JP6109156B2 - 研究室生成物輸送要素を含むシステムおよび方法 - Google Patents

研究室生成物輸送要素を含むシステムおよび方法 Download PDF

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Description

(関連出願の相互参照)
本願は、米国仮特許出願第61/486,126号(2011年5月13日出願)の非仮特許出願であり、この出願の出願日についての利益を主張し、この出願の開示は、すべての目的のためにその全体が参照することによって本明細書に援用される。
(発明の分野)
本発明の実施形態は、患者サンプルを取り扱うための自動医療研究室体外診断システムで使用される研究室輸送システムに関する。本発明の実施形態による輸送システムは、患者サンプル等の研究室生成物を輸送する少なくとも1つの移送経路配列および少なくとも1つの研究室生成物輸送要素と、その操作のための方法とを備える。本発明の実施形態はまた、研究室輸送システム用の研究室生成物輸送要素および移送経路配列にも関する。
グリッパシステム等の研究室輸送システムは、1つの処理ステーションから別の処理ステーションまでサンプル管を輸送するために医療研究室で使用される。そのようなサンプル管は、血液等のサンプル流体を備えてもよく、サンプル流体は、化学、生物学、または物理学的試験のために処理することができる。
既知のシステムの中の個々の管は、能動輸送システム上を移動させられる、受動研究室生成物輸送要素(「パック」)を用いて輸送される。受動とは、パックがそれ自体で移動することができないことを意味する。一方のステーションから他方のステーションまでパックを移動させるための能動輸送システムは、その上にパックが設置される移動経路、あるいは所定の経路に沿ってパックを押すまたは引くための別の機構を含む。移動経路の実施例は、チェーンまたはベルトコンベヤを含む。各可能な経路は、別個のチェーンまたはベルトコンベヤによって画定される。これは、複雑なレイアウトと、機械および電子構成要素の高い要求を生じさせる。コンベヤの駆動は、しばしば、非常に空間集中的である。例えば、コンベヤを駆動するために使用されるモータが、実際の輸送幾何学形状を越えて横方向に突出する場合、これは、第1のコンベヤに隣接する第2のコンベヤの配置を不可能にするであろう。あらかじめ定められた経路に沿ってパックを移動させるための一種のシステムの別の実施例は、特許文献1および特許文献2で開示されている。この後者のシステムは、あらかじめ定められた経路に沿って磁石を移動させるための複雑な機構の使用を必要とする。これらの従来のシステムは、パック経路の下、またはそれに隣接した空間を占める、大きい複雑な機構を必要とする。コンベヤ駆動システムは、チェーン/ベルトの偏向時にパックの輸送のために使用可能ではない、広い領域を有する。したがって、直角で分岐を実装することは困難である。加えて、チェーンまたはベルトから別のチェーンまたは他のベルトへのパックの交換中に、多くのサンプル材料にとって耐えることができない振動が、パックに起こり得る。
従来のシステムでは、チェーンまたはベルトコンベヤシステムあるいは磁気輸送システムを操作するために必要とされる機械構成要素は、複雑である。スイッチ、ブレーキ、またはセンサのような要素が、従来のシステムで故障した場合、これは、障害が保守技術者によって排除されるまで、完全な輸送システムの動作停止につながり得る。
最終的に、従来のコンベヤシステムの中の交換経路は、機械的に要求が厳しく、高価であり得る。つまり、従来のコンベヤシステムを使用するとき、そのようなコンベヤシステムによって提供される物理的制約により、異なるプロトコルに従ってサンプルを輸送する能力が制限される。
本発明の実施形態のタスクは、単純かつ確実な動作を可能にし、より低いデザイン要求を有する研究室輸送システム、その操作のための方法、研究室生成物輸送要素、および移送経路配列を提供することである。本発明の実施形態は、個別に、または集合的に、これらおよび他の問題に対処する。
米国特許第7,028,831号明細書 米国特許第7,264,111号明細書
本発明の実施形態は、研究室輸送システムとの研究室生成物輸送要素の相互作用、ならびに研究室生成物輸送要素および研究室輸送システム自体に関することができる。本発明の実施形態は、研究室輸送システムおよびその操作のための方法を用いて、以下で説明される。本発明の他の実施形態は、対応する研究室生成物輸送要素および移送経路配列の実施形態を対象とすることができる。
いくつかの実施形態では、研究室輸送システム用の研究室生成物輸送要素が提供され、研究室生成物輸送要素は、自己推進式である。研究室生成物輸送要素は、駆動力を供給するエネルギー源を含む。少なくとも1つの信号受信機が、制御信号を受信するように提供される。制御ユニットが、少なくとも1つの受信機から得られる少なくとも1つの制御信号の関数として、駆動信号を生成するように提供される。研究室生成物輸送要素はまた、それを用いて研究室生成物輸送要素が移送経路上で独立して移動することができる、少なくとも1つの移動デバイスも含む。少なくとも1つの駆動デバイスが、制御ユニットの駆動信号の関数として、移動デバイスを駆動するように提供される。駆動デバイスは、駆動力によって駆動されてもよい。研究室生成物輸送要素はまた、輸送される研究室生成物を保持する少なくとも1つのホルダも含む。
いくつかの実施形態では、研究室生成物輸送要素用の移送経路配列が提供される。移送経路配列は、1つの研究室生成物輸送要素またはいくつかの研究室生成物輸送要素の移動のための少なくとも1つの本質的に平滑な移送経路を含む。交流電磁場を生成するように構成される少なくとも1つの導電体が提供される。導電体は、それを用いて生成される電磁場が、移送経路上に位置する研究室生成物輸送要素の誘導コイルに交流電圧を誘導するように、少なくとも1つの移送経路に統合されるか、またはそれに隣接する。移送経路配列はまた、少なくとも1つの導電体への交流電圧の結合のための交流電圧源も含む。
いくつかの実施形態では、研究室輸送システムが提供される。研究室輸送システムは、1つの研究室生成物輸送要素またはいくつかの研究室生成物輸送要素の移動のための少なくとも1つの本質的に平滑な移送経路を有する、移送経路配列を含む。研究室輸送システムはまた、少なくとも1つの移送経路上を移動するための少なくとも1つの研究室生成物輸送要素も含む。
いくつかの実施形態は、目標が研究室生成物輸送要素に明記される、研究室輸送システムの操作のための方法を含む。研究室生成物輸送要素の制御ユニットは、研究室生成物輸送要素のメモリに記憶された移送経路幾何学形状および入力された目標を用いて、研究室生成物輸送要素の駆動デバイスのために駆動信号を生成する。
いくつかの実施形態は、一連の駆動信号が、研究室生成物輸送要素のメモリに記憶される研究室輸送システムの操作のための方法を含む。それらは、少なくとも1つの移送経路上の所望の経路に対応し、研究室生成物輸送要素の駆動デバイスは、移動デバイスを用いて、および駆動信号の関数として、研究室生成物輸送要素を移動させる。
いくつかの実施形態は、研究室生成物輸送要素がリアルタイムで制御される、研究室輸送システムの操作のための方法を含む。
いくつかの実施形態は、研究室生成物輸送要素が、移送経路配列上の能動または受動方向付け特徴を用いて方向付けされる、研究室輸送システムの操作のための方法を含む。
いくつかの実施形態では、研究室生成物ホルダが提供される。研究室生成物ホルダは、ホルダ内で様々なサイズの研究室生成物を中心に置くように構成される、複数のジョー要素を含む。研究室生成物ホルダはまた、各支持要素がそれぞれのジョー要素と連結される複数の支持要素も含む。
本発明のこれらおよび他の実施形態は、図面および発明を実施するための形態を参照して、以下でさらに詳細に説明される。
例えば、本発明は以下の項目を提供する。
(項目1)
研究室輸送システムのための研究室生成物輸送要素であって、該研究室生成物輸送要素は、
駆動力を供給するエネルギー源と、
制御信号を受信する少なくとも1つの信号受信機と、
該少なくとも1つの受信機から得られる少なくとも1つの制御信号の関数として、駆動信号を生成する制御ユニットと、
少なくとも1つの移動デバイスであって、それを用いて、該研究室生成物輸送要素は、移送経路上を独立して移動することができる、少なくとも1つの移動デバイスと、
該少なくとも1つの移動デバイスを該制御ユニットの該駆動信号の関数として駆動する少なくとも1つの駆動デバイスであって、該少なくとも1つの駆動デバイスは、該駆動力によって駆動される、少なくとも1つの駆動デバイスと、
輸送されるべき研究室生成物を保持する少なくとも1つのホルダと
を備える、研究室生成物輸送要素。
(項目2)
前記エネルギー源は、エネルギー受容器、エネルギー蓄積器、またはそれらの組み合わせを備える、項目1に記載の研究室生成物輸送要素。
(項目3)
少なくとも1つのエネルギー蓄積器をさらに備え、該エネルギー蓄積器は、バッテリおよび燃料電池のうちの少なくとも1つを備える、項目1に記載の研究室生成物輸送要素。
(項目4)
前記エネルギー受容器は、少なくとも1つのエネルギー蓄積器を充電することが可能である、項目2または3に記載の研究室生成物輸送要素。
(項目5)
前記エネルギー受容器は、交流電磁場を吸収することが可能な少なくとも1つの誘導コイルを備える、項目2〜4のうちのいずれか一項に記載の研究室生成物輸送要素。
(項目6)
前記エネルギー受容器は、少なくとも1つの感光要素を備える、項目2〜5のうちのいずれか一項に記載の研究室生成物輸送要素。
(項目7)
前記少なくとも1つの感光要素は、前記研究室生成物輸送要素の底部において提供される、項目6に記載の研究室生成物輸送要素。
(項目8)
前記少なくとも1つの信号受信機は、赤外光受信機を備える光受信機、または無線信号受信機を含む、項目1〜7のうちのいずれか一項に記載の研究室生成物輸送要素。
(項目9)
前記少なくとも1つの信号受信機は、コイルを含む、項目1〜7のうちのいずれか一項に記載の研究室生成物輸送要素。
(項目10)
少なくとも1つの信号伝送機をさらに備え、該少なくとも1つの信号伝送機は、無線信号伝送機、または赤外光伝送機を備える光伝送機を備える、項目1〜9のうちのいずれか一項に記載の研究室生成物輸送要素。
(項目11)
前記研究室生成物輸送要素は、実質的に丸い水平断面を備える、項目1〜10のうちのいずれか一項に記載の研究室生成物輸送要素。
(項目12)
前記少なくとも1つのホルダは、円筒陥凹を備え、該円筒陥凹は、前記研究室生成物輸送要素の最上部にあり、開いている、項目1〜11のうちのいずれか一項に記載の研究室生成物輸送要素。
(項目13)
前記少なくとも1つの陥凹は、少なくとも1つの側面開口部を有し、該少なくとも1つの側面開口部は、側面スリットの形態である、項目12に記載の研究室生成物輸送要素。
(項目14)
少なくとも1つのセンサをさらに備え、該少なくとも1つのセンサは、移送経路上に配列される能動または受動方向付けデバイスを検出する、項目1〜13のうちのいずれか一項に記載の研究室生成物輸送要素。
(項目15)
情報を表示する表示ユニットをさらに備える、項目1〜14のうちのいずれか一項に記載の研究室生成物輸送要素。
(項目16)
記録器ユニットをさらに備え、該記録器ユニットは、別の研究室生成物輸送要素の前記表示ユニット上に表示される情報を記録する、項目1〜15のうちのいずれか一項に記載の研究室生成物輸送要素。
(項目17)
少なくとも1つの信号受信機および/または伝送機をさらに備え、該信号受信機および/または伝送機は、データ伝送にも使用することができる、項目1〜16のうちのいずれか一項に記載の研究室生成物輸送要素。
(項目18)
電流不良から保護される永久データメモリをさらに備える、項目1〜17のうちのいずれか一項に記載の研究室生成物輸送要素。
(項目19)
前記制御ユニットは、リアルタイムで駆動信号を前記制御信号から生成するように構成される、項目1〜18のうちのいずれか一項に記載の研究室生成物輸送要素。
(項目20)
一連の駆動信号を記憶するように構成されたプログラムメモリをさらに備え、少なくとも1つの信号受信機がプログラムインターフェースを含む、項目1〜19のうちのいずれか一項に記載の研究室生成物輸送要素。
(項目21)
移送経路の幾何学形状を記憶するメモリをさらに備える、項目1〜20のうちのいずれか一項に記載の研究室生成物輸送要素。
(項目22)
前記制御ユニットは、駆動信号を前記少なくとも1つの信号受信機から得られた制御信号から生成するように構成され、該駆動信号は、目標を表し、前記記憶された移送経路幾何学形状を用いて、該少なくとも1つの信号受信機から受信された該信号に対応して、前記研究室生成物輸送要素を該目標まで導く、項目21に記載の研究室生成物輸送要素。
(項目23)
位置検出器をさらに備え、該位置検出器は、覆われた経路から場所を決定する、項目1〜22のうちのいずれか一項に記載の研究室生成物輸送要素。
(項目24)
方向探知から位置決定するためのデバイスをさらに備え、該方向探知は、無線方向探知である、項目1〜23のうちのいずれか一項に記載の研究室生成物輸送要素。
(項目25)
前記研究室生成物輸送要素は、液体サンプルを備える1つ以上のサンプルコンテナを輸送するように構成される、項目1〜24のうちのいずれか一項に記載の研究室生成物輸送要素。
(項目26)
項目1〜25のうちのいずれかに記載の研究室生成物輸送要素用の移送経路配列であって、該移送経路配列は、
1つの研究室生成物輸送要素またはいくつかの研究室生成物輸送要素の移動のための少なくとも1つの本質的に平滑な移送経路と、
交流電磁場を生成するように構成された少なくとも1つの導電体であって、該少なくとも1つの導電体は、少なくとも1つの移送経路の中に、またはそれに隣接して統合されることにより、それを用いて生成される電磁場は、該移送経路上に位置する該研究室生成物輸送要素の誘導コイルに交流電圧を誘導する、少なくとも1つの導電体と、
該少なくとも1つの導電体への該交流電圧の結合のための交流電圧源と
を備える、移送経路配列。
(項目27)
前記少なくとも1つの導電体は、前記移送経路の直下に配列される、項目26に記載の移送経路配列。
(項目28)
前記移送経路配列は、
少なくとも1つの細長い照明デバイスをさらに備え、該少なくとも1つの細長い照明デバイスは、前記移送経路上に位置する前記少なくとも1つの研究室生成物輸送要素の少なくとも1つの感光要素を照射するための一連の発光ダイオードを備える、項目26に記載の研究室生成物輸送要素用の移送経路配列。
(項目29)
1つの研究室生成物輸送要素またはいくつかの研究室生成物輸送要素の移動のための少なくとも1つの本質的に平滑な移送経路を有する移送経路配列と、
該少なくとも1つの移送経路上を移動するための項目1〜25のうちのいずれか一項に記載の少なくとも1つの研究室生成物輸送要素と
を備える、研究室輸送システム。
(項目30)
前記少なくとも1つの移送経路配列は、項目26〜28のうちのいずれか一項に記載の移送経路配列を含む、項目29に記載の研究室輸送システム。
(項目31)
液体サンプルを含有するサンプルコンテナを輸送するための項目29または30に記載の研究室輸送システム。
(項目32)
個々の処理ステーションの間に移送経路を有し、前記研究室輸送システムは、サンプルコンテナの中の研究室生成物を処理ステーションの間で輸送する働きをする、項目29〜31のうちのいずれか一項に記載の研究室輸送システム。
(項目33)
少なくとも1つの処理ステーションは、装着ステーションおよび/または脱着ステーションを含み、該装着ステーションおよび/または脱着ステーションは、前記研究室生成物輸送要素にサンプルコンテナを装着し、および/または該研究室生成物輸送要素から脱着する、項目32に記載の研究室輸送システム。
(項目34)
前記少なくとも1つの処理ステーションは、物理的および/または化学的および/または生物学的検査のために、サンプルコンテナに含有されたサンプルを検査するために装備されている、項目32または33のうちのいずれか一項に記載の研究室輸送システム。
(項目35)
少なくとも1つの処理ステーションは、研究室生成物輸送要素のエネルギー蓄積器のための充電ステーションを装備している、項目32〜34のうちのいずれか一項に記載の研究室輸送システム。
(項目36)
前記移送経路配列は、信号を研究室生成物輸送要素の前記信号受信機に伝送する少なくとも1つの信号伝送機を有する、項目29〜35のうちのいずれか一項に記載の研究室輸送システム。
(項目37)
前記移送経路配列は、項目10に記載の研究室生成物輸送要素の信号伝送機の信号を受信する少なくとも1つの信号受信機を有する、項目29〜36のうちのいずれか一項に記載の研究室輸送システム。
(項目38)
前記移送経路配列は、少なくとも1つの能動または受動方向付け特徴を有し、該少なくとも1つの能動または受動方向付け特徴は、項目14に記載の研究室生成物輸送要素のセンサによって検出されることができる、項目29〜37のうちのいずれか一項に記載の研究室輸送システム。
(項目39)
前記移送経路配列は、項目15に記載の研究室生成物輸送要素の表示ユニット上に表示される情報を記録する少なくとも1つの記録ユニットを有する、項目29〜38のうちのいずれか一項に記載の研究室輸送システム。
(項目40)
目標が、研究室生成物輸送要素に明記され、該研究室生成物輸送要素の前記制御ユニットは、該研究室生成物輸送要素のメモリに記憶された移送経路幾何学形状および該入力された目標を用いて、該研究室生成物輸送要素の前記駆動デバイスのために駆動信号を生成し、該駆動信号は、そのように生成された該駆動信号の関数として、該研究室生成物輸送要素の移動デバイスを用いて、該研究室生成物輸送要素を該明記された目標まで移動させる、項目29に記載の研究室輸送システムの操作のための方法。
(項目41)
一連の駆動信号が研究室生成物輸送要素のメモリの中に記憶され、該一連の駆動信号は、前記少なくとも1つの移送経路上の所望の経路に対応し、該研究室生成物輸送要素の該駆動デバイスは、前記移動デバイスを用いて、および該駆動信号の関数として、該研究室生成物輸送要素を移動させる、項目29に記載の研究室輸送システムの操作のための方法。
(項目42)
前記研究室生成物輸送要素は、リアルタイムで制御される、項目29に記載の研究室輸送システムの操作のための方法。
(項目43)
前記研究室生成物輸送要素は、前記移送経路配列上の能動または受動方向付け特徴を用いて方向付けされる、項目40〜42のうちのいずれか一項に記載の研究室輸送システムの操作のための方法。
(項目44)
前記研究室生成物輸送要素の中に少なくとも1つのダウンフォース抵抗要素をさらに備える、項目1に記載の研究室生成物輸送要素。
(項目45)
前記少なくとも1つのダウンフォース抵抗要素は、前記少なくとも1つのホルダの下に位置する第1の圧縮要素を備える、項目44に記載の研究室生成物輸送要素。
(項目46)
シャーシをさらに備え、前記少なくとも1つのダウンフォース抵抗要素は、第2の圧縮要素をさらに備え、該第2の圧縮要素は、前記少なくとも1つの駆動デバイスおよび該シャーシを連結し、該少なくとも1つの駆動デバイスが該シャーシとは無関係に移動することを可能にするように構成されている、項目44に記載の研究室生成物輸送要素。
(項目47)
補強デバイスをさらに備え、該補強デバイスは、前記ホルダと連結されたシャーシから移送経路まで負荷力を方向転換するように構成されている、項目1に記載の研究室生成物輸送要素。
(項目48)
前記補強デバイスは、
フランジを含む、前記シャーシの少なくとも一部分と、
該フランジと連結される軸受と、
該軸受と連結される前記移動デバイスと
を備える、項目47に記載の研究室生成物輸送要素。
(項目49)
前記駆動デバイスは、前記シャーシと連結され、および前記移動デバイスと連結される、項目48に記載の研究室生成物輸送要素。
(項目50)
前記軸受は、外部軸受である、項目48に記載の研究室生成物輸送要素。
(項目51)
前記エネルギー源は、バッテリを備える、項目50に記載の研究室生成物輸送要素。
(項目52)
前記軸受は、内部軸受である、項目48に記載の研究室生成物輸送要素。
(項目53)
前記駆動デバイスに連結される駆動シャフトと、
前記移動デバイスおよび軸受と連結される補強軸と
をさらに備え、
該補強軸は、該駆動デバイスが該移動デバイスに間接的に連結されるように、該駆動シャフトとさらに連結される、項目48に記載の研究室生成物輸送要素。
(項目54)
項目1〜53のいずれかに記載の研究室生成物輸送要素とともに使用するための移送経路配列であって、該移送経路配列は、
1つの研究室生成物輸送要素またはいくつかの研究室生成物輸送要素の移動のための少なくとも1つの移送経路を備え、該少なくとも1つの移送経路の1つ以上の部分は、力が該研究室生成物輸送要素の少なくとも1つの移動デバイスを介して印加されたときに、退縮するように構成される、移送経路配列。
(項目55)
前記少なくとも1つの移送経路の前記1つ以上の部分は、前記研究室生成物輸送要素のシャーシ部分が該少なくとも1つの移送経路と接触するまで退縮するように構成されている、項目54に記載の研究室生成物輸送要素とともに使用するための移送経路配列。
(項目56)
前記少なくとも1つの移送経路の前記1つ以上の部分は、圧縮性材料を含む、項目54に記載の研究室生成物輸送要素とともに使用するための移送経路配列。
(項目57)
前記少なくとも1つの移送経路の前記1つ以上の部分は、該少なくとも1つの移送経路の他の部分に対して該少なくとも1つの移送経路のより薄い部分を備える、項目54に記載の研究室生成物輸送要素とともに使用するための移送経路配列。
(項目58)
様々なサイズの研究室生成物を前記ホルダ内の中心に置くように構成される複数のジョー要素と、
複数の支持要素であって、各柱要素がそれぞれのジョー要素と連結される、複数の支持要素と
をさらに備える、項目1に記載の研究室生成物ホルダ。
(項目59)
少なくとも1つのバネ要素をさらに備え、該少なくとも1つのバネ要素は、前記研究室生成物の側面に対して力を印加するように各ジョー要素と連結される、項目58に記載の研究室生成物ホルダ。
(項目60)
各ジョー要素は、1つ以上の突出またはフック要素をさらに備え、
各支持要素は、1つ以上の妨害要素をさらに備え、各妨害要素は、該ジョー要素の該それぞれの突出またはフック要素と連結するように構成される、項目59に記載の研究室生成物ホルダ。
(項目61)
各ジョー要素の上部分は、前記研究室生成物の底部分が前記ジョー要素と接触するときに、該研究室生成物に対して回転するように構成され、
前記それぞれの突出またはフック要素は、それぞれの妨害要素と連結し、該妨害要素は、該研究室生成物に向かう各ジョー要素の底部分の運動を制限する、項目60に記載の研究室生成物ホルダ。
(項目62)
各ジョー要素は、該ジョー要素が前記研究室生成物の側面を圧迫するときに、垂直方向の位置へと戻るように回転するように構成される、項目60に記載の研究室生成物ホルダ。
(項目63)
前記ホルダは、少なくとも1つの側面開口部をさらに備え、前記研究室生成物が該ホルダの中へ挿入されたときに、該少なくとも1つの側面開口部を通して該研究室生成物が可視的である、項目58に記載の研究室生成物ホルダ。
(項目64)
少なくとも1つのジョー要素は、内面を含み、該内面は、相互に対して180度未満の角度を形成する少なくとも2つの表面を備える、項目58に記載の研究室生成物ホルダ。
(項目65)
項目1〜25のいずれかに記載の研究室生成物輸送要素の中へサンプルを挿入することと、
前記少なくとも1つの信号受信機を介して、移送経路に関するデータを受信することと、
該研究室生成物輸送要素のメモリの中の、該移送経路に関する該データを符号化することと、
該移送経路に関する該データに従って、該研究室生成物輸送要素を移動させることと
を含む、方法。
(項目66)
研究室生成物輸送要素のための移送経路配列であって、該移送経路配列は、
1つの研究室生成物輸送要素またはいくつかの研究室生成物輸送要素の移動のための少なくとも1つの移送経路であって、該少なくとも1つの移送経路は、接続可能な移送経路セグメントを備える、移送経路と、
隣接する接続可能な移送経路セグメントの間に配置される少なくとも1つの弾性コネクタと
を備える、移送経路配列。
(項目67)
前記移送経路セグメントは、曲線状の移送経路セグメントと、直線状の移送経路セグメントとを備える、項目66に記載の移送経路配列。
(項目68)
前記移送経路セグメントは、デッキプレートを備え、該デッキプレートは、1つ以上の下部構造によって支持されるように構成されている、項目66に記載の移送経路配列。
(項目69)
ランダムアクセス緩衝構造をさらに備え、該ランダムアクセス緩衝構造は、第1の停留レーンと、第2の停留レーンと、該第1の停留レーンと該第2の停留レーンとの間の輸送レーンとを備える、項目66に記載の移送経路配列。
異なる実施形態の性質および利点のさらなる理解が、以下の図面を参照することにより実現され得る。添付図面では、類似構成要素または特徴が、同一の参照標識を有してもよい。さらに、同一種類の種々の構成要素が、ダッシュ記号による参照標識、および類似構成要素間で区別する第2の標識に従うことによって、区別されてもよい。第1の参照標識のみが本明細書で使用される場合、説明は、第2の参照標識とは無関係に、同一の第1の参照標識を有する類似構成要素のうちのいずれか1つに適用可能である。
図1は、種々の実施形態による、研究室輸送システムの変形例の斜視部分図を示す。 図2は、種々の実施形態による、研究室生成物輸送要素の変形例の斜視図を示す。 図3は、種々の実施形態による、研究室生成物輸送の変形例の側面断面図を示す。 図4は、下からの種々の実施形態による研究室生成物輸送要素の変形例の斜視図を示す。 図5は、側面保護がない、種々の実施形態による研究室生成物輸送要素の変形例の図を示す。 図6は、種々の実施形態による、研究室輸送システムの移送経路からの切り抜きを示す。 図7Aおよび7Bは、種々の実施形態による、研究室生成物輸送要素の別の変形例の斜視図を示す。 図7Aおよび7Bは、種々の実施形態による、研究室生成物輸送要素の別の変形例の斜視図を示す。 図8は、種々の実施形態による、補強デバイスの実施例の図を示す。 図9Aおよび9Bは、それぞれ、種々の実施形態による、補強デバイスの変形例の斜視図および断面図を示す。 図10Aおよび10Bは、種々の実施形態による、補強デバイスの別の変形例の2つの異なる断面図を示す。 図11Aおよび11Bは、それぞれ、補強デバイスを有するアセンブリを示す。図11Aは、正面斜視図を示し、図11Bは、アセンブリの後面斜視図を示す。 図12は、第2の補強軸を通した、図11Aおよび11Bに示されるアセンブリの断面図を示す。 図13A−13Gは、種々の実施形態による、所定の移動プロファイルの使用の実施例を示す。 図14は、種々の実施形態による、所定の移動プロファイルの別の使用の実施例を示す。 図15A、15B、および15Cは、種々の実施形態による、研究室輸送システムの自己診断の実施例を示す。 図16Aおよび16Bは、種々の実施形態による、研究室生成物輸送要素の精密な設置の実施例を示す。 図17A、17B、17C、および17Dは、種々の実施形態による、研究室生成物輸送要素の精密な設置の別の実施例を示す。 図17A、17B、17C、および17Dは、種々の実施形態による、研究室生成物輸送要素の精密な設置の別の実施例を示す。 図18A−18Dは、種々の実施形態による、研究室生成物輸送要素の離昇防止の実施例を示す。 図19A−19Dは、種々の実施形態による、研究室生成物輸送要素の離昇防止の別の実施例を示す。 図20A−20Jは、種々の実施形態による、この場合では迂回例である、交差点におけるスループット制御の実施例を示す。 図20A−20Jは、種々の実施形態による、この場合では迂回例である、交差点におけるスループット制御の実施例を示す。 図20A−20Jは、種々の実施形態による、この場合では迂回例である、交差点におけるスループット制御の実施例を示す。 図21A−21Fは、種々の実施形態による、この場合では合流例である、交差点におけるスループット制御の別の実施例を示す。 図21A−21Fは、種々の実施形態による、この場合では合流例である、交差点におけるスループット制御の別の実施例を示す。 図22A−22Eは、種々の実施形態による、この場合では引き離し例である、交差点におけるスループット制御の別の実施例を示す。 図22A−22Eは、種々の実施形態による、この場合では引き離し例である、交差点におけるスループット制御の別の実施例を示す。 図23A−23Fは、種々の実施形態による、この場合では近道例である、交差点におけるスループット制御の別の実施例を示す。 図23A−23Fは、種々の実施形態による、この場合では近道例である交差点におけるスループット制御の別の実施例を示す。 図24Aおよび24Bは、種々の実施形態による、RFIDタグを利用した交差点におけるスループット制御の別の実施例を示す。 図25A−25Eは、種々の実施形態による、サンプルホルダの実施例を示す。 図26は、種々の実施形態による、サンプルホルダの斜視図を示す。 図27は、研究室生成物輸送要素の要素を示す、ブロック図を示す。 図28は、研究室生成物輸送要素を制御するためのシステムのブロック図を示す。 図29Aは、本発明の実施形態による、離散セグメントを使用した例示的な移送経路配列を示す。図29Bは、離散セグメント移送経路配列で使用される例示的なコネクタのさらなる詳細を示す。 図30Aおよび30Bは、3レーンレイアウトでデッキプレートおよび下部構造を使用した例示的な移送経路配列の異なる図を示す。 図31Aおよび31Bは、3レーンデッキプレート移送経路配列で使用される、下部構造のさらに詳細な図を示す。 図32Aおよび32Bは、それぞれ、種々の実施形態による、例示的なランダムアクセスバッファの並列および垂直レイアウトを示す。 図33Aは、例示的な3レーンレイアウトを示す。図33Bは、3レーンレイアウト、種々のバッファ、およびプロセス領域を備える例示的な移送経路配列を示す。 図34A−34Bは、並列層で配列された研究室生成物輸送要素を有する停留場の平面図を示す。これらの図では、研究室生成物輸送要素の停留および除去が図示されている。 図35A−35Bは、並列層で配列された研究室生成物輸送要素を有する停留場の平面図を示す。これらの図では、研究室生成物輸送要素の停留および除去が図示されている。
