KR20150068395A - 스트립 오프 기능을 갖는 슈트 장치 - Google Patents

스트립 오프 기능을 갖는 슈트 장치 Download PDF

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베크만 컬터, 인코포레이티드
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Abstract

본 발명의 실시예들은 릴리스된 물체들이 용기 안에 수집되도록 그리퍼 유닛에 의해 릴리스되는 시험관, 캡 등과 같은 물체들을 위한 요소를 포함하는 슈트 장치를 위한 시스템 및 방법들을 제공한다. 요소는 그리퍼 유닛에서 복수의 그리퍼 핑거가 통과하는 복수의 슬롯을 포함할 수 있다. 복수의 그리퍼 핑거가 물체를 릴리스하는 요소는 물체를 저지하도록 구성될 수 있다.

Description

스트립 오프 기능을 갖는 슈트 장치{CHUTE ARRANGEMENT WITH STRIP-OFF FEATURE}
본 출원은 2013년 3월 15일에 출원되고 발명의 명칭이 "검체 그리퍼(Specimen Gripper)"인 미국 특허 가출원 제61/790,446호에 대하여 우선권을 주장한다. 본 출원은 2012년 10월 16일에 출원되고 발명의 명칭이 "검체 그리퍼"인 미국 특허 가출원 제61/714,656호에 대하여 추가로 우선권을 주장한다. 이 모든 출원들은 본 명세서에서 모든 목적에 대하여 그것들의 전체적으로 참조로서 포함된다.
종래의 의학 검사실 시스템은, 환자 샘플들을 처리하기 위한 다수의 컴포넌트를 포함하는데, 일부는 자동으로 처리되고 일부는 수동 조작이 필요하다. 오늘날 검사실 시스템은 자동화된 컴포넌트들 덕분에 더 효율적으로 되었다. 그러나, 아직 샘플을 분석하는 데 걸리는 시간, 사람의 개입에 대한 의존성, 및 그와 같은 시스템을 수용하는 데 필요한 공간을 감소시키기 위하여 자동화될 수 있는 의학 검사실 시스템의 여러 컴포넌트들이 있다.
검사실 시스템의 일부 자동화된 컴포넌트들은 로봇 아암 및 검체 그리퍼를 포함한다. 검사실 시스템의 종래의 로봇 아암은 x, y, 또는 z 방향으로 이동 가능할 수 있다. 그것은 그리퍼 핑거들을 갖는 검체 그리퍼를 수반할 수 있다. 검체 그리퍼는 샘플 튜브 또는 원심분리기 버킷과 같은 물체들을 잡아서 운반할 수 있다. 검체 그리퍼 및 로봇 아암은 또한 폐기 물체들을 폐기물 용기 안으로 버리기 위하여 그것들을 잡아서 운반하는 데 이용될 수 있다. 그러나, 일부 경우에, 검체 그리퍼가 폐기 물체를 폐기물 용기 안으로 릴리스할 때, 폐기 물체가 검체 그리퍼에 달라붙어 검체 그리퍼에서 분리되지 않을 수 있다. 예를 들어, 폐기 물체의 외부 표면 상에 (예를 들어, 이전 검체복제 프로세스에서 온) 오염물이 있을 수 있어서 물체가 그리퍼 핑거들에 달라붙게 할 수 있다. 다른 예에서, 폐기 물체 상의 라벨이 떨어져 버리거나 라벨에서 나온 접착제가 폐기물 처분 프로세스 동안 물체로 하여금 그리퍼 핑거들에 달라붙게 할 수 있다. 그러한 경우에, 그리퍼에서 폐기 물체를 분리하기 위하여 사람의 개입이 요구될 수 있다. 이로 인해 프로세싱이 지연되고 사람이 문제를 해결할 것을 요구한다. 게다가, 이 프로세스에서, 오염물이 그리퍼 핑거들을 통해 한 폐기 물체에서 다른 것으로 옮겨져서, 오염물을 확산시킬 확률을 추가로 증가시킬 수 있다.
본 발명의 실시예들은 개별적으로 그리고 집합적으로 이들 및 다른 문제들을 다루고 있다.
본 발명의 실시예들은 시험관, 캡 등과 같은 물체들을 위한 스트립 오프 기능을 포함하는 슈트 장치(chute arrangement)를 위한 시스템 및 방법들에 관한 것이다. 물체들이 로봇 그리퍼에 의해 릴리스되면, 릴리스된 물체들은 폐기물 용기 안에 수집될 수 있다.
일 실시예는 그리퍼 유닛에 의해 잡힌 물체를 릴리스하는 데 유용한 요소에 관한 것으로, 상기 그리퍼 유닛은 물체를 잡기 위한 복수의 그리퍼 핑거를 포함한다. 상기 요소는 관상 본체(tubular body)를 포함하고, 관상 본체는 제1 단부 및 제2 단부를 갖는 관상 본체의 길이를 따라 연장되는 중앙의 축방향 보어(axial bore)를 포함한다. 관상 본체는 제1 단부를 통해 중앙의 축방향 보어 안으로 물체의 적어도 일부분을 수용하도록 구성되고, 제1 단부는 중앙의 축방향 보어의 축에 평행하고 제1 단부에서 개방된 복수의 슬롯을 포함하고, 복수의 슬롯은 그리퍼 유닛의 복수의 그리퍼 핑거의 부분들을 수용하도록 위치된다. 복수의 그리퍼 핑거가 물체를 릴리스하기 위하여 복수의 슬롯을 통해 빠져나오는 동안 관상 본체는 물체를 저지하도록 구성된다.
일 실시예는 물체를 인도하기 위한 슈트 장치에 관한 것이다. 슈트 장치는 요소, 어댑터 유닛 및 하부 슈트를 포함한다. 요소는 중앙의 축방향 보어, 제1 단부 및 제1 단부의 반대 방향에 있는 제2 단부를 포함하는 관상 본체를 포함하고, 제1 단부는 중앙의 축방향 보어의 종방향의 축에 평행한 복수의 슬롯을 포함한다. 하부 슈트는 어댑터 유닛을 통해 요소에 연결되고, 어댑터 유닛의 일 단부는 요소의 제2 단부에 연결되고 어댑터 유닛의 다른 단부는 하부 슈트에 연결된다.
