処理対象が５［μｌ］移送されることを読み取り、扱われる処理対象が少量であると判断する。

本例のプロトコルチャートは、第２のマイクロチューブについての順序線１０２に接続するように表された追加線１０６を含む。追加線１０６には「ＡＤＤ」と表された追加シンボル１０５が接続され、第２のマイクロチューブに「ＳｏｌｕｔｉｏｎＡ」を「２０［μｌ］」追加することを表す。本例のプロトコルチャートの場合、ＳｏｌｕｔｉｏｎＡが加えられる前に、第２のマイクロチューブには、第１のマイクロチューブから処理対象が移送されている。処理対象は少量であり、ピペットを処理対象の上方に正確に位置合わせしなければ、「ＳｏｌｕｔｉｏｎＡ」が処理対象にかからず、意図した反応が得られない場合がある。

第１処理シンボル判定部１４ａは、本例のプロトコルチャートに含まれる処理シンボルのうち、「ＡＤＤ」と表された追加シンボル１０５を、処理対象に液体をかける処理を表す第１処理シンボルであると判定する。次に、第２処理シンボル特定部１４ｂは、第１処理シンボルの１つ前の処理順番である第２処理シンボルを特定する。ここで、移送シンボル１０３は、第１処理シンボルである追加シンボル１０５の１つ前の処理順番であるから、第２処理シンボル特定部１４ｂは、移送シンボル１０３が第２処理シンボルであると特定する。

そして、本例のプロトコルチャートに含まれる処理シンボルが表すジョブがジョブ生成部１３によって生成される際に、挿入部１４は、移送シンボル１０３が表す処理対象の移送ジョブと、追加シンボル１０５が表す処理対象にＳｏｌｕｔｉｏｎＡを２０［μｌ］かけるジョブとの間に、処理対象を移動装置である遠心機９によって移動させる移動ジョブを挿入する。処理対象を移動させる位置は、マイクロチューブ６等の容器の内壁面上の所定の位置である。

本実施形態に係る動作指令生成装置１によれば、少量の処理対象に液体をかけるジョブが行われる前に、処理対象を所定の位置に移動させる移動ジョブが自動で挿入される。そのため、ユーザがプロトコルチャートに明示的に移動ジョブを記載せずとも、処理対象が所定の位置に移動されて、ピペットによる処理対象に対する処理を確実に行えるようになる。

図６は、本発明の実施形態に係る処理システム２００により行われる処理方法を示すフローチャートである。同図に示す処理方法のフローチャートは、図５に示すプロトコルチャートの例から、動作指令生成装置１により生成された動作指令に基づいて、処理システム２００が動作する場合に行われる処理方法の流れを示す。

はじめに、ロボット３のロボットアームに把持されたピペット４によって、第１のマイクロチューブから処理対象を吸引するジョブが行われる（ＳＴ２００）。なお、処理対象を吸引する前に、第１のマイクロチューブ及び第２のマイクロチューブを、作業場所であるメインラック７に移送するジョブが行われる。第１のマイクロチューブをメインラック７に移送するジョブは、「Ｔｕｂｅ１」の初期シンボル１００に対応しており、第２のマイクロチューブをメインラック７に移送するジョブは、「Ｔｕｂｅ２」の初期シンボル１００に対応している。

次に、移送シンボル１０３に対応する移送ジョブが行われる。すなわち、ピペット４により吸引された処理対象を５［μｌ］第２のマイクロチューブに吐出するジョブが行われる（ＳＴ２０１）。前述したように、移送シンボル１０３は第２処理シンボルと特定されており、第１処理シンボルである追加シンボル１０５が表すジョブとの間に移動ジョブが挿入される。よって、処理対象を第１マイクロチューブから第２マイクロチューブへ移送する移送ジョブの次に移動ジョブが行われる。

移動ジョブにおいては、はじめに、ロボット３のロボットアームにより第２のマイクロチューブが把持され、遠心機９へ搬送される（ＳＴ２０２）。ここで、搬送される第２のマイクロチューブは、処理対象が内壁面に付着した容器である。

