JP2021153534A - 処理物製造装置、処理物製造方法、処理物製造装置用プログラム、および、処理物製造システム - Google Patents

Abstract

【課題】安定で歩留まりが高い処理等を行い、処理物の製造の生産性を高める処理物製造装置の提供。【解決手段】生物に関する工学の分野における処理対象に対して行う一連の作業を、ロボットによって実行可能な形式になるように作成されたプロトコルを取得して（Ｓ１）、ロボットがプロトコルに従って処理対象への作業を実施するように制御し（Ｓ２）、作業の実施の後にプロトコルを修正するために、作業を実施するための基本となり、作業にロボットが使用する器具に対する基本操作、及び、当該基本操作を補足する補足操作のうち少なくとも１つの操作の修正情報を取得し（Ｓ５）、修正情報に基づき修正されたプロトコルを使用して、ロボットが処理対象から処理物を製造するように制御する（Ｓ７）。【選択図】図１３

Description

本発明は、処理物製造装置、処理物製造方法、処理物製造装置用プログラム、および、処理物製造システムの技術分野に関する。

生物に関する工学の分野においては、一定の結果が出るように、共通の手順として、プロトコルに従って研究や実験が行われている。例えば、特許文献１には、ニューロン
を神経移植片セグメントに付着させ、試験構築物を形成し、試験構築物を培地で培養し、試験構築物を分析して、突起成長神経組織の量を分析し、分析から導出される測定基準から神経移植の有効性を判断する神経培養システムが開示されている。

特開2018-521685号公報

しかしながら、特許文献１のような従来技術における作業は、微妙な手技、操作の違いが影響して、結果が変わる作業である。そのような作業は、経験のある熟練者にしか良好な結果を得ることができない。また熟練者であっても、必ずしも同じ結果を得るとは限らない。このため血液、尿、唾液、便、細胞、組織等の検体から抽出された核酸、蛋白質、代謝産物等の完成品の歩留まりが低く、処理物製造の生産性が低かった。

そこで、その課題の一例は、安定で歩留まりが高い処理物製造等を行い、処理物製造の生産性を高めることを目的とする。

上記課題を解決するために、請求項１に記載の発明は、生物に関する工学の分野における処理対象に対して行う一連の作業を、ロボットによって実行可能な形式になるように作成されたプロトコルを取得するプロトコル取得手段と、前記ロボットが前記プロトコルに従って前記処理対象への前記作業を実施するように制御する実施手段と、前記作業の実施の後に前記プロトコルを修正するために、前記作業を実施するための基本となり、前記作業に前記ロボットが使用する器具に対する基本操作、および、当該基本操作を補足する補足操作のうち少なくとも１つの操作の修正情報を、取得するプロトコル修正情報取得手段と、前記修正情報に基づき修正されたプロトコルを使用して、前記ロボットが処理対象から処理物を製造するように制御する製造手段と、を備えることを特徴とする。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の処理物製造装置において、前記基本操作の修正情報が、前記基本操作における基本操作パラメータのパラメータ値であり、前記補足操作の修正情報が、前記作業を実施する際に追加する前記補足操作の情報であることを特徴とする。

請求項３に記載の発明は、請求項１または請求項２に記載の処理物製造装置において、前記補足操作に対する修正情報が、前記プロトコルに従って前記ロボットに実行させるためのプログラムコードにおいて固定されている値を変える情報であることを特徴とする。

請求項４に記載の発明は、請求項３に記載の処理物製造装置において、前記補足操作が、前記固定されている値を変えることにより生成される補足操作と異なり、新規に追加された操作であることを特徴とする。

請求項５に記載の発明は、請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の処理物製造装置において、前記補足操作の入力を受け付けるために、前記補足操作を表現した項目表示する表示手段を更に備えることを特徴とする。

請求項６に記載の発明は、請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の処理物製造装置において、前記実施の結果を評価する評価手段を更に備えたことを特徴とする。

請求項７に記載の発明は、生物に関する工学の分野における処理対象に対して行う一連の作業を、ロボットによって実行可能な形式になるように作成されたプロトコルを取得するプロトコル取得工程と、前記ロボットが前記プロトコルに従って前記処理対象への前記作業を実施するように制御する実施工程と、前記作業の実施の後に前記プロトコルを修正するために、前記作業を実施するための基本となり、前記作業に前記ロボットが使用する器具に対する基本操作、および、当該基本操作を補足する補足操作のうち少なくとも１つの操作の修正情報を、取得するプロトコル修正情報取得工程と、前記ロボットが、前記修正情報に基づき修正されたプロトコルを使用して、処理対象から処理物を製造するように制御する製造工程と、を含む。

請求項８に記載の発明は、コンピュータを、生物に関する工学の分野における処理対象に対して行う一連の作業を、ロボットによって実行可能な形式になるように作成されたプロトコルを取得するプロトコル取得手段、前記ロボットが前記プロトコルに従って前記処理対象への前記作業を実施するように制御する実施手段、前記作業の実施の後に前記プロトコルを修正するために、前記作業を実施するための基本となり、前記作業に前記ロボットが使用する器具に対する基本操作、および、当該基本操作を補足する補足操作のうち少なくとも１つの操作の修正情報を、取得するプロトコル修正情報取得手段、および、前記ロボットが、前記修正情報に基づき修正されたプロトコルを使用して、処理対象から処理物を製造するように制御する製造手段として機能させることを特徴とする。

請求項９に記載の発明は、生物に関する工学の分野における処理対象に対して行う一連の作業を、ロボットによって実行可能な形式になるように作成されたプロトコルを取得するプロトコル取得工程と、前記ロボットが前記プロトコルに従って前記処理対象への前記作業を実施するように制御する実施工程と、前記実施結果を評価する評価工程と、前記作業の実施の後に前記プロトコルを修正するために、前記作業を実施するための基本となり、前記作業に前記ロボットが使用する器具に対する基本操作、および、当該基本操作を補足する補足操作のうち少なくとも１つの操作を、前記評価工程に基づき修正することにより、前記プロトコルを修正するプロトコル修正工程と、前記修正情報に基づき修正されたプロトコルを使用して、前記ロボットが処理対象から処理物を製造するように制御する製造工程と、を含む。

請求項１０に記載の発明は、ロボットと、前記ロボットを制御する処理物製造装置とを備えた処理物製造システムにおいて、前記処理物製造装置が、生物に関する工学の分野における処理対象に対して行う一連の作業を、前記ロボットによって実行可能な形式になるように作成されたプロトコルを取得するプロトコル取得手段と、前記ロボットが前記プロトコルに従って前記処理対象への前記作業を実施するように制御する実施手段と、前記作業の実施の後に前記プロトコルを修正するために、前記作業を実施するための基本となり、前記作業に前記ロボットが使用する器具に対する基本操作、および、当該基本操作を補足する補足操作のうち少なくとも１つの操作の修正情報を、取得するプロトコル修正情報取得手段と、前記修正情報に基づき修正されたプロトコルを使用して、前記ロボットが処理対象から処理物を製造するように制御する製造手段と、を有する。

本発明によれば、基本操作および補足操作のうち少なくとも１つの操作の修正情報により修正されたプロトコルでロボットが動作して、より効率的な作業を行うので、安定で歩留まりが高い処理物製造等を行い、処理物製造の生産性を高めることができる。

本発明の実施形態に係る処理物製造システムの概要構成例を示す模式図である。 図１のロボットコントローラの物理的な構成を示すブロック図である。 図１の上位コントローラの物理的な構成を示すブロック図である。 プロトコルチャートの一例を示す模式図である。 プロトコルチャートの一例を示す模式図である。 器具に対する操作の一例を示す模式図である。 器具に対する操作の一例を示す模式図である。 器具に対する操作の一例を示す模式図である。 器具に対する基本操作のパラメータの一例を示す模式図である。 器具に対する操作の一例を示す模式図である。 器具に対する操作の一例を示す模式図である。 器具に対する操作の一例を示す模式図である。 器具に対する操作の一例を示す模式図である。 器具に対する操作の一例を示す模式図である。 実施形態に係る処理物製造装置の機能構成の一例を示すブロック図である。 細胞製造装置におけるプロトコル変換手段の一例を示すブロック図である。 実施形態に係る処理物の製造工程の一例を示すブロック図である。 処理物製造システムの動作例を示すフローチャートである。 画面の一例を示す模式図である。 画面の一例を示す模式図である。 プロトコルの修正のサブルーチンを示すフローチャートである。 画面の一例を示す模式図である。 画面の一例を示す模式図である。 画面の一例を示す模式図である。

以下、図面を参照して本発明の実施形態について説明する。なお、以下に説明する実施の形態は、処理物製造システムに対して本発明を適用した場合の実施形態である。

［１．処理物製造システムの構成及び機能概要］
（１．１ 処理物製造システムおよびロボットの構成および機能）
まず、本実施形態に係る処理物製造システムＳおよびロボットの構成について、図１を用いて説明する。図１は、本実施形態に係る処理物製造システムＳの概要構成の一例を示す図である。

図１に示すように、処理物製造システムＳは、生物に関する工学の分野における処理対象に対して行う一連の作業をプロトコルに従って行うロボット１０と、ロボット１０を制御するロボットコントローラ２０と、ロボット１０の動作指令の情報をロボットコントローラ２０に送信する上位コントローラ３０とを備える。

ここで、プロトコルとは、生物に関する工学の分野において、検査、培養、前処理、抽出等を目的として、検体、試料等の作業対象、または、処理対象に対して行われる作業の手順である。プロトコルは１または複数の作業から構成される。

生物に関する工学の一例として、生化学、生命工学、生物工学、バイオテクノロジー等が挙げられる。生物に関する工学に、ライフサイエンス、生物物理学、細胞生物学、分子生物学に関係する技術を含めてもよい。

生物に関する工学の分野における処理対象の検体の一例として、血液、尿、唾液、便、細胞、組織等の検体等が挙げられる。また、生物に関する工学の分野における処理対象の一例として、一連の処理過程で生成される中間処理物でもよい。中間処理物の一例として、核酸、蛋白質、代謝産物等の細胞成分がある。処理物とは、一連の作業により処理され最終的に生成された核酸、蛋白質、代謝産物等そのもの、あるいはその濃縮・増幅・断片化あるいは化学修飾された物である。処理物は、検査や分析、特定の物質の製造等に使用される。

オミクスの一例であるゲノミクスの場合、処理の一例として、血液、尿、唾液、便、細胞、組織等からＤＮＡ、ＲＮＡ等を抽出する処理、ＤＮＡ、ＲＮＡ等を断片化する処理、ＤＮＡ、ＲＮＡ等を増幅する処理、ＤＮＡ、ＲＮＡ等を精製する処理等が挙げられる。処理物の一例として、ＤＮＡ等を断片化して末端修飾し増幅し合成されたＤＮＡライブラリ、抽出濃縮されたＲＮＡ等が挙げられる。処理物は、がんゲノム診断や、様々な生活習慣病の発病リスク判定、家族性の遺伝子疾患の診断、ウィルス等の流行感染症の罹患診断等に利用される。