다른 실시예는 슈트 장치를 통해 물체를 릴리스하는 방법에 관한 것이다. 상기 방법은 그리퍼 유닛의 복수의 그리퍼 핑거를 이용하여 물체를 잡는 단계 및 그리퍼 유닛을 이용하여 물체를 슈트 장치 안으로 삽입하는 단계를 포함한다. 슈트 장치는 중앙의 축방향 보어, 제1 단부 및 제2 단부를 포함하는 요소 본체를 포함하는 요소를 포함하고, 제1 단부는 복수의 슬롯을 포함한다. 상기 방법은 물체가 슈트 장치의 요소 내부에 있는 동안 그리퍼 핑거들을 복수의 슬롯을 통해 밖으로 펼치게 함으로써 복수의 그리퍼 핑거에 의해 물체를 릴리스하는 단계를 추가로 포함한다.
본 기술의 여러 실시예들이 아래에 더 자세히 설명된다.
상이한 실시예들의 특징 및 장점을 더 이해하는 것은 다음의 도면들을 참조하여 실현될 수 있다.
도 1은 x, y 및 z 세 방향으로 독립적으로 이동 가능한 직교좌표 또는 갠트리 로봇의 예를 도시한다.
도 2a는 검체 용기를 잡도록 동작 가능한 일반적인 그리퍼 유닛을 도시한다.
도 2b는 캡을 위한 스트립 오프 요소로서 사용될 수 있는 종래 기술의 로봇 그리퍼를 도시한다.
도 3은 검사실에서 활용될 수 있는 시스템의 블록 다이어그램을 도시한다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에서 슈트 장치를 포함하는 예시적인 시스템의 특정 요소들을 도시한다.
도 5a 및 도 5b는 본 발명의 일 실시예에서 요소를 포함하는 상부 슈트의 확대도를 도시한다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에서 정사각형 프로파일을 갖는 상부 슈트 장치를 도시한다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에서 슈트 장치 배치의 확대도를 도시한다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에에서 예시적인 검체 아웃풋 시스템의 개관을 도시한다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에서 슈트 장치를 통해 물체를 릴리스하는 방법을 위한 플로 차트를 도시한다.
도 10은 예시적인 컴퓨터 장치의 블록 다이어그램을 도시한다.
샘플 튜브와 같은 검체 용기들을 이용하여 의학 분석을 위한 검체들을 담을 수 있다. 그러한 검체들의 예는 혈액, 혈청, 겔, 혈장 등을 포함한다. 검체가 처리된 이후 또는 검체 용기의 보관 기간이 지난 후에, 검체 용기는 버려질 필요가 있을 수 있다. 폐기 검체 용기들을 폐기물 용기 안에 버리기 위하여 그것들을 잡아서 운반하는 데 로봇 그리퍼 유닛들이 이용될 수 있다. 그러나, 일부 경우에, 그리퍼 유닛이 검체 용기를 폐기물 용기 안으로 릴리스할 때, 검체 용기가 그리퍼 유닛에 달라붙어서 자동으로 릴리스되지 않을 수 있다. 예를 들어, 검체 용기의 외부 표면이 오염물, 검체 용기에 붙은 라벨에서 나온 접착제 등으로 인해 끈적할 수 있다. 그러한 경우에, 프로세싱 지연을 최소화하기 위하여 검체 용기를 분리하도록 사람의 개입이 요구될 수 있다. 게다가, 오염물은 그리퍼 핑거들을 통해 한 검체 용기에서 다른 것으로 옮겨져서, 오염물을 더 확산시킬 수 있다.
본 발명의 실시예들은 릴리스된 물체들이 용기 안에 수집될 수 있도록 그리퍼 유닛에 의해 릴리스되는 시험관, 캡 등과 같은 물체들을 위한 요소를 포함하는 슈트 장치를 위한 시스템 및 방법들을 제공한다. 실시예들은 용기 안에 수집될 필요가 있는 어떠한 물체들, 예컨대 검체 용기, 보관될 필요가 없는 2차 튜브, 캡, 모세관 폐기물, 피펫 폐기물 등에 이용될 수 있다.
본 발명의 실시예들에서, 복수의 그리퍼 핑거 중 적어도 하나의 그리퍼 핑거는 끈적한 물체에서 분리(예를 들어, 스트립 오프)되어 상기 적어도 하나의 그리퍼 핑거가 물체에 달라붙지 않고 물체가 그리퍼 핑거에서 릴리스되도록 할 수 있다. 요소가 그리퍼 핑거들이 물체를 릴리스할 때 물체를 저지(제지)하도록 물체를 둘러싸는 데 이용될 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 요소는 제1 단부 및 제2 단부를 포함하는 속이 빈 관상 본체를 포함할 수 있다. 본체의 제1 단부는 요소의 본체에 의해 둘러싸인 물체를 잡는 복수의 그리퍼 핑거를 인에이블하여 복수의 슬롯을 통해 물체에서 스트립 오프하도록 복수의 슬롯을 포함할 수 있다. 요소의 본체는 정사각형 프로파일, 원통형 프로파일 또는 버려질 필요가 있는 물체, 예를 들어, 검체 용기, 캡 등을 수용할 수 있는 임의의 적합한 프로파일을 가질 수 있다. 본체의 제1 단부는 개방되어 있고 복수의 슬롯의 각 슬롯의 개방된 단부와 통합될 수 있다. 일부 실시예에서, 본체의 제2 단부는 다른 디바이스 또는 유닛에 연결될 수 있다. 요소는 또한 검체 용기를 한 용기를 향하도록 하기 위한 슈트로서 동작할 수 있다. 본 발명의 실시예들에서, 용어 "스트리핑 요소", "스트립 오프 요소" 및 "상부 슈트"는 서로 교환하여 사용될 수 있다.