第２のマイクロチューブが遠心機９に配置されると、遠心機９による遠心処理が実行される（ＳＴ２０３）。遠心処理は、遠心力により、処理対象を、第２のマイクロチューブの内壁面上の所定の位置に移動させる処理である。

その後、第２のマイクロチューブは、ロボットアームにより把持され、遠心機９から作業場所であるメインラック７に搬送される（ＳＴ２０４）。以上のＳＴ２０２〜ＳＴ２０４において行われる一連の処理が、移動ジョブにおいて行われる処理である。移動ジョブが行われることで、処理対象が、容器の内壁面上の所定の位置に移動される。本実施形態に係る処理方法によれば、移動ジョブが行われることで、処理対象が所定の位置に移動され、ピペットを当該所定の位置に位置合わせすることで、処理対象に対して確実に処理が行える。また、処理対象が付着する容器の内壁面上の位置は実験毎に不定であるが、移動ジョブを行うことで、付着位置が所定の位置に定まるため、画像認識等によって処理対象の位置を特定する必要がなく、処理システム２００の構成が簡素となり、ロボット３の制御が簡単化し、処理対象に対する処理の自動化が容易となる。そのため、本実施形態に係る処理方法によれば、低コストで正確に実験を行うことができる。また、ロボット３による確実なピペット処理と併せて、再現性の高い実験を行うことができる。

本実施形態に係る処理システム２００では、処理対象を所定の位置に移動させる移動装置として遠心機９を採用する。遠心機９は、生化学、生物及び生命工学における実験において一般的に使用される機器であり、処理対象を移動させるためにのみ導入されるものではない。そのため、遠心機９を移動装置として用いることで、処理システム２００に新たな機器を加える必要がなくなり、コストを低く抑えることができる。

移動ジョブが行われた後、ロボット３のロボットアームに把持されたピペット４を所定の位置に位置合わせして、処理対象にＳｏｌｕｔｉｏｎＡを２０［μｌ］かける処理が行われる（ＳＴ２０５）。ピペット４に収容された液体を処理対象にかける処理は、ロボットアームに把持されたピペット４を用いた処理の一種である。ピペット４を用いた処理として、その他に、例えばピペット４によって少量の処理対象を吸引する処理がある。その場合であっても、事前に移動ジョブを実行して、処理対象を所定の位置に移動させることで、処理対象を確実に吸引することができるようになる。

本実施形態に係る処理方法によれば、処理対象が容器の内壁面上の所定の位置に移動されるため、ピペットを処理毎に異なる位置に位置合わせする必要がなくなり、所定の位置に位置合わせすることで、処理対象に確実に液体をかけることができる。そのため、実験の精度、確実性が増し、ひいては実験の再現性が向上する。

図７は、本発明の実施形態に係る処理システム２００に含まれるマイクロチューブ６を示す図である。マイクロチューブ６は、収容部６ａと、蓋６ｂと、ヒンジ６ｃとを含む。また、同図では、処理対象が移動される所定の位置６ｄの一例を図示している。収容部６ａは、処理対象等を収容するマイクロチューブ６の本体部分である。蓋６ｂは、収容部６ａの開口を塞ぐように嵌めこまれる部材で、収容部６ａとヒンジ６ｃによって繋がれている。ヒンジ６ｃは、収容部６ａと蓋６ｂを繋ぐ部材である。

所定の位置６ｄは、収容部６ａと蓋６ｂをつなぐヒンジ６ｃに対して定まる位置である。本例の所定の位置６ｄは、収容部６ａの内壁面上に位置し、マイクロチューブ６を水平方向のヒンジ６ｃ側から見た場合に、ヒンジ６ｃの鉛直下方向に位置する。また、マイクロチューブ６を上方から（蓋６ｂ側から）見た場合、所定の位置６ｄは、収容部６ａの内壁面上であってヒンジ６ｃ側に位置する。