オミクスの一例であるプロテオミクスの場合、処理の一例として、血液、尿、唾液、便、細胞、組織等から網羅的あるいは特定のタンパク質群を抽出精製、濃縮、断片化、化学修飾する処理等が挙げられる。処理物の一例として、分離されたタンパク質、ペプチドあるいはそれらの化学修飾物等が挙げられる。処理物は、特定のタンパク質の発現量や活性の指標となり、それらを分析定量することで、病気の診断から再生医療等製品や細胞製剤の品質管理等に利用される。

オミクスの一例であるメタボロミクスの場合、処理の一例として、血液、尿、唾液、便、細胞、組織等から代謝産物を抽出する処理、不純物を取り除き代謝産物を濃縮精製する処理、不純物を取り除く処理が挙げられる。代謝産物の一例として、糖、有機物、アミノ酸、脂質等が挙げられる。処理物である代謝産物は、質量分析等による分析定量され病気の診断から再生医療等製品や細胞製剤の品質管理等に利用される。

図１に示すように、ロボット１０は、例えば、双腕型の多軸ロボットである。ロボット１０は、床面に対して起立する胴部１１と、胴部１１の上部に取り付けられた肩部１２と、肩部１２の両端部にそれぞれ取り付けられた２本のアーム１３と、アーム１３の端部にエンドエフェクタであるハンド１４を有する。

胴部１１は、肩部１２を鉛直な軸線回りに回転させるサーボモータを有する。胴部１１は、ロボットコントローラ２０を収納してもよいし、別体でよい。

肩部１２は、胴部１１のサーボモータにより、鉛直な軸線回りに回転可能となっている。

アーム１３は、例えばシリアルリンク型の多関節アームである。アーム１３は、各関節部にサーボモータを有する。

ハンド１４は、例えば複数の指部１５を有するロボットハンドである。ハンド１４は、サーボモータにより指部１５を開閉することで様々な器具等を把持する。

ハンド１４は、レーザセンサ等の位置測定センサを有していてもよい。ハンド１４は、把持する対象物の形状等を撮影するカメラを有してもよい。レーザセンサの他に、対象物までの距離を測定するセンサとして、超音波センサ、接触式センサ、磁気センサ、撮像センサ等でもよい。ハンド１４は、把持した器具の内容物等を観察する顕微鏡を有してもよい。カメラとして、ＣＣＤ（Charge Coupled Device）イメージセンサやＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）イメージセンサ等を有するデジタルカメラが挙げられる。カメラが、動画、静止画等を撮影する。ハンド１４が、ファイバースコープを把持して、ロボット１０が撮影してもよい。

ハンド１４は、様々な計測を行える各種センサを備えてもよい。各種センサは、温度センサ、湿度センサ、ｐＨや特定のイオンや物質の濃度を測定する濃度センサ、光センサ等である。光センサは、ある波長の光を照射する発光素子と、透過光や反射光を受光する受光素子との組み合わせでもよい。

なお、ロボット１０は、双腕型ロボットに限らず、生物に関する工学の分野における処理対象に対して行う一連の作業を実行可能であればどのようなものであってもよく、単腕型ロボットであってもよいし、直交ロボットでもよい。指部１５は、多関節の指でもよい。

ここで、ロボット１０が使用する器具は、ロボット１０のハンド１４が操作できる対象物ならばよい。例えば、ロボット１０が使用する器具の一例として、図１に示すように、分注器ｅ１、容器の一例であるマイクロプレートｅ２、容器の一例であるマイクロチューブｅ３、アスピレータ等が挙げられる。

分注器ｅ１の一例として、特定の信号又は特定の操作により自動で液体の吸引・吐出を行う電動のピペット又はシリンジが挙げられる。分注器ｅ１は電動式でなくてもよく、例えば手動式のシリンジ又はピペットであってもよい。分注器ｅ１は、本体と本体に脱着可能なチップＴとを有する。

マイクロプレートｅ２は、例えば、樹脂製の板に有底の穴部である複数のウェルを有する。

マイクロチューブｅ３は、例えば、ポリプロピレン等の樹脂製の小型の試験管である。マイクロチューブｅ３は、複数のマイクロチューブｅ３が連結した連結マイクロチューブでもよい。連結マイクロチューブにおける各マイクロチューブをウェルとしてもよい。

ロボット１０のハンド１４により、分注器ｅ１から液体が、マイクロプレートｅ２およびマイクロチューブｅ３に吐出されたり、吸引されたりする。双腕型ロボットの場合、一方のハンド１４が、マイクロプレートｅ２またはマイクロチューブｅ３を把持し、他方のハンド１４が把持した分注器ｅ１から、液体が吐出または吸引される。

また、ロボット１０が使用する器具の一例として、図１に示すように、ミキサｅ４、遠心分離器ｅ５、インキュベータｅ６、恒温槽ｅ７等の周辺機器が挙げられる。

ミキサｅ４は、例えば、マイクロチューブｅ３等の底を旋回させ内容液の撹拌をするボルテックスミキサ、マイクロプレートｅ２のウェルの内容物を撹拌するマイクロプレートミキサ等が挙げられる。ロボット１０のハンド１４により、ミキサｅ４の上に、マイクロチューブｅ３またはマイクロプレートｅ２が置かれ、撹拌される。

遠心分離器ｅ５は、マイクロチューブｅ３等がセットされ、高速回転により加速度を与えて、マイクロチューブｅ３の内容物を分離する。ロボット１０のハンド１４により、遠心分離器ｅ５の蓋が開けられ、マイクロチューブｅ３がセットされ、蓋が閉じられ、スイッチが入れられる。遠心後に、ロボット１０のハンド１４により、遠心分離器ｅ５の蓋が開けられ、マイクロチューブｅ３が取り出される。

インキュベータｅ６は、例えば、炭酸ガスインキュベータである。インキュベータｅ６は、温度、湿度、および、ＣＯ２濃度を制御する。インキュベータｅ６は、マイクロプレートｅ２を保管する。

恒温槽ｅ７は、例えば、アルミブロック恒温槽である。恒温槽ｅ７は、ペルチェ素子により冷却、あるいはヒータにより加温されたアルミブロックにマイクロチューブｅ３を格納する。

ロボット１０のハンド１４により、インキュベータｅ６等のこれらの器具の扉の開閉操作や、スイッチの操作が行われる。ロボット１０のハンド１４により、インキュベータｅ６等のこれらの器具に、マイクロプレートｅ２、マイクロチューブｅ３等の器具が設置されたりする。

また、図１に示すように、容量が異なる分注器ｅ１を収容するピペットラックｅ８、マイクロチューブｅ３を格納するチューブラックｅ９、分注器ｅ１に使用するチップＴを用意するチップラックｅ１０、使用済みのチップＴを捨てるダストボックスｅ１１等も、ロボット１０が使用する器具の一例である。

分注器ｅ１を用いて薬液を吸引又は注入する場合、ロボット１０のハンド１４により、ピペットラックｅ８から分注器ｅ１が取り出され、チップラックｅ１０に用意されたチップＴを分注器ｅ１の先端に装着して作業が行われる。なお、チップＴは、原則として使い捨てされるものであり、使用済みのチップＴは、ダストボックスｅ１１に廃棄される。

また、ロボット１０が使用する器具の一例として、クライオチューブ、シャーレ（ペトリ皿）、培養フラスコ、細胞計数盤、試薬が入った試薬瓶等の容器でもよい。

また、ロボット１０が使用する器具の一例として、スクレイパ、コンラージ棒、超音波ホモジナイザ等の道具でもよい。

ロボット１０が使用する器具の一例として、各種の計測器でもよい。各種の計測器として、濃度を計測する分光光度計、成分の分析装置、ＤＮＡシーケンサ、電気泳動装置、ＰＣＲ（Polymerase Chain Reaction）装置、細胞数測定装置、質量分析装置、ＮＭＲ（Nuclear Magnetic Resonance）装置等が挙げられる。

なお、本実施形態では、実験で使用される純度が高い試薬や試料が好ましい。容器等の器具も、処理対象に直接接するものは、使い捨てのもの、または、オートクレーブされたものが使用されることが好ましい。

（１．２ ロボットコントローラ２０の構成および機能）
次に、ロボットコントローラ２０について、図を用いて説明する。図２は、ロボットコントローラ２０の物理的な構成を示すブロック図である。

図２に示すように、ロボットコントローラ２０は、ドライバ２１と、通信部２２と、記憶部２３と、制御部２４と、を有するコンピュータで構成されている。

ドライバ２１は、ロボット１０と、電気的または電磁気的に接続している。ドライバ２１は、例えば、サーボアンプで、サーボモータの回転角検出器（エンコーダおよびレゾルバ等）の回転位置や速度の情報を取得する。ドライバ２１は、ロボット１０のモータに電力を供給する。ドライバ２１は、ロボットの各種センサからの出力をロボット１０から受信してもよい。

通信部２２は、上位コントローラ３０と電気的または電磁気的に接続している。通信部２２は、上位コントローラ３０等との通信状態を制御する。

例えば、通信部２２は、上位コントローラ３０からのジョブを受信し、ロボット１０の状態を上位コントローラ３０に送信する。通信部２２は、ロボットの各種センサからの出力をロボット１０から受信してもよい。

記憶部２３は、例えば、ハードディスクドライブ、ソリッドステートドライブ等により構成されている。記憶部２３は、オペレーティングシステム、プロトコルを編集する等のアプリケーションソフトウェア、ロボット１０の動作させる特定のプログラムであるジョブ等の各種プログラムを記憶する。

記憶部２３は、各ジョブに関連付けて、３次元座標空間に変換するためのパラメータ等、ロボット１０の各関節部に搭載されているサーボモータの動作に必要な情報のデータベースを有している。

ここで、ジョブとは、ロボット１０の単位動作である。例えば、ジョブとして、分注器ｅ１等の器具を把持する１以上のジョブ、器具を解放する１以上のジョブ、分注器ｅ１で吸引する１以上のジョブ、ある基準点から他の基準点にロボット１０のアーム１３を移動させる１以上のジョブ等が挙げられる。ジョブは、プロトコルを実行するためのロボットプログラムで、ロボットプログラムの中にコードとして記述されている。

なお、各種プログラムは、例えば、他のサーバ装置等からネットワークを介して取得されるようにしてもよいし、記録媒体に記録されてドライブ装置を介して読み込まれるようにしてもよい。ネットワークは、専用通信回線、移動体通信網、および、ゲートウェイ等により構築されていてもよい。

制御部２４は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＯＭ（Read Only Memory）、ＲＡＭ（Random Access Memory）等を有する。制御部２４のＣＰＵが、ＲＯＭや記憶部２３に記憶された各種プログラムのコードを読み出して、各種作業実行する。

制御部２４は、ドライバ２１と、通信部２２と、記憶部２３とを制御する。制御部２４は、例えば、ジョブに基づいて、ロボット１０を動作させる動作信号を生成する。この動作信号は、例えば、ロボット１０の各関節部に搭載されたサーボモータを動作させるためのパルス信号として生成される。ドライバ２１が、生成された動作信号に基づき、ロボット１０のモータに電力を供給する。なお、制御部２４は、例えば、逆運動学または順運動学等に基づき、目標とする各関節の角度や座標を計算する。