"중앙의 축방향 보어"는 본체의 축을 따라 개구부를 포함할 수 있다. 중앙의 축방향 보어는 임의의 적합한 형상을 갖는 본체에 의해 정의될 수 있고 임의의 적합한 길이의 것일 수 있다. 예를 들어, 중앙의 축방향 보어를 정의하는 본체의 부피는 임의의 적합한 프로파일(정사각형, 원통형 등)을 갖는 물체의 부피보다 약간 더 클 수 있고, 길이는 물체보다 약간 더 길 수 있다.
본 발명의 일 실시예에서, 중앙의 축방향 보어를 포함하는 요소 본체는 물체, 예를 들어, 검체 용기를 중앙의 축방향 보어 안에서 둘러싸도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 검체 용기가 샘플 튜브인 경우, 보어의 직경은 보어 내에 복수의 그리퍼 핑거에 의해 잡힌 샘플 튜브를 수용할 정도로 충분히 클 수 있다. 본 발명의 실시예들에서, 중앙의 축방향 보어는 정사각형 형태를 포함하는 임의의 속이 빈 원통형 형상을 포함할 수 있다.
"슬롯"은 좁은 개방부를 포함할 수 있다. 슬롯은 임의의 적합한 길이를 가질 수 있다. 일부 실시예에서, 슬롯은 그리퍼 핑거 또는 그리퍼 핑거에 부착된 조(jaw)보다 약간 더 넓도록 크기가 정해질 수 있다. 슬롯은 또한 직사각형을 포함하는 임의의 적합한 형상을 가질 수 있다. 일 실시예에서, 슬롯은 요소 본체의 축에 평행하게 축방향으로 길게, 배열될 수 있고 요소의 제1 단부에서 개방되어 있을 수 있다.
본 발명의 실시예들에서, 복수의 슬롯이 요소의 본체에 통합될 수 있다. 복수의 슬롯에서 슬롯의 개수는 요소의 본체에 의해 둘러싸인 물체를 잡는 그리퍼 핑거들의 개수와 동일할 수 있다. 복수의 그리퍼 핑거에서 각각의 그리퍼 핑거가 슬롯을 통해 물체를 잡도록 하기 위하여 복수의 슬롯에서 2, 3, 4 또는 적합한 개수의 슬롯이 있을 수 있다. 일 실시예에서, 복수의 슬롯은 적어도 2 개의 슬롯을 포함한다. 일 실시예에서, 복수의 슬롯은 정확히 4 개의 슬롯을 포함한다. 복수의 슬롯(예를 들어, 4 개의 슬롯)은 각각 요소의 본체의 길이보다 작은 길이 및 그리퍼 핑거가 용이하게 슬롯을 드나들도록 충분히 큰 너비를 갖는 직사각형 형상을 가질 수 있다. 일 실시예에서, 요소의 길이는 5 인치일 수 있는 반면, 복수의 슬롯에서 각 슬롯의 길이는 3 인치일 수 있고, 각 슬롯의 너비는 약 1/2 인치와 동일하거나 작을 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 그리퍼 유닛은 복수의 그리퍼 핑거를 이용하여 물체를 잡을 수 있다. 복수의 그리퍼 핑거는 2 이상(예를 들어, 3, 4 또는 임의의 적절한 수)의 그리퍼 핑거를 포함할 수 있다. 선호하는 실시예에서, 복수의 그리퍼 핑거는 4 개의 그리퍼 핑거를 포함한다. 각 그리퍼 핑거는 하나 이상의 다른 그리퍼 핑거와 협동으로 샘플 튜브와 같은 물체를 잡을 수 있는 기다란 구조의 형태를 취할 수 있다. 일부 실시예에서, 예시적인 그리퍼 핑거는 직사각형, 축 방향 및/또는 종방향의, 미리 결정된 두께(예를 들어, 1/4 인치 이상) 및 길이(예를 들어, 3 인치 이상)를 갖는 단면을 가질 수 있다. 적절한 그리퍼 핑거는 뻣뻣할 수 있거나 하나 이상의 피봇운동 영역을 가질 수 있다.
일부 실시예에서, 조가 그리퍼 핑거의 한쪽 단부(그리핑 단부)에 연결되어 물체를 잡는 것을 도울 수 있다. 그리퍼 핑거의 다른 쪽 단부는 다른 그리퍼 핑거들과 함께 물체를 잡기 위하여 그리퍼 핑거들을 제어하도록 동작할 수 있는 조립체 또는 메커니즘에 연결될 수 있다.
그리퍼 유닛은 환자 샘플들을 처리하기 위한 의학 검사실 시스템에서 이용될 수 있다. 일부 실시예에서, 그리퍼 유닛은 로봇 아암에 연결될 수 있다. 로봇 아암은 검사실 시스템의 다양한 영역, 예컨대 인풋, 분배, 원심분리기, 디캡퍼, 검체복제(aliquotter), 아웃풋, 분류, 리캡핑(recapping), 및 2차 튜브 리프트 영역에서 검체 용기들을 운반하는 데 사용될 수 있다. 일부 실시예에서, 로봇 아암은 그리퍼 유닛을 이용하여 검체 캐리어에서 폐기 검체 용기들을 들어올려 그것들을 폐기물 용기 안으로 버리는 데 이용될 수 있다.
로봇 아암 아키텍처는 주어진 임무에 따라 복잡도가 상이할 수 있다. 도 1은 x, y 및 z 세 방향으로 독립적으로 이동 가능한 직교좌표 또는 갠트리 로봇(1000)의 예를 도시한다. 도 1에 도시된 갠트리 로봇(1000)은 위 아래로 이동할 수 있는 단순한 로봇 아암(1002)을 보여준다. 더 복잡한 로봇 아암은, 예를 들어, 선택적 명령에 따르는 조립 로봇 아암(Selective Compliant Assembly Robot Arm: SCARA) 또는 다관절 아암을 갖는 관절형 로봇 아암을 포함할 수 있다.