以下の発明を実施するための形態は、異なる実施形態の異なる側面を説明するために、以下で提供されるような用語を利用してもよい。
「研究室生成物」は、研究室輸送システム内で輸送され得る種々の異なるコンテナを指してもよい。そのようなコンテナの実施例は、試験管、サンプル管、サンプルコンテナ、または研究室サンプルを保持するように構成され得る任意のコンテナを含むが、それらに限定されない。加えて、研究室生成物は、異なる状況でキャップを付けられ、またはキャップを外されてもよい。また、本発明のいくつかの実施形態では、研究室生成物は、輸送される前に事前に遠心分離されてもよい。
「研究室生成物輸送要素」は、研究室輸送システム内で研究室生成物を輸送するように構成された種々の異なる輸送要素を含んでもよい。研究室生成物輸送要素は、任意の好適な輸送モードを使用して、研究室生成物(例えば、サンプル管)を輸送することができる。例示的な研究室生成物輸送要素は、車輪等の要素の移動を促進するデバイスを含んでもよい。輸送要素は、1つ以上の研究室生成物(例えば、その中にサンプルを有するサンプルコンテナ)を輸送することができる。
本発明の実施形態による「研究室輸送システム」は、本発明の実施形態による少なくとも1つの研究室生成物輸送要素と、移送経路配列とを含むことができる。研究室輸送システムは、種々の異なるサブシステムを含んでもよい。例えば、いくつかの研究室輸送システムは、移送経路配列と、1つ以上の研究室生成物輸送要素とを含んでもよい。いくつかの研究室輸送システムが、能動輸送システムであってもよい一方で、他のシステムは、受動輸送システムであってもよい。能動輸送システムは、その上を研究室生成物輸送要素が移動させられるチェーンまたはベルトコンベヤを含んでもよく、または輸送要素は、あらかじめ定められた経路に沿って移動させられる1つ以上の磁石の磁気引力によって、経路に沿って移動させられる。受動輸送システムは、チェーンまたはベルトコンベヤあるいは可動磁石の使用を回避し、代わりに、研究室生成物輸送要素自体の一部である異なる移動構成要素を利用して、移送表面に沿って移動することができる自己推進式輸送要素を利用する。
「移送経路」は、その上で研究室生成物輸送要素が移動し得る研究室輸送システム内の種々の異なる表面を指してもよい。場合によっては、移送経路は、平滑な表面を含んでもよい。移送経路は、場合によっては、他の特徴とともに1つ以上の移送経路を含み得る移送経路配列の一部であってもよい。移送経路の好適な実施例は、研究室生成物輸送要素の移動を限定することができる、側面制限(例えば、壁)を有する水平ウェブを含んでもよい。場合によっては、移送経路は、研究室生成物輸送要素によって辿ることができるマーカー(例えば、線)を有してもよい。移送経路は、1つ以上の方向に向かって進んでもよい。
「移送経路配列」は、そのうちのいくつかが能動的であり、他が受動的であり得る付加的な特徴を含んでもよい。移送経路配列は、障壁、マーカー、指標、センサ、伝送機、受信機、導電体、電源、電磁放射源、および/または光学デバイスを含んでもよいが、それらに限定されない。
「センサ」は、研究室輸送システム内の側面または信号を検出するように構成される種々の異なるセンサを指してもよい。センサは、研究室輸送システム内の線マーカーを検出するように構成される線追従センサ、マーカー、障害物、および/または他の研究室生成物輸送要素を検出するように構成される衝突センサ、および1つ以上の位置指標を検出するように構成される反射式センサを含んでもよいが、それらに限定されない。場合によっては、センサは、RFID読取機および/または近距離通信デバイスを含んでもよい。
「エネルギー源」は、研究室輸送システムの構成要素のための種々の電源を指してもよい。エネルギー源は、1つ以上の研究室生成物輸送要素のための駆動力源を含んでもよい。エネルギー源は、エネルギー受容器と、場合によってはエネルギー蓄積器とを含んでもよい。エネルギー蓄積器は、1つ以上のバッテリおよび/または燃料電池を含んでもよいが、それらに限定されない。エネルギー源はまた、エネルギーを移送経路配列に提供し得る電圧源を含んでもよいが、それらに限定されない。
「移動デバイス」は、移送経路に沿って独立して移動するために研究室生成物輸送要素が利用し得る種々の異なる構成要素を指してもよい。移動デバイスは、車輪、ボール等を含んでもよいが、それらに限定されない。
「駆動デバイス」は、移動デバイスを駆動し得る種々の異なる構成要素を指してもよい。駆動デバイスは、場合によっては、制御ユニットを含む種々の異なる信号源から駆動信号を受信してもよい。駆動デバイスは、直流電気モータ等の異なるモータを含んでもよいが、それらに限定されない。
「補強デバイス」は、研究室生成物輸送要素の1つ以上の構成要素への負荷力を移送経路へ方向転換するように構成される研究室生成物輸送要素の一部であり得る種々のデバイスを指してもよい。補強デバイスは、駆動シャフト補強デバイスおよび補強軸デバイスを含んでもよいが、それらに限定されない。
本発明の実施形態による「研究室生成物輸送要素」は、駆動力を供給するエネルギー受容器および/またはエネルギー蓄積器を有することができる。少なくとも1つの信号受信機は、制御信号を受信する働きをし、その関数として、制御ユニットが駆動信号を生成することができる。制御信号に応じて、駆動デバイスが移動デバイスを駆動し、それを用いて、研究室生成物輸送要素が移送経路上で独立して移動することができる。駆動デバイスは、エネルギー受容器から受容され、および/または研究室生成物輸送要素のエネルギー蓄積器の中に貯蔵される駆動力を用いて操作される。最終的に、研究室生成物輸送要素は、輸送されている研究室生成物を保持する少なくとも1つのホルダを有する。
「エネルギー受容器」は、エネルギーを受容することが可能であり、そのようなエネルギーを研究室生成物輸送要素に提供することが可能である任意の好適なデバイスを含むことができる。エネルギー受容器の実施例は、誘導コイル、感光要素(例えば、太陽電池)、光受信機、無線信号受信機等を含む。
「信号伝送機」は、研究室生成物輸送要素から外部信号受信機に信号を伝送することが可能である任意の好適なデバイスであってもよい。そのような信号伝送機は、光学、電気、および磁気技術を含む任意の好適な技術を使用して、信号を伝送することができる。信号伝送機の実施例は、無線信号伝送機、赤外光伝送機等を含むことができる。
研究室生成物輸送要素の中の「ホルダ」は、サンプルコンテナの輸送中にサンプルコンテナ(例えば、管)をしっかりと保持するために好適な構造を含んでもよい。例示的なホルダは、1つ以上のサンプルコンテナとともに協調的に構造化されるように形成され得る筐体等の構造を含んでもよい。いくつかの実施形態では、ホルダは、1つだけの研究室生成物(例えば、その中にサンプルを有する1つだけのサンプル管)を保持してもよい。
研究室生成物輸送要素は、エネルギー受容器から得られたエネルギーを用いて、またはエネルギー蓄積器の中に貯蔵されたエネルギーを用いて、移送経路上で能動的に、かつ独立して移動させることができる。次いで、研究室生成物輸送要素の信号受信機の外側から送給され、研究室生成物輸送要素の制御ユニットによって変換される信号を介して、制御が起こる。このようにして、研究室生成物輸送要素が、その目的地、例えば、処理ステーション、あるいは装着または脱着ステーションへ自動的に移動し、独立して理想的なルートを取ることが可能である。
そのような研究室生成物輸送要素を輸送する働きをする移送経路配列は、1つの研究室生成物輸送要素またはいくつかの研究室生成物輸送要素の移動のための平滑な移送経路を有することができる。
本発明の実施形態では、研究室生成物輸送要素に欠陥がある場合、それを移送経路から除去し、新しいものと交換することができる。したがって、システムにとっての障害は、常に局所的にのみ有効であり得、数分以内に排除することができる。適切な制御または信号によって、研究室生成物輸送要素はまた、障害を回避することができるように、欠陥のある停止した研究室生成物輸送要素の周囲を独立して逸脱させることもできる。
異なる研究室生成物が輸送されている場合、異なる研究室生成物輸送要素を提供することができる。異なる研究室生成物は、異なるサイズのコンテナ、異なる種類のサンプルを有するコンテナ等を含むことができる。
本発明の実施形態による研究室輸送システムの移送経路は、スイッチまたはストッパのような機械的可動部品を伴わずに実装することができる。したがって、輸送システムの完全な故障は、大幅に最小化される。研究室生成物輸送要素は、移送経路上の空間利用が最適であるように、自身の駆動部を有することができる。チェーンコンベヤのような従来のシステムのように、いかなるデッドスペースまたは突出駆動部も生じさせられない。経路誘導が最大限の柔軟性を有するように、高価な偏向またはリンクガイドは必要ではない。さらに、移送経路は、能動駆動要素を持たないため、極めて平坦に設計することができる。研究室生成物輸送要素は、随意に、傾斜を克服することができ、それが3次元経路誘導を可能にする。
本発明の実施形態による研究室輸送システムは、とりわけ、体外診断研究室内のサンプル管の輸送に適し、特に、体外診断システムの異なる部分間の患者流体サンプルの輸送に適している。少なくとも1つの移送経路と、その上を移動する自己推進式の知的研究室生成物輸送要素とを備える、本発明の実施形態による研究室輸送システムは、安価で柔軟性が高い、極めて場所を取らないシステムを表す。
任意の好適な駆動デバイスを、本発明の実施形態で使用することができる。車輪を、研究室生成物輸送要素の移動デバイスとして使用することができる。いくつかの実施形態では、研究室生成物輸送要素は、並列に配列された2つの車輪を有することができる。研究室生成物輸送要素を操縦するために、第3の車輪を使用することができるが、しかしながら、それは必ずしも駆動される必要がない。
他の実施形態では、研究室生成物輸送要素は、個別に駆動される移動デバイスを有することができる。研究室生成物輸送要素がカーブを曲がることができるように、2つの並列車輪のうちの一方を他方の車輪よりも急速に駆動することが可能である。反対方向に2つの並列車輪を駆動することによって、研究室生成物輸送要素は、自身の軸の周囲で回転することができる。移動デバイスが、少なくとも2つの個別に駆動された並列車輪を含む、この種類の駆動システムは、高い柔軟性を提供する。研究室生成物輸送要素は、その輸送生成物を所望の処理ステーションへ正確に送達し、それを所望の位置に置くことができる。
研究室生成物輸送要素はまた、任意の好適な駆動デバイスを備えてもよい。例えば、電気モータを車輪のための駆動デバイスとして使用することができる。
本発明の一実施形態では、研究室生成物輸送要素のエネルギー受容器は、誘導コイルを含み、それを用いて、エネルギーを交流電磁場(例えば、高周波数磁場)から得ることができる。
本発明の一実施形態では、研究室生成物輸送要素用の移送経路配列は、それの上での1つの研究室生成物輸送要素またはいくつかの研究室生成物輸送要素の移動のための少なくとも1つの本質的に平滑な移送経路を含むことができる。それはまた、導電体を用いて生成される電磁場が、移送経路上に位置する研究室生成物輸送要素の誘導コイルに交流電圧を誘導するように、少なくとも1つの移送経路に統合された、またはそれに隣接する、交流電磁場を生成するように構成される少なくとも1つの導電体を含んでもよい。移送経路配列はさらに、少なくとも1つの導電体への交流電圧の結合のための交流電圧源を含んでもよい。
この種類の移送経路配列は、それを用いて交流電磁場を生成することができ、移送経路に統合されるか、または移送経路に隣接する少なくとも1つの導電体を有する。導電体を用いて生成される電磁場は、交流電圧を用いて、移送経路上に位置する研究室生成物輸送要素のエネルギー受容器の中で誘導される。加えて、移送経路配列は、少なくとも1つの導電体へのAC信号の結合のためのAC源(例えば、高周波数電圧源)を有することができる。移送経路配列の少なくとも1つの導電体を用いて生成される高周波数磁場は、駆動デバイスを駆動するために、磁気誘導を介して、エネルギー受容器を用いて交流電磁場からエネルギーを得る、研究室生成物輸送要素のための電力供給としての機能を果たす。
研究室生成物輸送要素の電力供給が交流電磁場に由来する、システムについて、導電体を、研究室生成物輸送要素の特に有望な経路に沿って、移送経路の上または中に提供することができる。しかしながら、研究室生成物輸送要素が独立して移動するため、対応する研究室生成物輸送要素の場所に導体を有する交流電磁場発生器が、対応するエネルギー伝達のために十分大きい、または研究室生成物輸送要素が、過度に低い電力供給で領域を架橋するように付加的なエネルギー蓄積器を有する限り、研究室生成物輸送要素は、導体によって明記される幾何学形状に拘束されない。
研究室生成物輸送要素の別の実施形態は、エネルギー受容器として少なくとも1つの感光要素を有する。移送経路配列上の適切な光ユニットを通して、駆動デバイスを駆動する電力を、少なくとも1つの感光要素を介して研究室生成物輸送要素に供給することができる。いくつかの実施形態では、研究室生成物輸送要素は、本発明の実施形態による、移送経路配列の表面内に位置する、光路から電力を受容することができる、1つ以上の感光要素を底部に有する。光路は、対応して配列された発光ダイオードによって形成することができる。
光からその電力を受容する、研究室生成物輸送要素の実施形態では、研究室生成物輸送要素が取り得る、特に有望な経路に沿って、光路を提供することができる。しかしながら、研究室生成物輸送要素が独立して移動するため、感光要素の十分な照明が存在するか、または研究室生成物輸送要素が、過度に低い照明で領域を架橋するようにエネルギー蓄積器を有する限り、研究室生成物輸送要素は、光路によって明記される幾何学形状に拘束されない。
低い外部電力供給で領域を架橋するために、本発明の実施形態による研究室生成物輸送要素は、外側から供給されるエネルギーが十分ではない場合に、駆動力を提供する働きをするエネルギー蓄積器を有する。これは、例えば、エネルギーが磁気誘導を介して供給される実施形態において、研究室生成物輸送要素が移送経路配列の導電体の十分に近くまで位置していない場合に起こり得る。導電体は、研究室生成物輸送要素を駆動するために必要とされるエネルギーを供給する、交流電磁場を提供してもよい。エネルギー蓄積器もまた、エネルギー受容器を用いて吸収される電力を使用することによって、充電することができる。
研究室生成物輸送要素は、外部電力供給からさらに独立しているため、付加的なエネルギー蓄積器を有する、研究室生成物輸送要素の実施形態が有利である。分岐、カーブ、または回避操作は、研究室生成物輸送要素を用いると、より達成しやすい。
移送経路配列上で交流電磁場を生成するように配列される、導電体の直線状の部品等に沿って、磁気誘導を通して電力送給が起こる実施形態において、充電プロセスを提供することができる。電力供給が、移送経路配列の中の光路を用いた、研究室生成物輸送要素の感光要素の照明を介して起こる、例示的な配列では、充電プロセスはまた、直線状の光路を有する領域中で行うこともできる。
研究室生成物輸送要素の別の実施形態は、エネルギー蓄積器の中に貯蔵されたエネルギーから独占的に駆動デバイスを駆動するエネルギーを得る。この実施形態は、さらなる独立を個別研究室生成物輸送要素に提供する。エネルギー蓄積器は、処理ステーションも位置することができる、移送経路配列上の充電ステーションで充電することができる。駆動力を供給するために、エネルギー受容器に加えて、または独占的にのいずれかで提供される、説明されたエネルギー蓄積器は、バッテリまたは燃料電池を含むことができる。
本発明の実施形態では、少なくとも1つの信号受信機を介して研究室生成物輸送要素に信号を送給することができる。これは、例えば、光受信機(例えば、赤外光受信機)または無線信号受信機であり得る。この場合、移送経路配列は、信号を研究室生成物輸送要素の信号受信機に伝送するように、対応する信号伝送機を含むことができる。信号伝送機は、例えば、光伝送機(例えば、赤外光伝送機)または無線信号伝送機であり得る。
研究室生成物輸送要素はまた、少なくとも1つの信号受信機(例えば、コイル)を備えることもできる。この実施形態では、電磁誘導を用いて、信号を送給することができる。そのような実施形態で信号受信のために提供されるコイルはまた、交流電磁場からエネルギーを集めることに役立つコイルによって形成することもできる。この場合、伝送されている信号は、電力供給のための交流磁場と区別することができるように、周波数変調または振幅変調された信号であり得る。
研究室生成物輸送要素は、任意の好適な形状を有することができる。側方向制限に沿って制御することも容易であるように、および可能な限り振動がない状態で衝突が起こるように、研究室生成物輸送要素が、その水平断面に鋭い角または縁を持たない場合が望ましい。いくつかの実施形態では、研究室生成物輸送要素は、丸い水平断面を有することができる。
輸送されている研究室生成物を保持するために、各研究室生成物輸送要素は、少なくとも1つのホルダを有することができる。サンプル管を輸送するとき、研究室生成物輸送要素は、最上部で開いている円筒陥凹を有することができる。陥凹は、輸送されているサンプル管に適合される寸法を有してもよい。場合によっては、静止グリッパシステムが、陥凹にサンプルを容易に挿入し、または除去することができる。陥凹が研究室生成物輸送要素のほぼ中心に提供された場合、サンプル管も最適に固定される。異なる研究室生成物輸送要素の中のそのような陥凹の異なる寸法は、異なるサンプル管の輸送および取扱を可能にする。異なるサンプル管寸法へのシステムの調整は、対応する研究室生成物輸送要素を交換することによって可能である。
本発明の別の実施形態は、異なる寸法のサンプル管または研究室生成物を保持するために好適である、普遍的な研究室生成物輸送要素に関する。これは、研究室生成物輸送要素の中に可変陥凹を提供することによって達成することができる。陥凹は、最上部で開いていてもよい。最上部で開いている陥凹の成形縁は、可撓性材料(発泡体)で作製することができる。
原則として、研究室生成物輸送要素は、いくつかの異なるか、または同等の研究室生成物(例えば、サンプルを有するサンプル管)のためのいくつかのホルダを有することができる。このようにして、研究室生成物輸送要素は、さらに優れた輸送能力を有する。一方で、研究室生成物輸送要素が正確に1つのホルダを有する場合には、個別輸送計画を使用することができる。1つだけのホルダを有する研究室生成物輸送要素は、複数のホルダを有する研究室生成物輸送要素よりも小さい。
少なくとも1つの陥凹を有する、1つの研究室生成物輸送要素の実施形態は、側面スリット等の側方開口部を有することができる。この開口部を通して、対応する光学デバイスまたはユーザは、サンプル管が対応する研究室生成物輸送要素に挿入されているかどうかを容易に認識することができる。光学デバイスはまた、どれだけ完全に管が陥凹の内側にあるかを決定することもできる。さらに、サンプル材料の光学的検査もまた、開口部を通して容易に行うことができる。最終的に、そのような開口部またはスリットを通して、輸送されているサンプル管の下部上のマーキングを認識すること、およびそれを識別することが可能である。
本発明の他の実施形態では、研究室輸送システムは、研究室生成物輸送要素をナビゲートして移動させるように、光学線追従または誘導ワイヤを実装してもよい。光学線追従は、移動の方向を決定するように光学センサによって読み取られる、連続的で途切れない線を提供する。同様に、誘導ワイヤは、研究室生成物輸送要素が係留され、かつ追従する、物理的ワイヤを提供する。
別の研究室輸送システムの実施形態では、移送経路は、研究室生成物輸送要素の対応するセンサによって検出することができる、1つ以上の方向付け特徴を有する。そのような方向付け特徴は、バーコード、2次元(2D)コード、カラーマーク、RFID(無線周波数ID)タグ、または反射フィルムの形態で、受動的に構成することができる。そのような受動特徴を検出する少なくとも1つの対応するセンサ(例えば、スキャナ)を有する、研究室生成物輸送要素は、すでに受信および/またはプログラムされた制御信号を正確な時間に実装するために、これらの方向付け特徴によって方向付けすることができる。それはまた、正確に研究室生成物輸送要素が位置する、そのような方向付け特徴を用いて確立することもできる。この場合について、研究室生成物輸送要素はまた、対応する情報を伝送することができるために、光伝送機または無線信号伝送機の形態で対応する信号伝送機を有することもできる。
方向付け特徴はまた、本質的に能動的であり得る。能動方向付け特徴は、それが通り過ぎるときに、研究室生成物輸送要素の対応するセンサと通信することができる、赤外線または無線信号伝送機を含んでもよい。
本発明の実施形態による、研究室生成物輸送要素はまた、情報を表示する表示ユニットを有してもよい。表示ユニットは、研究室生成物輸送要素が、それが現在何を輸送しているか、それが現在取っている輸送経路、その状態、機能等に関する情報を提供することを可能にする。表示ユニットによって提供される情報は、移動中に研究室生成物輸送要素によって生成され、移動前に研究室生成物輸送要素の中に事前に記憶され、または外部信号から受信されてもよい。いくつかの実施形態では、研究室輸送システムの移送経路配列は、表示ユニット上に表示される情報を記録する記録ユニットを有することができる。
研究室生成物輸送要素の表示ユニットはまた、別の研究室生成物輸送要素またはその特性を示すこともできる。例えば、表示ユニットは、隣接する研究室生成物輸送要素の状態または経路を示すことができる。この実施形態では、研究室生成物輸送要素は、それの前または隣にある研究室生成物輸送要素に欠陥があるかどうかを認識することができ、それに適切な措置または同等物を講じることができる。例えば、第1の研究室生成物輸送要素の中のプロセッサは、それの前にある第2の研究室生成物輸送要素までの距離および第2の研究室生成物輸送要素の位置を自動的に決定することができ、第1の研究室生成物輸送要素にそれを回避させるように、メモリの中のコードを実行することができる。
研究室生成物輸送要素はまた、データを伝送および受信するために使用することもできる、少なくとも1つの信号受信機および/または伝送機を備えてもよい。そのようなデータは、輸送されているサンプルに関するデータ、研究室生成物輸送要素の移動に関するデータ、研究室生成物輸送要素の動作状態に関するデータ等を含んでもよい。研究室生成物輸送要素によって受信される任意のデータが、研究室生成物輸送要素の記録ユニットの中に存在するメモリに記憶されてもよい。
情報を表示する表示ユニットと、情報を記録する対応する記録ユニット、または対応する信号受信機および/または伝送機とを有する、研究室生成物輸送要素の変形例は、個々の研究室生成物輸送要素が相互と通信することを有利に可能にする。この通信は、研究室輸送システムのステーションと通信することなく、種々の研究室生成物輸送要素間で直接起こることができる。これは、システムの中の通信チャネルの数を有利に削減することができる。
本発明の実施形態による研究室生成物輸送要素はまた、研究室輸送システムの移送経路配列上の処理ステーションと通信することもできる。これは、研究室生成物輸送要素および/またはそれが対応する処理ステーションに輸送しているサンプルについての情報を提供するように行うことができる。この情報は、輸送された研究室生成物を処理するために使用することができ、または輸送された研究室生成物の状態についての情報を提供するために使用することができる。
研究室生成物輸送要素はまた、データ記憶のための停電から保護される永久データメモリ、ならびに制御ユニットを有することもできる。制御ユニットは、駆動デバイスのためにリアルタイムで駆動信号を生成することができる。それは、研究室生成物輸送要素の中の信号受信機から制御信号を受信することができる。したがって、外部制御信号を使用して、研究室生成物輸送要素の移動を直接制御することができる。
研究室生成物輸送要素はまた、コンピュータコードとして一連の駆動信号を記憶することができる、プログラムメモリを有してもよい。一連の駆動信号は、研究室生成物輸送要素のための経路(例えば、幾何学的経路)および/または運動(例えば、速度または加速度)を規定することができる。記憶された駆動信号は、実際の輸送の前にプログラムメモリにプログラムすることができ、これらの駆動信号は、プログラムされた研究室生成物輸送要素によって自動的に実行することができる。場合によっては、駆動信号は、移送経路上の方向付け特徴との相互作用後に実行することができ、またはそれらの実行は、駆動信号とは無関係であり得る。そのような実施形態では、研究室生成物輸送要素の信号受信機は、研究室生成物輸送要素の移動または経路を容易にプログラムする能力をユーザに提供するように、無線プログラミングインターフェースを有することができる。
輸送プロセスの開始時に、制御されている目標に対応する制御信号を、信号受信機を介して研究室生成物輸送要素に提供することができる。メモリに記憶された移送経路の幾何学形状から、次いで、制御ユニットは、移送経路上の方向付け特徴を用いて、研究室生成物輸送要素によって自動的に移動される、取るべき経路を決定する。したがって、この実施形態は、独立したナビゲーションが可能である。
本発明の実施形態による研究室生成物輸送要素はまた、冷却または加熱のための1つ以上のペルティエ要素を有することもできる。それはまた、輸送された研究室生成物を規定された温度で保つことができ、または反応を実施するように輸送中に温度制御することができるように、熱要素(例えば、抵抗ワイヤとして設計される)を有することもできる。いくつかの実施形態では、温度制御能力のための電力供給は、研究室生成物輸送要素の駆動力を提供するための電力供給と同一の電力供給システムを介して達成することができる。
本発明の実施形態による研究室生成物輸送要素はまた、輸送中に位置を辿ることを可能にする、位置検出器を有することもできる。いくつかの実施形態では、これは、移動した経路からの場所を決定する、位置検出器であり得る。例えば、コンピュータのマウスで使用されるもののような位置検出デバイスを、本発明のいくつかの実施形態で使用することができる。
いくつかの実施形態では、方向付け特徴またはバーコードを、位置決定のために移送経路配列上に提供することができる。例えば、覆われた経路からの場所を決定する、位置検出器を使用することによって、別の方向付け特徴に達するまで、対応する方向付け特徴の記録後に、研究室生成物輸送要素の位置を決定することができる。