ロボットコントローラ２０は、ロボット１０を制御するジョブの集合体である動作指令に基づいて、ロボット１０に所望の動作を実行させる。

なお、ロボットコントローラ２０のハードウェア構成は、必ずしもプログラムの実行により各機能モジュールを構成するものに限られない。例えば、ロボットコントローラ２０は、専用の論理回路により又はこれを集積したＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）により各機能を構成するものであってもよい。また、ロボットコントローラ２０は、プログラマブルロジックコントローラ（ＰＬＣ）との組み合わせによって構成してもよい。

（１．３ 上位コントローラ３０の構成および機能）
次に、上位コントローラ３０について、図を用いて説明する。図３は、上位コントローラ３０の物理的な構成を示すブロック図である。

図３に示すように、上位コントローラ３０は、通信部３１と、記憶部３２と、出力部３３と、入力部３４と、入出力インターフェース部３５と、制御部３６と、を有するコンピュータで構成されている。そして、制御部３６と入出力インターフェース部３５とは、システムバス３７を介して電気的に接続されている。

通信部３１は、ロボットコントローラ２０に電気的または電磁気的に接続して、ロボットコントローラ２０等との通信状態を制御するようになっている。通信部３１は、ネットワーク（図示せず）を通して、外部のサーバ装置と接続してもよい。

記憶部３２は、例えば、ハードディスクドライブ、ソリッドステートドライブ等により構成されている。また、記憶部３２は、オペレーティングシステム等の各種プログラムや各種ファイル等を記憶する。なお、各種プログラム等は、例えば、外部のサーバ装置等からネットワークを介して取得されるようにしてもよいし、記録媒体に記録されてドライブ装置を介して読み込まれるようにしてもよい。

また、記憶部３２には、管理データベース３２ａ、プロトコルデータベース３２ｂ、評価データベース３２ｃ、履歴データベース３２ｄ等が構築されている。

管理データベース３２ａは、各器具に関する情報等を記憶する。例えば、管理データベース３２ａは、各器具の器具ＩＤに関連付けて、器具の名称、器具の位置、器具の状態等の情報を記憶する。管理データベース３２ａは、器具がマイクロチューブｅ３の場合、チューブラックｅ９におけるマイクロチューブｅ３の位置、細胞やＤＮＡ等の、入荷した生体組織の一部である検体の検体ＩＤ、処理時間、処理試薬、処理方法、処理回数、マイクロチューブｅ３毎の内容物の状態等のデータを記憶している。

管理データベース３２ａは、入荷、製造、出荷等のスケジュール管理のデータを記憶している。

プロトコルデータベース３２ｂは、プロトコルＩＤに関連付けられて、プロトコル名、作業対象、行われる作業、作業の順番、各作業の条件、各作業において使用される器具および試薬、各作業に含まれる操作等の情報が記憶する。

プロトコルデータベース３２ｂは、プロトコルの各作業からジョブに変換するための情報が記憶されている。例えば、プロトコルデータベース３２ｂには、ロボット１０が動く範囲の空間に設定された複数の基準点が、ツリー構造の階層に分類されて記憶されている。

評価データベース３２ｃは、プロトコルＩＤに関連付けて、プロトコルの一連の作業が終了したときの評価基準、各作業および各操作における評価基準等が記憶されている。例えば、評価基準として、沈殿の収量、不純物の混入量、作業の所要時間、計測器および分析器により測定される濃度、量等に対する基準の値、収量、収率等が挙げられる。例えば、分子レベルの評価基準としては、遺伝子発現量、タンパク質発現変動量、代謝産物変動量、糖鎖修飾の変動量等が挙げられる。

また、評価データベース３２ｃは、収量や混入量計測の判断基準値、画像解析に必要な様々なテンプレート画像、画像の特徴量、評価に必要な人工知能の学習済みパラメータ等が記憶されていてもよい。

プロトコルの実施結果の評価基準または評価指標として、沈殿の収量、不純物の混入量、作業の所要時間等が挙げられる。評価は、収量が所定数以上の場合に収率が高い、不純物の検出率が所定数以下の場合に混入が少ない等という評価でもよい。評価は、沈殿の収量、不純物の混入量、作業の所要時間等を組み合わせた総合評価でもよい。

操作の評価基準として、例えば、”良い手技“、すなわち、”良い操作“が挙げられる。”良い操作“として、“泡を出さない”、“液垂れをしない”、“均等に混ぜる”（分散させる）、“試薬を余らせない“等が挙げられる。

上位コントローラ３０は、計測器の測定量、分析器の分析量、画像処理による特徴量と、評価データベース３２ｃの評価基準と、を比較して評価する。

履歴データベース３２ｄは、実施ＩＤに関連付けて、実施したプロトコルのプロトコルＩＤ、検体ＩＤ、検体の種類ＩＤ、計測器が測定した結果、評価結果、撮影した画像、実施時間等のデータを記憶する。

出力部３３は、画像を出力の場合、例えば、液晶表示素子またはＥＬ（Electro Luminescence）素子等を有する。出力部３３は、音を出力する場合、スピーカを有する。入力部３４は、例えば、キーボードおよびマウス等を有する。入力部３４および出力部３３は、ロボットコントローラ２０のコンソールの機能を有する。

入出力インターフェース部３５は、通信部３１および記憶部３２等と制御部３６との間のインターフェース処理を行うようになっている。

制御部３６は、ＣＰＵ３６ａ、ＲＯＭ３６ｂ、ＲＡＭ３６ｃ等を有する。そして、制御部３６は、ＣＰＵ３３６ａが、ＲＯＭ３６ｂや記憶部３２に記憶された各種プログラムのコードを読み出し実行することにより、制御部３６は、様々な制御等を行う。

なお、上位コントローラ３０等は、各種のジョブを自動生成する機能を備えてもよい。例えば、上位コントローラ３０等が、プロトコルデータベース３２ｂを参照して、ロボット１０が動く範囲の空間に設定された複数の基準点に基づき、動作指令を生成する。上位コントローラ３０等が、ロボットの動作をもモジュール化してモジュールを組み合わせて、ロボット１０に対する動作指令を自動生成してもよい。

上位コントローラ３０では、プロトコル作成装置として、プロトコルの編集、修正が行われる。上位コントローラ３０は、プロトコルチャートを作成したり、プロトコルチャートからジョブを生成して、ロボットコントローラ２０に出力する。

ロボット１０と、ロボットコントローラ２０と、上位コントローラ３０とは、相互通信可能に接続されている。これらの接続は、有線でも無線でもよい。ロボットコントローラ２０は、胴部１１に収容されず、無線による遠隔でロボット１０を制御してもよい。

上位コントローラ３０が提供する機能は、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。

ロボット１０は複数でもよい。上位コントローラ３０が複数のロボット１０を制御して、作業を分担させてもよい。上位コントローラ３０がロボットコントローラ２０の機能を有し、上位コントローラ３０が直接、ロボット１０を制御してもよい。

（１．４ プロトコルチャート）
次に、プロトコルチャートについて図を用いて説明する。図４Ａおよび図４Ｂは、プロトコルチャートの一例を示す模式図である。ここで、本明細書において、プロトコルチャートとは、プロトコルを視覚的に理解し得る態様で図示したものである。プロトコルチャートは、作業対象または処理対象に対する一連の作業を記述する。

図４Ａに示すプロトコルチャートは、作業対象または処理対象を収容する容器の初期状態を示す初期シンボルと、その容器の最終状態を示す最終シンボルと、初期シンボルから最終シンボルに向かう順序線ｓＬに沿って容器に対する個別の作業を示す作業シンボルと、を有する。

順序線ｓＬは、容器に対しなされる作業の順番を意味している。すなわち、容器に対しする作業は、初期シンボルから最終シンボルに向かう順序線ｓＬに沿って該当する作業シンボルが配置される順になされる。また、第１軸方向である順序線ｓＬと、これに交差する第２の軸方向の線が作業線ｗＬである。順序線ｓＬと作業線ｗＬとの交差角度は必ずしも直角でなくともよい。

なお、順序線ｓＬは、作業の順番を示す向きを明示するように矢線となっているが、向きを示す記述方法はどのようなものであってもよく、また、ここではプロトコルチャートの上から下へと処理が行われることが明らかであるから、順序線ｓＬは、矢を持たない単なる直線であってもよい。

この初期シンボルと、最終シンボルと、両者を接続する順序線ｓＬとからなる組は、一の容器に対しなされる作業過程を示すものである。したがって、１プロトコルにおいて複数の容器を用いる場合には、この組が複数プロトコルチャート上に現れる。異なる容器についての初期シンボルと最終シンボルと順序線ｓＬとからなる組は、離間して配置される。

まず、プロトコルチャート中、最上段に記載された“Tube1.5”と記載された初期シンボルは、マイクロチューブｅ３等の容器の初期状態を示している。 “Tube1.5”と記載された初期シンボルは、マイクロチューブｅ３等の容器の初期状態を示している。初期シンボルに記載された“Main rack”は、マイクロチューブｅ３等の容器が収容されているチューブラックｅ９等の器具を示している。

ここで、また、初期シンボル“Tube1.5”は、メインラックのチューブラックｅ９からマイクロチューブｅ３を取り出す作業ｗｋ１に対応している。

“Tube1.5”と記載された最終シンボルは、マイクロチューブｅ３等の容器の最終状態を示している。最終シンボルに記載された“Main rack”は、プロトコルの作業の終了後に、マイクロチューブｅ３等の容器を保管するチューブラックｅ９等の器具を示している。

ここで、最終シンボル“Tube1.5”は、作業が終わったマイクロチューブｅ３をチューブラックｅ９に戻す作業ｗｋ１２に対応している。

また、容器に対する作業が、容器の収容量の変化を示すものである場合には、その作業を示す作業シンボルは順序線ｓＬから、第２の軸方向に離間した位置に配置される。

例えば、追加を意味する“ＡＤＤ”と記載された作業シンボルと順序線ｓＬとが作業線ｗＬにより第２の軸方向に接続されている。この作業線ｗＬについて、容器に対する追加であることを明示すべく、順序線ｓＬに向く矢線となっている。ただし、方向を示す記述方法は特に限定されず、また、作業線ｗＬを矢を持たない単なる直線としてもよい。また、廃棄を意味する“ＤＩＳＣＡＲＤ”と記載された作業シンボルと順序線ｓＬとが作業線ｗＬにより第２の軸方向に接続されている。この作業線ｗＬについて、容器に対する収容物の一部または全部の廃棄であることを明示すべく、順序線ｓＬから離れる向きの矢線となっている。