본 발명의 일부 실시예들에서, 그리퍼 유닛(1004)은 로봇 아암(1002)에 연결될 수 있다. 로봇 아암(1002)은 1000A, 1000B 및 1000C로 나타낸 직교하는 세 방향에서 독립적으로 이동하도록 구성된 갠트리 로봇(1000)의 일부일 수 있다. 그리퍼 유닛(1004)이 로봇 아암(1002)에 의해 운반될 때, 그리퍼 유닛(1004)은 그리퍼 유닛(1004)에 의해 잡혀 있는 검체 용기(1006)를 운반할 수 있다.
그리퍼 유닛(1004)은 검체 용기(1006)를 잡도록 바디(1012)에 연결된 둘 이상의 이동 가능한 그리퍼 핑거(1008, 1010)를 가질 수 있다. 예를 들어, 그리퍼 핑거(1008, 1010)는 검체 용기(1006)가 그리퍼 핑거(1008, 1010) 사이에서 고정된 상태로 잡힐 때까지 검체 용기(1006)를 향해 안쪽으로 이동할 수 있다. 그리퍼 핑거(1008, 1010)는 또한 바깥쪽으로 벌려 검체 용기(1006)를 릴리스하도록 구성될 수 있다. 로봇 아암(1002)은 검사실 자동화 시스템의 일부일 수 있고, 이는 도 3을 참조하여 추가로 설명된다.
도 2a는 검체 용기를 잡도록 동작 가능한 일반적인 그리퍼 유닛을 도시한다.
일반적으로, 그리퍼 유닛(1050)은 그리퍼 핑거(1052)들을 이용하여 검체 용기(1054)를 잡아서 검체 용기(1054)를 폐기물 용기 안으로 버리도록 동작할 수 있다. 검체 용기(1054)는 환자 샘플들을 담은 시험관일 수 있다. 정상적인 조건 아래서, 그리퍼 유닛(1050)은 그리퍼 핑거(1052)들을 벌림으로써 검체 용기(1054)를 릴리스할 수 있다. 그러나, 일부 경우에, 물질(1056)이 검체 용기(1054)의 외부 표면에 달라붙을 수 있다. 물질(1056)은 검체복제에서 나온 오염물 또는 검체 용기(1054)의 표면 상에 붙은 라벨에서 나온 접착제로 인해 묻을 수 있다. 물질(1056)의 존재로 인해, 그리퍼 핑거(1052)들은 검체 용기(1054)를 버리는 프로세스 동안 검체 용기(1054)에 달라붙을 수 있다. 결과적으로, 그리퍼 유닛(1050)이 검체 용기(1054)를 릴리스하기 위하여 그것들의 그리퍼 핑거(1052)들을 벌리면, 검체 용기(1054)가 그리퍼 핑거에 부착되어 있기 때문에 그것은 매달려 있을 수 있다. 달라붙은 검체 용기(1054)를 분리하는 데 사람의 개입이 요구되기 때문에 이는 검체 용기들을 버리는 프로세싱 시간을 증가시킬 수 있다. 추가로, 오염물은 그리퍼 핑거(1052)들에 의해 다른 검체 용기들에 옮겨질 수 있어서, 오염물을 추가로 확산시킬 수 있다.
도 2b는 캡을 위한 스트립 오프 요소로서 사용될 수 있는 종래 기술의 로봇 그리퍼(1060)를 도시한다.
로봇 그리퍼(1060)는 그리퍼 핑거(1064)들을 이용하는 캡들에 대한 스트립 오프 요소(1062)를 포함한다. 유사한 로봇 그리퍼가 샘플 튜브와 같은 검체 용기들에서 캡을 디캡핑 또는 분리하기 위한 디캡퍼로서 베크만 오토메이트(Beckman Automate)™ 2500 시리즈에서 사용된다. 그와 같은 시스템에서, 샘플 튜브 상에 오염물이 있는 경우, 오염물은 스트립 오프 요소의 본체(1060)(예를 들어, 원통)로 옮겨질 수 있다. 스트립 오프 요소(1062)가 로봇 그리퍼(1060)의 본체에 부착되기 때문에, 그것은 쉽게 청소되지 않을 수 있고 오염물은 다른 검체 용기들로 옮겨질 수 있다. 로봇 그리퍼의 본체 상의 스트립 오프 요소(1062)의 존재는 또한 무엇이 잡혀 있는지 알아보기 더 어렵게 만든다.
본 발명의 실시예들은 그리퍼 유닛에서 분리되는, 그럼으로써, 청소 등을 위해 쉽게 교체 또는 분리될 수 있는 요소를 제공한다. 요소는 폐기물 용기 바로 위에 장착되어 오염물이 자동화 시스템의 다른 컴포넌트들로 옮겨지지 않도록 할 수 있는 슈트 장치의 일부일 수 있다. 실시예들은 용기에 수집될 필요가 있는 임의의 물체, 예컨대 의학 검사실 시스템의 다양한 모듈(예를 들어, 디캡퍼 및 리캡퍼 모듈, 혈청 지표 모듈, 검체복제 모듈)에서 사용된 버려지는 검체 샘플들(예를 들어, 폐기물 튜브들), 보관될 필요 없는 2차 튜브들, 모세관 폐기물, 피펫 팁 폐기물 또는 시험관 캡 폐기물을 위하여 사용될 수 있다.
도 3은 의학 검사실에서 활용될 수 있는 시스템(1100)의 블록 다이어그램을 도시한다. 시스템(1100)은 샘플들(예를 들어, 혈청, 혈장, 겔, 농축 적혈구 등)을 처리하기 위하여 검사실 자동화 시스템(1104)을 이용할 수 있는 작업자(1102)를 포함할 수 있다. 예시적인 실시예에서, 검사실 자동화 시스템(1104)은 로봇 아암(1002), 프로세싱 유닛(1106), 그리퍼 유닛(1114) 및 슈트 장치(1122)를 포함한다. 그러나, 다수의 다른 유닛들(도시되지 않음)이 검사실 자동화 시스템(1104)에 의해 활용될 수 있다. 예를 들어, 검사실 자동화 시스템(1104)은 발명의 일부 실시예들에서 인풋 모듈, 분배 영역, 원심분리기, 디캡퍼, 혈청 지표 측정 디바이스, 검체복제 및 아웃풋/분류기를 포함할 수 있다. 로봇 아암(1002)은 갠트리 로봇(1000)의 일부일 수 있다. 그리퍼 유닛(1114)은 프로세싱 유닛(1106)과 통신하도록 구성될 수 있다.