最終的に、本発明の実施形態による研究室生成物輸送要素はまた、方向探知から位置を決定する、位置決定のためのデバイスも有することができる。方向探知デバイスは、無線信号が評価される無線方向探知を使用することができる。無線信号は、移送経路配列上の無線信号伝送機によって生成することができる。
本発明の実施形態による研究室輸送システムはまた、少なくとも1つの移送経路配列と、移送経路配列の少なくとも1つの移送経路上を移動するための少なくとも1つの研究室生成物輸送要素とを含むこともできる。研究室生成物は、少なくとも1つの研究室生成物輸送要素の中で輸送することができる。研究室輸送システムは、液体サンプル等のサンプルコンテナの輸送に適している。
本発明の実施形態による研究室輸送システムの移送経路配列は、個々の処理ステーション間の移送経路を有利に含む。処理ステーションにおいて、サンプルコンテナまたはそれらの中に含有されたサンプルを取り扱う、および/または検査することができる。
研究室輸送システムは、研究室生成物輸送要素を装着するか、または取り外す装着ステーションまたは脱着ステーションを含む、少なくとも1つの処理ステーションを有利に含むことができる。そのようなステーションにおいて、サンプルコンテナを研究室生成物輸送要素に挿入するか、または研究室生成物輸送要素から除去することができる。
研究室輸送システムは、研究室生成物が検査されるデバイスに適し得る。輸送されるサンプルコンテナの場合、本発明の実施形態による1つの研究室輸送システムは、サンプルコンテナの中に含有されたサンプルの検査のために、少なくとも1つの処理ステーションを有する。サンプルの検査は、サンプルの物理的、化学的、または生物学的試験であり得る。
研究室輸送システムの操作のための本発明の実施形態による第1の方法では、目標を研究室生成物輸送要素に提供する(例えば、メモリにプログラムする)ことができる。研究室生成物輸送要素の制御ユニットは、研究室生成物輸送要素のメモリに記憶された移送経路幾何学形状および入力された目標を使用することによって、駆動デバイスのために駆動信号を生成する。駆動デバイスは、研究室生成物輸送要素を目標に移動させるために、そのように生成された駆動信号の関数として、研究室生成物輸送要素の移動デバイスを駆動する。この実施形態では、研究室生成物輸送要素は、記憶された移送経路幾何学形状を用いて、明記された目標に自動的にナビゲートすることができる。
研究室輸送システムの操作のための本発明の実施形態による別の方法では、一連の駆動信号が、研究室生成物輸送要素のメモリに記憶される。駆動信号は、移動デバイスを用いて、および記憶された駆動信号の関数として、研究室生成物輸送要素を移動させるために使用することができる。駆動信号は、移送経路上の所望の経路に対応することができる。
研究室輸送システムの操作のための本発明の実施形態による別の方法では、研究室生成物輸送要素をリアルタイムで制御することができる。それは、移送経路配列上の方向付け特徴によって制御することができる。本発明の実施形態による方法は、研究室生成物輸送要素の独立した知的移動を可能にする。
本発明の実施形態による研究室輸送システムの移送経路配列の一部が、図1に示される。とりわけ、側面制限12および平坦な水平ウェブ13を有する移送経路10が見られる。この実施例では、側面制限12は、移送経路10を少なくとも部分的に画定することができる隆起壁の形態であり得る。この実施形態では、平坦な水平ウェブ13の対向する横側面上に2つの隆起壁があり、壁とウェブ13とは、移送経路10を画定することができる。そのような壁は、研究室生成物輸送要素の高さおよびその中を運搬されているサンプルに応じて、任意の好適な高さ、典型的には、約20mmと同程度の大きさの高さであってもよい。さらに、ウェブ13は、任意の好適な横寸法であり得る。
本発明の実施形態による移送経路はまた、他の領域に至り得る1つ以上の分岐を有することもできる。例えば、図1の移送経路10は、分離処理ステーション、バッファステーション、または何らかの他のステーションに至る側枝16を有することができる。
研究室輸送システムは、研究室生成物輸送要素を誘導するか、または移動させることに役立つことができる任意の好適な数または種類のデバイスを使用することができる。図1に示されるように、導電体14(または誘導導体)を移送経路10の下に配列することができる。導電体14は、高周波数交流電磁場を生成するために、高周波数電圧を供給することができるように高周波数電圧源(図示せず)に電気的に連結することができる。
サンプルコンテナ50(例えば、サンプル管)を輸送するいくつかの研究室生成物輸送要素30は、移送経路10の上を移動することができる。研究室生成物輸送要素30は、図2〜5を参照して以下でさらに詳細に説明される。
しかしながら、図1を参照すると、例えば、サンプルコンテナ50の中に含有されたサンプル材料についての光学的検査を実行することができるように、規定された様式で連続して、研究室生成物輸送要素30を処理進路18に移送することができる。
導電体14は、研究室生成物輸送要素30の特に有望な経路に沿って提供されることができる。しかしながら、研究室生成物輸送要素30は、独立して移動することができるので、導体14によって明記される幾何学形状に拘束されない。研究室生成物輸送要素30の場所における導体14を用いて生成される高周波数電磁場が、対応するエネルギー伝達に対して十分であるか、または研究室生成物輸送要素30が、架橋のためにエネルギー蓄積器44(以下の図5を参照)を有する限り、それらの移動は、導体14に依存しない。
サンプルコンテナ50は、任意の好適な形状または構成を有してもよい。いくつかの実施形態では、サンプルコンテナ50は、管の形態であってもよい。場合によっては、カバー52が、サンプルコンテナ上にあってもよい一方で、他のサンプルコンテナは、それらの上にカバーを持たず、開いた状態で輸送される。
図2は、本発明の実施形態による、研究室生成物輸送要素30の側面斜視図を示す。研究室生成物輸送要素30は、同様に円筒形であり得る、筐体31の最上部に形成された円筒陥凹33を有し得る研究室生成物輸送要素の筐体31を備える。その上にカバー52を有するサンプルコンテナ50が、円筒陥凹33の中に受容されてもよい。スリット32が、筐体31の側面に形成されてもよい。スリット32は、サンプルコンテナ50の中に含有されたサンプル材料の光学的検査を可能にすることができ、陥凹33と同一の広がりを持ち得る。他の実施形態では、スリット32は、陥凹33と同一の広がりを持つ必要がなく、陥凹33とは無関係に形成されてもよい。さらに、他の実施形態では、スリット32は、何らかの他の形態(例えば、円)である開口であり得る。
この実施例では、研究室生成物輸送要素30は、丸い水平断面を有し、移送経路10の側面制限12または他の研究室生成物輸送要素30に対する衝突保護としての機能を果たすゴム片34を有する。
図3は、図2に示される視認方向IIIにおける研究室生成物輸送要素30の断面を示す。参照番号36は、ゴム車輪またはゴムタイヤ車輪38を駆動する電気モータ(または駆動モータ)を表す。1つずつの電気モータ36によって別個に駆動される2つの対向する車輪38が提供される。車輪38は、移動デバイスの実施例であってもよい。
サンプルコンテナ50が陥凹33から上向きに引き出されるときに、研究室生成物輸送要素30を押し下げるために、例えば、移送経路10の側面制限12の随意的に存在する側面突出によってより狭く構成される移送経路チャネルの中において、協働することができる段部35が図3に示される。図3に図示される段部35は、「精密な設置および離昇」という節でさらに詳細に説明することができる。いくつかの実施形態では、研究室生成物輸送要素30は、アンカー様要素を有することができる。アンカー様要素は、処理ステーションにとどまっている間に研究室生成物輸送要素30を固定するために、処理ステーションに進入すると、移送経路の対応する噛合部品の中に係合する。
研究室生成物輸送要素30はまた、距離センサ37を備えてもよい。図3では、距離センサ37は、相互に対して角度をおいてゴム片34の後ろに配列される4つの距離センサを含んでもよい。1つの好ましい実施形態は、前方を向いている、10°から30°までの間の相互に対する角度関係にあるセンサの全てを有することであり、より好ましい実施形態では20°である。
図4は、本発明の実施形態による、研究室生成物輸送要素30の底面斜視図を示す。誘導コイル40は、移送経路の下の導電体14から生成することができる高周波数磁場から電磁エネルギーを受容する働きをする。
いくつかの実施形態では、研究室生成物輸送要素30がいくつかの車輪の上を転がるように、被駆動ゴム車輪38に加えて、1つ以上の支持車輪が提供されることが可能である。しかしながら、他の実施形態では、移動中に、研究室生成物輸送要素が片側で引きずられたままとなることができるように、付加的な車輪が提供されない。これは、それ自身の軸の周りの曲線移動または回転を促進することができる。
本発明の別の実施形態(図示せず)では、研究室生成物輸送要素30は、移送経路上で引きずられることを回避するために、2つの被駆動車輪38にオフセットされて配列された、全ての方向に回転可能なボール上で支持される。そのようなボールはまた、コンピュータのマウスにあるような位置検出に使用することもできる。
図4に示される実施形態では、参照番号42は、レーザ光を使用するコンピュータのマウスにあるような、研究室生成物輸送要素30の移動を決定する位置検出器を表す。次いで、移動した表面は、対応する画像処理アルゴリズムを用いて、それらからの研究室生成物輸送要素30の移動を決定するために、組み込まれた光源および光学センサに引き付けられる反射によって照射される。位置検出器42は、CCDカメラおよび対応するソフトウェア、レーザーマウスにあるようなレーザ、またはボール型マウスにあるようなボールおよびセンサを含むことができる。
図5は、外部側面保護がない研究室生成物輸送要素30を示す。つまり、研究室生成物輸送要素30の内部要素を示すために、筐体を除去することができる。図5に示されるように、研究室生成物輸送要素30は、エネルギー蓄積器44(例えば、バッテリ)を含んでもよい。図1に示される導電体14の高周波数磁場によって生成され、図4に見られるように誘導コイル40に移送されるエネルギーが無効にされるか、または過度に制限されて研究室生成物輸送要素30を駆動することができない場合があるときに、エネルギー蓄積器44は、研究室生成物輸送要素30を駆動するためのエネルギーを貯蔵する働きをすることができる。これは、例えば、カーブまたは追い越しゾーン内における場合にあり得る。
研究室生成物輸送要素30はまた、制御ユニット(図示せず)、例えば、信号受信機(図示せず)から信号を受信する対応するマイクロプロセッサも備える。信号受信機は、制御信号を受信するために、外部赤外光伝送機と協働する赤外光受信機を含んでもよい。信号の他の実施例は、無線センサを含んでもよい。
しかしながら、制御信号はまた、図1に見られるように、対応する信号が導電体14に供給されるときに、図4に見られるように、誘導コイル40を介して受信されることもできる。そのような制御信号は、対応する周波数または振幅の変調によって、エネルギーを供給する高周波数磁場と区別されることができる。
研究室生成物輸送要素30はまた、随意に、情報および信号を生じさせるための信号伝送機(図示せず)を有してもよい。これは、例えば、個々の選択された研究室生成物輸送要素30の正確な位置限定を可能にする。信号伝送機は、任意の好適な周波数および任意の好適な通信プロトコルを使用して、信号を伝送してもよい。
研究室生成物輸送要素30はまた、いくつかのセンサを有することもでき、それらを用いて、処理ステーションにおける位置認識および精密な設置、移動経路制限または他の研究室生成物輸送要素の認識、または情報交換が可能である。例えば、明確に識別可能なバーコードを、側面制限12または平坦な水平ウェブ13のいずれかの上に、図1に示される移送経路10において提供することができる。バーコードは、分岐の正確な位置または処理ステーションの正確な位置を認識するために、スキャナとして構成される1つ以上のセンサを有する研究室生成物輸送要素30によってスキャンされることができる。実施例が、移送経路10のカットアウトを用いて、図6において示される。研究室生成物輸送要素の対応するスキャナによって認識および識別されることができるバーコード60が、分岐16に位置している。このようにして、研究室生成物輸送要素は、その位置に関する情報を取得する。分岐、処理進路、処理ステーション等を明確に識別するいくつかのそのようなコードを、移送経路10の上に提供することができる。
そのような方向付け特徴の他の可能性は、2Dコード、カラーマーク、反射フィルム、トランスポンダシステム、または赤外光伝送機を含む。そのような方向付け特徴を感知することが可能である好適なセンサを、研究室生成物輸送要素に組み込むことができる。
研究室生成物輸送要素30は、表示ユニットを有することができる。それは、どの経路を研究室生成物輸送要素が採るか、どの研究室生成物が輸送されているか、または欠陥が存在しているかどうかに関する情報を表示することができる。さらに、信号伝送機および受信機を有するか、または表示および記録ユニットを有する研究室生成物輸送要素30はまた、内部通信伝送機を介して直接、または中央プロセッサを介してのいずれかで相互と情報を交換することもできる。
研究室生成物輸送要素30の内部において、輸送される研究室生成物についてのデータ、または移動されている経路についてのデータを入力することができる、電流不良から保護された永久データメモリを提供することができる。
図1−5で描写される研究室生成物輸送要素30の直径は、約5.5cmの高さにおいて約6cmである。車輪38は、研究室生成物輸送要素30から下向きに約1mm突出する。研究室生成物輸送要素およびその特徴は、本発明の他の実施形態では、他の好適な寸法を有してもよい。
本発明の実施形態による研究室生成物輸送要素30はまた、加熱デバイス(図示せず)を有することもできる。加熱デバイスは、輸送中に規定された温度でサンプルを保つことができ、または輸送中に輸送されたサンプルの規定された温度処理を実行することができる。そのような加熱デバイスは、例えば、適切な配列で提供される、抵抗ワイヤを含むことができる。
描写された変形例の本発明の実施形態による研究室輸送システムを、例えば、以下のように使用することができる。
静止グリッパシステムまたは他のコンテナ輸送システムを使用することによって、サンプルコンテナ50が、装着ステーションにおいて研究室生成物輸送要素30に挿入される。標的が、その信号受信機を介して研究室生成物輸送要素30に明記される。さらに、移送経路10に関するデータを、信号受信機を介して受信することができ、研究室生成物輸送要素30の中のメモリに記憶することができる。いくつかの実施形態では、実際の移送経路10の幾何学形状を符号化し、研究室生成物輸送要素30の中のメモリに入力することができる。研究室生成物輸送要素30の制御ユニットは、メモリに入力された移送経路の幾何学形状についてのデータを使用することによって、明記された目標を識別することができ、この目標までの理想的な経路を独立して確立することができる。研究室生成物輸送要素30が、経路に沿ったその移動中に、それ自体を方向付けすることができるように、および必要であれば、その現在の位置をチェックするか、またはそれを補正するように、方向付け特徴、例えば、バーコード60の場所もまた、メモリに入力される。
開始信号が研究室生成物輸送要素30において誘導された後に、研究室生成物輸送要素30は、そのメモリの中に確立された所定の経路上を移動させられる。それが、方向変更が行われるバーコード60を通り過ぎたとき、スキャナを用いて記録されるバーコード60は、所望の方向に方向変換を行うために、制御ユニットによって信号として使用される。
研究室生成物輸送要素30が、例えば、方向変更が指図される場所に到達したとき、対応する車輪38が停止するか、またはよりゆっくりと回転するように、駆動モータ36のうちの1つが停止または減速させられる。このようにして、研究室生成物輸送要素30は、カーブに沿って移動する。
対応するようにプログラムされた研究室ロボットが、研究室生成物輸送要素30から輸送されたサンプルコンテナ50を除去するよう想定されているその目的地(例えば、脱着ステーション)に、研究室生成物輸送要素30が到達したとき、モータ36が停止させられる。サンプルコンテナ50が研究室生成物輸送要素30の陥凹33から除去されたときに、研究室生成物輸送要素30が移送経路10から離昇されることを防止するために、移送経路10の側面(例えば、側方)制限12は、研究室生成物輸送要素30上の段部35と協働する内向き突出を有してもよい。側方内向き突出は、サンプルコンテナ50と研究室生成物輸送要素30の陥凹33との間に摩擦がある場合に、研究室生成物輸送要素30が上向きに持ち上げられることを防止することができる。
いくつかの実施形態では、研究室生成物輸送要素30は、サンプルに物理的、化学的、または生物学的検査を行うために、サンプルコンテナ50を処理または検査ステーションに運ぶ。光学的検査の場合、研究室生成物輸送要素30は、サンプルコンテナ50の側面上の光源に到達する。光源は、スリット32を通してサンプルコンテナ50の下領域を照射することができ、サンプルからの放射光は、それの反対側に配列された検出器によって検出されることができる。検出器または検出器と関連付けられる電子機器は、サンプルの吸収または蛍光特性を決定することができる。スリット32が、対応して配列された光源の正確に反対側に位置するために、それに従って研究室生成物輸送要素を整列させることができる。これは、反対方向に回転するようにゴム車輪38を駆動することによって達成することができる。その結果として、スリット32が検査のために対応する光源の反対側に配列されるまで、研究室生成物輸送要素30が自身の軸の周りで回転する。スリット32はまた、サンプルコンテナ50の中で充填レベルを達成するために、または輸送された生成物についての情報を含有する、サンプルコンテナ50(例えば、サンプル管)の下領域中に随意に提供されるバーコードを読み取るために、使用されることもできる。
研究室生成物輸送要素30はまた、サンプルコンテナ50を1つ以上の処理ステーションに運ぶこともできる。好適な処理ステーションは、等分ステーション、サンプルコンテナ50の閉鎖または開放のためのステーション、および光学的検査または同等物を行うためのステーションを含む。研究室輸送システムは、例えば、グリッパデバイス(図示せず)を使用した、研究室生成物輸送要素30から能動輸送システム(例えば、コンベヤベルト)上までのサンプルコンテナの移動によって、研究室生成物輸送要素30と相互作用する能動輸送システムを含有してもよいことに留意されたい。
代替として、または加えて、外部制御によって制御することができるように、研究室生成物輸送要素30を構成することも可能である。この目的で、制御ユニットを使用し、制御信号を、電気モータ36によって使用される駆動信号にリアルタイムで変換するように構成することができる。このようにして、外側から自動研究室プロセスに干渉すること、および研究室生成物輸送要素30を迂回または選別することが可能である。
また、例えば、無線プログラムインターフェースによって、研究室生成物輸送要素30の経路を完全に明記することも可能である。対応するプログラムを、研究室生成物輸送要素30のデータメモリに入力することができる。プログラムデータは、移送経路10の側面制限12上に提供されるどの方向付け特徴(例えば、バーコード60)において、研究室生成物輸送要素30がその方向を変更するために使用するかに関する情報を含むことができる。このようにして、対応するサンプルコンテナ50を有する研究室生成物輸送要素30の完全な経路が確立され、研究室生成物輸送要素30にプログラムされる。
研究室生成物輸送要素30に欠陥があるか、またはそれが動作不可能になる場合、ユーザによって移送経路10から除去されることができ、随意に、新しい研究室生成物輸送要素30と交換されることができる。このことが起こった場合、システムにとっての障害は、有利なことに、短く局部的である。さらに、たとえ介入が可能ではなくても、本システムは遮断されない。他の研究室生成物輸送要素30は、動作不可能な研究室生成物輸送要素30の周囲を移動することができる。他の研究室生成物輸送要素30は、中央プロセッサからの対応する制御信号によって、または個々の研究室生成物輸送要素30のプログラミングを介して、他のそのような要素30と通信するように促すことができる。例えば、研究室生成物輸送要素30が欠陥のあるか、または静止した研究室生成物輸送要素30の存在を検出し、内部制御プロセッサのプログラミングを介して、それの周囲を移動することができる対応するセンサを有してもよい。
輸送経路上にあるとき、個々の研究室生成物輸送要素30はまた、光信号伝送機および受信機を介して相互と通信することもできる。この通信は、直接生じることができ、研究室輸送システムの中央に提供される通信サイトを介して行われる必要がない。このようにして、特に敏感なサンプルを有する研究室生成物輸送要素は、それに優先権があることを他の研究室生成物輸送要素に知らせることができる。
研究室生成物輸送要素30を移動させるために必要とされるエネルギーは、導電体14に印加される高周波数電圧によって生成される誘導コイル40を介して電磁場から取得することができる。研究室生成物輸送要素30は、導電体14を正確に辿る必要はない。相互作用は、車輪38を駆動する駆動モータ36を駆動するために十分なエネルギーを電磁場から集めることができるように、十分な持続時間であることだけが必要である。このことが可能ではない場合、研究室生成物輸送要素30は、導電体14の電磁場が十分ではない移送経路10のそのような場所において、駆動モータ36に電力を供給するエネルギー蓄積器44を有することができる。一方で、研究室生成物輸送要素30が導電体14の近くに移動することができる直線状のゾーン上において、エネルギー蓄積器44を充電するために、電磁場からの余分のエネルギーを利用することができる。
本発明の他の実施形態は、研究室生成物輸送要素30の底部に感光要素を有することができる。感光要素は、移送経路10上に配列された光帯によって照射されることができる。感光要素は、電気駆動力を供給するために使用されることができる。
また、研究室生成物輸送要素30が完全にエネルギー蓄積器44からそれらの駆動力を得ることも可能である。エネルギー蓄積器44は、処理ステーションにあり得る対応する充電ステーションで充電されることができる。
図7Aおよび7Bは、研究室生成物輸送要素730の別の実施形態を示す。研究室生成物輸送要素730は、研究室生成物輸送要素30の特徴を含んでもよい。研究室生成物輸送要素730は、サンプルまたは研究室生成物を含有するサンプルコンテナ50が挿入され得るサンプルホルダ733を含む。サンプルホルダ733は、多数の方法で構成されてもよい。いくつかの実施形態では、図25A−25Eのサンプルホルダ2500等のサンプルホルダが利用されてもよい。サンプルホルダ733は、研究室生成物輸送要素730の本体構造を形成し得る1つ以上のシャーシ要素720と連結されてもよい。実施形態は、1つ以上の信号の関数として駆動信号を生成するように構成される制御ユニット740を含んでもよい。1つ以上のエネルギー源744、この場合、電力供給基板と連結された1つ以上のバッテリは、駆動力を、1つ以上の駆動デバイス(図示せず)、この場合、2つのDCモータに提供する。移動デバイス738、この場合、車輪は、研究室生成物輸送要素730が移送経路配列または他の研究室輸送システム上の移送経路または表面上を独立して移動することができるように、駆動デバイス(図示せず)と連結されてもよい。
研究室生成物輸送要素730はまた、制御ユニット740と通信し得る複数のセンサを含んでもよい。例えば、実施形態は、研究室輸送システムの表面上の線を検出することに役立つように構成され得る線追従センサ742を含んでもよい。いくつかの実施形態はまた、他の研究室生成物輸送要素730あるいは移送経路配列または研究室輸送システムの中の他の目標を検出し、それらを回避することに役立つように構成され得る衝突センサ737を含んでもよい。場合によっては、衝突センサ737はまた、距離情報を提供してもよい。いくつかの研究室生成物輸送要素730は、無線周波数モジュール750等の制御信号を受信する1つ以上の他の信号受信機を含んでもよく、無線周波数モジュール750は、方向情報を提供するように制御ユニット740と通信していてもよい。実施形態はまた、制御ユニット740と通信し得るRFID読取機(図示せず)および/または近距離通信デバイス(図示せず)を含んでもよい。いくつかの実施形態では、RFID読取機は、研究室生成物と関連付けられる情報を読み取ってもよく、場合によっては、RFID読取機は、研究室輸送システムに沿った異なる機能地点から情報を読み取ってもよい。近距離通信デバイスは、研究室生成物輸送要素730の運動を方向付けるためにも利用され得る情報を受信および/または伝送してもよい。
(ダウンフォース抵抗)
いくつかの実施形態は、1つ以上のサンプルコンテナがコンテナ輸送システム(例えば、グリッパ)によって研究室生成物輸送要素に挿入され、そこから除去されるときに、研究室生成物輸送要素に印加され得る圧力の効果を軽減するために構成される方法、システム、および/またはデバイスを含んでもよい。自動プロセスにおいては、研究室生成物輸送要素の重量のみに加えて、例えば、研究室生成物輸送要素30または730等の研究室生成物輸送要素に力が印加される異なる状況があり得る。この力は、例えば、ロボットが研究室生成物輸送要素に研究室生成物を装着する装着ステーションにおいて生じることができる。研究室生成物(例えば、サンプルコンテナ)が研究室生成物輸送要素の中に正しく位置する必要があり、研究室生成物(例えば、サンプルコンテナ)の底部がサンプルホルダの中でわずかに変動し得るので、研究室生成物(例えば、サンプルコンテナ)が研究室生成物輸送要素のサンプルホルダ部の底部と接触するときに、研究室生成物輸送要素の異なる局面において課される負荷があり得る。負荷状況はまた、研究室生成物に対して再びキャップを付けるプロセス中にも起こり得る。研究室生成物輸送要素を保護し得るサンプルホルダの局面が存在するが、キャップがサンプルコンテナに押し付けられる瞬間にサンプルコンテナを保持する研究室生成物輸送要素に印加されるピーク力が存在する。
別の潜在的な問題は、(例えば、清掃または保守後に)移送経路配列上に研究室生成物輸送要素を落下させることに関する。高さ数センチメートルの落下が、有意なピーク力を生成することに十分であり得る。本発明のいくつかの実施形態は、研究室生成物輸送要素の寿命に影響を与えることなく、記述された力に耐えることが可能である態様で研究室生成物輸送要素を設計する解決法を提供する。
いくつかの実施形態は、モータまたは駆動シャフト等の駆動デバイス上に直接載置された車輪等の1つ以上の移動デバイスを有することを回避する研究室生成物輸送要素を含んでもよい。これは、小さい移動力のみを必要とし得るいくつかの実施形態に適用可能であり得るより小さい駆動デバイス構成要素を可能にすることができる。いくつかの実施形態は、破壊的な半径方向力からモータシャフトを保護する設計を含んでもよい。いくつかの実施形態は、モータ駆動シャフトに応力を加えることなく、シャーシから表面まで負荷力を直接方向転換するように、車輪用の土台として補強デバイスまたは構造を含んでもよい。この付加的な要素は、シャーシまたはシャーシの一部、あるいはシャーシに直接接続された補強軸のいずれかであり得る。
いくつかの実施形態では、モータ駆動シャフトは、外部軸受によって補強されてもよい。場合によっては、既製のモータであり得るブラシレス歯車モータが利用されてもよい。1つ以上の軸受要素が、車輪等の移動デバイスに統合されてもよい。ネジまたはフランジ等の他の接続要素によるのではなく、移動デバイスの面にわたる上向力を取り込むことができる。トルクが、場合によっては、歯車軸への力を最小化するように、ピニオンおよび/または内側歯を介して、歯車軸と車輪との間で伝達されてもよい。トルク伝達は、場合によっては、軸受の旋回点等の軸受の中心で起こってもよい。加えて、軸受における遊びが半径方向力を駆動シャフトに印加し得ない。