作業シンボル“ＡＤＤ”は、条件として、クロロホルム、イソプロパノール、エタノール等の追加する試薬“Reagent A”および加える量を示している。作業シンボル“ＡＤＤ”に対応する作業は、作業ｗｋ２、ｗｋ８で示されている。作業シンボル“ＤＩＳＣＡＲＤ”は、条件として、廃棄する対象の収容物“Supernatant”および、廃棄する量を示している。ここで、廃棄する量が記号“--”で示されている場合は、記号“--”は、例えば、上澄みを全てまはたできるだけ廃棄することを意味する。なお、図４Ａに示すように、作業シンボル“ＤＩＳＣＡＲＤ”に対応する作業は、作業ｗｋ７、ｗｋ１１で示されている。

また、容器に対する作業が、容器の収容量の変化を示すものでない場合には、その作業を示す作業シンボルは順序線ｓＬ上に配置される。

例えば、作業シンボル“ＭＩＸ”は、内容物を撹拌する作業を示している。作業シンボル“ＭＩＸ”は、条件として、撹拌方法（撹拌に使用する器具）、温度、撹拌時間を示している。ここで、撹拌方法として、ミキサｅ４等のボルテックスミキサで撹拌する方法、分注器ｅ１のピペッティングで撹拌する方法、マイクロプレートミキサで撹拌する方法等が挙げられる。作業シンボル“ＭＩＸ”の作業は、作業ｗｋ２、ｗｋ５、ｗｋ９に対応している。また、作業シンボル“ＣＥＮＴＲＩＦＵＧＥ”は、マイクロチューブｅ３を遠心分離する作業であることを表している。作業シンボル“ＣＥＮＴＲＩＦＵＧＥ”は、条件として、遠心力の強さ、遠心時間を示している。作業シンボル“ＣＥＮＴＲＩＦＵＧＥ”は、マイクロチューブｅ３を遠心分離器ｅ５に収容して、１２，０００Ｇで１５秒の遠心分離作業を行う。作業シンボル“ＣＥＮＴＲＩＦＵＧＥ”の作業は、作業ｗｋ３、ｗｋ６、ｗｋ１０に対応している。

また、図４Ｂに示すように、その作業が容器間における移送である場合には、移送元の容器についての順序線ｓＬと移送先の容器についての順序線ｓＬの間に作業シンボル（例えば、作業シンボル“ＴＲＡＮＳＦＥＲ”）が配置され、また順序線ｓＬから順序線ｓＬへの第２の軸方向に沿った作業線ｗＬが配置される。容器“Tube50”の内容物の一部または全部が、容器“Tube50”から容器“XXXXX”に移送される。ここでは、矢線とすることによりその移送方向を示している。もちろん、移送方向を示す記述方法は矢線に限らずどのようなものであってもよい。

また、同じ作業を繰り返し行う場合には、順序線ｓＬから繰返の作業を示す繰返線を引き出して、繰り返す作業シンボルの上流で、順序線ｓＬに戻るようにしてもよい。

次に、作業および作業に含まれる操作について図を用いて説明する。

図４Ａに示すように、プロトコルチャートに示されてる各作業シンボル、初期シンボル、最終シンボル等に対応する作業が、分注・撹拌・遠心等の基本となる作業単位で、コマンドとも称する。これら作業単位は、器具に対するロボット１０による操作にさらに分解できる。プロトコルは、所望の実験等の作業を遂行のためにコマンドを組み合わせた作業手順でもある。

例えば、廃棄作業ｗｋ１１において、図５Ａおよび図５Ｂに示すように、遠心分離後のマイクロチューブｅ３に、アスピレータに取り付けられたチップＴを、沈殿物ｐｒｃと反対側で所定の高さｈまで挿入する挿入操作と、図５Ｃに示すように、マイクロチューブｅ３およびチップＴを所定の角度Ｆまで傾ける傾斜操作と、マイクロチューブｅ３から上澄み液ｓｐを吸引する吸引操作と、が行われる。マイクロチューブｅ３およびアスピレータ等の器具に対するロボット１０による操作は、いわゆる人間の手技に対応する。ここで、これらの操作は、作業を実施するための基本となり、作業にロボット１０が使用する器具に対する基本操作とする。基本操作は、例えば、プロトコルを始めに設定する際に、作業に対して初期に設定される操作である。また、基本操作は、基本にすべき操作である。

図６に示すように、これらの操作には、チップＴの挿入位置ｄ、吸引時のチップＴの高さｈ、マイクロチューブｅ３の傾け角Ｆ、等の基本操作パラメータがある。

チューブラックｅ９からマイクロチューブｅ３を取り出す作業ｗｋ１の場合、チューブラックｅ９からマイクロチューブｅ３を取り出す操作等が基本操作である。

マイクロチューブｅ３の撹拌作業ｗｋ２、ｗｋ５、ｗｋ９の場合、マイクロチューブｅ３をミキサｅ４に移動する操作、ミキサｅ４に載置する操作等が基本操作で、ミキサｅ４の回転数、載置時間等が基本操作パラメータである。

追加作業ｗｋ４、ｗｋ８の場合、分注器ｅ１を把持する操作、分注器ｅ１の先端にチップＴを装着する操作、分注器ｅ１を試薬瓶に移動する操作、試薬瓶から加える液を吸引する操作、マイクロチューブｅ３を把持する操作、マイクロチューブｅ３に所定量の液を吐出する操作等が基本操作で、吐出する量、吐出速度等が基本操作パラメータである。

マイクロチューブｅ３に遠心分離する作業ｗｋ６、ｗｋ１０の場合、遠心分離器ｅ５の蓋を開ける操作、遠心分離器ｅ５にマイクロチューブｅ３をセットする操作、遠心分離器ｅ５の蓋を閉める操作、遠心分離器ｅ５のスイッチを入れて待つ操作、遠心分離器ｅ５のスイッチを切りマイクロチューブｅ３を取り出す操作等が基本操作で、遠心強度、遠心時間等が基本操作パラメータである。

マイクロチューブｅ３から、上澄みを廃棄する作業ｗｋ７、ｗｋ１１の場合、マイクロチューブｅ３にアスピレータの先端を挿入する操作、マイクロチューブｅ３を傾ける操作、アスピレータで吸引する操作等が基本操作である。アスピレータの先端のチップＴの挿入位置、吸引時のチップＴの高さ、マイクロチューブｅ３の傾け角、傾けた後の待機時間、吸引速度、チップＴの交換頻度等が基本操作パラメータである。

インキュベータｅ６からマイクロプレートｅ２を取り出す作業の場合、インキュベータｅ６の扉を開ける操作、インキュベータｅ６からマイクロプレートｅ２を取り出す操作、インキュベータｅ６の扉を閉める操作等が基本操作である。

マイクロプレートｅ２の撹拌作業の場合、マイクロプレートｅ２をマイクロプレートミキサに移動する操作、マイクロプレートミキサに載置する操作等が基本操作で、マイクロプレートミキサの回転数、載置時間等が基本操作パラメータである。

ところで、生物に関する工学の分野においては、微妙な手技、操作の違いが影響して、結果が変わる作業が多くある。そのような作業は、経験のある熟練者にしか良好な結果を得ることができない。また熟練者であっても、必ずしも同じ結果を得るとは限らない。
また、そのようなコツ、経験といったものは、手順書上では“丁寧に”、“手早く”あるいは“正確に”などという暗黙知で表現されており、ロボット１０の作業に翻訳しにくいこともあり、ロボット１０のための基本操作のみでは、良好な結果が得られないことがある。すなわち、実験計画法等で基本操作パラメータを変更してプロトコルを実施しても、所定の評価に達しないことがある。

実験計画法等で基本操作パラメータを変更してプロトコルを実施しても、所定の評価に達しない場合、基本操作を補足する補足操作によりプロトコルを修正する。補足操作には、例えば、第１種の補足操作、第２種の補足操作、第３種の補足操作等がある。

ここで、生物に関する工学の分野においては、微妙な手技、操作に違いが影響して、結果が変わる作業が多くあるので、人間が作業を行う場合、基本操作パラメータを設定しても、作業にばらつきが生じ、作業の評価が確実ではなかった。さらに、人間は、疲労、勘違い等により、回数を間違えたり、操作をミスしたりするので、作業の結果が、偶然に左右され易かった。

一方、ロボット１０であると、作業の再現性が高く、設定されたパラメータに関して、確実に作業を行って結果を出すので、正確な作業の評価ができ、基本操作パラメータを変化させ、パラメータ空間を確実に辿ることができる。従って、ロボット１０の操作であると、所定の評価に達しないことがより確実に分かり、パラメータ空間を辿り尽くしても所定の評価に達しない場合、基本操作の限界であると明確になる。基本操作の限界を踏まえた上で、次のステップである補足操作に移ることができる。

以下、第１種の補足操作、第２種の補足操作、第３種の補足操作について図を用いて説明する。

第１種の補足操作によるプロトコルの修正は、ロボットプログラムの中にコードとして記述されているが、固定値になっている値を他の値に変えたり、または、固定値をパラメータ化したりする修正である。ここで、固定値は、ロボットプログラムにおいて、予め決めた、固定されている設定値である。基本操作パラメータは、ロボットプログラムにおいて、変更可能にした設定値である。なお、基本操作パラメータは、プロトコルチャートにおいて、インタラクティブに修正できるようになっていてもよい。

例えば、図５Ｃに示すような、遠心後の上澄み液ｓｐを吸引数吸引操作において、第１種の補足操作は、図７に示すように、マイクロチューブｅ３に対してチップＴの傾きを変える操作である。第１種の補足操作は、図７に示すように、マイクロチューブｅ３に対してチップＴの傾きを変えてアスピレータで吸引する操作でもよい。これらの第１種の補足操作が、作業に追加されたり、他の操作と入れ替えられたりすることにより、プロトコルが修正される。第１種の補足操作が、作業を実施する際に追加する補足操作の一例である。第１種の補足操作が、固定されている値を変えることにより生成される補足操作の一例である。

マイクロチューブｅ３とチップＴとの相対角度を角度（例えば、ｆ[度]）にして、沈殿物ｐｒｃを吸引しないよう上澄み液ｓｐをできるだけ早く吸引して、沈殿物ｐｒｃを残す操作を実現する。補足操作パラメータとして、マイクロチューブｅ３とチップＴとの相対角度の新たなパラメータが設定されてもよい。

次に、第２種の補足操作によるプロトコルの修正は、器具に対する新たな生み出された操作を、プロトコルの作業に追加、入れ替え等する修正である。観察して発見した操作、顕在化したコツの操作等である。神の手といわれるような熟練者の技を実現した操作の場合もある。これらの第２種の補足操作が、作業に追加されたり、他の操作との入れ替えられたりする。第２種の補足操作が、作業を実施する際に追加する補足操作の一例である。第２種の補足操作が、固定されている値を変えることにより生成される補足操作と異なり、新規に追加された操作の一例である。

例えば、図７に示すような、アスピレータで成果物である沈殿物ｐｒｃを吸引しないよう上澄み液ｓｐをできるだけ早く吸引する吸引操作において、マイクロチューブｅ３とチップＴとの相対角度を変えても、沈殿物ｐｒｃの回収率を上げて上澄み液ｓｐを早く廃棄する作業の生産性の向上の限界に達してしまうことがある。