프로세서(1108)는 다양한 실시예들에서 방법, 프로세스, 또는 동작들을 구현하기 위하여 명령어들 또는 코드를 실행하도록 구성될 수 있다. 일부 실시예에서, 프로세서는 마이크로프로세서, 디지털 신호 프로세서, 그래픽 프로세서, 코프로세서 등과 같은 기타 적합한 프로세싱 요소들(도시되지 않음)을 포함할 수 있다.
메모리(1110)는 내부 또는 외부(예를 들어, 클라우드 기반 데이터 저장)에서 프로세서(1108)에 연결될 수 있고, 예를 들어, 버퍼 메모리, RAM, DRAM, ROM, 플래쉬, 또는 그밖에 다른 적절한 메모리 디바이스와 같은 휘발성 및/또는 비휘발성 메모리의 임의의 조합을 포함할 수 있다. 일부 실시예에서, 메모리(1110)는 컴퓨터 판독 가능 매체(CRM)의 형태일 수 있고, 본 명세서에서 설명한 방법들을 구현하기 위하여 프로세서(1108)에 의해 실행 가능한 코드를 포함할 수 있다. 일부 실시예에서, 프로세서(1108)는 도 9를 참조하여 설명한 바와 같이 컴퓨터 시스템의 일부일 수 있다.
메모리(1110)는 또한 다른 정보를 저장할 수 있다. 그와 같은 정보는 폐기물 용기 안에 수집될 수 있는 다양한 검체 용기들의 유형 및 크기를 포함할 수 있다. 메모리(1110)는 또한 슈트 장치(1122)를 통해 폐기물 용기 안으로 떨어지는 검체 용기들의 카운트에 관련된 정보를 저장할 수 있다.
검사실 자동화 시스템(1104)은 그리퍼 유닛(1114)을 이용하여 검체 용기(예를 들어, 샘플 튜브)를 잡도록 로봇 아암(1002)을 활용할 수 있다. 그리퍼 유닛(1114)은 바디(1116) 및 바디(1116)에 연결된 그리퍼 핑거(1118)들을 포함할 수 있다. 그리퍼 유닛(1114)은 또한 의도한 기능을 그리퍼 유닛이 수행할 수 있도록 하는 다른 유닛을 포함 또는 이와 접속할 수 있다는 것을 이해할 것이다.
일 실시예에서, 그리퍼 핑거(1118)들은 바디(1116)에 연결된다. 바디(1116)는 지지 구조 또는 하우징의 형태일 수 있다. 정사각형 또는 직사각형 수직 또는 수평 단면을 포함하는 임의의 적절한 형상을 가질 수 있다. 그리퍼 핑거(1118)들은 바디(1116)에 대하여 이동 가능할 수 있다. 일 실시예에서, 바디(1116)는 하나 이상의 장착 구조물을 포함하여 그리퍼 핑거(1118)들이 하나 이상의 장착 구조물에 연결되도록 할 수 있다. 그것은 그리퍼 유닛이 기능하도록 하는 잘 알려진 컴포넌트들(예를 들어, 기어, 솔레노이드 등)을 또한 포함할 수 있다. 바디(1116)는 금속 또는 플라스틱을 포함하는 임의의 적합한 재료로 만들어질 수 있다.
일 실시예에서, 슈트 장치(1122)는 스트립 오프 기능을 구현하는 요소의 형태일 수 있는 상부 슈트(1124) 및 상부 슈트(1124)에 연결된 하부 슈트(1126)를 포함할 수 있다. 일부 실시예에서, 상부 슈트(1124)는 호환성 또는 높이 조정을 위한 어댑터 또는 스페이서 유닛을 이용하여 하부 슈트(1126)에 연결될 수 있다. 일부 실시예에서, 슈트 장치(1122)를 통과해 떨어지는 물체를 검출하도록 동작할 수 있는 센서 유닛이 슈트 장치(1122)에 통신적으로 연결될 수 있다.
본 발명의 실시예들에서, 로봇 아암(1002)은 그리퍼 유닛(114)을 이용하여 검체 캐리어(예를 들어, 튜브 랙)에서 검체 용기(예를 들어, 샘플 튜브)를 잡아서 슈트 장치(1122)를 통해 폐기물 용기 안으로 떨어뜨리도록 동작할 수 있다. 이것은 도 4를 참조하여 추가로 설명된다.
도 4는 일 실시예에서 슈트 장치를 포함하는 예시적인 시스템(3000)의 특정 요소들을 도시한다.
예시적인 시스템(3000)은 그리퍼 핑거(3004)들을 포함하는 그리퍼 유닛(3002)에 연결된 로봇 아암(1002)을 포함할 수 있다. 그리퍼 유닛(3002)은 폐기물 튜브와 같은 검체 용기들을 잡을 수 있고, 그리퍼 핑거(3004)들은 자동으로 검체 용기들을 폐기물 빈(waste bin)(3016) 안으로 버릴 수 있다. 본 발명의 일 실시예에서, 슈트 장치(3012)는 요소의 형태인 상부 슈트(3006) 및 선택적인 어댑터 유닛(3008)을 통해 상부 슈트(3006)에 연결된 하부 슈트(3010)를 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 그리퍼 유닛(3002)은 프로세싱 유닛(1106)에 통신적으로 연결될 수 있다. 프로세싱 유닛(1106)은 메모리(1110)에 저장된 코드를 이용하여 그리퍼 유닛(3002)을 제어할 수 있다.