図8は、本発明の実施形態による補強デバイス800の実施例を示す。補強デバイス800は、本発明の実施形態による研究室生成物輸送要素の中に存在し得るシャーシ801を含む。シャーシ801は、フランジ構造802を含むことができる。フランジ構造802は、駆動デバイスのフランジ構造802に相当し得る。フランジ構造802は、その上に車輪等の移動デバイス838を配置することができる、軸受803(例えば、玉軸受)に連結することができる。この実施形態では、軸受803は、フランジ構造802に対する外部軸受であり得る。この構成は、駆動シャフト804に応力を加えることなく、シャーシ801に印加される下向きの負荷力が、シャーシ801および車輪838を通して移送経路または表面へ方向転換されることを確実にすることができる。駆動デバイス836(例えば、電気モータ)は、シャーシ801と接触することなく、駆動シャフト804が車輪838に接続されるように、シャーシ801に直接載置することができる。
図9Aおよび9Bは、本発明の実施形態による、ダウンフォース抵抗に利用され得る補強デバイス900の別の実施例を示す。補強デバイス900は、シャーシ901、フランジ構造902、駆動デバイス936、駆動シャフト904、移動デバイス938、および外部軸受903を含む、図8に示される補強デバイス800に類似するいくつかの要素を含む。補強デバイス900はまた、車輪938の一部である、この場合はOリングである走行表面907も含む。加えて、補強デバイス900は、駆動シャフト904を包囲する接続要素905を含む。
補強デバイス900は、補強デバイス800と比べて利点を提供してもよい。この実施形態では、車輪938と駆動シャフト904との間の接続は、単純なプラグイン接続ではない。むしろ、車輪938は、車輪938と機械的に連結され、星形の接続要素(「歯構造」)905を介して駆動シャフト904に接続される、中央星形陥凹を有する閉鎖キャップ906を含む。これは、車輪938および駆動シャフト904の組立を単純化することができ、駆動シャフト904に伝達されるトルクを最小化することができる。
補強要素のいくつかの実施形態はまた、内部軸受要素を有するシャーシ要素を含んでもよい。図10Aおよび10Bは、それぞれ、本発明の実施形態による、補強デバイス1000の正面断面図および斜視正面断面図を示す。この実施形態は、補強デバイス800および900等の外部軸受を有する実施形態に類似する。しかしながら、この実施例では、軸受1003は、補強シャーシ要素1001の内側に載置され、軸受1003は、フランジ構造1002によって車輪1038の外側部から分離される。車輪1038は、単純なプラグイン接続によって、シャーシ1001および軸受1003配列と再び組み立てられるが、他の接続が利用されてもよい。駆動モータ1036は、反対側からシャーシ要素1001に載置され、駆動シャフト1004は、再びシャーシ要素1001と接触していない。駆動シャフト1004への車輪1038の組立を向上させるために、外部軸受を有する実施形態と同様に、接続要素1005が駆動シャフト1004に提供される。補強デバイス1000はまた、車輪1038に連結される走行表面1007(例えば、Oリング)も含む。
いくつかの実施形態では、車輪838、938、および/または1038等の移動デバイスは、1つ以上の構成要素を含んでもよい。場合によっては、車輪の歯構造は、容易な生産(アンダーカットがない)を可能にし、車輪上のOリング滑動を低減させてもよい。そのような歯構造は、接続要素905および1005等の接続要素に連結されてもよい。軸受803、903、および/または1003等の軸受は、完全に収納されることができ、それが軸受のために保護を提供し得る。
補強デバイスのいくつかの実施形態は、ダウンフォース補強を提供し得る安定化駆動シャフト構成を含んでもよい。図11A、11B、および12は、本発明の別の実施形態による補強デバイス1100を備えるアセンブリの実施例のいくつかの異なる斜視図を示す。図11Aは、正面斜視図を示し、図11Bは、アセンブリの後面斜視図を示す。図12は、第2の補強軸を通した、図11Aおよび11Bに示されるアセンブリの断面図を示す。この実施形態では、駆動デバイス(すなわち、ドライバモータ1136)は、駆動シャフト1104よりも大きい直径を有し得る、第2の補強軸1110を介して、移動デバイス1138に間接的に連結される。補強軸1110は、軸受1103を介して自動車シャーシ1101の中へ載置することができる(場合によっては、安定性の理由から、別の軸受1113によって他方の端部上で支持することができる)。駆動シャフト1104は、補強軸1110と平行であり得、Oリングおよび/または駆動滑車1111および1112を用いて補強軸1110に連結されることができる。重い負荷がシャーシ1101に下向きに印加された場合、下向きの力を、シャーシ1101、補強軸1110、車輪1138、移送表面(例えば、移送経路の表面)まで有利に方向付けることができ、それにより、損傷から駆動シャフト1104および駆動デバイス1136を保護する。
補強デバイスを使用する本発明の実施形態は、他の特徴を利用してもよい。例えば、補強デバイスを利用するいくつかの実施形態は、上向力を直接支えるブラシレスモータ、および/または歯車軸を含んでもよい。いくつかの実施形態はまた、球軸受を使用してもよく、上記で説明される内部および/または外部軸受のほかに付加的な軸受を使用しなくてもよい。さらに、いくつかの実施形態では、ケーブルおよびコネクタを使用することなく、ブラシレスモータ等のモータの非対称設置が、プリント回路基板への直接組立に利用されてもよい。さらに他の実施形態では、上向力は、ネジのような接続要素によってではなく、車輪の面上に取り込まれることができる。
さらに、ダウンフォース抵抗に利用され得るいくつかの実施形態は、移送経路配列上の機能地点に弾性セグメントを含んでもよい。研究室生成物輸送要素に印加される負荷が、研究室生成物輸送要素の駆動シャフトが受けることができる負荷よりも大きい場合、研究室生成物輸送要素シャーシの底部が所定の「硬い」部分の上に着座し、したがって、より高い負荷を取り除くまで、研究室生成物輸送要素の車輪の下の表面が退縮するように、研究室生成物輸送要素および移送経路配列の表面が設計されてもよい。この形態のダウンフォース抵抗のための方法、システム、および/またはデバイスは、図8、9、10、および11に示されるもの等の補強デバイスと組み合わせることができるが、また、従来の駆動シャフト上に直接、車輪を従来的に載置することも可能にする。
移送経路配列のセグメントの弾性を異なる方法で実現することができる。場合によっては、弾性材料(例えば、圧縮性発泡体)が利用されてもよい。弾性材料は、非負荷状態で移動する研究室生成物輸送要素の安定性を提供することができる。他の場合においては、薄い材料による切り込みおよび/または断面、あるいは車輪の下の断面を作製する表面内の接合部でさえも、退縮するほど十分柔らかい。
本発明のいくつかの実施形態はまた、バネ負荷されたサンプルホルダ機構を含んでもよい。この実施形態では、研究室生成物輸送要素の筐体をサンプルホルダに接続することができる。この組み合わせは、研究室生成物輸送要素の中のモータに対してバネ負荷することができる。最上部からの負荷がある場合において、移送経路配列の表面上の画定された接点に到達するまで、外殻構造全体を下に押し付けることができる。
いくつかの実施形態では、バネ負荷モータまたはデバイスはまた、ダウンフォース抵抗デバイスとして提供されてもよい。モータは、バネ負荷されることができ、それらがシャーシに対して移動できることを意味する。最上部からの負荷がある場合において、モータは、シャーシまたは研究室生成物輸送要素の底部が移送経路配列の表面に接触するまで、筐体の中に「沈む」。
(所定の移動プロファイル)
いくつかの実施形態は、所定の移動プロファイルに基づいて研究室生成物輸送要素の移動を制御するための方法、システム、および/またはデバイスを含んでもよい。これらの実施形態は、研究室生成物輸送要素が、その主要なルートとは異なり得る移動を行うための方法を含む。本発明のこれらの実施形態は、輸送経路上の線を辿ることしかできない研究室生成物輸送要素を搭載することができる、非柔軟性を克服することができる。
所定の移動プロファイルを有するいくつかの実施形態は、線追従センサ742等の線追従技術を利用し得る、研究室生成物輸送要素30および/または730等の研究室生成物輸送要素を利用してもよい。実施形態は、ガイドとして線を一時的に使用しない、および/または移動を微調整するために線を使用する、研究室生成物輸送要素のメモリに記憶され得る、所定の運動の利用を含むことができる。研究室生成物輸送要素の中のエンコーダが、運動コントローラのためにフィードバックを提供するように、駆動デバイスから信号を提供することができる。
実施形態は、異なる機能を提供する所定の移動プロファイルを含んでもよい。例えば、所定の移動プロファイルは、研究室生成物輸送要素が一時的にレーンまたは線から離脱し、異なる可能な経路または移動に従うことを可能にすることができる。所定の移動プロファイルは、1つ以上の速度、加速度、距離、および/または方向に基づく情報を含んでもよい。場合によっては、所定の移動プロファイルは、物理的レーンを必要とすることなく、ならびに移動を停止および/または中断することなく、研究室生成物輸送要素が平行線を切り替えることを可能にしてもよい。別の実施例では、所定の移動プロファイルは、研究室生成物輸送要素が、待ち行列の終端ではなく、むしろ機能地点の近くで、待ち行列に進入すること等の、待ち行列割り込み動作を行うことを可能にしてもよい。これは、特に、STAT(短いターンアラウンドタイム)サンプルに適用可能であり得る。所定の移動プロファイルはまた、多くの他の先入れ先出し(FIFO)待ち行列が行うように、必ずではないが、到着時間別に、優先順位によって選別された待ち行列を構築するために利用されてもよい。
場合によっては、所定の移動プロファイルは、研究室生成物輸送要素が、故障した研究室生成物輸送要素を通り過ぎるか、またはより遅く移動する研究室生成物輸送要素を追い越すことを可能にするために利用されてもよい。図13A−13Gが、そのような実施例を提供する。図13Aでは、第1の研究室生成物輸送要素730は、線1310を辿り、衝突センサ737を利用していてもよい。第2の研究室生成物輸送要素1330は、第1の研究室生成物輸送要素730の前にあってもよい。図13Bでは、第1の研究室生成物輸送要素730は、衝突センサ737を用いて第2の研究室生成物輸送要素1330を検出する。それはまた、第2の研究室生成物輸送要素1330が移動していない、および故障している場合があるか、または第1の研究室生成物輸送要素730よりも遅い速度で移動している場合があることを決定してもよい。所定の移動プロファイルを使用して、第1の研究室生成物輸送要素730は、線1310から離脱し、所定の移動プロファイルによって提供される命令に従ってもよい。所定の移動プロファイルは、半円、円弧、および他の形状を含んでもよい。
図13C−13Fは、円弧の形態の所定の移動プロファイルを使用して、第2の研究室生成物輸送要素1330の周囲を移動する際の第1の研究室生成物輸送要素730を示す。いったん第1の研究室生成物輸送要素730が、図13Gに示されるように、線1310に戻ると、その衝突センサ737とともに、その線追従センサを利用して、線1310を辿り続けてもよい。所定の移動プロファイルは、レーンまたは線を用いることなく行うことができるが、平滑な移動のために微調整としてレーンまたは線を利用する(所定の移動制御を線追従と組み合わせる)ことが有益であり得る。
いくつかの実施形態では、その経路上で、90°の屈曲等の屈曲があることを研究室生成物輸送要素が決定するときに、所定の移動プロファイルが利用されてもよい。屈曲がその経路上に存在することを研究室生成物輸送要素に知らせるために、近距離通信技術および/またはRFIDタグが利用されてもよい。図14は、屈曲をナビゲートするための所定の移動プロファイルを利用することの実施例を示す。典型的には、研究室生成物輸送要素730が、屈曲1440を通って移動することを認識していない場合、直線状のセグメントに沿って移動しようとしてもよい。線追従センサ742は、異なる反射を検出することができ、研究室生成物輸送要素730は、是正回転移動を行う。これは、経路1430とともに示される。この順序は、次の直線状のセグメントに到着するまで繰り返される。より高いポーリング速度を用いると、より多くの是正回転動作が起こることができ、移動がさらに平滑になる。
いくつかの実施形態では、所定の移動プロファイルは、代わりに、研究室生成物輸送要素730の平滑な旋回動作を生成するために利用することができる。生じ得る経路の一実施例が、経路1435について示される。所定の移動プロファイルは、内側車輪を減速しながら、外側車輪をある速度まで加速する命令を提供することを通して、研究室生成物輸送要素730のこの移動を指図してもよい。曲げ半径および車輪直径を把握すると、研究室生成物輸送要素730は、モータエンコーダ信号を使用して、線追従を用いることなく曲がることができる。場合によっては、スリップ効果または小さい車輪直径差を補うために、線追従センサ742を、所定の移動を調整するために使用することができる。研究室生成物輸送要素730が所定の(記憶された)軌道を辿る場合において、線追従センサ742は、直線状の進路上と同一のポーリング周波数で、移動の微調整のために使用することができる。直線状のレーンから離脱するか、またはそれに合流するとき、移動速度の上昇が、スループットへの影響を最小化することに役立ち得る。
所定の移動プロファイルは、他の理由から利用されてもよい。所定の移動プロファイルは、研究室生成物輸送要素がUターンを行うために利用されてもよい。これは、反対の移動方向でレーンまたは線を切り替えることを伴ってもよい。スプライン形の軌道等の洗練された軌道が、所定の移動プロファイルによって画定されてもよい。例えば、所定の移動プロファイルは、高速レーンまたはセクションへおよび/またはからの高速ランプに利用されてもよい。所定の移動プロファイルはまた、離脱する前に180°の移動を行うように研究室生成物輸送要素に要求し得る小さい1箇所の袋小路である停留場に進入および退出する等、研究室生成物要素が輸送システムの特定の部分に進入または退出するための移動方向を提供するために利用されてもよい。
所定の移動プロファイルはまた、衝突センサとともに利用されてもよい。例えば、衝突センサは、予期しない障害物に反応するために、所定の移動プロファイルに基づいて研究室生成物輸送要素の移動中にアクティブなままであることができる。所定の移動プロファイルはまた、モータエンコーダのみを用いて移動を制御することに由来し得る不正確性を補うように、線上に戻して研究室生成物輸送要素を方向付けることもできる。
(自己診断)
いくつかの実施形態は、自己診断のために構成される方法、デバイス、および/またはシステムを含んでもよい。例えば、研究室生成物輸送要素30および/または730等の研究室生成物輸送要素は、研究室生成物輸送要素自体の異なる側面の自己診断を行うために、そのセンサまたは他の構成要素のうちの1つ以上を利用してもよい。場合によっては、研究室生成物輸送要素はまた、研究室生成物輸送要素が操作され得る、移送経路配列等のシステム、またはサンプル管等の研究室生成物に関する問題を決定するために利用されてもよい。
移送経路配列またはサンプル輸送システム等のシステムは、最大限の信頼性および動作可能時間を有する必要があり得る。故障が完全には回避可能ではないため、自己診断を提供するいくつかの実施形態は、起こり得る問題についてユーザあるいはシステムまたはシステムの要素に知らせるか、または問題の潜在的な原因を排除する方法に関するアドバイスを与えることに役立つことができる。異なる実施形態は、問題またはプロセス中断をもたらし得る前に、エラーを検出する方法、デバイス、および/またはシステムを提供する。実施形態は、高価すぎる場合がある、付加的なセンサを必要とするか、または診断機能を全く提供しなくてもよいかのいずれかである、いくつかの解決法で、問題を克服してもよい。欠落した診断機能はしばしば、点検が、特にアクセスしやすくない領域で無視される場合があるため、システム中断につながり得る。
いくつかの実施形態は、研究室生成物輸送要素の移動および線追従のためにすでに提供され得る、研究室生成物輸送要素またはシステムのセンサおよび/または他の要素のみを利用し得る、方法、デバイス、および/またはシステムを提供してもよい。例えば、研究室生成物輸送要素は、画定された領域中で線追従および/または衝突センサの機能をチェックするように、初期化ルーチンを行うことによって、自己診断を行うことができる。場合によっては、研究室は、1つ以上の充電地点で自己診断動作を行ってもよい。研究室生成物輸送要素は、線追従センサの全てが白黒領域を通り越す、360°回転を行ってもよい。センサのうちの1つ以上に欠陥があるか、またはおそらくひどく汚れている場合において、センサは、黒から白の領域まで、または逆も同様に移動するときに、信号変化を全く示さなくてもよい。この情報は、システムの異なる通信デバイスを通してユーザに送信されてもよい。1つ以上のセンサが部分的に汚れているかもしれない場合において、センサからの信号は、低減させられ、および/または不明確な信号変化を提供してもよい。いくつかの実施形態では、十分な信号変化が残された場合、センサの較正が、汚染またはセンサに関する他の問題を補うように行われてもよい。場合によっては、ユーザが研究室生成物輸送要素にアクセスし、研究室生成物輸送要素を清掃する、および/または別様に修理することができる、ユーザインターフェース場所に研究室生成物輸送要素を移動させることが可能であり得る。場合によっては、研究室生成物輸送要素またはシステムは、汚れた、または欠陥のある研究室生成物輸送要素の位置についてユーザに知らせる信号を送信してもよい。信号は、1つ以上のセンサが清掃または修理される必要性に関する情報を含んでもよい。
いくつかの実施形態は、移送経路配列等のシステムの中のレーン、表面、または他の場所での予期しない間隙、汚れ、または他の問題を認識するために、研究室生成物輸送要素のセンサを利用してもよい。中央コントローラまたはユーザに場所を提供する、情報が報告されてもよい。複数の研究室生成物輸送要素が同一の故障を検出する場合、ユーザは、進路の告知されたセクションを制御するように知らされてもよい。1つだけの研究室生成物輸送要素が故障を確認することができる場合、特定の研究室生成物輸送要素を制御するようにユーザに知らせることができる。
図15A−Cは、その上で研究室生成物輸送要素が移動し得る、研究室生成物輸送要素自体または表面のいずれかに関する問題を認識するために、研究室生成物輸送要素730の線追従センサ742がどのようにして利用され得るかという実施例を提供する。図15Aは、複数の線追従センサ742を有する研究室生成物輸送要素730の底面を示す。研究室生成物輸送要素730は、以下を含む異なる方法で、異常なセンサ信号を認識してもよい。図15Bでは、線追従センサ742−a、742−b、および742−cは、50%−0%−50%として反映される、左から右へ正常な信号状態を検出する(この実施例では、2つの外側センサ742−aおよび742−bは、追加されたときに100%信号を有することができる)。図15Cは、一時的な20%−0%−50%比がレーンの左縁上の汚れ1550の指示であり得る実施例を示す。他の比が、研究室生成物輸送要素の表面に関する他の問題を反映してもよい。例えば、比が、ある期間にわたって外側センサ742−aおよび742−cの間で異なる場合、これは、線追従センサ自体のうちの1つに関する問題を反映し得る。
研究室生成物輸送要素の自己診断は、研究室生成物輸送要素の駆動デバイスおよび/または移動デバイス等のデバイスの他の側面を利用してもよい。例えば、1つ以上の駆動デバイスエンコーダ信号および線追従センサ信号の比較が、移動デバイス上の摩耗を発見してもよい。車輪等の移動デバイスの異なる直径が、既知の直線状の進路セグメント上で異なる駆動デバイス速度を利用してもよい。差が規定可能な閾値に達する場合、ユーザは、移動デバイスを変更するように知らされてもよい。場合によっては、駆動デバイスは、移動デバイス上で発見された摩耗に適応するように、その速度を変更してもよい。
同様に、研究室生成物輸送要素は、周知の距離に沿って移動し、駆動デバイスエンコーダステップを数えてもよい。摩耗した移動デバイスは、より小さい外径、したがって、距離につきより多くのエンコーダステップにつながり得る。エンコーダステップの数が規定可能な閾値を超える場合、ユーザは、摩耗、および移動デバイスを交換する必要の可能性について再び知らされてもよい。場合によっては、駆動デバイスは、移動デバイスの摩耗を補ってもよい。
いくつかの実施形態は、研究室生成物輸送要素または移送経路配列の表面の機能性の粘性測定または他の尺度を提供するように、駆動デバイスの電流または電力利用を測定し、または別様に決定してもよい。例えば、流出した血清および/または血液が、一種の「粘着性」表面を生成し、研究室生成物輸送要素を移動させるように、必要な駆動デバイスの力を増加させ得る。駆動デバイスに電力供給するために使用される電流または電力消費の測定された変化は、移送経路配列の1つ以上の表面に関するそのような潜在的な問題を決定するために利用されてもよい。
自己診断実施形態は、移送経路または研究室生成物輸送要素の問題のリアルタイムフィードバックを提供してもよい。結果として、汚染または他の問題が、最小まで低減させられてもよい。
(撤去検出)
いくつかの実施形態は、サンプルコンテナ50等の研究室生成物、および/または研究室生成物輸送要素30および/または730等の研究室生成物輸送要素の撤去または予期しない除去の検出のための方法、システム、および/またはデバイスを含む。加えて、遠心分離管の予期しない除去または震盪が、以降の処理ステップにおいて誤動作を引き起こし得るため、撤去検出は、そのような誤動作を防止することが可能であり得る。本発明のいくつかの実施形態は、不法ユーザ介入および/または予測できる誤用によって引き起こされる自動研究室環境での一致失敗またはプロセス問題を削減してもよい。本発明の他の実施形態は、研究室生成物輸送要素の中の研究室生成物の存在、ならびに移送経路配列上の研究室生成物輸送要素の存在を常に制御することを提供してもよい。
撤去検出を含む、いくつかの実施形態は、研究室生成物の存在を単にチェックし、および/または迂回、空間内の点、搭載および脱着位置等のシステム内の機能地点における研究室生成物バーコードを読み取り得る、他の研究室輸送システムと比べて利点を提供してもよい。例えば、研究室生成物の存在が、ある場所でシステムによってチェックされるとき、研究室生成物の一時的な除去は、検出可能ではなくてもよい。全ての迂回および機能地点上のバーコードを読み取ることは、問題を解決してもよいが、高価であり得る。加えて、いくつかの実施形態は、流入研究室生成物へのアクセスを持たないユーザに単に依存し得るシステムと比べて利点を提供してもよい。
実施形態は、研究室生成物輸送要素の中の研究室生成物の存在および/または研究室生成物輸送要素と移送経路配列との間の途切れない接触を制御するように、センサシステムおよび/またはデバイスを含んでもよい。研究室生成物輸送要素が、自身のプロセッサを有することができるため、それぞれは、異なる状況に関する情報を検出すること、および/またはそのメモリの中に記憶することが可能であり、1つ以上のエラー信号またはメッセージを伝達してもよい。これらのエラー信号は、制限ではないが、近距離通信地点等の無線接続を含む、種々の異なるチャネルを使用して伝送されてもよい。
研究室生成物が研究室生成物輸送要素から除去され得る場合について、異なる方法、システム、およびデバイスが、そのような除去を検出するために利用されてもよい。一実施形態では、光学センサが利用されてもよい。光学センサは、例えば、研究室生成物輸送要素の図25A−Eのサンプルホルダ2500等の研究室生成物ホルダと連結されてもよい。そのような光学センサは、場合によっては、研究室生成物ホルダの中に光障壁を含んでもよい。別の実施形態では、機械センサが利用されてもよい。例えば、機械センサは、ホルダの中に研究室生成物があるときにアクティブとなってもよい。研究室生成物が除去されたとき、機械センサが動作を停止してもよく、それにより、研究室生成物がホルダから除去されたことを示す信号を送信する。場合によっては、RFIDタグまたは他の指標が、研究室生成物に連結されてもよい。研究室生成物輸送要素は、タグまたは指標を読み取り、ホルダの中のその存在を決定するように構成されてもよく、ホルダの中のタグまたは指標をもはや識別しなくなったときに、エラー信号を提供することができる。
いくつかの実施形態は、移送経路配列の表面から等の研究室輸送システムからの研究室生成物輸送要素の除去を決定するように構成されてもよい。一実施例では、研究室生成物輸送要素の線追従センサ737等の線追従センサが、研究室生成物輸送要素の除去を検出するために利用されてもよい。例えば、センサ上に検出された反射がない、および/または反射パターンがあらかじめ定められた時間(例えば、1秒)に意味をなさない場合には、これは、研究室生成物輸送要素が除去されたことを示してもよい。別の実施例では、駆動デバイス測定(例えば、電流測定)が利用されてもよい。例えば、実際の駆動デバイス電流が、研究室生成物輸送要素を移動させるために通常必要であるよりもはるかに低い場合、これは、その瞬間に研究室生成物輸送要素が持ち上げられたことを示してもよい。場合によっては、中央コントローラが、研究室生成物輸送要素の除去を検出するために利用されてもよい。例えば、中央コントローラが、システム内のノードにおいて予期された研究室生成物輸送要素シーケンスを検証してもよい。研究室生成物輸送要素が、ある(構成可能な)時間以内に現れない場合、システムは、研究室生成物輸送要素を除去されたものとして認識することができる。場合によっては、研究室生成物輸送要素の状態は、それが研究室生成物輸送システムの中で後に現れたときでさえも不明確であり得る。これは、ユーザが研究室生成物輸送要素を移送経路配列上に戻した場合に起こり得る。
研究室生成物および/または研究室生成物輸送要素が除去されていることをシステムが示すとき、研究室生成物または研究室生成物輸送要素の状態は、不明確と呼ばれてもよい。研究室生成物の計画されたプロセスが、結果として中断されてもよい。場合によっては、研究室生成物輸送要素および/または研究室生成物は、エラー作業場、特殊点検地点、またはユーザが研究室生成物を継続する方法を決定する必要があり得る他の場所に送られてもよい。一実施例では、二重バーコードがない場合、研究室生成物輸送要素はまた、研究室バーコードを検証することができる場所に移動してもよく、そのようなものとして、即時に、一時的に除去された研究室生成物をさらに処理することができる。
いくつかの実施形態では、研究室生成物輸送要素は、その除去の発生またはその研究室生成物の除去の場所を記憶してもよい。研究室生成物輸送要素は、その情報を中央コントローラに移送してもよく、それは、場合によっては、近距離通信地点で起こり得る。これは、数秒後にユーザ通知につながり、おそらく汚染された材料の広い分布を防止することができるユーザ介入を伴わない研究室生成物損失(例えば、研究室生成物の崩壊)を可能にし得る。
除去された研究室生成物および/または研究室生成物輸送要素の検出を可能にし得る実施形態もまた、プロセスの成功を検証するために利用されてもよい。例えば、研究室生成物の除去の検出のための方法およびデバイスはまた、場合によっては、空の状態から装着状態への変化を通して、研究室生成物の装着の成功を検証するために利用されてもよい。同様に、研究室生成物の除去の成功が、装着から空への変化で示されてもよい。場合によっては、実施形態はまた、研究室生成物のキャップを外すことが成功したかどうかを決定することが可能であってもよい。これは、キャップだけの代わりに、完全な研究室生成物が除去される場合に、サンプルの損失を回避することに役立ち得る。いくつかの実施形態は、研究室生成物輸送要素がシステムに再挿入され得る場所に関する情報を決定することが可能であってもよい。場合によっては、研究室生成物輸送要素がシステムから除去されるとき、それは、システムの中のランダムな場所に戻されてもよい。研究室生成物輸送要素が、その「不明確な」状態を把握し得るため、研究室生成物輸送要素を、システムの中の適切な場所に送ることができる。場合によっては、このルーティングは、研究室生成物輸送要素が、近距離通信地点等のシステムの中の通信デバイスと接触するときに、開始されてもよい。