しかし、図８Ａおよび図８Ｂに示すように、上澄み液ｓｐが流れ落ちるぐらいマイクロチューブｅ３を傾け、上澄み液ｓｐの流れに従って、マイクロチューブｅ３を傾ながら、チップＴをマイクロチューブｅ３の内壁に沿って、マイクロチューブｅ３の底から遠ざけるとと、沈殿物ｐｒｃの誤吸引の可能性がより少なくなることで回収率が増加し、上澄み液ｓｐをできるだけ多く廃棄できることで不純物の混入が低下し、かつ、吸引する速度が向上し、生産性が向上する。図７に示すように、上澄み液ｓｐを吸引する操作の代わりに、図８Ａに示すように、図７に示すような状態から、上澄み液ｓｐが流れ落ちるぐらいマイクロチューブｅ３を傾けながら、アスピレータで吸引する補足操作と、図８Ｂに示すように、アスピレータで吸引しながら、チップＴをマイクロチューブｅ３の底から退避する補足操作とが、作業に新たに追加される。

図９に示すような操作、および、図１０に示すような操作が、第２種の補足操作である。作業シンボル“ＭＩＸ”等の撹拌作業に関して、マイクロチューブｅ３をボルテックスミキサ等のミキサｅ４に載置する操作を、基本操作とした場合、図９に示すような操作が、第２種の補足操作である。また、廃棄作業に関して、遠心分離の作業した後、上澄み液を廃棄する基本操作とした場合、磁気ビーズを使用して、ＤＮＡまたはＲＮＡ等の成果物を回収する操作が、第２種の補足操作である。

図９に示すように、ハンド１４が、蓋を閉じたマイクロチューブｅ３等を把持した状態で、アーム１３に対してハンド１４を、マイクロチューブｅ３を反転させて、所定時間ｔ［ｓ］止めて、元の角度に戻す操作を、ｎ回繰り返す操作が、第２種の補足操作である。これでマイクロチューブｅ３の底から沈殿物が重力により離れる力が働く撹拌が実現できる。

図１０に示すように、抗体を結合させた磁気ビーズをマイクロチューブｅ３等に投入して、磁石ｍをマイクロチューブｅ３の側面に当てて、処理物ｐｍを集め、アスピレータで液を吸引する操作が、第２種の補足操作である。

また、マイクロチューブｅ３を水平に８の字に揺らす操作が、第２種の補足操作である。ハンド１４が、マイクロチューブｅ３を把持した状態で，８の字の軌跡を描くように動かされる。この補足操作により、マイクロチューブｅ３の蓋が開いてかつ液量が多い場合でも、マイクロチューブｅ３を傾けて液体をこぼすリスクを抑えつつ、遠心力を加えることで、暗黙知で表現された”gently”な撹拌の操作を実現できる。

これらの第２種の補足操作をジョブに変換するための情報が、プロトコルデータベース３２ｂに記憶される。

次に、第３種の補足操作によるプロトコルの修正は、通常の人間ではできない操作によるプロトコルの修正である。一例として、基本操作パラメータ等の設定範囲を超える値に設定する場合で、第３種の補足操作として、正確に１００回基本操作を繰り返す操作、０．１ｍｍの隙間を保ちつつスクレイパを動かす操作、ある器具を極めて低速で動かす操作等が挙げられる。第３種の補足操作が、作業を実施する際に追加する補足操作の一例である。

上位コントローラ３０のようなプロトコル作成装置でアプリケーションソフトウェアが起動されて、プロトコルチャートを読み出し、プロトコルにおける作業の編集、基本操作、補足操作によるプロトコルの修正と言った編集が行われてもよい。

プロトコルデータベース３２ｂは、基本操作の情報、第１種の補足操作の情報、第２種の補足操作の情報、第３種の補足操作の情報を、それぞれの操作の分類の情報に関連付けられて、予め記憶しておいてもよい。基本操作の情報は、基本操作パラメータの情報で、例えば、プロトコルの作業ｗｋ１１の”ＤＩＳＣＡＲＤ”の場合、チップＴの挿入位置、吸引時のチップＴの高さ、マイクロチューブｅ３の傾け角、傾けた後の待機時間、吸引速度、チップＴの交換頻度数等である。第１種の補足操作の情報は、例えば、吸引時のマイクロチューブｅ３とチップＴとの相対角度等のように、変数化が可能な固定値の情報である。第２種の補足操作の情報は、例えば、新たな操作名と、第２種の補足操作をジョブに変換するための情報である。第３種の補足操作の情報は、例えば、各パラメータの範囲、各パラメータの限界値等である。

（１．５ 処理物製造装置の機能構成）
次に、処理物製造装置の機能構成について説明する。図１１Ａは、実施形態に係る処理物製造装置の機能構成の一例を示すブロック図である。図１１Ｂは、細胞製造装置におけるプロトコル変換手段の一例を示すブロック図である。

図１１Ａに示すように、処理物製造装置の一例である上位コントローラ３０は、プロトコル取得手段３０ａと、実施手段３０ｂと、プロトコル修正情報取得手段３０ｃと、製造手段３０ｄと、を有する。

プロトコル取得手段３０ａは、生物に関する工学の分野における処理対象に対して行う一連の作業をロボット１０によって実行可能な形式になるように作成されたプロトコルを取得する。プロトコル取得手段３０ａの一例の制御部３６が、プロトコルチャートで表示可能なプロトコルを、記憶部３２のデータベースから取得してもよいし、外部のサーバ装置からネットワークを介して取得してもよいし、ドライブ装置を使用して記録媒体から取得してもよい。

実施手段３０ｂは、ロボット１０がプロトコルに従って処理対象への作業を実施するように制御する。例えば、実施手段３０ｂの一例の制御部３６が、取得したプロトコルをジョブに変換して動作指令として、ロボットコントローラ２０に送信し、ロボットコントローラ２０が、ジョブに基づいてロボット１０にプロトコルに従った作業を実施させる。図１１Ｂに示すように、上位コントローラ３０は、プロトコル変換手段３０ｅを有する。プロトコル変換手段３０ｅが、ロボット１０によって実行可能な形式になるように作成されたプロトコルの一例であるプロトコルチャートから、ジョブがコードとして組み込まれたロボットプログラムに変換する。ロボット１０が、ロボットプログラムに従って動作する。

プロトコル修正情報取得手段３０ｃは、作業の実施の後、プロトコルを修正するために、作業を実施するための基準となり、作業にロボット１０が使用する器具に対する基本操作、および、当該基本操作を補足する補足操作のうち少なくとも１つの操作の修正情報を取得する。

例えば、作業の実施の後、実施した結果の結果物に対して計測器を適用した計測結果や、結果物や作業の様子の画像に対する画像処理により、評価が行われる。評価に基づき、プロトコル修正情報取得手段３０ｃは、基本操作、第１種の補足操作、第２種の補足操作、および、第３種の補足操作のうち少なくとも１つの操作の分類の情報を、プロトコルの修正情報として取得する。基本操作の場合、基本操作パラメータの値が、プロトコルの修正情報でもよい。

第１種の補足操作の場合、プロトコルの修正情報は、例えば、固定値になっている値を他の値に変えたり、または、固定値をパラメータ化したりする情報である。

第２種の補足操作の場合、プロトコルの修正情報は、器具に対する新たな生み出された操作を、プロトコルの作業に追加、入れ替え等する情報である。

第３種の補足操作の場合、プロトコルの修正情報は、基本操作パラメータ等の設定範囲を超える値に設定する情報である。

プロトコルデータベース３２ｂが参照されて、基本操作パラメータの変更によりプロトコルが修正されたり、第１種の補足操作、第２種の補足操作、または、第３種の補足操作の追加よりプロトコルが修正されたりする。基本操作と補足操作とを組み合わせて、プロトコルが修正されてもよい。プロトコルの修正情報は、作業の追加、または、作業を入れ替える情報でもよい。基本操作と補足操作と組み合わせて、新たな作業が作成されてもよい。

製造手段３０ｄは、ロボット１０が、操作に対する修正情報に基づき修正されたプロトコルを使用して、処理対象から処理物を製造する。例えば、製造手段３０ｄの一例の制御部３６が、修正したプロトコルを含む一連のプロトコルをジョブに変換して動作指令として、ロボットコントローラ２０に送信し、ロボットコントローラ２０が、ジョブに基づいてロボット１０に、一連のプロトコルに従った、一連の作業を実施させて、処理物を製造する。各プロトコルのプロトコルチャートから、一連のプロトコルに対応したロボットプログラムが生成され、このロボットプログラムに従って、ロボット１０が、処理物を製造する。

［２． 処理物製造システムＳの動作例］
処理物製造システムＳの動作例について、図を用いて説明する。

（２．１ 処理物の製造工程）
まず、処理物の製造工程について図１２を用いて説明する。図１２は、実施形態に係る処理物の製造工程の一例を示すブロック図である。なお、ゲノミクスにおける処理物の製造を一例として製造工程を説明する

図１２に示すように、処理物の製造工程は、入荷ｐ１と、受入検査ｐ２と、核酸抽出ｐ３と、ライブラリ調製ｐ４、検査ｐ５と、保管ｐ６と、出荷検査ｐ７と、出荷ｐ８と、を有する。

入荷ｐ１の工程では、入荷した検体等の処理対象の処理対象ＩＤ、処理対象の種類ＩＤ等のＩＤが割り照られる。検体は、生体組織・細胞や、それ由来の核酸・たんぱく質・代謝産物等の生体成分の一部である。検体の種類は、血液、体細胞、生殖細胞、腫瘍細胞、がん細胞、口腔および消化器系の粘膜、唾液、痰、尿、便、汗、腹水、髄液等である。また、処理対象は、例えば、細菌、ウィルス、植物の細胞由来の組織、核酸・たんぱく質・代謝産物等を含む海水、河川水、土壌等でもよい。処理対象として、入荷されるものは、保存標本、薬品・試薬の出発材料、原料でもよい。

上位コントローラ３０が、入荷のプロトコルを実施するようにロボットコントローラ２０に動作指令を送信する。ロボットコントローラ２０の制御によりロボット１０が、入荷のプロトコルに従い、入荷した処理対象にＩＤを割り当てる。ロボット１０が、処理対象の入荷元等の住所等を撮像して、文字認識によりデータ化してもい。人が、入荷コード等をコードリーダにより読み取って、上位コントローラ３０が、読み取った情報を受け付けてもよい。

受入検査ｐ２の工程では、検体等の処理対象が凍結状態で入荷して来た場合には、解凍して処理対象の検査が行われる。例えば、入荷された検体に対して所定の検査が行われれる。上位コントローラ３０が、受入検査のプロトコルを実施するようにロボットコントローラ２０に動作指令を送信する。ロボットコントローラ２０の制御によりロボット１０が、受入検査のプロトコルに従い、入荷した処理対象を検査する。人が処理対象を検査して、上位コントローラ３０が、検査結果を受け付けてもよい。