일부 실시예에서, 초음파 센서 유닛(3018)은 슈트 장치(3012)에 근접할 수 있고, 이는 도 4에 도시된 바와 같다. 일부 실시예에서, 초음파 센서 유닛(3018)은 초음파 신호를 전송하고 검출하기 위한 송수신기로서 구성될 수 있다. 초음파 센서 유닛(3018)은 음파를 생성하고 표면에서 반사되고 초음파 센서 유닛(3018)에 의해 수신된 음파들을 평가하도록 구성될 수 있다. 일부 실시예에서, 초음파 센서 유닛(3018)은 하부 슈트(3010)의 측면 구멍을 통해 신호를 송신함으로써 슈트 장치(3012)를 통과하는 물체, 예를 들어, 검체 용기(3014)를 검출하도록 구성될 수 있다. 일부 실시예에서, 슈트 장치(3012)를 통해 떨어지는 물체를 검출하는 것은 폐기물 빈(3016) 안에 수집될 수 있는 물체들(예를 들어, 튜브, 캡 등)의 개수를 카운트하는 데 이용될 수 있다. 초음파 센서 유닛(3018)의 동작은, 발명의 명칭이 "용기 충전 높이 검출"이고, 루카스 베어든(Lukas Bearden), 안드레아스 도너 램(Andreas Donner-Rehm) 및 마틴 뮐러(
Figure pct00001
)에 의해 본 출원과 동일한 날짜에 출원되고, 공동 계류중인 미국 특허 출원 제 _______________ (대리인 관리번호 87904-883226)에 더 자세히 설명되어 있고, 상기 출원의 내용이 모든 목적에서 전체적으로 참조로서 포함된다.
그리퍼 유닛(3002)은 그리퍼 핑거(3004)들을 이용하여 검체 용기(3014)를 잡도록 구성될 수 있다. 본 발명의 실시예들에서, 검체 용기(3014)가 그리퍼 핑거(3004)들에 의해 릴리스되면, 슈트 장치(3012)는 검체 용기(3014)가 폐기물 빈(3016) 안으로 향하도록 돕는다. 슈트 장치(3012)는 잡히지 않은 물체들이 중력에 의해 슈트를 통해 떨어지도록 구성될 수 있다. 검체 용기(3014)가 끈적이지 않는 경우(즉, 물질(1056) 없음), 그리퍼 핑거(3004)들에 의해 릴리스되면 검체 용기(3014)는 폐기물 빈(3016) 안으로 떨어질 수 있다. 그러나, 위에서 설명한 바와 같이, 검체 용기(3014)가 그리퍼 핑거(3004)들에 달라붙을 수 있다. 본 발명의 실시예들에서, 상부 슈트(3006)는 요소일 수 있고 그리퍼 핑거(3004)들이 검체 용기(3014)를 릴리스하기 위하여 밖으로 이동할 때 그리퍼 핑거(3004)들에서 검체 용기(3014)를 분리할 수 있다. 상부 슈트(3006)는, 그리퍼 핑거(3004)들이 검체 용기(3014)에서 멀어지게 밖으로 이동할 때 검체 용기(3014)가 그리퍼 핑거(3004)들과 함께 이동하는 것을 저지할 수 있다. 이는 검체 용기(3014)가 그리퍼 핑거(3004)들에서 분리되어 그것이 슈트 장치(3012)를 아래로 통과할 수 있도록 한다.
어댑터 유닛(3008)은 플랫폼 상에 슈트 장치(3012)를 장착하기 위한 높이 조정을 제공하는 스페이서 유닛으로서 구성될 수 있다. 어댑터 유닛(3008)의 일 단부는 상부 슈트(3006)에 연결될 수 있고 어댑터 유닛(3008)의 다른 단부는 하부 슈트(3010)에 연결될 수 있다. 어댑터 유닛(3008)은 상부 슈트(3006)와 조합하여, 검체 용기(3014)의 일부가 슈트 너머로 그리퍼 핑거(3004)들에 닿을 수 없도록 검체 용기(3014)의 길이와 동일하거나 더 긴 길이를 갖도록 구성될 수 있다. 검체 용기(3014)가 그리퍼 핑거(3004)들에서 릴리스되기 전에 검체 용기(3014)의 캡이 부분적으로 또는 전체적으로 검체 용기(3014)에서 분리되는 경우, 잠재적으로 샘플 검체(예를 들어, 유체)가 튀는 것이 상부 슈트(3006) 및/또는 어댑터 유닛(3008)에 의해 제한될 수 있다. 슈트 장치(3012)는 검체 용기가 그리퍼 유닛(3002)에 잡혀 있을 때 떨어지는 검체 용기를 검출하기 위해 사용되는 음향, 빛, 또는 다른 신호를 검체 용기가 가로막지 않도록, 임의의 적합한 길이의 검체 용기들을 수용 가능할 수 있다. 일 실시예에서, 상부 슈트(3006)와 어댑터 유닛(3008)의 결합 길이를 조정하여, 슈트 장치(3012)를 통과하도록 의도되는 상이한 물체들의 길이를 수용할 수 있다.
하부 슈트(3010)는 다수의 기능을 제공하도록 구성될 수 있다. 하부 슈트(3010)는 슈트 장치(3012)에 지지 또는 안정성을 제공하도록 플랫폼 상에 장착하기 위한 메커니즘을 포함할 수 있다. 예를 들어, 하부 슈트(3010)의 일 단부는 플랫폼 상에 장착하기 위한 장착 탭들을 포함할 수 있고 하부 슈트(3010)의 다른 단부는 어댑터 유닛(3008)에 연결되거나 직접 상부 슈트(3006)에 연결될 수 있다. 일 실시예에서, 하부 슈트(3010)는 초음파 센서 유닛(3018)에 근접하여 초음파 센서 유닛(3018)이 하부 슈트(3010)를 통과하는 떨어지는 물체를 검출할 수 있도록 구성될 수 있다. 예를 들어, 하부 슈트(3010) 상의 개구부는 초음파 센서 유닛(3018)의 가시선(line of sight)에 있어서 초음파 센서 유닛(3018)에 의해 전송된 초음파 신호가 하부 슈트(3010)를 통과하는 물체의 표면에서 반사되어 초음파 센서 유닛(3018)으로 되돌아가도록 할 수 있다. 초음파 센서 유닛(3018)은 프로세싱 유닛(1106)에 통신적으로 연결되어 떨어지는 물체들의 카운트가 메모리(1110)에 저장 및/또는 업데이트될 수 있도록 할 수 있다. 초음파 센서 유닛(3018)이 도시되고 설명되지만 광학 센서 유닛 및 모션 검출기와 같은 다른 유형의 센서 유닛들이 본 발명의 다른 실시예들에서 이용될 수 있다.