研究室生成物および/または研究室生成物輸送要素の除去および/または交換の検出のための実施形態はまた、移送経路配列等のシステムとともに、従来の研究室輸送システムで使用することもできる。場合によっては、研究室生成物および/または研究室生成物輸送要素は、その上に研究室生成物輸送要素内のコントローラが状態変更を書き込むことができる、RFIDタグ等の何らかの識別子を有してもよい。研究室生成物の一時的な除去についての情報が、次のRFID地点で検出されてもよい。いくつかの実施形態では、書き込みのための電力は、研究室生成物輸送要素の中のバッテリ等のエネルギー蓄積器によって、またはコントローラが状態変更をRFIDに書き込むための十分な電力を産生するように、研究室生成物ホルダの要素の移動を使用することができる、圧電要素によってのいずれかで供給することができる。いくつかの実施形態は、外部またはバッテリ生成電力供給から独立した情報を記憶するように、研究室生成物輸送要素のセンサのうちの1つ以上を電力供給と組み合わせてもよい。
(精密な設置および離昇防止)
いくつかの実施形態は、研究室生成物輸送要素30および/または730等の研究室生成物輸送要素の精密な設置および/または離昇防止のための方法、システム、および/またはデバイスを提供する。いくつかの状況では、移送経路配列等の研究室輸送システム内の研究室生成物輸送要素は、システム内の1つ以上の位置において、非常に正確に、または少なくとも高度に再現可能な精度で、設置される必要があり得る。いくつかの実施形態は、精密な設置を達成するように、必要な精度で設置を行うことを提供する。加えて、研究室生成物輸送要素のための離昇防止を必要とし得る、システム内の状況または場所がある。例えば、研究室生成物上の折り畳まれた、または損傷した標識が、研究室生成物輸送要素のサンプルホルダ内で非常に緊密に貼り付き得るため、研究室生成物輸送要素の重量は、研究室生成物が除去されたときに研究室生成物輸送要素がシステムの表面上にとどまるために十分ではない場合がある。
精密な設置および離昇防止方法および技法は、別々に、または組み合わせて利用されてもよい。場合によっては、研究室生成物輸送要素が、精密な設置および/または離昇防止を促進するように、研究室生成物輸送要素の1つ以上の側面上に突出を含んでもよい。突出と連結し得るスロットまたは他の要素が、移送経路配等の研究室輸送システムの異なる側面上に提供されてもよい。例えば、研究室生成物輸送要素が、ある点に到達し、次いで、回転を行うまで、表面に沿って移動していてもよい。突出が移送経路配列の中のスロットと接触したとき、研究室生成物輸送要素は、それ自体を規定された位置に押し付けてもよい。突出が好適な方式で成形されていると仮定すると、一度にXおよびY位置の両方に到達することができる。その上、移送経路配列のスロットの上部は、研究室生成物がその地点で除去された場合、研究室生成物輸送要素の離昇を防止することができる。
場合によっては、線を辿りながら、是正移動のためのいくらかの空間を研究室生成物輸送要素に与えるために、研究室生成物輸送要素の側面と移送経路配列の一部分との間に間隙があってもよい。不必要な摩擦および摩耗を生じさせ得るため、そこに物理的接触を有することは必要ではなくてもよく、または所望されなくてもよい。いくつかの実施形態では、機能地点の前で、移送経路配列の部分は、研究室生成物輸送要素が依然として通過することができるように、狭くなることができる。線追従が十分に正確である限り、研究室生成物輸送と移送経路配列の側面部分との間に接触がなくてもよい。
輸送方向での実際の設置は、以下の方法のうちの1つまたは組み合わせによって実現することができる。いくつかの実施形態では、離昇防止は、機能地点等の付加的であるが異なる場所で行われてもよい。しかしながら、研究室生成物輸送要素に利用され得る精密な設置は、離昇防止を必要としなくてもよい。
精密な設置は、いくつかの実施形態では、研究室生成物輸送要素の線追従センサを使用して達成されてもよい。例えば、中心線1611内の窓1670等の位置指標が、図16Aおよび16Bに示されるように提供されてもよい。研究室生成物輸送要素730は、窓1670の周縁を検出することができる、センサ742−aおよび742−b等の線内にあり得る複数の線追従センサ742を含んでもよい。精密な設置は、センサ742−aおよび742−bの両方が同一の信号を送達するときに到達することができる。線追従センサ742および窓1670のこの使用は、経時的に減少し得る、絶対反射性から独立しているシステムを提供してもよい。場合によっては、正しい回転整合のために、線の縁で742−cおよび742−d等の2つのセンサを使用することが望ましくあり得る。いくつかの実施形態では、センサ742−eおよび/または742−f等の外側センサのためのマーカーを提供して、マーカーが移送経路配列の線の外側に配置されてもよい。研究室生成物輸送要素は、1つ以上の外側センサが移送経路配列の表面上でマーカーを検出したときに停止してもよい。別の場合では、線センサが精密な設置のための場所を検出して決定するための機能地点の指示を提供して、1−0−1−0−1等のマーカーの独特なパターンが、移送経路配列の表面上に提供されてもよい。
近距離通信デバイスが、いくつかの実施形態のための精密な設置に利用されてもよい。研究室生成物輸送要素730等の研究室生成物輸送要素が、磁場信号強度を測定し、または研究室生成物輸送要素の位置を決定するように近距離通信デバイスの通信の開始点を検出してもよい。場合によっては、近距離通信デバイスとの通信を通して提供される設置情報は、大まかな設置を提供してもよい。この設置は、場合によっては、精密な設置を提供するように、線追従センサ742等の線追従センサと組み併せて協調させられてもよい。例えば、近距離通信は、精密な設置が達成されるために、研究室生成物輸送要素を減速し、次いで、線追従センサのポーリング周波数を増加させ始めることのようなプロセスを開始してもよい。
研究室生成物輸送要素の衝突センサ737等の1つ以上の衝突センサもまた、場合によっては、精密な設置に利用されてもよい。衝突センサは、規定された障害物を検出して、精密な設置を行うために利用されてもよい。例えば、研究室生成物輸送要素は、袋小路スロットの中へ移動し、システムの壁または他の障壁構造に対して、規定された距離で停止することができる。プロセス後、研究室生成物輸送要素は、場合によっては、次の研究室生成物輸送要素に利用可能な位置を空けるように、後方に移動することができる。
いくつかの実施形態では、研究室生成物輸送要素の中のLED受信機は、移送経路配列の中のLEDから設置を受信してもよい。例えば、LED(例えば、可視光または赤外線(IR))が、移送経路配列の底部内または境界内の機能地点に配置されてもよい。研究室生成物輸送要素は、アレイ上の光強度を測定することができる感光アレイを含んでもよい。最大信号がアレイの中央域に現れるとき、研究室生成物輸送要素は、正しい位置にあってもよい。場合によっては、研究室生成物輸送要素は、最大値を見出すように前後に移動する能力を有することができる。好ましい実施形態では、研究室生成物輸送要素は、是正移動を最小まで低減させ、微細な位置を達成するために必要とされる時間量を削減するように構成されてもよい。
精密な設置はまた、いくつかの実施形態では、研究室生成物輸送要素の1つ以上の側面上で1つ以上の光学センサを使用して達成されてもよい。研究室生成物輸送要素の側面上に設置される光学センサは、研究室輸送システムの表面から独立することができるため、位置マーカーの容易な調整により、いくつかの利点を提供してもよい。一実施形態では、センサは、進路の側面におけるマーカーで間隙を検出するように構成される、2つ以上の反射式センサを含むことができる。図17A−17Cは、1つのそのような実施例を示す。図17Aは、1つ以上の微細設置マーカー1720を含む微細設置構造1710を含む、移送経路配列1700を示す。この実施例では、微細設置マーカー1720は、研究室生成物輸送要素730の反射式センサ1725によって検出され得る、間隙を含むパターンを利用する。図17Bおよび17Cは、設置マーカー1720を検出したときの位置で研究室生成物輸送要素730を示す。場合によっては、間隙は、吸収面によって分離される、高度に反射性の表面であってもよい。微細設置構造1710は、場合によっては、移動可能であり得る。別の実施形態では、進路の側面からのカンチレバー部品によって中断される、二叉光障壁が提供されてもよい。別の実施形態では、研究室生成物要素の中のホール効果センサ、および移送経路配列の側面ブラケットにおける磁石が、精密な設置を提供してもよい。また、移送経路配列の側面ブラケットの中の能動LED、および研究室生成物輸送要素の中のIR検出器が、いくつかの実施形態で、精密な設置に利用されてもよい。図17Dは、微細設置構造1710および研究室生成物移送要素730を有する移送経路配列1700の側面図を示す。設置構造の最上部は、離昇防止の役割を果たす。
いくつかの実施形態は、同様に離昇防止のために構成される、研究室生成物輸送要素を含んでもよい。図18A−18Dは、例えば、微細な位置および離昇防止の両方を提供することができる、実施形態を提供する。図18Aは、複数の側方突出1810を含む、研究室生成物輸送要素730を示す。この実施形態について、側方突出1810は、側方レールであってもよい。他の実施形態は、側方柱等の他の構成を有する側方突出1810を含んでもよい。側方突出1810は、研究室生成物輸送要素730の筐体1805と連結されてもよい。場合によっては、側方突出1810は、筐体1805の固定または作製部であってもよい。いくつかの実施形態では、側方突出1810は、筐体1805に接続され、そこから断絶されるように適合されてもよい。
図18Bは、移送経路配列上の線1811を辿る研究室生成物輸送要素730の実施例を示す。図18Bは、移送経路配列の一部であるレール要素1820を示す。いくつかの実施形態では、レール要素1820は、取付可能および/または移送経路配列から除去可能であり得るように、移送経路配列上に載置可能であり得る。レール要素1820は、側方突出1810を受容することによって、側方突出1810と協調的に連動するように構成され得る1つ以上のスロット1830を含む。いくつかの実施形態は、側方突出1810と連結するように構成され得るレール要素1820と連結された他の要素を含んでもよい。図18Cは、精密な設置場所にあることを研究室生成物輸送要素730が決定し得る場所を示す。この時点で、研究室生成物輸送要素730は、側方突出1810がレール要素1820のスロット1830と連結し得るように、回転1840を始めてもよい。図18Dは、側方突出1810が、スロット1830の一部分を画定するレール要素1820の一部1850に触れ、研究室生成物輸送要素730がさらに回転することを効果的に阻止する位置を示す。この位置は、研究室生成物輸送要素730の所定の位置であってもよい。さらに、スロット1830と連結される側方突出1810は、ここで、研究室生成物輸送要素730のための離昇保護を提供してもよい。
図19A−19Dは、微細な位置および離昇保護の両方を提供することができる、別の実施形態を提供する。図19Aは、複数の溝構造1912を含む研究室生成物輸送要素730を示す。いくつかの実施形態について、溝構造1912は、フック構造であってもよい。他の実施形態は、他の構成を有する溝またはフック構造1912を含んでもよい。溝構造1912は、研究室生成物輸送要素730の筐体1905の一部であってもよい。
図19Bは、移送経路配列上の線1911を辿る研究室生成物輸送要素730の実施例を示す。図19Bは、移送経路配列の一部であるレール要素1920を示す。いくつかの実施形態では、レール要素1920は、取付可能および/または移送経路配列から除去可能であり得るように、移送経路配列上に載置可能であり得る。レール要素1920は、研究室生成物輸送要素730の溝構造1912と連結し得る突出要素1921を含む。突出要素1921はまた、いくつかの実施形態では、取付け可能および/またはレール要素1920から除去可能であるように構成されてもよい。
図19Cは、精密な設置場所にあることを研究室生成物輸送要素730が決定し得る場所を示す。この時点で、研究室生成物輸送要素730は、溝構造1912が突出要素1921と連結し得るように、回転し始めてもよい。
図19Dは、溝構造1912が、レール要素1920の突出要素1921に触れ、研究室生成物輸送要素730がさらに回転することを効果的に阻止する位置を示す。この位置は、研究室生成物輸送要素730の所定の位置であってもよい。さらに、突出要素1921と連結される溝構造1912は、研究室生成物輸送要素730のための離昇保護を提供してもよい。
いくつかの実施形態では、線追従センサの信号も、研究室生成物輸送要素の実際の位置を決定し、この情報を中央コントローラに移送するために使用することができる。次いで、制御ユニットは、この値を使用し、ロボットまたは他のアクセスデバイスを新しい位置に再配置することができる。その場合、設置移動を行うことは、研究室生成物輸送要素にとって全く必要ではない。いくつかの実施形態は、研究室生成物輸送要素を正確な位置に押し付け、プロセス中にそれをしっかりと保持する、能動被駆動クランプのような能動進路構成要素を使用してもよい。
(交差点におけるスループット制御)
いくつかの実施形態は、交差点におけるスループット制御を管理するための方法、システム、および/またはデバイスを提供する。実施形態は、異なる研究室生成物にとって最小応力で最大スループットに達するように、研究室輸送システムを提供してもよい。本発明の実施形態は、研究室生成物輸送要素の間に潜在的な衝突があり得る交差点において、トラフィックの対処をもたらすことができる。本発明の実施形態は、近距離通信デバイスおよび衝突センサの組み合わせを使用して、最大スループットを獲得する技法を提供してもよい。
交差点は、しばしば、研究室輸送システムにおけるスループットにとって障害である。例えば、研究室生成物輸送要素は、交差点で不必要に、または少なくとも必要よりも長くのいずれかで停止させられ得、これは、研究室生成物輸送要素が待ち行列の終端で別の輸送要素に触れるときに、研究室生成物の待ち行列および望ましくない運動につながり得る。実施形態は、交差点で複数の研究室生成物輸送要素を許容することができる。
実施形態は、近距離通信および衝突制御センサの組み合わせを利用することができる、方法、システム、およびデバイスを提供する。場合によっては、衝突センサは、アナログセンサであってもよい。時間および/場所のある点で、研究室生成物輸送要素は、制御される近距離通信から制御される衝突センサへ、および逆も同様に切り替えられてもよい。実施形態は、2つの研究室生成物輸送要素がそれぞれ、他方が消滅することを待つ、行き詰まり状況を、2つの衝突センサが回避することができる方法において、制御することができる。また、離脱または合流する研究室生成物輸送要素が、順により高い速度を使用する場合において、スループットへの影響をさらに最小化することができる。
実施形態は、衝突制御が適正に稼働するときに、交差領域中で1つよりも多くの研究室生成物輸送要素を許容してもよい。場合によっては、決定点から安全点までの交差点において退出するための移動時間が、いかなる通信待ち時間も伴わずに、ある時間量(例えば、1秒以上)をかけてもよい。第1の近距離通信デバイス接触の瞬間での異なる研究室生成物輸送要素の実際の位置の再現性が、異なる状況において重要であり得る。例えば、近距離通信デバイスは、「停止」または「待機」位置を印付ける必要があり得る。研究室生成物輸送要素は、停止位置における近距離通信デバイスを介して通信する必要があり得る。研究室輸送システムの進路の中の近距離通信デバイス(場合によっては、近距離通信コイルと呼ばれ得る)の位置は、スループットに大きな影響を及ぼし得る。強制的な停止なしで、迂回を制御することができる。衝突センサは、流れを制御することができる。
近距離通信デバイスは、異なる機能を有することができる。例えば、近距離通信デバイスは、迂回の前で、研究室生成物輸送要素が、進路上にとどまるか、または退出するかどうかを決定する必要があり得る、目印機能を含んでもよい。他の機能は、行き詰まりを回避するため、および優先順位を制御するために合流の前に利用され得る、要求に応じてのみ停止する機能であってもよい。別の機能は、(例えば、待ち行列のサイズを計算するため等に)分岐合流点後のトラフィック制御のための情報を提供し得る、退出確認であってもよい。別の機能は、次の研究室生成物輸送要素が合流領域に進入することを可能にするように、合流後の退出確認機能であってもよい。いくつかの機能は、停止機能の役割も果たし得る、特定の機能地点(例えば、管を置く、キャップを外す、再びキャップを付ける等)を指してもよい。
研究室生成物輸送要素は、その線追従および衝突センサを利用してもよい。研究室生成物輸送要素は、研究室輸送システムの近距離通信デバイスの十分に近くまで移動するとき、交差点を通して研究室生成物輸送要素を方向付けることに役立ち得る、種々の信号を受信してもよい。これらの信号は、停止信号を含んでもよい。近距離通信デバイスからの信号は、別の研究室生成物輸送要素が、交差点に進入するプロセスにあり得るが、衝突センサの範囲外にあることを認識することなく、開放通路を示し得る、研究室生成物輸送要素の衝突センサからの衝突制御検出結果を統制してもよい。エネルギー節約の理由で、研究室生成物輸送要素が近距離通信デバイスからの信号によって停止させられ得る時間の間に、衝突センサのスイッチが切られ得ることに留意されたい。同様の技法が、研究室生成物輸送要素の線追従センサに利用されてもよい。
研究室輸送システムおよび研究室生成物輸送要素内の異なる位置に位置する、近距離通信デバイスは、これらのデバイス間で双方向通信を可能にする。いくつかの実施形態では、研究室輸送システムの近距離通信デバイスは、相互および/または中央コントローラと通信していてもよい。以下の実施形態が、近距離通信デバイスを有する実施例を提供する一方で、いくつかの実施形態は、RFIDタグ、バーコード、交互線パターン等を利用してもよいが、これらの実施形態は、双方向通信を提供してもよく、または提供しなくてもよい。
図20A−20Hは、種々の実施形態による、スループット制御方法を利用することの一実施例を示す。図20A−20Hは、1つ以上の研究室生成物輸送要素730が、研究室輸送システムの1つ以上の交差点と関連付けられる近距離通信デバイスと通信することができる、実施例を提供する。
図20A−20Hは、本発明の種々の実施形態による、交差点におけるスループット制御の実施例を示す。この実施例は、迂回例と呼ばれてもよい。図20Aでは、線2011−aを辿り、移送経路に沿って移動する、複数の研究室生成物輸送要素730が示されている。いくつかの近距離通信デバイス2010が、交差点2020の前後に位置する。
図20Aは、線2011−aに沿って位置する近距離通信デバイス2010−aと通信している、研究室生成物輸送要素730−aを示し、そこで、それが情報を受信してもよい。研究室生成物輸送要素730は、2010等の近距離通信デバイスから受信するか、またはそれに伝送する近距離通信デバイスまたは構成要素を含んでもよい。この場合、研究室生成物輸送要素730−aは、交差点2020を通って進む命令を受信してもよい。
図20Bは、方向線2011−a上でそれ自体を維持しながら、交差点2020を通って進む、研究室生成物輸送要素730−aを示す。加えて、研究室生成物輸送要素730−bは、近距離通信デバイス2010−aとの通信を始める。研究室生成物輸送要素730−bは、場所についての情報を受信し始めることができる。この実施例では、研究室生成物輸送要素730−bは、次の出口または交差点2020で右折する情報を有してもよい。
図20Cは、近距離通信デバイス2010−a上でさらに進んだ研究室生成物輸送要素730−bを示し、そこで、それが近距離通信デバイス2010−aから情報を受信している。
図20Dは、遠くに進みすぎて近距離通信デバイス2010−aと通信できなくなる前に、近距離通信デバイス2010−aと通信することが可能であり得る点に、研究室生成物輸送要素730−bがある点を示す。これは、交差点2020を通る研究室生成物輸送要素730−bのルート計画を更新するための最後の点であってもよい。
図20Eでは、研究室生成物輸送要素730−aは、近距離通信デバイス2010−bと通信してもよく、そこで、それが交差点2020領域から退出していることを確認してもよい。これは、トラフィック制御を知らせることに役立ち得る。
図20Fでは、研究室生成物輸送要素730−cが、近距離通信デバイス2010−aと通信し始めてもよい一方で、研究室生成物輸送要素730−bは、線2011−b上で交差点2020において曲がり続ける。
図20Gは、研究室生成物輸送要素730−bが線2011−bに沿って近距離通信デバイス2010−cと通信することができ、交差点2020からのその退出を確認する、点を示す。
図20Hは、研究室生成物輸送要素730−bが交差点2020から退出した後、線2011−bに沿って進み続ける、さらに時間が経過した実施例を示す。
図20Iおよび20Jは、研究室生成物輸送要素730−bの後に続き得る、研究室生成物輸送要素730−cの速度および損失距離を反映するグラフを示す。
図21A−21Fは、種々の実施形態による、交差点におけるスループット制御の別の実施例を示す。この実施例は、合流例と呼ばれてもよい。合流は、研究室生成物輸送要素730の複数の停止位置を必要としてもよい。それらは、行き詰まりを回避するように、線2111−a等に沿った、主要レーンのうちの1つであってもよい。2110−b等の共通出口近距離通信デバイスも使用されてもよい。他のレーンまたは線上に研究室生成物輸送要素730がない場合において、研究室生成物輸送要素730は、一時的に停止することなく通過することができる。
この合流例では、線2111−a上で1つ、および2111−b上で1つ、2つの研究室生成物輸送要素730−a、730−bが停止させられてもよい。図21Aでは、研究室生成物輸送要素730−aは、近距離通信デバイス2110−aとの通信を開始してもよい。図21Bでは、研究室生成物輸送要素730−aは、合流領域2120に進入するように、近距離通信デバイス2110−aから許可を得てもよい。加えて、研究室生成物輸送要素730−bは、近距離通信デバイス2110−cと通信し始めてもよい。図21Cでは、研究室生成物輸送要素730−bは、停止するように近距離通信デバイス2110−cから情報を受信し、したがって、停止する。
図21Dは、研究室生成物輸送要素730−aが合流領域2120で近距離通信点2110−bと通信し始め得る点を示す。研究室生成物輸送要素730−aは、それが合流領域2120から退出していることを確認することができる。この点で、研究室生成物輸送要素730−aは、研究室生成物輸送要素730−bの衝突制御領域の中にある。結果として、研究室生成物輸送要素730−bは、近距離通信点2110−cから進むように許可を得ることができる。近距離通信点2110−aが線2111−aに沿ってさらに左に設置され、したがって、研究室生成物輸送要素730−cとすでに通信していた場合、トラフィック制御は、研究室生成物輸送要素730−cに優先権を与えることができることに留意されたい。この実施例では、研究室生成物輸送要素730−cは、近距離通信デバイス2110−aとの通信を始めたばかりであり、そこで、研究室生成物輸送要素730−bが合流領域2120に進入する際に停止信号を受信する。
図21Eは、合流領域2120に進入する研究室生成物輸送要素730−bを示し、そこで、それが線2111−aを辿り始めてもよい。それは、近距離通信デバイス2110−bと通信し始めてもよい。研究室生成物輸送要素730−bが近距離通信点2110−bに退出確認を与えることができるとすぐに、研究室生成物輸送要素730−cは、近距離通信デバイス2110−aから許可信号を受信してもよい。研究室生成物輸送要素730−cは進んでもよいが、その衝突センサが、研究室生成物輸送要素730−bからある距離を置いてそれを保ち得るので、遅い速度で進んでもよい。
図21Fは、研究室生成物輸送要素730−aに続いて、現在完全に線2111−aの上にある研究室生成物輸送要素730−bを示す。この合流手順により、研究室生成物輸送要素730−bと研究室生成物輸送要素730−cとの間にあるよりも、研究室生成物輸送要素730−bと研究室生成物輸送要素730−aとの間に大きい距離があってもよいことに留意されたい。
図22A−22Eは、種々の実施形態による、交差点におけるスループット制御の別の実施例を示す。この実施例は、迂回・合流または引き離し例と呼ばれてもよい。引き離し例は、最高のスループットを達成するために、迂回領域と合流領域との間に停止位置を必要とし得る。
図22Aでは、研究室生成物輸送要素730−cは、近距離通信点2210−dと通信してもよく、そこで、それが合流領域2220に進入する前に停止信号を受信する。それは、研究室生成物輸送要素730−bが合流領域に行く途中であるため、この停止信号を受信してもよい。別の場合において、研究室生成物輸送要素730−cは、進む許可を得ることができ、その場合、研究室生成物輸送要素730−bは、近距離通信デバイス2210−bで停止し、それの後ろの他の研究室生成物輸送要素の待ち行列を停止することを強いられ得る。研究室生成物輸送要素730−bの後ろに離脱する研究室生成物輸送要素730−aがあってもよいため、より良い決定は、研究室生成物輸送要素730−bを進ませ、合流する研究室生成物輸送要素730−cのために、離脱する研究室生成物輸送要素730−aからの間隙を使用することであってもよい。
図22Bでは、研究室生成物輸送要素730−bは、近距離通信デバイス2120−cと通信することによって、合流領域2220からのその退出を確認することができる。この点で、近距離通信デバイス2210−dは、進む許可をそれに与える、研究室生成物輸送要素730−cと通信してもよい。図22Cは、退出確認を与える、近距離通信デバイス2210−cと通信し始める研究室生成物輸送要素730−cを示す。結果として、その衝突センサが減速する必要性を伝達する際に、停止信号を研究室生成物輸送要素730−eに送信する必要性がなくてもよい。
図22Dは、研究室生成物輸送要素730−bおよび730−eの間の間隙に滑り込む、合流する研究室生成物輸送要素730−cを示す。次いで、図22Eは、研究室生成物輸送要素730−fが、その退出を近距離通信デバイス2210−cに伝達する際に、進む許可を得る、次の合流する研究室生成物輸送要素730−gを示す。
図23A−23Fは、種々の実施形態による、交差点におけるスループット制御の別の実施例を示す。この実施例は、近道例と呼ばれてもよい。図23Aでは、研究室生成物輸送要素730−aは、線2311−aに沿って移動しており、近距離通信デバイス2310−cと通信し、許可信号を受信する。研究室生成物輸送要素730−bは、線2311−bを辿っており、真っ直ぐ進み続け、近距離通信デバイス2310−aから信号を受信する。図23Bでは、研究室生成物輸送要素730−cは、近距離通信デバイス2310−aに到達する。トラフィック制御は、研究室生成物輸送要素のどちらのレーンまたは線が優先順位を得るべきであるかを決定する必要があり得る。この実施例では、線2311−aを辿る研究室生成物輸送要素730に、より高い優先順位が与えられており、線2311−a上のスループットへの影響が、線2311−bよりも低くあり得、かつ可能な限り低くてもよいことを意味する。線2311−a上の研究室生成物輸送要素730−dは、近距離通信デバイス2310−cから許可信号を受信してもよい。線2311−bに沿った下のレーンに優先順位が与えられた場合、研究室生成物輸送要素730−dには、停止信号を与えることができたはずである。図23Cは、線2311−a上で合流しようとする際の研究室生成物輸送要素730−cを示す。それは、近距離通信点2310−dと通信しており、そこで、それらのより高い優先順位により、線2311−aに沿った研究室生成物輸送要素730が進むことを可能にするように停止信号を受信してもよい。