核酸抽出ｐ３の工程を実施するプロトコルとして、（１）入荷したサンプルをマイクロチューブに準備するプロトコル、（２）ＤＮＡ、ＲＮＡ等を沈殿させて濃縮するプロトコル、（３）沈殿したＤＮＡ、ＲＮＡを溶解させて回収するプロトコル等がある。上位コントローラ３０が、各プロトコルを順に実施するように、ロボットコントローラ２０に動作指令を送信する。ロボットコントローラ２０の制御によりロボット１０が核酸抽出の各プロトコルにおける各作業を行う。

ここで、入荷したサンプルをマイクロチューブに準備に関するプロトコルは、例えば、
検体を滅菌蒸留水で洗浄し、検体を超音波や酵素等を用いて破壊（溶解）し、検体の前処理のための処理液を調整し、処理液の適量をマイクロチューブｅ３に投入するプロトコルである。なお、処理液をマイクロチューブｅ３に投入する前に処理液を希釈又は濃縮することが実施されてよい。

ＤＮＡ、ＲＮＡ等を沈殿して回収するプロトコルは、例えば、検体を前処理するための処理液を投入されたマイクロチューブｅ３に、クロロホルム、イソプロパノール、エタノール等の試薬を加えてＤＮＡ、ＲＮＡ等を沈殿させ、遠心分離器ｅ５に掛けて、上澄み液を廃棄することで、ＤＮＡ、ＲＮＡ等を濃縮するプロトコルである。

沈殿したＤＮＡ、ＲＮＡを溶解させて回収するプロトコルは、例えば、沈殿物を溶解させるための試薬を投入し、撹拌させることで溶解させ、溶解したＤＮＡ、ＲＮＡ等を回収するプロトコルである。

ライブラリ調製ｐ４の工程は、ＤＮＡ、ＲＮＡ等の断片化、端末修復、アダプタの結合等が行われる。ライブラリ調製のプロトコルに従い、ロボット１０が、抽出されたＤＮＡ、ＲＮＡ等に必要な試薬を添加し、撹拌、遠心等の手順を行うことで、シーケンサに掛けるためのライブラリ調製をする。

検査ｐ５の工程では、処理物の収量、不純物混入有無、断片長、変性度等の検査が行われる。検査のプロトコルに従い、ロボット１０が、製造された処理物を検査する。上位コントローラ３０が、検査のプロトコルを実施するようにロボットコントローラ２０に動作指令を送信する。ロボットコントローラ２０の制御によりロボット１０が、検査のプロトコルに従い、製造された処理物を検査する。人が製造された処理物を検査して、上位コントローラ３０が、検査結果を受け付けてもよい。

また、核酸を回収する工程の後においては、ライブラリ調製工程を行う他にも、例えば、ＲＮＡを鋳型としてｃＤＮＡを調整する工程が行われてもよい。この場合には、逆転写酵素を用いてcＤＮＡを合成するために、ＲＴ−ＰＣＲを実施する工程で、ロボット１０が、適量のｃＤＮＡとプライマーと逆転写酵素をＰＣＲ用のウェルに投入し、ＰＣＲ機にセットしてもよい。

保管ｐ６の工程では、例えば、凍結保護剤入りの培地を有するクライオチューブ等に、製造された処理物を入れて、−80℃で凍結させて液体窒素容器内で保管される。上位コントローラ３０が、保管のプロトコルを実施するようにロボットコントローラ２０に動作指令を送信する。ロボットコントローラ２０の制御によりロボット１０が、保管のプロトコルに従い、製造された処理物を保存する。人が製造された処理物を保存して、上位コントローラ３０が、保存結果を受け付けてもよい。

出荷検査ｐ７の工程では、クライオチューブが取り出され、一部、解凍されて、出荷前の検査が行われる。上位コントローラ３０が、出荷前の検査のプロトコルを実施するようにロボットコントローラ２０に動作指令を送信する。ロボットコントローラ２０の制御によりロボット１０が、出荷前の検査のプロトコルに従い、処理物を検査する。人が処理物を検査して、上位コントローラ３０が、検査結果を受け付けてもよい。

出荷ｐ８の工程では、出荷するクライオチューブが保冷用のバッグ等に詰められて出荷される。上位コントローラ３０の動作指令に基づき、ロボットコントローラ２０の制御によりロボット１０が、保冷用のバッグに出荷するクライオチューブを詰める。人が出荷作業をして、上位コントローラ３０が、作業結果を受け付けてもよい。

上位コントローラ３０が、各工程の工程ＩＤに関連付けて、各工程の情報を管理データベース３２ａに記憶する。

なお、プロテオミクスの場合、処理物の製造工程は、例えば、入荷、受入検査、蛋白質抽出、検査、断片化、検査、保管、出荷検査、出荷の順で行われる。保管の工程が省略され、製造後直ちに、製造されたタンパク質が出荷されてもよい。また、メタボロミクスの場合、処理物の製造工程は、例えば、入荷、受入検査、代謝産物抽出、検査、保管、出荷検査、出荷の順で行われる。

（２．２ 処理物製造システムの動作例）
次に、処理物製造システムの動作例について、図を用いて説明する。なお、核酸抽出を行うプロトコルチャートにおいて、特に、ＲＮＡを沈殿して回収する処理に関するプロトコルチャートの事例を用いて、プロトコルをできるだけ最適化して、処理物の製造を行う動作について説明する。

図１３は、処理物製造システムの動作例を示すフローチャートである。図１４および図１５は、画面の一例を示す模式図である。

図１３に示すように、処理物製造システムＳは、プロトコルを取得する（ステップＳ１）。具体的には、上位コントローラ３０が、プロトコルデータベース３２ｂを参照して、プロトコルの情報を取得する。例えば、核酸抽出ｐ３の工程のＲＮＡを沈殿して回収する処理に関する図４Ａに示すようなプロトコルチャートの情報を取得する。人が入力する場合、図４Ａに示すように、画面４０において、入力部３４により“File”のボタンがクリックされ、プルダウンメニューからＲＮＡ沈殿処理に関するプロトコルが選択され、プロトコルチャートがプロトコルデータベース３２ｂから読み出される。上位コントローラ３０が、外部のサーバ装置からネットワークを介して、プロトコルを取得してもよい。

上位コントローラ３０が、入力部３４、端末装置等からプロトコルの入力を受け付けてもよい。人による入力を受け付ける場合、図４Ａに示すように、画面４０において、入力部３４により“File”のボタンがクリックされ、“開く”メニューから、プロトコルの一覧が表示されて、実施するプロトコルが選択される。

このように、上位コントローラ３０が、生物に関する工学の分野における処理対象に対して行う一連の作業をロボットによって実行可能な形式になるように作成されたプロトコルを取得するプロトコル取得手段の一例として機能する。

次に、処理物製造システムＳは、プロトコルを実施する（ステップＳ２）。具体的には、上位コントローラ３０が、プロトコルＩＤに基づきプロトコルデータベース３２ｂを参照して、取得したプロトコルをジョブに変換して、動作指令を生成する。上位コントローラ３０が、動作指令を、ロボットコントローラ２０に送信する。ロボットコントローラ２０が、受信したジョブに基づいて、ロボット１０を動作させる動作信号を生成して、ロボット１０の動作を制御する。ロボット１０が各作業を行う。

上位コントローラ３０が、入力部３４、端末装置等からプロトコルの実施を受け付けてもよい。人の入力を受け付ける場合、図４Ａに示すように、画面４０において、入力部３４により“JobGenerate”のボタンがクリックされ、プロトコルチャートからジョブが生成される。画面４０において、入力部３４により“Run”のボタンがクリックされると、動作指令が、上位コントローラ３０からロボットコントローラ２０に送信され、ロボットコントローラ２０によりロボット１０が制御されてプロトコルが実施される。

ロボット１０が、プロトコルチャートの作業ｗｋ１〜作業ｗｋ１２の一連の作業を実施する。なお、ロボット１０が、他の一連のプロトコルも実行する。

このように、上位コントローラ３０が、ロボットがプロトコルに従って処理対象への作業を実施するように制御する実施手段の一例として機能する。

次に、処理物製造システムＳは、実施結果を評価する（ステップＳ３）。具体的には、ロボット１０が、上位コントローラ３０が、評価データベース３２ｃを参照して、ロボット１０のセンサのデータ、ロボット１０が使用する器具の一例の計測器の測定データ、分析器等の分析データ等から、実施結果を評価する。

上位コントローラ３０が、ハンド１４のカメラ等が撮像した画像から画像処理して、特徴量を抽出し数値化して、評価データベース３２ｃを参照して、実施結果を算出し、評価を行う。

例えば、ＲＮＡ抽出の場合、実施結果として、マイクロチューブｅ３における画像や測定データから、沈殿物の吸引ミス、沈殿物の収量、不純物の混入量、ｗｋ１１等の各作業の作業時間等の測定を行う。沈殿物の吸引ミスは、例えば、操作の動画像の機械学習等により、判定される。実施結果を画像から判定する場合、画像等の特徴量との照合や、テンプレート画像のマッチングや、機械学習等により、測定される。

ロボット１０が、実施した結果の結果物を、自動で各種計測器にかけて、測定結果を
求めてもよい。上位コントローラ３０が、評価のプロトコルを実施して、例えば、ロボット１０が、処理物の一部を取り出して、質量分析装置、ＮＭＲ装置等の計測器にかけて、測定結果を計測器から取得する。

上位コントローラ３０が、評価データベース３２ｃを参照して、測定結果と、基準とを比較して、評価を行う。

上位コントローラ３０が、各操作の画像から、“泡を出さない”、“液垂れをしない”、“均等に混ぜる”等の良い操作であるかを判定する。泡等のテンプレート画像等とのマッチングや、機械学習等により判定が行われてもよい。

また、上位コントローラ３０が、入力部３４、端末装置等から、実施した結果の結果物を測定結果や、評価結果や、総合評価の入力を受け付けてもよい。上位コントローラ３０等のプロトコル作成装置でアプリケーションソフトウェアが起動されて、プロトコルチャートを読み出し、測定結果や評価結果が入力されてもよい。

上位コントローラ３０が、実施の結果を評価する評価手段の一例として機能する。

次に、上位コントローラ３０が、図１４に示すように、画面４１の評価結果を出力部３３に表示する。上位コントローラ３０が、評価結果を、実施ＩＤやプロトコルＩＤ、作業ＩＤ、操作ＩＤ等と関連付けて、履歴データベース３２ｄに記録する。

次に、処理物製造システムＳは、所定値以上か否かを判定する（ステップＳ４）。具体的には、上位コントローラ３０の制御部３６は、評価データベース３２ｃを参照して、測定結果または評価結果が、所定値以上か否かを判定する。図１４に示すように、ＲＮＡ等の沈殿の収量、不純物の混入量、作業の所要時間等を組み合わせた総合評価が、所定値以上か否かを、制御部３６は判定する。