本実施形態に係る処理方法によれば、外部から視認できるヒンジ６ｃを基準として、処理対象が移動される所定の位置６ｄを確認することができる。そのため、マイクロチューブ６が不透明である等、外部から内部を視認できない事情がある場合や、ユーザがロボット３による行われる実験を確認する場合に、処理対象が移動される所定の位置を容易に把握することができる。

図８は、本発明の実施形態に係る処理システム２００に含まれる遠心機９とマイクロチューブ６の位置関係を示す図である。同図は、マイクロチューブ６が配置された遠心機９の断面図であり、ロボット３によってマイクロチューブ６が遠心機９に配置された状態の例を示している。

本実施形態に係る処理方法では、移動装置である遠心機９におけるヒンジ６ｃの配置が定まるように、容器であるマイクロチューブ６をロボットアームにより遠心機９に搬送する。ロボット３は、マイクロチューブ６を把持する際に、ヒンジ６ｃの方向が定まるように把持し、遠心機９におけるヒンジ６ｃの配置が定まるように、マイクロチューブ６を遠心機９にセットする。

処理対象が移動される所定の位置６ｄは、遠心機９による遠心力と重力とが釣り合う位置となり、遠心機９の半径方向であって、遠心機９の中心軸から最も遠い位置となる。本例の場合、マイクロチューブ６は、ヒンジ６ｃが遠心機９の半径方向を向き、かつヒンジ６ｃが上側を向くように配置される。このようにマイクロチューブ６を配置する場合、所定の位置６ｄは、ヒンジ６ｃ側の内壁面上に位置することとなる。

本実施形態に係る処理方法によれば、マイクロチューブ６のヒンジ６ｃが一定の向きを向くように遠心機９にセットされ、処理対象が移動される位置を予め確認することができる。また、ヒンジ６ｃの向きを所望の向きに設定し、ロボット３による処理対象に対する処理が行い易いように、処理対象の移動先を変更することができる。

遠心機９に配置されるマイクロチューブ６のヒンジ６ｃの向きが一定しない場合、所定の位置６ｄも一定しないこととなるため、本実施形態に係る処理方法では、移動装置である遠心機９におけるヒンジ６ｃの配置を、ロボット３により検出し、ヒンジ６ｃの配置をロボットアームにより調整する。ここで、ヒンジ６ｃの配置の検出は、ロボット３に備えられたレーザ検出器等の適宜のセンサによって行うことができる。あるいは、レーザ検出器等のセンサを遠心機９又はその近傍（例えば上方等）に固定的に設けておき、かかるセンサの検出結果に応じてロボット３がヒンジ６ｃの向きを調整するようにしてもよい。

本実施形態に係る処理方法によれば、ヒンジ６ｃの配置を調整することで、遠心機９におけるマイクロチューブ６の配置が正され、処理対象が意図しない位置に移動することが防止される。そのため、処理対象をより確実に所定の位置に移動させることができ、実験の精度、確実性をより向上させることができる。

以上説明した実施形態の構成は具体例として示したものであり、本明細書にて開示される発明をこれら具体例の構成そのものに限定することは意図されていない。当業者はこれら開示された実施形態に種々の変形、例えば、機能や操作方法の変更や追加等を加えてもよく、また、フローチャートに示した制御は、同等の機能を奏する他の制御に置き換えてもよい。本明細書にて開示される発明の技術的範囲は、そのようになされた変形をも含むものと理解すべきである。