図23Dは、研究室生成物輸送要素730−dが近距離通信デバイス2310−bを通り越す際に、近距離通信デバイス2310−dから許可信号を受信し、その退出を確認する、研究室生成物輸送要素730−cを示す。研究室生成物輸送要素730−eは、近距離通信デバイス2310−cにおいて停止させされてもよい。図23Eは、近距離通信デバイス2310−bと通信し、合流領域からのその退出を確認する、研究室生成物輸送要素730−cを示す。この点で、研究室生成物輸送要素730−eは、それと研究室生成物輸送要素730−c等の他の研究室生成物輸送要素との間のその距離を制御するために、その衝突センサを利用して許可を得ることができ、進む。
図23Fは、全ての研究室生成物輸送要素730が、追従を提示する、線2311上で継続しており、それらが再び移動速度に達し得る、点を示す。優先順位に応じて、研究室生成物輸送要素を受容するレーンは、垂直合流と同様に、多くのスループットを失わなくてもよい。そこを曲がる研究室生成物輸送要素がやって来るレーンは、スループットを失い得る。例えば、1つおきの第2の研究室生成物輸送要素730が近道をする、1:1比の場合、下のレーンの残りのスループットは、上のレーンのスループットよりも小さくなり得る。研究室生成物輸送要素の直径よりも大きい等、レーン間のより大きい距離が、場合によっては役立ち得る。近道は、迂回および合流等の2つの独立した交差点と見なすことができる。
図24Aおよび24Bは、種々の実施形態による、1つ以上の交差点におけるスループット制御の2つの付加的な実施例を示す。これらの実施例は、RFIDタグ2411および2424を利用する。2411等のこれらのRFIDタグのうちのいくつかは、2420および2421等の交差点の前に設置されてもよく、これらのRFIDタグは、入口RFIDタグまたは進入切替RFIDタグと呼ばれてもよい。2424等のRFIDタグのうちのいくつかは、2420および2421等の交差点の後に設置されてもよく、これらのRFIDタグは、出口RFIDタグまたは退出切替RFIDタグと呼ばれてもよい。研究室生成物輸送要素730は、交差点の前および/または後に設置されたRFIDタグを読み取り、2411および/または2424等のそれぞれのRFIDタグから情報を読み取って、交差点に対する研究室生成物輸送要素730の状態を決定することが可能であり得る、RFID読取機を含んでもよい。交差点におけるスループット制御は、異なる方法で操作されてもよい。いくつかの実施形態では、線コントローラ等の中央コントローラが遮断されているか、または空いている等の交差点の状態に対する要求を受信してもよい。いくつかの実施形態では、交差点が遮断されているか、または空いているときに、信号を自律的に提供する局所交差点コントローラが利用されてもよい。
(エネルギー節約)
いくつかの実施形態は、研究室生成物輸送要素のためのエネルギー節約を提供し得る、方法、システム、および/またはデバイスを含む。研究室生成物輸送要素は、バッテリまたは燃料電池等のエネルギー蓄積器を利用してもよい。結果として、節電、したがって、より低い充電頻度が、異なるシステムのために有益であり得る。研究室生成物輸送要素は、移送経路配列等のその輸送環境に関する情報を利用してもよい。この情報は、場合によっては、電力削減対策を効果的に使用するために利用されてもよい。
実施形態は、電力消費を最小化する種々の技法を利用してもよい。いくつかの実施形態では、電力消費を削減するための技法は、適応ポーリング周波数を利用してもよい。移送経路配列等の研究室輸送システムでの場所、またはプロセスにおける他の状況に応じて、センサポーリングの周波数を適合させることができる。センサポーリングの周波数が低くなるほど、電力消費が低くなってもよい。種々の異なるセンサまたはデバイスが、この適応ポーリング周波数アプローチを利用してもよい。例えば、衝突センサが、適応ポーリング周波数を利用してもよい。例えば、衝突センサは、研究室生成物輸送要素の待ち行列の中で、そのポーリング周波数を低減させてもよい。場合によっては、衝突センサのポーリング周波数は、周波数を、研究室生成物輸送要素の速度に適切なポーリング周波数に適合させるように、その速度に基づいて、そのポーリング周波数を低減させることを含んで、調整されてもよい。線追従センサも、適応ポーリング周波数方法を利用してもよい。場合によっては、線追従センサのポーリング周波数は、周波数を、研究室生成物輸送要素の速度に適切なポーリング周波数に適合させるように、その速度に基づいて、そのポーリング周波数を低減させることを含んで、調整されてもよい。通信モジュールも、通信が起こる必要があり得る周波数に基づいて、適応ポーリング周波数方法を利用してもよい。いくつかの研究室生成物輸送要素は、研究室生成物の存在を検出することが可能であり得る、ホルダを含んでもよい。ホルダが空であるときにポーリング周波数を低減させること、および/または最小化することによって、適応ポーリング周波数方法が利用されてもよい。
エネルギー節約はまた、いくつかの実施形態では、電子構成要素の選択的起動および/または動作停止の使用を通して達成されてもよい。ある状況では、いくつかの構成要素のスイッチを完全に切ることさえできる。例えば、一般に、研究室生成物輸送要素が静止するときに、運動制御の必要がなくてもよいため、研究室生成物輸送要素が移動していないときに、駆動デバイスコントローラが選択的に起動および/または動作停止されてもよい。異なるセンサも、選択的に起動および/または動作停止されてもよい。例えば、衝突センサは、衝突センサが他の研究室生成物輸送要素を検出する必要がなくてもよいときに、動作停止されてもよい。これは、例えば、研究室生成物輸送要素が処理ステーション等の異なる場所に位置するとき、またはそれが待ち行列の中で静止しているときに起こってもよい。次いで、衝突センサは、再び必要とされ得る時、例えば、研究室生成物輸送要素が再び移動し始めるか、または移送経路配列の特定の部分から離脱するときに、選択的に起動されてもよい。同様に、線追従センサが、選択的に起動および/または動作停止されてもよい。通信ユニットも、エネルギーを節約するために選択的に起動および/または動作停止されてもよい。例えば、研究室生成物輸送要素が待ち行列の中にあるとき、研究室生成物輸送要素が先に進むまで、通信ユニットのスイッチを切ることができる。研究室生成物輸送要素の他のセンサ、ユニット、および/または側面は、エネルギー消費を削減することに役立ち得る、選択的起動および/または動作停止を利用してもよい。
エネルギー節約はまた、研究室生成物輸送要素の移動および/または運動制御を通して達成されてもよい。例えば、駆動デバイスは、エネルギー消費を削減するために異なる速度で操作されてもよい。待ち行列の中の研究室生成物輸送要素の円滑な加速が、エネルギー消費の削減に役立ち得る。既知の待ち行列を有する進路セグメントに進入するときに低減した速度を有する研究室生成物輸送要素もまた、エネルギー節約を提供してもよい。場合によっては、電力消費を削減するために、ある時間にわたって高い速度を保つ確実な確率がある場合のみ、高い速度が使用されてもよい。研究室生成物輸送要素の他の移動および/または運動制御が、エネルギー節約を達成してもよい。
(サンプルホルダ)
いくつかの実施形態は、種々のサイズおよび幾何学形状の研究室生成物を取り扱うように構成される、研究室生成物ホルダと呼ばれ得る、サンプルホルダを含んでもよい。異なる研究室生成物の幾何学形状を受け入れ、自動処理のためにそれらを適切に固定することができる、サンプルホルダが提供される。実施形態は、研究室生成物が、バネ負荷挿入物によって、捕捉され、中心に置かれ、研究室生成物の中心軸と平行な表面によって垂直に保持されるように構成される、サンプルホルダを含んでもよい。
サンプルホルダ内の研究室生成物の反復可能な場所は、自動プロセスのために重要であり得る。例えば、種々の実施形態によるサンプルホルダは、研究室生成物の側面全体の視認を可能にする。これは、バーコードの走査による研究室生成物の識別のための利点を提供することができる。種々の実施形態によるサンプルホルダは、典型的には、研究室生成物を適切に設置する能力が欠け、かつ典型的には、バーコードの走査から研究室生成物の底部分を遮断し得る、サンプルホルダと比べて、利点を提供し得る。
サンプルホルダのいくつかの実施形態は、反復可能な研究室生成物の場所を可能にし、多種多様の公称研究室生成物を収容する。例えば、いくつかの実施形態は、13mmから16mmまでに及ぶ直径を有する研究室生成物を取り扱ってもよい。種々の実施形態によるサンプルホルダはまた、研究室生成物の側面の妨げられていない視認も提供することができ、バーコードの走査を通して、より確実なサンプル識別を可能にする。加えて、いくつかの実施形態は、研究室生成物への低い挿入力を提供することができる。
図25A−25Eは、種々の実施形態による、サンプルホルダ2500の一実施例を示す。サンプルホルダ2500は、制限ではないが、研究室生成物輸送要素30および/または730を含む、研究室生成物輸送要素とともに利用されてもよい。図は、サンプルホルダ2500に挿入されている研究室生成物50のプロセスを示す。サンプルホルダ2500は、低い力の研究室生成物の挿入、複数の研究室生成物の幾何学形状および/またはサイズの受け入れ、研究室生成物識別標識の可視性、および反復可能な研究室生成物の設置を含む、異なる利点を含み得る。
図25Aは、サンプルホルダ2500の中心に向かってバネ負荷することができる複数のジョー要素2510−a、2510−bを有するサンプルホルダ2500を示す。図25Aが、2つのジョー要素2520−a、2520−bを示す一方で、第3のジョー要素は、支持要素(図示せず)とともに、サンプルホルダ2500を備えてもよい。ジョー要素2510は、それぞれ、支持要素2520と連結することができる。研究室生成物50は、ジョー要素2510に対して中央に挿入することができ、バネ力は、研究室生成物50およびサンプルホルダ2500の中心に向かって方向付けることができる。低い力の研究室生成物の挿入は、研究室生成物50が図25A、25B、および/または25Cで示されるように挿入されている際に、ジョー要素2510が後方に回転するという事実により達成することができる。例えば、図25Bおよび25Cでは、要素2510−a等のジョー要素2510の上部分が後方に回転させられる。同時に、ジョー要素2510と連結される2511−a等の突出またはフック要素2511が、支持要素2520と連結される2521−a等の妨害要素2521に接触する。突出またはフック要素2511が妨害要素2521と接触するとき、ジョー要素2510の下部分は、研究室生成物50に向かってさらに回転または移動することを妨げられる。バネ力が、ジョー要素2510に連結され、研究室生成物の幾何学形状を捕捉する。図25Dおよび25Eに示されるように、これが起こると、ジョー要素2510がサンプルホルダ2500の中心に向かって押し付けるようにバネ負荷されるにつれて、研究室生成物50が中心に置かれ、垂直に保持される。加えて、支持要素2520は、ジョー要素2510とともに、それを通して研究室生成物50が視認され得る、開口部2540を残すように設置されてもよい。いくつかの実施形態では、開口部2540は、研究室生成物50の側面の実質的に全体が視認され得るように、支持要素2520の全長の下方に延在してもよい。研究室生成物50のそのような部分は、バーコード等の何らかの形態の指標を含んでもよい。
ジョー要素2510の内面は、異なる形状を成してもよい。例えば、図26は、ジョー要素2510の内面2660がV字形である実施形態を示す。V字形の表面または他の形状の表面が、研究室生成物50の円筒側面を捕捉するために利用されてもよい。サンプルホルダ2500は、研究室生成物50の側面が、支持要素2520のうちの少なくとも2つの間で上から下まで可視的であるように、研究室生成物50を保持することができる。この構成は、バーコードスキャナまたは研究室生成物50を識別する他の手段を用いて、研究室生成物50のサンプル識別標識を走査するために有用であり得る。
図26はまた、それぞれの支持要素2520−a、2520−b、および2520−cとともに、3つのジョー要素2510−a、2510−b、および2510−cの構成の実施例も示す。いくつかの実施形態では、これらの要素は、各支持要素2520の間に120°の分離があるように構成されてもよい。しかしながら、図26は、3×120°の分布が提供するであろうよりもはるかに良い可視性をバーコード等の研究室生成物の識別子に提供し得る、異なる構成を有する実施例を示す。
図26はまた、支持要素2520−aおよび2520−bが、約140°である参照開口角を作成するように設置される実施例も示す。しかしながら、120°から180°の間の角度を含む、他の構成が可能であり、役に立つであろう。下のジョー要素2510への結果として生じる横力は、ジョー要素2510のV字形と組み合わせて、研究室生成物50を拘留することに役立つことができる。
サンプルホルダ2500等の種々の実施形態によるサンプルホルダは、他のサンプルホルダと比べて利点を提供することができる。例えば、サンプルホルダ2500は、位置の再現性を提供することができる。位置の再現性は、サンプルホルダ2500内の反復可能な設置を達成しながら、研究室生成物50がサンプルホルダ2500の中に繰り返し配置されることを可能にする。サンプルホルダ2500の中にあるときの研究室生成物50のより優れた可視性はまた、バーコード等の研究室生成物標識が研究室生成物50上で過度に低く配置された状況に対処することができる。この研究室生成物50の可視性は、時間を節約する便益を提供することができる。より少ない力が、より少ない衝撃および/または振動、したがって、運動中にサンプルを再混合する低い確率を意味するので、低い挿入力の力学がサンプル品質を保つことに役立つため、いくつかの実施形態はまた、研究室生成物50へのより少ない応力を生じさせる。
種々の実施形態によるサンプルホルダが、要素30および/または730等の研究室生成物輸送要素のためのホルダ機構として利用されてもよい一方で、輸送目的で、ならびに研究室自動化環境での固定された研究室生成物位置のために、他の移動キャリア上で技術を使用することができる。
(サンプル品質保護)
いくつかの実施形態は、サンプル品質保護のための方法、システム、および/またはデバイスを提供する。例えば、自動システム上のサンプルは、制限ではないが、開放(キャップが外された)/閉鎖(キャップを付けられた)、液体充填レベルが管によって異なる、血清、血漿、尿等のような異なる種類の材料、ゲルを有するか、またはゲルを伴わない管、および/または乏血小板血漿/無血小板血漿を含む多くの異なる状態を有することができる。これらのサンプルのうちのいくつかが、再混合、流出、または他の品質の損失を回避するために、輸送時に、確実な注意を必要としてもよい一方で、他のサンプルは、慎重な輸送を必要としなくてもよい。一般的な法則として、移動が少ないほど、サンプルの品質にとって良いと言える。いくつかの実施形態は、個々の輸送パラメータ(例えば、速度、加速度、および減速度)を全ての単一のサンプルの個々の必要性に適合させる可能性を提供する。
いくつかの実施形態は、要素30および/または要素730等の異なる研究室生成物輸送要素の移動パラメータを含んでもよい。いくつかの実施形態は、移動パラメータの組み合わせを含んでもよい。
いくつかの実施形態では、移動パラメータは、研究室生成物輸送要素に記憶されてもよい。研究室生成物50が研究室生成物輸送要素730のホルダの中に入れられたとき、中央制御が、研究室生成物50の性質を研究室生成物輸送要素730に転送することができる。研究室生成物輸送要素730自体が、内部に記憶されたリストから適切な移動パラメータを決定することができ、自律的に移動を行う。研究室生成物輸送要素730は、移送経路配列または研究室輸送システムの物理的レイアウトおよび局所構造を認識してもよく、移動パラメータを実施することに十分なメモリサイズおよびCPU性能を有してもよい。
いくつかの実施形態では、移動パラメータは、移送経路配列内の異なる場所またはノードにおいて更新されてもよい。この技術は、待ち時間がほとんどない高速通信、および中央コントローラの十分な計算性能の両方を伴ってもよい。このアプローチは、実際の進路状況に反応し、それに従ってパラメータを調整することが可能であるという利点を提供してもよい。例えば、次のノードの前に待ち行列があるとき、非常に高い速度まで加速することは意味をなさない場合がある。強力なスケジューラと組み合わせて、このオプションは、可能な限り円滑な制御を提供することができる。
いくつかの実施形態は、研究室生成物輸送要素が移送経路配列の周囲で移動する際に、受信する移動パラメータとともに、研究室生成物輸送要素上の記憶された移動パラメータの組み合わせを利用してもよい。例えば、いくつかの実施形態は、研究室生成物輸送要素の中のメモリユニットに記憶され得る、移動パラメータの1つ以上のテーブルを含んでもよい。テーブルの実施例が、以下の表1の中に示されている。研究室生成物輸送要素は、移送経路配列の中の異なる場所またはノードで使用される移動パラメータの番号またはIDを得てもよく、番号またはIDは、中央コントローラによって選択されてもよい。研究室生成物輸送要素の中のメモリユニットは、輸送経路配列上の経路で研究室生成物輸送要素を移動させることを含む、方法を実装するように制御ユニットによって実行可能である、コードを有することができ、経路は、経路と関連付けられる複数のノードを有し、研究室生成物輸送要素は、ノードと関連付けられる移動プロファイルおよび移動パラメータに従って移動する。本発明の実施形態は、より低いデータ転送等の利点を提供することができるが、依然として進路状況に従ってパラメータを選択するオプションを有する。
上記の表1は、移送経路配列の中の異なる点における異なるノードと関連付けることができる、所定の移動プロファイルおよび移動パラメータのいくつかの実施例を示す。本発明の実施形態は、これらの特定の移動プロファイルまたは移動パラメータに限定されない。
上記の表1において記述されるように、研究室生成物輸送要素の速度は、進路の幾何学形状を含むいくつかの要因に応じて変動してもよい。速度(または他の制御パラメータ)はまた、研究室生成物の中のサンプルの種類、または研究室生成物の中のサンプルの存在にも依存し得る。例えば、サンプルが遠心分離された場合には、研究室生成物輸送要素は、研究室生成物の中の構成要素の分離を乱すことを回避するために、ゆっくりと移動してもよい。サンプルが存在しない場合には、研究室生成物輸送要素は、迅速に移動してスループットを向上させるようにプログラムされてもよい。
実施形態は、特定の研究室生成物を運搬し得る、特定の研究室生成物輸送要素の速度情報等の個々の移動パラメータを提供することによって、異なる利点を提供してもよい。例えば、空の研究室生成物輸送要素または空の研究室生成物を有する研究室生成物輸送要素は、最大速度、加速度、および/または減速度で移動することができる。移動パラメータは、非生産的な空の時間を最小化することができるため、研究室生成物輸送要素の必要数を削減することに役立ち得る。
場合によっては、適応速度パラメータが、直線状のセクション上を速く移動し、屈曲の前で減速する可能性を提供することができる。これは、曲げ半径によって限定されない、高速進路セクションおよび/または速度パラメータを可能にしてもよい。場合によっては、累積待ち行列の中で、加速度および/または減速度を最小まで低減させることができる。これは、電力消費の最小化とともに、サンプルの配慮を提供してもよい。
場合によっては、バッテリ状態も、移動パラメータに影響を及ぼし得る。例えば、一般的にバッテリまたはエネルギー蓄積器が低い場合、エネルギーを節約するように、速度、加速度、および/または減速度を低減させることができる。この場合、研究室生成物輸送要素のエネルギー欠乏が起こる可能性が非常に低くなる。
図27は、本発明の実施形態による、研究室生成物輸送要素の中のいくつかの構成要素のブロック図を示す。図27の構成要素のうちの多くが、すでに上記で詳細に説明されており、上記の説明は、参照することにより本明細書に組み込まれる。図27は、1つ以上のマイクロプロセッサ等の1つ以上のプロセッサの形態であり得る、中央制御ユニット3010を示す。メモリユニット3018は、制御ユニット3010に連結されてもよい。メモリユニット3018は、制限ではないが、精密な設置、離昇保護、自己診断、衝突回避等を含む、上記で説明される上記の機能のうちのいずれかを果たすように、制御ユニット3010の中のプロセッサによって実行可能である、コードを備え、記憶してもよい。
エネルギー源3040(例えば、エネルギー蓄積器および/またはエネルギー受容器)が、移動デバイス3038(例えば、車輪)に連結され得る、駆動デバイス3036(例えば、モータ)に電力を提供してもよい。示されるように、および上記で説明されるように、位置検出器3042、表示ユニット3052、および記録器ユニット3062も、制御ユニット3010に動作可能に連結(例えば、電気的に連結)されてもよい。
その外部環境と通信するために、1つ以上のセンサ3044が、制御ユニット3010に動作可能に連結されてもよく、1つ以上の信号受信機および伝送機3106を、制御ユニット3010に連結することができる。センサ3044は、移送経路上の近距離通信デバイス等のデバイスと通信してもよい。信号受信機3016は、ホスト制御システムから研究室生成物輸送要素のための制御および/または駆動信号を受信する。信号伝送機3016は、その状態(例えば、その内部状態、他の研究室生成物輸送要素に対するその状態等)に関する信号をホスト制御システムに伝送することができる。
図28は、本発明の実施形態による、ホスト制御システムのいくつかの構成要素を図示するブロック図を示す。図28の構成要素のうちの多くは、すでに上記で詳細に説明されており、上記の説明は、参照することにより本明細書に組み込まれる。それは、エネルギー源3138によって電力供給することができる、中央プロセッサ3100を含んでもよい。表示ユニット3152およびユーザインターフェース3150が、情報および制御をホスト制御システムのユーザに提供するように制御プロセッサ3100に連結されてもよい。メモリユニット3158が、中央プロセッサ3100に連結されてもよく、それは、衝突回避、トラフィック制御、状態等を含む、上記で説明される種々の研究室生成物輸送要素の移動を制御または管理するための上記で説明される機能のうちのいずれかを中央プロセッサ3100に果たさせるためのコードを記憶してもよい。
研究室生成物輸送要素と通信するために、制御信号を研究室輸送生成物要素に伝送するための信号伝送機3140、研究室生成物輸送要素から信号を受信するための信号受信機3142、および近距離通信デバイス3048が、中央プロセッサ3100によって制御され、かつ中央プロセッサ3100と動作可能に通信してもよい。
(移送経路配列)
本発明のいくつかの実施形態は、輸送経路配列、および輸送経路配列を含むシステムを対象とする。本発明のいくつかの実施形態では、移送経路配列は、複数のインターフェースおよび載置可能性を有する一般基礎構成要素(例えば、一般移送経路セグメント)を備え得る、離散移送経路セグメントを伴ってモジュール式であり得る。例えば、図29Aは、本発明の実施形態による、例示的な移送経路配列4000を示す。(移送経路セグメントの形態の)一般基礎構成要素は、規定されたシステムピッチ距離(例えば、50mm)のために構成されてもよく、交差点制御プリント回路基板またはPCB(例えば、近距離通信デバイスおよび充電器を有する)、載置式充電コイル、および受動車道セグメントを含んでもよい。場合によっては、それらはまた、支持構造および下部構造(例えば、フレーム、台座等)を含んでもよい。他の基礎構成要素は、相互と平行または垂直な経路を伸長して交差点を作成するように、移送経路が輸送方向に沿って構築されることを可能にしてもよい。基礎構成要素はまた、ケーブル、バス、または電力バーのための空間を備えてもよい。PCBに接続される電力バーは、離散電力ケーブルが取り付けられないように、下部構造の中に取り付けられたときにDC電力供給を提供してもよい。加えて、基礎構成要素の中の充電モジュールは、データバス接続を伴わずに、パックが基礎構成要素の中の充電コイル上で直接充電することを可能にしてもよい。
一般基礎構成要素はまた、パックの中に、サンプルコンテナの最上部に由来する下向きの力を受容することが可能な支持構造を備えてもよい。そのような力は、管の挿入およびキャップを再び付けるプロセスを含む、種々のプロセスに起因してもよい。上向力支持構造は、PCBの間のブリッジ、またはPCBの間で適用可能な任意の他の特殊なセグメントとして実装されてもよい。そのような上向力支持構造は、弾性移送経路セグメントであってもよい。そのようなセグメントは、ゴム等の弾力性材料を含んでもよい。
本発明のいくつかの実施形態では、送経路配列はまた、上記で説明される一般基礎セグメントのためのカバーとして、受動車道セグメントを備えてもよい。受動車道セグメントは、他の車道セグメントのための載置可能性を提供してもよく、弾性コネクタを含んでもよい。異なる形状が、異なる機能のために、受動車道セグメントの構造で使用されてもよい。例えば、異なる長さ4002の直線状のセグメントが、細長い経路を形成するためにともに使用されてもよい。他の形状が、垂直または平行分流器および合流器4003、引き離し、近道、Uターン4004、または様々な角度の屈曲(例えば、15、30、45度のセグメント)4005を作成するために使用されてもよい。車道セグメントは、いかなる電子機器も含まなくてもよく、かつ研究室生成物輸送要素のための支持表面としての機能を果たし得る、平面的なプラスチックまたは金属本体の形態であってもよい。
移送経路配列はまた、図29Bに示されるように、異なるフレームの中の車道セグメントの間または内側に存在することができる、弾性経路コネクタ4001等の他の種類の基礎構成要素を備えてもよい。したがって、本発明の一実施形態は、少なくとも1つの移送経路が接続可能な移送経路セグメントを備える、1つの研究室生成物輸送要素またはいくつかの研究室生成物輸送要素の移動のための少なくとも1つの移送経路を備える、移送経路配列を対象とすることができる。それはまた、隣接する接続可能な移送経路セグメントの間に配置される、少なくとも1つの弾性コネクタを含んでもよい。セグメントの弾性は、コネクタが、コネクタの対向端で接続された異なるセグメントの寸法(例えば、長さおよび高さ)の差を補うことを有利に可能にする。それらはまた、異なるセグメントの不整合も可能にする。可撓性の弾性コネクタ4001もまた、異なるシステムフレーム間で車道セグメントを接続するために使用されてもよい。オスおよび/またはメスコネクタが、対応する移送経路セグメントと噛合することができるように、弾性コネクタ4001の中にあってもよい。
本発明の実施形態による移送経路配列は、多くの付加的な利点を有する。移送経路配列のモジュール式性質は、設計における柔軟性を可能にし、パック移動を単一の方向に限定しない。また、異なる輸送方向に一時的に使用することができる、レーンまたは経路セグメント4002−4005等の多目的レーンを構築することも可能である。変更も、迅速かつ容易に実装することができる。車道セグメントはまた、保守、組立、および清掃を容易にするために、道具を用いることなく、載置可能および取り外し可能であり得る。いくつかの実施形態では、車道セグメントは、流出物および洗浄液から内部電子機器を保護するように、水密接続で相互係止されてもよい。
本発明の別の実施形態では、移送経路配列は、図30Aに示されるように、3レーンレイアウトを形成する3つの平行レーンを有するフレームにつき、いくつかのデッキプレートを備えてもよい。3レーンレイアウト4104の実施形態を、以下でさらに詳細に説明する。移送経路配列4100は、ともに接続することができる、垂直デッキプレート4103を備える。隣接するセグメント間の接続は、デッキプレート4103を使用して最小化されてもよい。3レーンレイアウト4104を有する移送経路配列4100は、多目的中央レーン4104−aを有してもよい。レーンは、研究室生成物輸送要素によってガイドとして利用され得る、線によって画定することができる。加えて、デッキプレート4103によって形成される移送経路配列の表面は、防水であってもよい。