実施結果の評価が所定値以上の場合（ステップＳ４；ＹＥＳ）、処理物製造システムＳは、処理物を製造する（ステップＳ７）。具体的には、上位コントローラ３０からの動作指令に基づき、ロボット１０が、入荷したサンプルをマイクロチューブに準備するプロトコル、ＤＮＡ、ＲＮＡ等を沈殿させるプロトコル、沈殿したＤＮＡ、ＲＮＡを溶解させて回収するプロトコル等の一連のプロトコルを順に実施して、処理物を製造する。

プロトコル実施による評価が所定値以上である一連のプロトコルを順に従い、上位コントローラ３０に制御されて、ロボット１０が、処理物を製造する。

核酸抽出ｐ３の工程においては、入荷したサンプルをマイクロチューブに準備するプロトコル、ＤＮＡ、ＲＮＡ等を沈殿させるプロトコル、沈殿したＤＮＡ、ＲＮＡを溶解させて回収するプロトコル等のプロトコルに順に従い、ロボット１０が、処理物を製造する。

入荷ｐ１から出荷ｐ８まで、それぞれの一連のプロトコルに従い、ロボット１０により処理対象から処理物が製造されて、出荷される。

このように、上位コントローラ３０が、ロボットが、修正情報に基づき修正されたプロトコルを使用して、処理対象から処理物を製造するように制御する製造手段の一例として機能する。

所定値以上でない場合（ステップＳ４；ＮＯ）、処理物製造システムＳは、プロトコルの修正情報を取得する（ステップＳ５）。具体的には、上位コントローラ３０が、基本操作、第１種の補足操作、第２種の補足操作、および、第３種の補足操作のうち少なくとも１つの操作の分類の情報を、プロトコルの修正情報として取得する。

例えば、基本操作パラメータの変更の所定の範囲において、未だ試す基本操作パラメータがある場合、または、実験計画法で基本操作パラメータを変更していない場合等において、制御部３６は、基本操作によりプロトコルを修正するため、操作の分類の情報を、基本操作に設定する。

試す基本操作パラメータがない場合、第１種の補足操作によりプロトコルを修正するため、操作の分類の情報を、第１種の補足操作に設定する。なお、第２種の補足操作、または、第３種の補足操作が設定されてもよい。これら操作の分類の情報が、作業を実施する際に追加する補足操作の情報の一例である。

試す第１種の補足操作パラメータの範囲が終了した場合、第１種の補足操作によりプロトコルを修正するため、操作の分類の情報を、第２種の補足操作または第３の補足操作に設定する。

基本操作の場合、図４Ａに示すような画面４０において、プロトコル編集”Edit”のメニューが選択され、作業ｗｋ１１の”ＤＩＳＣＡＲＤ”がクリックされ、図１５に示すように、基本操作パラメータの値を変更のための入力画面４２が出力部３３に表示されてもよい。上位コントローラ３０が、プロトコルの修正情報として、入力画面４２から、基本操作パラメータの変更の入力を受け付けてもよい。

このように、上位コントローラ３０が、作業の実施の後、プロトコルを修正するために、作業を実施するための基準となり、作業にロボットが使用する器具に対する基本操作、および、当該基本操作を補足する補足操作のうち少なくとも１つの操作に対する修正情報を、取得するプロトコル修正情報取得手段の一例として機能する。

次に、処理物製造システムＳは、プロトコルを修正する（ステップＳ６）。具体的には、上位コントローラ３０が、プロトコル修正のサブルーチンを実行して、受け付けた修正情報が基本操作の修正か補足操作の修正かの判定をして、プロトコルデータベース３２ｂを参照して、基本操作または補足操作の修正を行う。詳細は、プロトコル修正のサブルーチンにおいて後述する。

（２．３ プロトコルの修正のサブルーチン）
次に、プロトコルの修正のサブルーチンについて、図を用いて説明する。

図１６は、プロトコルの修正のサブルーチンを示すフローチャートである。図１７から図１９は、画面の一例を示す模式図である。

図１６に示すように、処理物製造システムＳは、基本操作の修正か否かを判定する（ステップＳ１０）。具体的には、上位コントローラ３０が、操作の分類の情報に基づき、取得したプロトコルの修正情報が基本操作の修正であるか否かを判定する。

基本操作の修正の場合（ステップＳ１０；ＹＥＳ）、処理物製造システムＳは、基本操作を修正する（ステップＳ１１）。具体的には、上位コントローラ３０がプロトコルデータベース３２ｂを参照して、基本操作パラメータの情報（操作の修正情報、基本操作の修正情報の一例）を取得する。上位コントローラ３０が、変更する基本操作パラメータを選択して、基本操作パラメータの値を変更して、変更された基本操作パラメータに基づいたプロトコルを生成する。例えば、基本操作パラメータの値の変更は、実験計画法により、様々な基本操作パラメータの組み合わせで実施された結果に基づき変更される。

図１５に示すように、チップ交換、吸引時のチップＴの先端の高さ、待機時間等が、基本操作パラメータの値の一例である。

または、上位コントローラ３０が、評価結果に基づき、変更する基本操作パラメータを選択して、基本操作パラメータの値を変更してもよい。例えば、ステップＳ３における評価において、処理物の含まれる不純物が高い場合は、上位コントローラ３０が、吐出時チップ先端の高さｈを低くする。また、処理物の回収率が低い場合は、上位コントローラ３０が、待機時間を延ばす。

図１７に示すように、上位コントローラ３０が、評価データベース３２ｃ、履歴データベース３２ｄ等を参照して、出力部３３に表示された”Suggestion”の画面４３を表示してもよい。プロトコルの修正情報として、修正する基本操作の候補や、修正する基本操作パラメータの値の候補、修正の方向性が算出される。

上位コントローラ３０が、履歴データベース３２ｄを参照して機械学習等された結果に基づき、変更する基本操作パラメータを選択して基本操作パラメータの値を変更してもよい。上位コントローラ３０が、評価結果に基づき、評価データベース３２ｃ、履歴データベース３２ｄ等を参照して、機械学習のような人工知能を使用して、プロトコルの修正情報として、どのプロトコルに原因があるか特定し、プロトコルのどの作業に原因があるか、作業のどの操作に原因があるかを特定してもよい。

なお、ステップＳ５において、上位コントローラ３０の制御部３６が、プロトコルの修正情報として、図１５に示すような入力画面４２を表示して、入力画面４２から基本操作パラメータの変更を単に受け付ける。そして、上位コントローラ３０が、基本操作パラメータの値を変更して、変更された基本操作パラメータに基づいたプロトコルを生成してもよい。例えば、先端チップ高さの項目が選択され、高さが“４［ｍｍ］”から“５［ｍｍ］”に変更されたプロトコルが生成される。

次に、ステップＳ２に戻り、修正されたプロトコルにより、処理物製造システムＳは、プロトコルを実施する。

基本操作の修正でない場合（ステップＳ１０；ＮＯ）、処理物製造システムＳは、補足操作によりプロトコルを修正する（ステップＳ１２）。具体的には、基本操作の修正のみでは、プロトコルの実施結果の評価の十分な向上が得られない場合、上位コントローラ３０が、操作の分類の情報に基づき、第１種の補足操作、第２種の補足操作、または、第３種の補足操作によりプロトコルを修正する。

第１種の補足操作の場合、具体的には、上位コントローラ３０がプロトコルデータベース３２ｂを参照して、プロトコルの修正情報として、値を変える固定値の情報を取得する。上位コントローラ３０が、値を変える固定値を選択して、固定値を他の値に変更して、第１種の補足操作に基づいたプロトコルを生成する。

制御部３６が、図７に示すようなマイクロチューブｅ３とチップＴとの相対角度を変える第１種の補足操作を、プロトコルに加える。例えば、制御部３６が、プロトコルの作業ｗｋ１１の”ＤＩＳＣＡＲＤ”の操作の中に、図７に示すようなマイクロチューブｅ３とチップＴとの相対角を変えた第１種の補足操作を挿入する。

なお、図１８に示すような入力画面４４が表示できるように、プロトコルの編集、実行等を行うプロトコルのアプリケーションソフトウェアが修正されてもよい。入力画面４４は、補足操作を表現した項目表示の一例として、第１種の補足操作に対応するパラメータの名称４４ａと、第１種の補足操作に対応するパラメータの入力欄４４ｂとを有する。これらのように、第１種の補足操作の固定値をパラメータ化してもよい。

プロトコルのアプリケーションソフトウェアにおいて、プロトコルを編集して、第１種の補足操作が追加されてもよい。

なお、ステップＳ５において、制御部３６が、出力部３３に入力画面４４を表示して、プロトコルの修正情報として、入力欄４４ｂから、第１種の補足操作によるプロトコルを修正を受け付けてもよい。

このように、上位コントローラ３０が、補足操作の入力を受け付けるために、補足操作を表現した項目表示する表示手段の一例として機能する。

上位コントローラ３０が、固定値を他の固定値に変えてもよいし、プログラム上、固定値になっている操作パラメータを変数化してもよい。制御部３６が、ロボットプログラムの中にコードとして記述されているが、未だ固定値になっている操作パラメータを変数化して、ある値に設定して、第１種の補足操作を生成してもよい。第１種の補足操作パラメータの値の変更は、実験計画法により、様々な補足操作パラメータの組み合わせで実施された結果に基づき変更されてもよい。

次に、第２種の補足操作の場合、具体的には、上位コントローラ３０がプロトコルデータベース３２ｂを参照して、追加するまたは入れ替える第２種の補足操作を読み出す。上位コントローラ３０が、プロトコルにおいて、追加するまたは入れ替える操作のプロトコルの位置を特定して、第２種の補足操作を追加または入れ替えて、第２種の補足操作に基づいたプロトコルを生成する。

制御部３６が、図８Ａおよび図８Ｂに示すように、上澄み液ｓｐが流れ落ちるぐらいマイクロチューブｅ３を傾けながら、アスピレータで吸引し、アスピレータの先端に取り付けらたチップＴを退避する第２種の補足操作を、プロトコルの作業に加える。または、制御部３６が、図９または図１０に示すように、マイクロチューブｅ３を動かす第２種の補足操作を、プロトコルの作業に加えたり入れ替えたりする。

プロトコルのアプリケーションソフトウェアにおいて、プロトコルを編集して、第２種の補足操作が追加されてもよい。

上位コントローラ３０が、プロトコルにおいて、第２種の補足操作を追加、または、他の操作と入れ替える。上位コントローラ３０が、プロトコルからジョブに変換する際、ロボットプログラムに、第２種の補足操作を含むコードを生成する。

図８Ｂに示すような第２種の補足操作の場合、図１９に示すように、入力画面４５が表示できるように、プロトコルのアプリケーションソフトウェアが修正されてもよい。入力画面４５は、補足操作を表現した項目表示の一例として、第２種の補足操作に対応するパラメータの名称４５ａと、第２種の補足操作に対応するパラメータの入力欄４５ｂとを有する。基本操作と区別でき補足操作と分かるように、名称４５ａおよびパラメータの入力欄４５ｂの表示が強調されてもよい。