１動作指令生成装置、１ａＣＰＵ、１ｂＲＡＭ、１ｃ外部記憶装置、１ｄＧＣ、１ｅ入力デバイス、１ｆＩ／Ｏ、１ｇデータバス、１ｈモニタ、２ロボット制御装置、３ロボット、４ピペット、５チューブラック、６マイクロチューブ、６ａ収容部、６ｂ蓋、６ｃヒンジ、６ｄ所定の位置、７メインラック、８ボルテックスミキサー、９遠心機、１０入力部、１１プロトコルチャート取得部、１２動作指令生成部、１３ジョブ生成部、１４挿入部、１４ａ第１処理シンボル判定部、１４ｂ第２処理シンボル特定部、１７動作指令記憶部、１８動作指令出力部、１９動作指令表示部、１００初期シンボル、１０１最終シンボル、１０２順序線、１０３移送シンボル、１０４移送線、１０５追加シンボル、１０６追加線、２００処理システム。

Claims

生化学、生物学及び生命工学のうち少なくとも１つの分野に属する処理を、処理対象に行う処理方法であって、
前記処理対象が内壁面に付着した容器を、前記処理対象に対する処理を行うロボットの備える１又は複数のロボットアームにより、移動装置に搬送し、
前記移動装置により、前記処理対象を、前記容器の内壁面上の所定の位置に移動させ、
前記所定の位置に移動された前記処理対象に対して、前記ロボットアームに把持されたピペットを用いた処理を行う、
処理方法。
前記移動装置は、遠心力により、前記処理対象を移動させる装置である、
請求項１に記載の処理方法。
前記処理は、前記ピペットに収容された液体を前記処理対象にかける処理である、
請求項１又は２に記載の処理方法。
前記所定の位置は、前記容器と前記容器の蓋をつなぐヒンジに対して定まる位置である、
請求項１〜３のいずれか１項に記載の処理方法。
前記移動装置における前記ヒンジの配置が定まるように、前記容器を前記ロボットアームにより前記移動装置に搬送する、
請求項４に記載の処理方法。
前記移動装置における前記ヒンジの配置を、前記ロボットにより検出し、前記ヒンジの配置を前記ロボットアームにより調整する、
請求項４又は５に記載の処理方法。
生化学、生物学及び生命工学のうち少なくとも１つの分野に属する処理対象又は前記処理対象が内壁面に付着した容器に対する処理をそれぞれ表し、処理順番が決定された複数の処理シンボルに基づいて、１又は複数のロボットアームで前記処理対象に対する処理を行うロボットを含む制御対象を制御するジョブの集合体である動作指令を生成する動作指令生成装置であって、
前記複数の処理シンボルのうち、前記処理対象に液体をかけるジョブを表す第１処理シンボルが存在する場合に、前記第１処理シンボルが表すジョブと、前記複数の処理シンボルのうち前記第１処理シンボルの１つ前の処理順番である第２処理シンボルが表すジョブと、の間に、前記処理対象を移動させる移動ジョブを挿入する挿入部を有し、
前記移動ジョブは、移動装置により、前記処理対象を、前記容器の内壁面上の所定の位置に移動させるジョブである、
動作指令生成装置。
コンピュータを、請求項７に記載の動作指令生成装置として機能させるためのコンピュータプログラム。
生化学、生物学及び生命工学のうち少なくとも１つの分野に属する処理対象又は前記処理対象が内壁面に付着した容器に対する処理をそれぞれ表し、処理順番が決定された複数の処理シンボルに基づいて、制御対象を制御するジョブの集合体である動作指令を生成する動作指令生成装置と、
１又は複数のロボットアームで前記処理対象に対する処理を行い、前記制御対象に含まれるロボットと、
前記動作指令に基づいて、前記制御対象を制御するロボット制御装置と、を有し、
前記動作指令生成装置は、
前記複数の処理シンボルのうち、前記処理対象に液体をかけるジョブを表す第１処理シンボルが存在する場合に、前記第１処理シンボルが表すジョブと、前記複数の処理シンボルのうち前記第１処理シンボルの１つ前の処理順番である第２処理シンボルが表すジョブと、の間に、前記処理対象を移動させる移動ジョブを挿入する挿入部を有し、
前記移動ジョブは、移動装置により、前記処理対象を、前記容器の内壁面上の所定の位置に移動させるジョブである、
処理システム。