本発明の他の実施形態では、移送経路配列4100は、1つ以上のデッキプレート4103を固定して安定させるために使用することができる、下部構造4102を有してもよい。それらはまた、図30Bに示されるように、DC電力供給と、NFC要素および充電デバイスを有するPCB4105とを収納または含有することもできる。図30Bは、移送経路配列4100の一部分の側面図を示す。いくつかの特殊なPCB4105は、複数のNFCデバイスおよび/または充電コイルと、経路セグメント(例えば、分流器、合流器)を管理するバスコントローラとを有してもよい。エネルギーを節約し、熱を低減させるために、研究室生成物輸送要素4101は、それらの下の充電コイルと相互作用した後にスイッチを入れてもよい。電力バー4106もまた、PCB4105のための電力を提供してもよい。
図31Aは、例示的な下部構造4102を示す。下部構造4102は、本発明のいくつかの実施形態では、1つ以上の金属またはプラスチックV字形構造を備えてもよい。電力バー4106は、V字形構造によって形成された陥凹の中にあってもよく、付加的なコネクタケーブルを伴わずに、経路またはフレームの長さに沿って拡張されてもよい。場合によっては、1本だけの供給ケーブルを使用することができる。そして、いくつかの実施形態では、データをNFCデバイスに供給するために使用されるデータケーブルが、下部構造の間に送られてもよい。
下部構造4102は、任意の好適な構成で使用されてもよい。例えば、下部構造は、平行および垂直レーンの両方に使用されてもよい。図31Bは、3レーンレイアウトのための例示的な下部構造4102を示す。3つのレーンに対応するように、3本の電力バー4106があってもよい。下部構造4102はまた、PCB4105と、上向力ブリッジ4107等の基礎構成要素とを備えてもよい。
図30A、30B、31A、および31Bに示される実施形態では、例示的な移送経路セグメントは、1つ以上のデッキプレート4103、1つ以上の下部構造4102またはそれらの部分、1つ以上のPCB4105、1つ以上のNFCデバイス、1つ以上の充電構成要素等のうちの1つ以上を、任意の好適な組み合わせにおいて備えてもよい。例えば、図30Bは、研究室生成物輸送要素4101を示す。これは、他の移送経路セグメントに接続可能であってもよく、またはそうではなくてもよい、単一の移送経路セグメントの上に位置することができる。
(3レーンレイアウトおよびランダムアクセス緩衝器)
本発明の実施形態による移送経路配列は、統合緩衝領域(例えば、FIFO緩衝器、ランダムアクセス緩衝器等)を伴って、3レーンレイアウトに配列されてもよい。そのような緩衝領域は、緩衝構造の中に存在してもよい。3つのレーンを有することにより、複数の研究室生成物輸送要素が必要とされる領域中で、統合する複数の緩衝器が配置されることを可能にする。緩衝器が2つの主要輸送レーンの間の中央に配置されてもよいため、緩衝は、2つの主要レーンのうちのいずれかを遮断せず、それらを詰まりまたは待ち行列から免れるように保つことができる。
ランダムアクセス緩衝器構造の中のランダムアクセス緩衝器が、わずかなタイミング差またはスケジュールの不正確性を補うために使用されてもよい。ランダムアクセス緩衝器は、特定のピックアンドプレース移動を必要とすることなく、緩衝サンプルへのランダムなアクセスを可能にする方式で設計されてもよい。従来の累積コンベヤベースのシステムは、典型的には、特定のピックアンドプレース移動を行うために、先入れ先出し(FIFO)緩衝器(図33B、4510)またはロボットを使用する。他の従来のシステムは、ある項目のランダムな場所および関連ロジスティック情報を管理する、中央制御ユニットを使用してもよい。しかしながら、FIFO緩衝器を使用する従来のシステムは、待ち行列がFIFOとして操作されるため、待ち行列の中の項目の優先順位の単純な変更を可能にしない。FIFO待ち行列では、項目が待ち行列に入力されたときである、唯一の優先順位がある。ピックアンドプレース移動を使用する従来のシステムでは、エラーの確率が増加するにつれて、より多くのピックアンドプレース移動が行われる信頼性が減少させられる。加えて、ピックアンドプレース移動を実装する費用が高くなり得る。
本発明の実施形態による、ランダムアクセス緩衝構造の中のランダムアクセス緩衝器のレイアウトを使用することにより、上記で説明される既存の従来のシステムの欠陥に対処する。ランダムアクセス緩衝器のレイアウトは、中央輸送経路の好ましい輸送方向と、中央輸送経路の片側または両側の停留レーンまたは停留場の形態の停留区域とを備えてもよい。中央制御ユニットは、どの停留場(または他の停留区域)に進入するか、およびいつ停留場に進入し、またはそこから離脱するかを個々の研究室生成物輸送要素に教示することによって、緩衝器を管理してもよい。緩衝器は、空の研究室生成物輸送要素の貯蔵に、ならびに異なるプロセス優先順位を有するサンプル(例えば、遠心分離を待つサンプル、分析器を待つサンプル等)に利用されてもよい。各緩衝器への単一のアクセスが、全てのスループットおよびターンアラウンドタイム要件を満たすように、正確な制御を可能にする。緩衝出力が、ロボット速度から独立し得るため、本システムは、下流プロセスの最大性能を利用してもよい。
本発明の実施形態では、ランダムアクセス緩衝器は、図32Aに示されるように、停留場の中の研究室生成物輸送要素の平行レイアウトを伴って実装されてもよい。平行レイアウト4200では、研究室生成物輸送要素4202が、主要輸送レーン4201に進入し、それと平行に配列される。停留場4204の中の利用可能な停留場所4203が、同一の平行配列で示される。研究室生成物輸送要素4202は、主要輸送レーン4201の移動方向と平行な1つの方向に移動する。
図32Bに示される本発明の別の実施形態では、ランダムアクセス緩衝器は、停留場4304の中の研究室生成物輸送要素4302の垂直レイアウト4300を伴って実装されてもよい。垂直レイアウト4300では、研究室生成物輸送要素4302が、主要輸送レーン4301に進入し、それと垂直に配列される。研究室生成物輸送要素4302および利用可能な停留場所4303は、主要輸送レーン4301に対して垂直に配列される。停留場4304は、停留場4304への指定入口4304−aおよび出口4304−bを伴って、研究室生成物輸送要素4302の移動の方向が主要輸送レーン4301の方向と垂直であるように、配列される。
平行/垂直レイアウトランダムアクセス緩衝器のためのタクシー乗り場型方法
図34−35に示される本発明の別の実施形態では、研究室生成物輸送要素4202は、ランダムアクセス緩衝器の平行レイアウト4200で、連続的に再び配列される。研究室生成物輸送要素4202の移動はまた、主要レーン4201での移動方向と平行な1つの方向である。停留場4204の中の利用可能な停留場所4203は、以前に研究室生成物輸送要素4202が停留場4204に進入した直後に配列される。充電および通信は、全ての停留場所4203で行うことができる。
停留場4204を埋める例示的な方法が、図34A−34Bで示され、以下のステップを含む。
(1)図34Aでは、入ってくる研究室生成物輸送要素4202−aが、停留場4204に進入し、主要輸送レーン4201上を移動方向に利用可能な停留場所4203の配列に従う。
(2)入ってくる研究室生成物輸送要素4202−aが、最後に停留する研究室生成物輸送要素4202の真後ろの第1の空の停留場所4203−aで停止する。図34Bは、以前から存在していた停留場所4203−aを埋める、最後に停留する研究室生成物輸送要素4202の真後ろに停留された、入ってくる研究室生成物輸送要素4202−aを示す。
停留場4204から離脱し、再配列する例示的な方法が、図35A−35Bで示され、以下のステップを含む。
(1)図35Aでは、離脱する研究室生成物輸送要素4202−bが、その停留場所4203−bから離脱し、停留場所4203の平行配列の間の移送レーン4201に進入する。次いで、離脱する研究室生成物輸送要素4202−bは、主要輸送レーン4201上を移動方向に停留場4204の出口まで移動する。
(2)図35Bでは、前の停留する研究室生成物輸送要素4202−cを検出するまで、主要輸送レーン4201上を移動方向に前方移動する、後に停留される研究室生成物輸送要素4202によって、現在利用可能な停留場所4203−bが埋められる。最後の研究室生成物輸送要素4202−dが1つの停留場所4203に前方移動するまで、連鎖移動が継続される。
説明された例示的な方法はまた、図32Bの垂直レイアウト4300にも適用することができ、説明された埋める方法が、2つの埋められた停留場所4203の間の単一の停留場所4203を埋めることよりも少ない制御努力を必要とするという、主要な利点を有する。説明された例示的な方法は、停留場所4203の平行配列の間の移送レーン4201の中で、削減された数の目印のみを必要とし、したがって、中央制御ユニットと入ってくる研究室生成物輸送要素4202−aとの間で、削減された数の通信ステップをもたらす。全体的に、説明された例示的な方法はまた、停留された研究室生成物輸送要素4202が出力するための削減された移動時間ももたらす。加えて、本発明の別の実施形態では、全く最初および全く最後の停留場所のみが、対応する目印で停留場所として示されてもよい一方で、後続の停留場所は、次の研究室生成物輸送要素4202の衝突センサ検出によって規定される。次いで、中央制御ユニットと離脱する研究室生成物輸送要素4202−bとの間の通信は、無線通信によって確立される。
目印(例えば、停留場所を示す、方向付けるか、または提供する、例えば、チップ等の点またはデバイス)の削減は、タクシー乗り場型概念の実施形態と関連付けられる利点であることが留意される。停留場所配列の中の目印の削減はまた、中央制御ユニットと単一の研究室生成物輸送要素との間で無線通信を使用してもよい。また、他の実施形態では、各単一の停留場所の下に目印を有することも可能である。
ランダムアクセス緩衝器は、あるプロセスの後に緩衝するために使用されてもよく、下流プロセスがプロセスサイクル中に一時的に利用不可能になったときでさえも、プロセスを実行し続けてもよい。本発明の実施形態によるランダムアクセス緩衝器はまた、印付けられる標的(例えば、複数の遠心分離機または遠心分離機がない)外の構成のために、さらなる柔軟性も提供する。
図33Aは、2つの主要輸送レーン4401および4403、ならびに中央レーン4402を有する、例示的な3レーンレイアウト4400を示す。本発明の実施形態では、3レーンレイアウト4400は、主要レーンの異なる場所において主要レーン4403に進入するように、中央レーン4402の中の待ち行列の最上部におけるUターン4404を可能にする。また、サンプルルーティングのための柔軟性を提供し得る、2つの主要輸送レーン4401および4403の間の近道4405があってもよい。各近道4405は、主要レーン4401または4403のいずれかを遮断することなく、1つの研究室生成物輸送要素4410を一時的に保持することができる。
図33Bは、平行レイアウト4200でのランダムアクセス緩衝構造およびFIFO緩衝器4510に連結された、前述の3レーンレイアウト4400を備える、移送経路配列4500を備える例示的な移送経路配列システム4900を示す。本発明のいくつかの実施形態では、装着4401および脱着4402のための領域があってもよい。さらに、前述の3レーンレイアウト4400はまた、システムの中に存在し、平行レイアウト4200およびFIFO緩衝器4510に連結されてもよい。緩衝構造およびレーン構造の特定の組み合わせが図33Bに示されるが、本発明の実施形態は、それに限定されず、他の実施形態は、より多いまたはより少ない、そのような緩衝器およびレーン構造を有してもよい。さらに、分析デバイス(例えば、光学デバイス)および調製デバイス(例えば、遠心分離機)、および輸送デバイス(例えば、ピックアンドプレースデバイス)を含む、種々のデバイスもまた、システム4900の中に存在してもよい。
本発明の他の実施形態は、以下を対象とすることができる。
(基本パック)
本発明の一実施形態は、研究室輸送システム用の研究室生成物輸送要素を対象とすることができ、研究室生成物輸送要素(30)は、駆動力を供給するエネルギー源と、制御信号を受信する少なくとも1つの信号受信機と、少なくとも1つの受信機から得られる少なくとも1つの制御信号の関数として、駆動信号を生成する制御ユニットと、それを用いて研究室生成物輸送要素(30)が移送経路(10)上で独立して移動することができる、少なくとも1つの移動デバイス(38)と、制御ユニットの駆動信号の関数として、少なくとも1つの移動デバイス(38)を駆動する、少なくとも1つの駆動デバイス(36)であって、駆動力によって駆動される、少なくとも1つの駆動デバイス(36)と、輸送される研究室生成物(50)を保持する少なくとも1つのホルダ(33)とを備える。
本発明の別の実施形態は、エネルギー源が、エネルギー受容器(4)、エネルギー蓄積器(44)、またはそれらの組み合わせを備える、上記で説明されるような研究室生成物輸送要素を対象とすることができる。
本発明の別の実施形態は、少なくとも1つのエネルギー蓄積器(44)をさらに備え、エネルギー蓄積器(44)が、バッテリおよび燃料電池のうちの少なくとも1つを備える、上記で説明されるような研究室生成物輸送要素を対象とすることができる。
本発明の別の実施形態は、エネルギー受容器(4)が、少なくとも1つのエネルギー蓄積器(44)を充電することが可能である、上記で説明されるような研究室生成物輸送要素を対象とすることができる。
本発明の別の実施形態は、エネルギー受容器(40)が、交流電磁場を吸収することが可能な少なくとも1つの誘導コイル(4)を備える、上記で説明されるような研究室生成物輸送要素を対象とすることができる。
本発明の別の実施形態は、エネルギー受容器(40)が、少なくとも1つの感光要素を備える、上記で説明されるような研究室生成物輸送要素を対象とすることができる。
本発明の別の実施形態は、少なくとも1つの感光要素が、研究室生成物輸送要素の底部で提供される、上記で説明されるような研究室生成物輸送要素を対象とすることができる。
本発明の別の実施形態は、少なくとも1つの信号受信機が、赤外光受信機を備える光受信機、または無線信号受信機を含む、上記で説明されるような研究室生成物輸送要素を対象とすることができる。
本発明の別の実施形態は、少なくとも1つの信号受信機が、コイルを含む、上記で説明されるような研究室生成物輸送要素を対象とすることができる。
本発明の別の実施形態は、少なくとも1つの信号伝送機をさらに備え、少なくとも1つの信号伝送機が、無線信号伝送機、または赤外光伝送機を備える光伝送機を備える、上記で説明されるような研究室生成物輸送要素を対象とすることができる。
本発明の別の実施形態は、実質的に丸い水平断面をさらに備える、上記で説明されるような研究室生成物輸送要素を対象とすることができる。
本発明の別の実施形態は、少なくとも1つのホルダが、研究室生成物輸送要素(30)の最上部にあり、開いている、円筒陥凹(33)を備える、上記で説明されるような研究室生成物輸送要素を対象とすることができる。
本発明の別の実施形態は、少なくとも1つの陥凹(33)が、少なくとも1つの側面開口部を有し、少なくとも1つの側面開口部が、側面スリット(32)の形態である、上記で説明されるような研究室生成物輸送要素を対象とすることができる。
本発明の別の実施形態は、移送経路上に配列される能動または受動方向付けデバイスを検出する少なくとも1つのセンサをさらに備える、上記で説明されるような研究室生成物輸送要素を対象とすることができる。
本発明の別の実施形態は、情報を表示する表示ユニットをさらに備える、上記で説明されるような研究室生成物輸送要素を対象とすることができる。
本発明の別の実施形態は、別の研究室生成物輸送要素の表示ユニット上に表示される情報を記録する記録器ユニットをさらに備える、上記で説明されるような研究室生成物輸送要素を対象とすることができる。
本発明の別の実施形態は、データ伝送にも使用することができる、少なくとも1つの信号受信機および/または伝送機をさらに備える、上記で説明されるような研究室生成物輸送要素を対象とすることができる。
本発明の別の実施形態は、電流不良から保護される永久データメモリをさらに備える、上記で説明されるような研究室生成物輸送要素を対象とすることができる。
本発明の別の実施形態は、制御ユニットが、リアルタイムで制御信号から駆動信号を生成するように構成される、上記で説明されるような研究室生成物輸送要素を対象とすることができる。
本発明の別の実施形態は、一連の駆動信号を記憶するように構成されるプログラムメモリをさらに備え、少なくとも1つの信号受信機が、プログラムインターフェースを含む、上記で説明されるような研究室生成物輸送要素を対象とすることができる。
本発明の別の実施形態は、移送経路(10)の幾何学形状を記憶するメモリをさらに備える、上記で説明されるような研究室生成物輸送要素を対象とすることができる。
本発明の別の実施形態は、制御ユニットが、目標を表し、記憶された移送経路幾何学形状を用いて、少なくとも1つの信号受信機から受信される信号に対応して、研究室生成物輸送要素(30)を目標に導く、駆動信号を、少なくとも1つの信号受信機から得られる制御信号から生成するように構成される、上記で説明されるような研究室生成物輸送要素を対象とすることができる。
本発明の別の実施形態は、位置検出器(42)をさらに備え、位置検出器が、覆われた経路から場所を決定する、上記で説明されるような研究室生成物輸送要素を対象とすることができる。
本発明の別の実施形態は、方向探知からの位置決定のためのデバイスをさらに備え、方向探知が、無線方向探知である、上記で説明されるような研究室生成物輸送要素を対象とすることができる。
本発明の別の実施形態は、研究室生成物輸送要素が、液体サンプルを備える、1つ以上のサンプルコンテナ(50)を輸送するように構成される、上記で説明されるような研究室生成物輸送要素を対象とすることができる。
本発明の別の実施形態は、上記で説明されるような研究室生成物輸送要素用の移送経路配列を対象とすることができ、移送経路配列は、1つの研究室生成物輸送要素(30)またはいくつかの研究室生成物輸送要素(30)の移動のための少なくとも1つの本質的に平滑な移送経路(10)と、それを用いて生成される電磁場が、移送経路(10)上に位置する研究室生成物輸送要素(30)の誘導コイル(40)に交流電圧を誘導するように、少なくとも1つの移送経路(10)に統合された、またはそれに隣接する、交流電磁場を生成するように構成される少なくとも1つの導電体(14)と、少なくとも1つの導電体(14)への交流電圧の結合のための交流電圧源とを備える。
本発明の別の実施形態は、少なくとも1つの導電体(14)が、移送経路(10)の直下に配列される、上記で説明されるような移送経路配列を対象とすることができる。
本発明の別の実施形態は、移送経路上に位置する少なくとも1つの研究室生成物輸送要素の少なくとも1つの感光要素を照射するための一連の発光ダイオードを備える、少なくとも1つの細長い照明デバイスをさらに備える、上記で説明されるような移送経路配列を対象とすることができる。
本発明の別の実施形態は、1つの研究室生成物輸送要素(30)またはいくつかの研究室生成物輸送要素(30)の移動のための少なくとも1つの本質的に平滑な移送経路(10)を有する、移送経路配列と、少なくとも1つの移送経路(10)上を移動するための上記で説明されるような少なくとも1つの研究室生成物輸送要素(30)とを備える、研究室輸送システムを対象とすることができる。
本発明の別の実施形態は、ランダムアクセス緩衝構造をさらに備え、ランダムアクセス緩衝構造が、2つの輸送レーンの間に設置される単一のレーンを備える、上記で説明されるような移送経路配列を対象とすることができる。
本発明の別の実施形態は、液体サンプルを含有するサンプルコンテナ(50)の輸送のための上記で説明されるような研究室輸送システムを対象とすることができる。
本発明の別の実施形態は、目標が、研究室生成物輸送要素(30)に明記され、研究室生成物輸送要素の制御ユニットは、そのように生成された駆動信号の関数として、研究室生成物輸送要素の移動デバイス(38)を用いて、研究室生成物輸送要素(30)を明記された目標に移動させる、研究室生成物輸送要素のメモリに記憶された移送経路幾何学形状および入力された目標を用いて、研究室生成物輸送要素の駆動デバイス(36)のために駆動信号を生成する、上記で説明されるような研究室輸送システムの操作のための方法を対象とすることができる。
本発明の別の実施形態は、少なくとも1つの移送経路(10)上の所望の経路に対応する、一連の駆動信号が、研究室生成物輸送要素(30)のメモリに記憶され、研究室生成物輸送要素の駆動デバイス(36)は、移動デバイス(38)を用いて、および駆動信号の関数として、研究室生成物輸送要素(3)を移動させる、上記で説明されるような研究室輸送システムの操作のための方法を対象とすることができる。
本発明の別の実施形態は、研究室生成物輸送要素(30)が、リアルタイムで制御される、上記で説明されるような研究室輸送システムの操作のための方法を対象とすることができる。
本発明の別の実施形態は、研究室生成物輸送要素(30)が、移送経路配列上の能動または受動方向付け特徴を用いて方向付けされる、上記で説明されるような研究室輸送システムの操作のための方法を対象とすることができる。
(下向きの力の抵抗)
本発明の別の実施形態は、研究室生成物輸送要素の中に少なくとも1つのダウンフォース抵抗要素をさらに備える、上記で説明されるような研究室生成物輸送要素を対象とすることができる。
本発明の別の実施形態は、少なくとも1つのダウンフォース抵抗要素が、少なくとも1つのホルダの下に位置する第1の圧縮要素を備える、上記で説明されるような研究室生成物輸送要素を対象とすることができる。
本発明の別の実施形態は、シャーシをさらに備え、少なくとも1つのダウンフォース抵抗要素がさらに、少なくとも1つの駆動デバイスおよびシャーシを連結し、少なくとも1つの駆動デバイスがシャーシとは無関係に移動することを可能にするように構成される、第2の圧縮要素を備える、上記で説明されるような研究室生成物輸送要素を対象とすることができる。
本発明の別の実施形態は、補強デバイス(800、900、1000、1100)をさらに備え、補強デバイスが、ホルダと連結されたシャーシ(801、901、1001、1101)から移送経路へ、負荷力を方向転換するように構成される、上記で説明されるような研究室生成物輸送要素を対象とすることができる。
本発明の別の実施形態は、補強デバイスが、フランジ(802、902、2001)を含む、シャーシの少なくとも一部分と、フランジと連結される軸受(803、903、1004)と、軸受と連結される移動デバイス(838、939、1038)とを備える、上記で説明されるような研究室生成物輸送要素を対象とすることができる。
本発明の別の実施形態は、駆動デバイス(836、936、1036)が、シャーシと連結され、かつ移動デバイスと連結される、上記で説明されるような研究室生成物輸送要素を対象とすることができる。
本発明の別の実施形態は、軸受が、外部軸受(803、903)である、上記で説明されるような研究室生成物輸送要素を対象とすることができる。
本発明の別の実施形態は、補強デバイスがさらに、移動デバイス上の閉鎖キャップ(906)であって、中央星形陥凹を有する閉鎖キャップ(906)と、閉鎖キャップおよび駆動デバイスに連結される接続要素(905)とを備える、上記で説明されるような研究室生成物輸送要素を対象とすることができる。
本発明の別の実施形態は、軸受が、内部軸受(1003)である、上記で説明されるような研究室生成物輸送要素を対象とすることができる。
本発明の別の実施形態は、駆動デバイス(1136)に連結される駆動シャフト(1104)と、移動デバイス(1138)および軸受(1103)と連結される補強軸(1110)とをさらに備え、補強軸はさらに、駆動デバイスが移動デバイスに間接的に連結されるように、駆動シャフトと連結される、上記で説明されるような研究室生成物輸送要素を対象とすることができる。
本発明の別の実施形態は、1つの研究室生成物輸送要素(30、730)またはいくつかの研究室生成物輸送要素(30、730)の移動のための少なくとも1つの移送経路(10)をさらに備え、少なくとも1つの移送経路の1つ以上の部分は、力が研究室生成物輸送要素の少なくとも1つの移動デバイスを通して印加されたときに、退縮するように構成される、上記で説明されるような研究室生成物輸送要素とともに使用するための移送経路配列を対象とすることができる。
本発明の別の実施形態は、少なくとも1つの移送経路(10)の1つ以上の部分は、研究室生成物輸送要素(30、730)のシャーシ部分が少なくとも1つの移送経路(10)と接触するまで、退縮するように構成される、上記で説明されるような研究室生成物輸送要素とともに使用するための移送経路配列を対象とすることができる。
本発明の別の実施形態は、少なくとも1つの移送経路(10)の1つ以上の部分が、圧縮性材料を含む、上記で説明されるような研究室生成物輸送要素とともに使用するための移送経路配列を対象とすることができる。
本発明の別の実施形態は、少なくとも1つの移送経路(10)の1つ以上の部分が、少なくとも1つの移送経路(10)の他の部分に対して少なくとも1つの移送経路(10)のより薄い部分を備える、上記で説明されるような研究室生成物輸送要素とともに使用するための移送経路配列を対象とすることができる。
(所定のパック移動プロファイル)
本発明の別の実施形態は、制御ユニットに連結されるメモリユニットをさらに備え、メモリユニットが、研究室生成物輸送要素を所定の移動プロファイルに従わせるように、少なくとも駆動デバイスを制御するステップを含む、方法を実装するように制御ユニットによって実行可能であるコードを備える、上記で説明されるような研究室生成物輸送要素を対象とすることができる。
本発明の別の実施形態は、所定の移動プロファイルが、進路(1310)上の線によって規定される、上記で説明されるような研究室生成物輸送要素を対象とすることができる。
本発明の別の実施形態は、所定の移動プロファイルが、第1の所定の移動プロファイルであり、方法がさらに、事象が起こった場合に、研究室生成物輸送要素を第2の所定の移動プロファイルに従わせるように、少なくとも1つの駆動デバイスを制御するステップを含む、上記で説明されるような研究室生成物輸送要素を対象とすることができる。
本発明の別の実施形態は、事象が、研究室生成物輸送要素の前で線上に存在する障害物である、上記で説明されるような研究室生成物輸送要素を対象とすることができる。
本発明の別の実施形態は、障害物が、研究室生成物輸送要素よりも遅い速度で移動する、別の研究室生成物輸送要素(1330)である、上記で説明されるような研究室生成物輸送要素を対象とすることができる。
本発明の別の実施形態は、所定の移動プロファイルが、第1の所定の移動プロファイルであり、方法がさらに、研究室生成物輸送要素(30、730)を第2の所定の移動プロファイルに従わせ、1つ以上の他の研究室生成物輸送要素の待ち行列の中の特定の場所に研究室生成物輸送要素を配置するように、少なくとも1つの駆動デバイス(36)を制御するステップを含む、上記で説明されるような研究室生成物輸送要素を対象とすることができる。
本発明の別の実施形態は、特定の場所が、優先順位に基づく、上記で説明されるような研究室生成物輸送要素を対象とすることができる。
本発明の別の実施形態は、所定の移動プロファイルが、第1の所定の移動プロファイルであり、方法がさらに、研究室生成物輸送要素を、屈曲(1435)によって規定される第2の所定の移動プロファイルに従わせるように、少なくとも1つの駆動デバイスを制御するステップを含む、上記で説明されるような研究室生成物輸送要素を対象とすることができる。
本発明の別の実施形態は、少なくとも1つの駆動デバイスを制御するステップは、少なくとも、第1の移動デバイス(38、738)の速度を増加させるステップ、または第2の移動デバイス(38、738)の速度を低減させるステップを含む、上記で説明されるような研究室生成物輸送要素を対象とすることができる。
本発明の別の実施形態は、方法がさらに、第1の所定の移動プロファイル上の90度の曲がり角を示す信号を、少なくとも近距離通信(NFC)デバイスまたは無線周波数識別(RFID)タグから受信するステップを含む、上記で説明されるような研究室生成物輸送要素を対象とすることができる。