図１９に示すように、第２種の補足操作のような新たな手技には特定の名称を付けて、プロトコルのアプリケーションソフトウェアから選択可能にする。例えば、制御部３６が、プロトコルチャートの作業ｗｋ１１をクリックして”Parameter of DISCARD”のページおいて、”チップ退避手技”の新操作の表示できるように表示を制御する。新操作の名称は、単なる識別名称でも、発案者の名前でも構わない。

プロトコルのアプリケーションソフトウェアにおいて編集して、作成した新手技の第２種の補足操作は、補足操作ＩＤに関連付けて、新手技の名称、対応するジョブの情報と共に、プロトコルデータベース３２ｂに記憶される。プロトコルデータベース３２ｂにおける第２種の補足操作の内容は、他のロボットと共有化してもよい。

なお、ステップＳ５において、制御部３６が、出力部３３に入力画面４５を表示して、プロトコルの修正情報として、入力欄４５ｂから、第２種の補足操作によるプロトコルを修正を受け付けてもよい。

このように、上位コントローラ３０が、補足操作の入力を受け付けるために、補足操作を表現した項目表示する表示手段の一例として機能する。

次に、第３種の補足操作の場合、具体的には、上位コントローラ３０がプロトコルデータベース３２ｂを参照して、値を大幅に変える操作パラメータ（基本操作パラメータ、補足操作をパラメータ化した補足操作パラメータ）および、操作パラメータの設定範囲の情報を、プロトコルの修正情報として取得する。上位コントローラ３０が、操作パラメータを選択して、操作パラメータ値の予め決められた限界値を超えた値に設定して、第３種の補足操作に基づいたプロトコルを生成する。上位コントローラ３０が、評価データベース３２ｃおよび履歴データベース３２ｄ等を参照して、機械学習等により、操作パラメータを選択して、変更するパラメータ値を設定してもよい。

プロトコルのアプリケーションソフトウェアにおいて、プロトコルを編集して、第３種の補足操作が追加されてもよい。ステップＳ５において、制御部３６が、第３種の補足操作によるプロトコルの修正を、プロトコルの修正情報として受け付けてもよい。

上位コントローラ３０が、基本操作および補足操作を組み合わせて、プロトコルの修正を行ってもよい。上位コントローラ３０が、履歴データベース３２ｄを参照して機械学習等された結果に基づき、プロトコルの修正を行ってもよい。

次に、ステップＳ２に戻り、修正されたプロトコルにより、処理物製造システムＳは、プロトコルを実施する。

（２．４ プロトコルチャートの作成）
次に、図４Ａおよび図４Ｂのプロトコルチャートの作成について説明する。

プロトコルチャート作成装置として、例えば、上位コントローラ３０が、初期シンボル配置手段として、処理対象が収容される容器の初期状態を表す初期シンボルを配置する。

次に、上位コントローラ３０が、順序線配置手段として、初期シンボルから第１の軸に沿った方向に容器に対する作業順序を示す順序線ｓＬを配置する。

次に、上位コントローラ３０が、作業シンボル配置手段として、容器になされる作業を表す作業シンボルを、順序線ｓＬに沿って配置し、一の容器に対しなされる作業が複数ある場合に、当該作業を表す作業シンボルを順序線ｓＬに沿って並べて配置する。

次に、上位コントローラ３０が、離間手段として、異なる容器についての初期シンボル、順序線ｓＬ及び作業シンボルの配置を、第１の軸に交差する第２の軸（例えば、作業線ｗＬ）に沿った方向に離間させる。

次に、上位コントローラ３０が、修正情報表示手段として、作業シンボルの作業を実施するための基本となり、作業にロボット１０が使用する容器を含む器具に対する基本操作、および、当該基本操作を補足する補足操作のうち少なくとも１つの操作の修正情報を、当該作業シンボルに対応して表示させる。

例えば、図４Ａに示すような作業シンボルを選択すると、制御部３６が、図１５に示すように、基本操作の修正情報を、出力部３３に表示する。作業シンボルを選択すると、制御部３６が、図１８に示すように、基本操作および補足操作の修正情報として、パラメータの名称４４ａおよびパラメータの入力欄４４ｂを、出力部３３に表示する。作業シンボルを選択すると、制御部３６が、図１９に示すように、基本操作および補足操作の修正情報として、パラメータの名称４５ａおよびパラメータの入力欄４５ｂを、出力部３３に表示する。

以上、本実施形態によれば、基本操作および補足操作のうち少なくとも１つの操作の修正情報により修正されたプロトコルで、均一な作業が可能なロボット１０が動作して、より効率的な作業を行うので、安定で歩留まりが高い処理物製造等を行い、処理物製造の生産性を高めることができる。

基本操作の修正情報が、基本操作における基本操作パラメータのパラメータ値であり、補足操作の修正情報が、作業を実施する際に追加する補足操作の情報である場合、基本操作がパラメータにより改善され、追加された補足操作により、修正されたプロトコルでロボット１０が動作して、より効率的な作業を行うので、安定で歩留まりが高い処理物製造等を行い、処理物製造の生産性を高めることができる。

補足操作に対するの修正情報が、プロトコルに従ってロボット１０に実行させるためのプログラムコードにおいて固定されている値を変える情報である場合、より効率的な作業に到達できる可能性がある。

補足操作が、固定されている値を変えることにより生成される補足操作と異なり、新規に追加された操作である場合、より効率的な作業に到達できる可能性がある。

補足操作の入力を受け付けるために、補足操作を表現した項目表示する場合、補足操作を選択できることにより、より簡易にプロトコルを修正できる。

実施の結果が評価される場合、プロトコルに従った作業の実施を検証できる。

さらに、本発明は、上記各実施形態に限定されるものではない。上記各実施形態は、例示であり、本発明の特許請求の範囲に記載された技術的思想と実質的に同一な構成を有し、同様な作用効果を奏するものは、いかなるものであっても本発明の技術的範囲に包含される。

１０：ロボット（処理物製造装置）
１４：ハンド
２０：ロボットコントローラ（処理物製造装置）
３０：上位コントローラ（処理物製造装置）
Ｓ：処理物製造システム
Ｗｋ１〜Ｗｋ１０：作業
ｅ１〜ｅ１１：器具

Claims (10)

1. 生物に関する工学の分野における処理対象に対して行う一連の作業を、ロボットによって実行可能な形式になるように作成されたプロトコルを取得するプロトコル取得手段と、
   前記ロボットが前記プロトコルに従って前記処理対象への前記作業を実施するに制御する実施手段と、
   前記作業の実施の後に前記プロトコルを修正するために、前記作業を実施するための基本となり、前記作業に前記ロボットが使用する器具に対する基本操作、および、当該基本操作を補足する補足操作のうち少なくとも１つの操作の修正情報を、取得するプロトコル修正情報取得手段と、
   前記修正情報に基づき修正されたプロトコルを使用して、前記ロボットが処理対象から処理物製造するように制御する製造手段と、
   を備えることを特徴とする処理物製造装置。
2. 請求項１に記載の処理物製造装置において、
   前記基本操作の修正情報が、前記基本操作における基本操作パラメータのパラメータ値であり、前記補足操作の修正情報が、前記作業を実施する際に追加する前記補足操作の情報であることを特徴とする処理物製造装置。
3. 請求項１または請求項２に記載の処理物製造装置において、
   前記補足操作に対する修正情報が、前記プロトコルに従って前記ロボットに実行させるためのプログラムコードにおいて固定されている値を変える情報であることを特徴とする処理物製造装置。
4. 請求項３に記載の処理物製造装置において、
   前記補足操作が、前記固定されている値を変えることにより生成される補足操作と異なり、新規に追加された操作であることを特徴とする処理物製造装置。
5. 請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の処理物製造装置において、
   前記補足操作の入力を受け付けるために、前記補足操作を表現した項目表示する表示手段を更に備えることを特徴とする処理物製造装置。
6. 請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の処理物製造装置において、
   前記実施の結果を評価する評価手段を更に備えたことを特徴とする処理物製造装置。
7. 生物に関する工学の分野における処理対象に対して行う一連の作業を、ロボットによって実行可能な形式になるように作成されたプロトコルを取得するプロトコル取得工程と、
   前記ロボットが前記プロトコルに従って前記処理対象への前記作業を実施するように制御する実施工程と、
   前記作業の実施の後に前記プロトコルを修正するために、前記作業を実施するための基本となり、前記作業に前記ロボットが使用する器具に対する基本操作、および、当該基本操作を補足する補足操作のうち少なくとも１つの操作の修正情報を、取得するプロトコル修正情報取得工程と、
   前記ロボットが、前記修正情報に基づき修正されたプロトコルを使用して、処理対象から処理物を製造するように制御する製造工程と、
   を含む処理物製造方法。
8. コンピュータを、
   生物に関する工学の分野における処理対象に対して行う一連の作業を、ロボットによって実行可能な形式になるように作成されたプロトコルを取得するプロトコル取得手段、
   前記ロボットが前記プロトコルに従って前記処理対象への前記作業を実施するように制御する実施手段、
   前記作業の実施の後に前記プロトコルを修正するために、前記作業を実施するための基本となり、前記作業に前記ロボットが使用する器具に対する基本操作、および、当該基本操作を補足する補足操作のうち少なくとも１つの操作の修正情報を、取得するプロトコル修正情報取得手段、および、
   前記ロボットが、前記修正情報に基づき修正されたプロトコルを使用して、処理対象から処理物を製造するように制御する製造手段として機能させることを特徴とする処理物製造装置用プログラム。
9. 生物に関する工学の分野における処理対象に対して行う一連の作業を、ロボットによって実行可能な形式になるように作成されたプロトコルを取得するプロトコル取得工程と、
   前記ロボットが前記プロトコルに従って前記処理対象への前記作業を実施するように制御する実施工程と、
   前記実施結果を評価する評価工程と、
   前記作業の実施の後に前記プロトコルを修正するために、前記作業を実施するための基本となり、前記作業に前記ロボットが使用する器具に対する基本操作、および、当該基本操作を補足する補足操作のうち少なくとも１つの操作を、前記評価工程に基づき修正することにより、前記プロトコルを修正するプロトコル修正工程と、
   前記修正情報に基づき修正されたプロトコルを使用して、前記ロボットが処理対象から処理物を製造するように制御する製造工程と、
   を含む処理物製造方法。
10. ロボットと、前記ロボットを制御する処理物製造装置とを備えた処理物製造システムにおいて、
    前記処理物製造装置が、
    生物に関する工学の分野における処理対象に対して行う一連の作業を、前記ロボットによって実行可能な形式になるように作成されたプロトコルを取得するプロトコル取得手段と、
    前記ロボットが前記プロトコルに従って前記処理対象への前記作業を実施するように制御する実施手段と、
    前記作業の実施の後に前記プロトコルを修正するために、前記作業を実施するための基本となり、前記作業に前記ロボットが使用する器具に対する基本操作、および、当該基本操作を補足する補足操作のうち少なくとも１つの操作の修正情報を、取得するプロトコル修正情報取得手段と、
    前記修正情報に基づき修正されたプロトコルを使用して、前記ロボットが処理対象から処理物を製造するように制御する製造手段と、
    を有する処理物製造システム。
    
    

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