도 4에서, 하부 슈트(3010)의 크기는 상부 슈트(3006)보다 더 넓다. 하부 슈트(3010)의 증가된 크기는, 초음파 센서 유닛(3018)과 협력하여, 떨어지는 물체들을 검출하는 기능을 제공할 수 있다. 그러나, 주의할 점은 하부 슈트(3010)는 어댑터 유닛(3008)을 이용하여 또는 이용하지 않고 상부 슈트(3006)와 접속할 수 있는 한 어떠한 적합한 설계도 가질 수 있다는 것이다.
본 발명의 실시예들에서, 상부 슈트(3006)는 폐기물 튜브(3014)가 그리퍼 핑거(3004)들에서 스트립 오프되도록 하고, 이는 도 5a 및 도 5b를 참조하여 추가로 설명되는 바와 같다.
도 5a 및 도 5b는 요소 형태인 상부 슈트의 확대된 사시도이다.
도 5a에 도시된 바와 같이, 상부 슈트(3006)는 복수의 슬롯(3102)을 포함한다. 일 실시예에서, 복수의 슬롯은 각각 상부 슈트(3006)의 종방향 축에 평행하다. 본 발명의 실시예들에서, 그리퍼 핑거(3004)들은 일반적으로 그리퍼 핑거(3004)들 중 적어도 2 개에 의해 잡힌 검체 용기(3014)를 적어도 부분적으로 삽입하기 위하여 위에서부터 복수의 슬롯(3102)으로 들어갈 수 있다. 일 실시예에서, 그리퍼 핑거(3004)들은 잡힌 검체 용기(3014)를 릴리스하기 위하여 측방향으로 벌릴 수 있다. 검체 용기(3014)가 그리퍼 핑거(3004)들에 의해 릴리스될 때 슬롯(3102)들을 통과할 수 없도록 복수의 슬롯(3102) 각각의 기하학적 크기는 검체 용기(3014)의 전체 길이, 너비 또는 높이보다 작을 수 있다. 일 실시예에서, 복수의 슬롯 각각의 기하학적 크기는 그리퍼 핑거(3004)들이 각각 슬롯을 통과할 수 있지만 물체는 통과할 수 없도록 하는 슬롯의 너비일 수 있다. 정상적인 조건 아래서, 검체 용기(3014)가 그리퍼 핑거(3004)들에서 릴리스될 때 검체 용기(3014)는 슈트 장치(3012)에서 떨어져 폐기물 빈(3016) 안으로 들어갈 수 있고, 이는 도 4에 도시된 바와 같다. 그러나, 검체 용기(3014) 상에 오염물이 있는 경우, 검체 용기(3014)가 그리퍼 핑거(3004)들에 달라붙을 수 있다. 실시예들은 상부 슈트(3006)에 스트리핑 기능을 제공하여, 검체 용기(3014)가 릴리스되고 그리퍼 핑거들에서 분리될 수 있도록 그리퍼 핑거(3004)들이 슬롯(3102)들을 통해 밖으로 펼치기 위하여 그리퍼 유닛(3002)에 의해 이동될 수 있도록 한다.
도 5b는 상부 슈트(3006)의 슬롯(3102)들의 외부에서 밖으로 벌린 펼쳐진 그리퍼 핑거(3004)들을 도시한다. 그리퍼 핑거(3004)들은 샘플 용기(3014)에 닿지 않고 그것에서 완전히 분리된다.
슬롯(3102)들은 그리퍼 핑거(3004)들이 슬롯(3102)들을 통과할 수 있도록 구성될 수 있다. 그리퍼 핑거(3004)들이 벌리는 이동을 하는 동안 일부 오염물로 인해 검체 용기(3014)가 그리퍼 핑거(3004)들에 달라붙는 경우, 상부 슈트(3006)의 요소가 내부에 검체 용기(3014)를 유지하여 검체 용기(3014)가 그리퍼 핑거(3004)들에서 릴리스되어 슈트 장치(3012)를 통해 아래로 내려가도록 한다. 슬롯(3102)들의 크기는 검체 용기(3014)보다 더 작기(예를 들어, 더 좁음) 때문에, 그리퍼 핑거(3004)들이 슬롯들을 통과할 때 검체 용기(3014)는 슬롯(3102)들을 통과하지 못하고 요소에 의해 저지된다. 검체 용기(3014)가 검체 용기(3014) 상의 오염물로 인해 그리퍼 핑거(3004)들에 달라붙는 경우, 요소는 검체 용기(3014)를 저지할 만큼 충분히 강한 재료로 만들어질 수 있다. 요소의 재료에 대한 일부 비제한적인 예들은 금속(예를 들어, 강철 또는 알루미늄), 플라스틱, 테프론 등이다. 상부 슈트(3006) 표면 상의 안정화 바(stabilizing bar)(3104)들은 추가의 안정화를 제공하는 것을 도울 수 있다.
검체 용기(3014)는 용기, 예를 들어, 폐기물 수집 또는 추가의 프로세싱을 위한 용기 안에 수집될 수 있다. 물질(1302)은 그리퍼 핑거(3004)들에 달라붙지 않고 검체 용기(1304)와 함께 폐기물 용기 안으로 운반될 수 있다. 이는 물질(1302)에서 온 오염물이 그리퍼 핑거(3004)들과 접촉할 수 있는 다른 물체들에 이송되는 것을 방지할 수 있다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 정사각형의 방사형 단면, 또는 정사각형 프로파일을 갖는 상부 슈트 장치를 도시한다.