本発明の別の実施形態は、所定の移動プロファイルおよび進路上の線が、進路上の第1の線であり、方法がさらに、研究室生成物輸送要素(30、730)を第2の所定の移動プロファイルに従わせるように、少なくとも1つの駆動デバイス(36)を制御するステップを含み、第2の所定の移動プロファイルが、進路上の第1の線から外れて進路上の第2の線へ研究室生成物輸送要素(30、730)を導く、上記で説明されるような研究室生成物輸送要素を対象とすることができる。
本発明の別の実施形態は、方法がさらに、研究室生成物輸送要素(30、730)に、進路の第1の線上の研究室生成物輸送要素の移動方向に対して、進路上の第2の線上の研究室生成物輸送要素の移動方向を逆転させるように、少なくとも1つの駆動デバイス(36)を制御するステップを含む、上記で説明されるような研究室生成物輸送要素を対象とすることができる。
本発明の別の実施形態は、所定の移動プロファイルが、第1の所定の移動プロファイルであり、方法がさらに、研究室生成物輸送要素(30、730)を第2の所定の移動プロファイルに従わせ、停留構造の中に研究室生成物輸送要素を配置するように、少なくとも1つの駆動デバイス(36)を制御するステップを含む、上記で説明されるような研究室生成物輸送要素を対象とすることができる。
本発明の別の実施形態は、研究室生成物輸送要素(30、730)を第3の所定の移動プロファイルに従わせ、停留構造から研究室生成物輸送要素を退出させるように、少なくとも1つの駆動デバイス(36)を制御するステップをさらに含む、上記で説明されるような研究室生成物輸送要素を対象とすることができる。
(パック自己診断)
本発明の別の実施形態は、制御ユニットに連結されるメモリユニットをさらに備え、メモリユニットが、研究室生成物輸送要素(30、730)または移送経路(10)において1つ以上の問題を識別するように、研究室生成物輸送要素の自己診断を行うステップを含む、方法を実装するように制御ユニットによって実行可能であるコードを備える、上記で説明されるような研究室生成物輸送要素を対象とすることができる。
本発明の別の実施形態は、1つ以上の問題を識別するステップが、少なくとも、研究室生成物輸送要素と連結される1つ以上のセンサ(737、742)の線追従機能または衝突機能をチェックするステップを含む、上記で説明されるような研究室生成物輸送要素を対象とすることができる。
本発明の別の実施形態は、線追従機能をチェックするステップが、進路上の線上で、研究室生成物輸送要素(30、730)の回転を行うステップと、研究室生成物輸送要素の回転中に少なくとも1つのセンサ(742)の少なくとも信号変化または信号の欠如を決定するステップとを含む、上記で説明されるような研究室生成物輸送要素を対象とすることができる。
本発明の別の実施形態は、制御ユニットに連結されるメモリユニットをさらに備え、メモリユニットが、移送経路(10)において問題を識別するように、研究室生成物輸送要素(30、730)を使用して、移送経路(10)の診断を行うステップを含む、方法を実装するように制御ユニットによって実行可能であるコードを備える、上記で説明されるような研究室生成物輸送要素を対象とすることができる。
本発明の別の実施形態は、問題が、少なくとも移送経路(10)の中の間隙または汚れ(1550)を含む、上記で説明されるような研究室生成物輸送要素を対象とすることができる。
本発明の別の実施形態は、方法がさらに、問題を報告するステップを含む、上記で説明されるような研究室生成物輸送要素を対象とすることができる。
本発明の別の実施形態は、方法がさらに、移動デバイス(38、738)のうちの少なくとも1つに関する1つ以上の問題を識別するように、移送経路(10)上の既知の距離を利用するステップを含む、上記で説明されるような研究室生成物輸送要素を対象とすることができる。
本発明の別の実施形態は、方法がさらに、1つ以上の問題を識別するように、センサからの信号を駆動デバイス(36)からの信号と比較するステップを含む、上記で説明されるような研究室生成物輸送要素を対象とすることができる。
本発明の別の実施形態は、方法がさらに、1つ以上の問題を識別するように、既知の距離をエンコーダステップと比較するステップを含む、上記で説明されるような研究室生成物輸送要素を対象とすることができる。
本発明の別の実施形態は、方法がさらに、移送経路(10)に関する問題を決定するように、駆動デバイス(36)の信号を測定するステップを含む、上記で説明されるような研究室生成物輸送要素を対象とすることができる。
(パック撤去)
本発明の別の実施形態は、外部通信インターフェースと、出力デバイスと、制御ユニットに連結されるメモリユニットとをさらに備え、メモリユニットは、研究室生成物が少なくとも1つのホルダから不適切に除去された場合にエラー信号を生成するステップを含む、方法を実装するように制御ユニットによって実行可能であるコードを備える、上記で説明されるような研究室生成物輸送要素を対象とすることができる。
本発明の別の実施形態は、方法がさらに、光学センサを用いて、研究室生成物の不正除去を検出するステップを含む、上記で説明されるような研究室生成物輸送要素を対象とすることができる。
本発明の別の実施形態は、方法がさらに、機械センサを用いて、研究室生成物の不正除去を検出するステップを含む、上記で説明されるような研究室生成物輸送要素を対象とすることができる。
本発明の別の実施形態は、方法がさらに、研究室生成物と連結された無線周波数識別(RFID)タグを用いて、研究室生成物の不正除去を検出するステップを含む、上記で説明されるような研究室生成物輸送要素を対象とすることができる。
本発明の別の実施形態は、外部通信インターフェースと、出力デバイスと、制御ユニットに連結されるメモリユニットとをさらに備え、メモリユニットは、研究室生成物輸送要素が辿ることを目的としている所定の経路から、研究室生成物輸送要素が不適切に除去されたときに、エラー信号を生成するステップを含む、方法を実装するように制御ユニットによって実行可能であるコードを備える、上記で説明されるような研究室生成物輸送要素を対象とすることができる。
本発明の別の実施形態は、方法がさらに、研究室生成物輸送要素と連結された線追従センサを用いて、研究室生成物輸送要素の不正除去を検出するステップを含む、上記で説明されるような研究室生成物輸送要素を対象とすることができる。
本発明の別の実施形態は、方法がさらに、駆動信号を用いて、研究室生成物輸送要素の不正除去を検出するステップを含む、上記で説明されるような研究室生成物輸送要素を対象とすることができる。
本発明の別の実施形態は、方法がさらに、中央制御を使用して、研究室生成物輸送要素の不正除去を検出するステップを含む、上記で説明されるような研究室生成物輸送要素を対象とすることができる。
本発明の別の実施形態は、方法がさらに、1つ以上のエラー信号を報告する信号を送信するステップを含む、上記で説明されるような研究室生成物輸送要素を対象とすることができる。
本発明の別の実施形態は、方法がさらに、1つ以上の検証信号を生成するステップを含み、検証信号が、サンプル生成物の装着の成功、サンプル生成物の脱着の成功、またはサンプル生成物のキャップを外すことの成功を反映する、上記で説明されるような研究室生成物輸送要素を対象とすることができる。
本発明の別の実施形態は、方法がさらに、エラー信号を生成した後に、研究室生成物輸送要素を特定の場所に方向付けるステップを含む、上記で説明されるような研究室生成物輸送要素を対象とすることができる。
本発明の別の実施形態は、円形断面を有する筐体をさらに備える、上記で説明されるような研究室生成物輸送要素を対象とすることができる。
(精密な設置および離昇保護)
本発明の別の実施形態は、移送経路配列(1700)上の指標(1720)を検出するか、または移送経路配列上の指定位置を識別する信号を受信するように構成される、1つ以上のセンサ(737、742、1725)をさらに備える、上記で説明されるような研究室生成物輸送要素を対象とすることができる。
本発明の別の実施形態は、指標(1720)または信号が、少なくとも、近距離通信(NFC)信号、無線周波数識別(RFID)タグ、物理的障害物、線(1611)の窓(1670)、または発光デバイスを備える、上記で説明されるような研究室生成物輸送要素を対象とすることができる。
本発明の別の実施形態は、制御ユニットを収納する筐体(1805)をさらに備え、筐体が、研究室生成物輸送要素のための経路を画定する、レール要素(1820)と協調的に構造化される側方突出(1810)を備える、上記で説明されるような研究室生成物輸送要素を対象とすることができる。
本発明の別の実施形態は、側方突出が、側方レール(1810)である、上記で説明されるような研究室生成物輸送要素を対象とすることができる。
本発明の別の実施形態は、側方突出が、側方柱である、上記で説明されるような研究室生成物輸送要素を対象とすることができる。
本発明の別の実施形態は、各レール要素(1820)が、側方突出(1810)のうちの1つを受容するように構成される1つ以上のスロット(1830)を備える、上記で説明されるような研究室生成物輸送要素を対象とすることができる。
本発明の別の実施形態は、制御ユニットに連結されるメモリにユニットをさらに備え、メモリユニットは、少なくとも1つの側方突出が少なくとも1つのスロットと連結する(1850)まで、研究室生成物輸送要素(30、730)を回転させる(1840)ように、少なくとも駆動デバイス(36)を制御するステップを含む、方法を実装するように制御ユニットによって実行可能なコードを備える、上記で説明されるような研究室生成物輸送要素を対象とすることができる。
本発明の別の実施形態は、研究室生成物輸送要素(30、730)を回転させるステップが、所定の位置に研究室生成物輸送要素を配置する、上記で説明されるような研究室生成物輸送要素を対象とすることができる。本発明の別の実施形態は、輸送要素が所定の位置にあるときに、少なくとも1つのスロット(1830)と連結される側方突出(1810)が、研究室生成物輸送要素(30、730)が移送経路(10)から除去されることを妨げる、上記で説明されるような研究室生成物輸送要素を対象とすることができる。
本発明の別の実施形態は、側方突出(1810)が、取付可能および筐体(1805)から除去可能であるように構成される、上記で説明されるような研究室生成物輸送要素を対象とすることができる。
本発明の別の実施形態は、レール要素(1820)が、移送経路配列に載置されるように構成される、上記で説明されるような研究室生成物輸送要素を対象とすることができる。
本発明の別の実施形態は、制御ユニットを収納する筐体(1905)をさらに備え、筐体が、移送経路配列(1920)と連結される、突出要素(1921)と協調的に構造化される溝構造(1912)を備える、上記で説明されるような研究室生成物輸送要素を対象とすることができる。
(交差点におけるスループット)
本発明の別の実施形態は、制御ユニットと通信している1つ以上の衝突センサ(737)と、制御ユニットと通信している1つ以上の線追従センサ(742)と、制御ユニットと通信している1つ以上の近距離通信デバイスと、制御ユニットに連結されるメモリユニットとをさらに備え、メモリユニットが、少なくとも、衝突センサ、線追従センサ、または近距離通信デバイスからの信号を利用して、研究室生成物輸送要素の移動を制御するステップを含む、方法を実装するように制御ユニットによって実行可能なコードを備える、上記で説明されるような研究室生成物輸送要素を対象とすることができる。
本発明の別の実施形態は、少なくとも、衝突センサ、線追従センサ、または近距離通信デバイスからの信号から、研究室生成物輸送要素の移動を制御するステップが、移送経路配列上の1つ以上の位置に位置する1つ以上の近距離通信デバイスから、1つ以上の信号を受信するステップを含む、上記で説明されるような研究室生成物輸送要素を対象とすることができる。
本発明の別の実施形態は、移送経路配列上の1つ以上の位置に位置する1つ以上の近距離通信デバイスから、1つ以上の信号を受信するステップが、移送経路配列の交差点を示す、1つ以上の信号を受信するステップを含む、上記で説明されるような研究室生成物輸送要素を対象とすることができる。
本発明の別の実施形態は、移送経路配列上の1つ以上の位置に位置する1つ以上の近距離通信デバイスから、1つ以上の信号を受信するステップがさらに、交差点を通した研究室生成物輸送要素の移動を方向付けるための情報を提供する、1つ以上の信号を受信するステップを含む、上記で説明されるような研究室生成物輸送要素を対象とすることができる。
本発明の別の実施形態は、交差点を通した研究室生成物輸送要素の移動を方向付けるための情報を提供する、1つ以上の信号を受信するステップが、交差点における少なくとも1つの他の研究室生成物輸送要素に対する優先順位に基づく、上記で説明されるような研究室生成物輸送要素を対象とすることができる。
本発明の別の実施形態は、方法がさらに、移送経路配列の近距離通信デバイスのうちの1つから、交差点の終端を示す信号を受信するステップを含む、上記で説明されるような研究室生成物輸送要素を対象とすることができる。
本発明の別の実施形態は、方法がさらに、研究室生成物輸送要素の近距離通信デバイスから信号を伝送するステップを含み、信号が、少なくとも、研究室生成物輸送要素またはホルダ内で保持された研究室生成物を識別する、上記で説明されるような研究室生成物輸送要素を対象とすることができる。
本発明の別の実施形態は、移送経路配列の1つ以上の位置に位置する1つ以上の近距離通信デバイスから、1つ以上の信号を受信するステップが、移送経路配列の処理セグメントを示す、1つ以上の信号を受信するステップを含む、上記で説明されるような研究室生成物輸送要素を対象とすることができる。
(エネルギー節約パック)
本発明の別の実施形態は、制御ユニットに連結されるメモリユニットをさらに備え、メモリユニットが、研究室生成物輸送要素(30、730)によるエネルギー消費を最小化するステップを含む、方法を実装するように制御ユニットによって実行可能なコードを備える、上記で説明されるような研究室生成物輸送要素を対象とすることができる。
本発明の別の実施形態は、エネルギー消費を最小化するステップが、少なくとも1つのセンサ(737、742)のポーリング周波数を低減させるステップを含む、上記で説明されるような研究室生成物輸送要素を対象とすることができる。
本発明の別の実施形態は、少なくとも1つのセンサが、少なくとも、衝突センサ、線追従センサ、通信モジュール、または研究室生成物(50)の存在を検出するように構成されるセンサを備える、上記で説明されるような研究室生成物輸送要素を対象とすることができる。
本発明の別の実施形態は、エネルギー消費を最小化するステップが、少なくとも、制御ユニット、少なくとも1つの駆動デバイス(36)、少なくとも1つのセンサ(737、742)、または通信ユニット(750)を選択的に起動または動作停止するステップを含む、上記で説明されるような研究室生成物輸送要素を対象とすることができる。
本発明の別の実施形態は、エネルギー消費を最小化するステップが、研究室生成物輸送要素(30、730)の移動を制御するステップを含む、上記で説明されるような研究室生成物輸送要素を対象とすることができる。
本発明の別の実施形態は、研究室生成物輸送要素の移動を制御するステップが、待ち行列の中の研究室生成物輸送要素の速度を連続的に増加させるステップを含む、上記で説明されるような研究室生成物輸送要素を対象とすることができる。
本発明の別の実施形態は、研究室生成物輸送要素の移動を制御するステップが、他の研究室生成物輸送要素の既知の待ち行列を有する移送経路(10)のセグメントに進入する、研究室生成物輸送要素の速度を低減させるステップを含む、上記で説明されるような研究室生成物輸送要素を対象とすることができる。
本発明の別の実施形態は、研究室生成物輸送要素の移動を制御するステップが、研究室生成物輸送要素の速度を、設定された時間量にわたって特定の速度に設定するステップを含む、上記で説明されるような研究室生成物輸送要素を対象とすることができる。
本発明の別の実施形態は、特定の速度は、研究室生成物輸送要素の移動のための平均以上の速度である、上記で説明されるような研究室生成物輸送要素を対象とすることができる。
(サンプル保持機構)
本発明の別の実施形態は、ホルダ内で様々なサイズの研究室生成物(50)を中心に置くように構成される、複数のジョー要素(2510)と、各柱要素がそれぞれのジョー要素と連結される、複数の支持要素(2520)とを備える、研究室生成物ホルダを対象とすることができる。
本発明の別の実施形態は、研究室生成物の側面に対して力を印加するように各ジョー要素と連結される、少なくとも1つのバネ要素をさらに備える、上記で説明されるような研究室生成物ホルダを対象とすることができる。
本発明の別の実施形態は、それぞれのジョー要素がさらに、1つ以上の突出またはフック要素(2511)を備え、それぞれの支持要素がさらに、1つ以上の妨害要素(2521)を備え、各妨害要素は、ジョー要素のそれぞれの突出またはフック要素と連結するように構成される、上記で説明されるような研究室生成物ホルダを対象とすることができる。
本発明の別の実施形態は、各ジョー要素の上部分が、研究室生成物の底部分がジョー要素と接触するときに、研究室生成物に対して回転するように構成され、それぞれの突出またはフック要素が、研究室生成物に向かった各ジョー要素の底部分の運動を制限する、それぞれの妨害要素と連結する、上記で説明されるような研究室生成物ホルダを対象とすることができる。
本発明の別の実施形態は、各ジョー要素が、ジョー要素が研究室生成物の側面を圧迫するときに、垂直位置に戻って回転するように構成される、上記で説明されるような研究室生成物ホルダを対象とすることができる。
本発明の別の実施形態は、ホルダがさらに、研究室生成物がホルダに挿入されたときに、それを通して研究室生成物が可視的である、少なくとも1つの側面開口部(2540)を備える、上記で説明されるような研究室生成物ホルダを対象とすることができる。
本発明の別の実施形態は、少なくとも1つのジョー要素が、相互に対して180度未満の角度を形成する少なくとも2つの表面を備える、内面(2660)を含む、上記で説明されるような研究室生成物ホルダを対象とすることができる。
(サンプル品質保護)
本発明の別の実施形態は、制御ユニットに連結されるメモリユニットをさらに備え、メモリユニットが、所定の移動プロファイル、移動パラメータ、およびノードに対応する識別子を備える、表を記憶する、上記で説明されるような研究室生成物輸送要素を対象とすることができる。
本発明の別の実施形態は、メモリユニットが、輸送経路配列上の経路で研究室生成物輸送要素を進行させるステップを含む、方法を実装するように制御ユニットによって実行可能なコードを備え、経路が、経路と関連付けられる複数のノードを有し、研究室生成物輸送要素が、ノードと関連付けられる移動プロファイルおよび移動パラメータに従って移動する、上記で説明されるような研究室生成物輸送要素を対象とすることができる。
先の説明は、例示的な実施形態のみを提供し、本開示の範囲、適用性、または構成を限定することを目的としていない。むしろ、例示的な実施形態の先の説明は、1つ以上の例示的な実施形態を実装するための実現説明を当業者に提供するであろう。本発明の精神および範囲から逸脱することなく、種々の変更が要素の機能および配列に行われてもよいことが理解される。いくつかの実施形態が本明細書で説明され、種々の特徴が異なる実施形態に帰属する一方で、一実施形態に関して説明される特徴が、他の実施形態にも組み込まれてもよいことを理解されたい。しかしながら、同様に、本発明の他の実施形態が、任意の説明された実施形態の単一または複数の特徴を省略してもよいため、そのような特徴は、本発明の全ての実施形態に不可欠と見なされるべきではない。
実施形態の徹底的な理解を提供するように、具体的詳細が先の説明で挙げられる。しかしながら、これらの具体的詳細を伴わずに、実施形態が実践されてもよいことが、当業者によって理解されるであろう。例えば、本発明における回路、システム、ネットワーク、プロセス、および他の要素は、実施形態を無駄に曖昧にしないために、ブロック図の形態の中の構成要素として示されてもよい。他の場合において、周知の回路、プロセス、アルゴリズム、構造、および技法は、実施形態を曖昧にすることを回避するために、不必要な詳細を伴わずに示されてもよい。
また、個々の実施形態は、フローチャート、フロー図、データフロー図、構造図、またはブロック図として描写される、プロセスとして表されてもよいことが留意される。フローチャートは、動作を順次プロセスとして表してもよいが、動作の多くを、並行して、または同時に行うことができる。加えて、動作の順序が再編成されてもよい。プロセスは、その動作が完了したときに終了させられてもよいが、図で論議されていない、または示されていない、付加的なステップまたは動作を含んだ可能性もある。さらに、任意の具体的に説明されたプロセスにおける全ての動作が、全ての実施形態で起こるわけではない場合がある。プロセスは、方法、関数、手順、サブルーチン、サブプログラム等に対応してもよい。プロセスが関数に対応するとき、その終了は、呼び出す関数またはメイン関数への関数の復帰に対応する。
さらに、実施形態は、少なくとも部分的に、手動で、または自動的にのいずれかで実装されてもよい。手動または自動実装は、機械、ハードウェア、ソフトウェア、ファームウェア、ミドルウェア、マイクロコード、ハードウェア記述言語、またはそれらの任意の組み合わせの使用を通して、実行され、または少なくとも支援されてもよい。ソフトウェア、ファームウェア、ミドルウェア、またはマイクロコードで実装されたとき、必要なタスクを行うためのプログラムコードまたはコードセグメントが、機械可読媒体に記憶されてもよい。プロセッサが、必要なタスクを行ってもよい。
1つ以上の実施形態の詳細な説明が上記で挙げられているが、本発明の精神から異なることなく、種々の代替案、修正、および同等物が、当業者に明白となるであろう。また、明らかに不適切であるか、または別様に明示的に記述された場合を除いて、異なる実施形態の特徴、デバイス、および/または構成要素が、置換され、および/または組み合わされてよいことが想定されるはずである。したがって、上記の説明は、本発明の範囲を限定するものとして解釈されるべきではない。最後に、本発明の範囲から逸脱することなく、1つ以上の実施形態の1つ以上の要素が、1つ以上の他の実施形態の1つ以上の要素と組み合わされてもよい。

Claims (13)

  1. 研究室輸送システムのための研究室生成物輸送要素であって、該研究室生成物輸送要素は、
    駆動力を供給するエネルギー源であって、該エネルギー源は、エネルギー受容器を備え、該エネルギー受容器は、交流電磁場を吸収することが可能な少なくとも1つの誘導コイルを備える、エネルギー源と、
    制御信号を受信する少なくとも1つの信号受信機と、
    該少なくとも1つの受信機から得られる少なくとも1つの制御信号に応じた駆動信号を生成する制御ユニットと、
    少なくとも1つの移動デバイスであって、それを用いて、該研究室生成物輸送要素は、移送経路上を独立して移動することができる、少なくとも1つの移動デバイスと、
    該少なくとも1つの移動デバイスを該制御ユニットの該駆動信号に応じて駆動する少なくとも1つの駆動デバイスであって、該少なくとも1つの駆動デバイスは、該駆動力によって駆動される、少なくとも1つの駆動デバイスと、
    輸送されるべき研究室生成物を保持する少なくとも1つのホルダと、
    移送経路の幾何学形状と、該移送経路における受動方向付け特徴の所定の場所とを記憶するように構成されたメモリであって、該受動方向付け特徴は、該研究室生成物輸送要素が移動の方向を変更する場所を表す、メモリ
    を備え、
    該制御ユニットは、該少なくとも1つの信号受信機から得られた制御信号から駆動信号を生成するようにさらに構成されており、該制御信号は、目標を表し、該制御ユニットは、該記憶された移送経路幾何学形状を用いて、かつ、該方向付け特徴の該所定の場所を用いて、該研究室生成物輸送要素を目標まで導き、該生成された駆動信号は、該少なくとも1つの信号受信機から受信された該制御信号に対応し、該研究室生成物輸送要素の方向は、該受動方向付け特徴の該所定の場所において変更される、研究室生成物輸送要素。
  2. 前記少なくとも1つの信号受信機は、コイルを含む、請求項1に記載の研究室生成物輸送要素。
  3. 前記少なくとも1つのホルダは、円筒陥凹を備え、該円筒陥凹は、前記研究室生成物輸送要素の最上部にあり、開いており、少なくとも1つの陥凹は、少なくとも1つの側面開口部を有し、該少なくとも1つの側面開口部は、側面スリットの形態である、請求項1〜2のうちのいずれか一項に記載の研究室生成物輸送要素。
  4. 電流不良から保護される永久データメモリをさらに備える、請求項1〜3のうちのいずれか一項に記載の研究室生成物輸送要素。
  5. 位置検出器をさらに備え、該位置検出器は、覆われた経路から場所を決定する、請求項1〜4のうちのいずれか一項に記載の研究室生成物輸送要素。
  6. 請求項1〜5のうちのいずれか一項に記載の研究室生成物輸送要素用の移送経路配列であって、該移送経路配列は、
    1つの研究室生成物輸送要素またはいくつかの研究室生成物輸送要素の移動のための少なくとも1つの本質的に平滑な移送経路と、
    交流電磁場を生成するように構成された少なくとも1つの導電体であって、該少なくとも1つの導電体は、少なくとも1つの移送経路の中に、それの直下に、またはそれに隣接して統合されることにより、それを用いて生成される電磁場は、該移送経路上に位置する該研究室生成物輸送要素の誘導コイルに交流電圧を誘導する、少なくとも1つの導電体と、
    サンプルまたはサンプルコンテナを取り扱い、および/または検査するために適合された少なくとも1つの処理ステーションと、
    該少なくとも1つの導電体への該交流電圧の結合のための交流電圧源と、
    ランダムアクセス緩衝構造であって、該ランダムアクセス緩衝構造は、第1の停留レーンと、第2の停留レーンと、該第1の停留レーンと該第2の停留レーンとの間の輸送レーンとを備える、ランダムアクセス緩衝構造と
    を備える、移送経路配列。
  7. 前記移送経路は、接続可能な移送経路セグメントを備え、
    少なくとも1つの弾性コネクタは、隣接する接続可能な移送経路セグメントの間に配置されている、請求項6に記載の移送経路配列。
  8. 前記移送経路セグメントは、曲線状の移送経路セグメントと、直線状の移送経路セグメントとを備える、請求項7に記載の移送経路配列。
  9. 前記移送経路セグメントは、デッキプレートを備え、該デッキプレートは、1つ以上の下部構造によって支持されるように構成されている、請求項7〜8のうちのいずれか一項に記載の移送経路配列。
  10. 請求項6に記載の移送経路配列と、請求項1〜5のうちのいずれか一項に記載の少なくとも1つの研究室生成物輸送要素とを備える、研究室輸送システム。
  11. 少なくとも1つの処理ステーションは、研究室生成物輸送要素のエネルギー蓄積器のための充電ステーションを装備されている、請求項10に記載の研究室輸送システム。
  12. 請求項10に記載の研究室輸送システムの動作のための方法であって、前記研究室生成物輸送要素の前記誘導コイルは、前記移送経路配列の前記少なくとも1つの導電体によって生成される電磁交流場からエネルギーを得る、方法。
  13. 目標は、研究室生成物輸送要素に提供され、
    該研究室生成物輸送要素の前記制御ユニットは、該研究室生成物輸送要素のメモリに記憶された移送経路幾何学形状および該入力された目標を使用することによって、前記駆動デバイス用の駆動信号を生成し、
    該駆動デバイスは、該研究室生成物輸送要素を該目標まで移動させるために、そのように生成された該駆動信号に応じて該研究室生成物輸送要素の移動デバイスを駆動し、
    該研究室生成物輸送要素は、該記憶された移送経路幾何学形状を用いて該目標まで自動的にナビゲートすることができる、請求項12に記載の方法。
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