상부 슈트 장치(3200)는 요소(3202) 및 어댑터 유닛(3204)을 포함할 수 있고, 둘 모두 정사각형 프로파일을 갖는다. 요소(3202)는 중앙의 축방향 보어(3202B), 제1 단부(3202C) 및 제2 단부(3202D)를 포함하는 요소 본체(3202A)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 그리퍼 유닛(3002)은 그리퍼 핑거(3004)들에 의해 잡힌 검체 용기(3014)를 버리기 위하여 그것을 상부에서 요소(3202) 안으로 삽입할 수 있다. 본 발명의 다양한 실시예들에서, 물체가 그리퍼 핑거들에 의해 릴리스될 때 요소 본체(3202A)가 물체를 저지할 수 있도록 요소(3202)는 상이한 유형의 물체들(예를 들어, 상이한 유형의 튜브, 캡 등)이 요소 본체(3202A)에 둘러싸이게 할 수 있는 크기를 갖도록 구성될 수 있다. 상부 슈트 장치(3200)는 요소(3202) 및 그리퍼 유닛(3002)의 정렬을 교정하게 하여 그리퍼 핑거(3004)들이 적절히 복수의 슬롯(3206)으로 들어가도록 할 수 있는 임의의 적합한 프로파일을 가질 수 있다.
도 6에 도시된 바와 같이, 요소 본체(3202A)는 정사각형 프로파일을 가지고 있다. 일 실시예에서, 요소 본체(3202A)는 각 벽이 슬롯을 포함할 수 있는 4 개의 벽을 포함할 수 있다. 일부 실시예에서, 요소 본체(3202A)는 요소(3202)에 안정화 또는 지지를 제공하기 위하여 복수의 안정화 바(3202E)들을 포함할 수 있다. 도 6에 도시된 바와 같이, 슬롯의 각 면마다 안정화 바가 하나씩 있고, 이것은 제1 단부(3202C)에서 제2 단부(3202D)까지 요소 본체(3202A)를 따라 종방향으로 연장된다.
일 실시예에서, 요소 본체(3202A)의 제2 단부(3202D)의 크기는 요소 본체(3202A)의 나머지보다 약간 더 클 수 있다. 일 실시예에서, 제2 단부(3202D)는 안정화 바(3202E)를 요소 본체(3202A)에 연결하는 것을 지지하도록 구성될 수 있다. 안정화 바(3202)들은 요소의 메인 본체와 통합적으로 형성될 수 있거나 요소의 메인 본체에 부착되는 별도의 부분품들일 수 있다. 제2 단부(3202D)는 어댑터 유닛(3204)의 일 단부에 연결되도록 추가로 구성될 수 있다. 그리퍼 핑거들이 슬롯(3206)들을 통해 검체 용기에서 멀어지도록 이동하고 있을 때 요소 본체(3202A)는 검체 용기를 저지할 만큼 충분한 강도를 갖는 재료로 구성될 수 있다. 슬롯(3206)들의 개수는 그리퍼 핑거들의 개수와 동일할 수 있고, 그리퍼 핑거들은 슬롯(3206)들을 통과할 수 있지만 검체 용기는 요소(3202) 내에 제한되어 있도록 형상과 크기가 구성될 수 있다. 일 실시예에서, 슬롯(3206)들은 중앙의 축방향 보어(3202B)의 종방향 축에 평행하다.
일 실시예에서, 복수의 슬롯(3206)에서 각 슬롯은 직사각형 단면을 가질 수 있고 개방된 단부(3206A) 및 닫힌 단부(3206B)를 가질 수 있다. 개방된 단부(3206A)는 그리퍼 핑거들이 위에서부터 중앙의 축방향 보어(3202B) 안으로 잡고 있는 물체를 삽입하게 하도록 요소 본체(3202A)의 제1 단부(3202C)와 일치할 수 있다. 닫힌 단부(3206B)는 요소 본체(3202A)의 전체 길이의 대략 중간의 거리에 있을 수 있다. 일부 실시예에서, 각 슬롯의 길이 및 너비는 요소 본체(3202)의 크기(예를 들어, 요소의 길이, 각 벽의 너비 등), 각 슬롯을 통과하는 그리퍼 핑거의 크기(예를 들어, 길이, 너비, 두께 등), 상부 슈트 장치(3200)를 통해 떨어뜨리기 위한 요소 본체(3202A)에 둘러싸일 수 있는 각 물체의 크기, 요소(3202)의 재료 등과 같은 다수의 인자에 따라 달라질 수 있다.
일 실시예에서, 어댑터 유닛(3204)은 정사각형 프로파일을 가진다. 그러나, 임의의 적합한 형상이 가능하다. 어댑터 유닛(3204)의 정사각형 프로파일은 요소(3202) 내부에 용이한 정렬을 제공할 수 있다. 어댑터 유닛(3204) 또는 정사각형 단면 프로파일을 갖는 요소(3202)의 다른 부분은 상부 슈트 장치(3200)가 설치될 때마다, 복수의 슬롯(3206)들이 그리퍼 핑거들을 수용하도록 위치되는 것을 보장하는 데 이용될 수 있다. 요소(3202)의 정사각형 프로파일은 원통형보다 이익을 제공하는데, 그 이유는 원통형 형상의 슈트는 교체시 회전되어 그리퍼 핑거들이 슬롯들과 정렬되지 않을 수 있기 때문이다. 일부 실시예에서, 특정 배열 특징부를 갖는 원통형 형상 프로파일이 이용될 수 있다. 일 실시예에서, 이 특징부들은 요소 본체(3202A)의 제2 단부(3202D)에 바람직하게 위치되고 예를 들어 그리퍼 핑거(3004)들에 관하여 슬롯(3206)들의 정렬오류를 야기할 수 있는 요소(3202)의 의도하지 않은 회전 또는 배치오류가 방지되는 방식으로 어댑터(3204)와 접속할 수 있다.
일 실시예에서, 어댑터 유닛(3204)은 요소(3202)의 일부이다. 어댑터 유닛(3204)은 폐기물 용기, 예를 들어, 폐기물 빈(3016) 안으로 폐기 물체들을 떨어뜨리는 데 이용될 수 있는 슈트 장치를 형성하기 위하여 하부 슈트에 연결되도록 추가로 구성될 수 있다. 예를 들어, 도 4를 다시 참조하여, 어댑터 유닛(3008)에 연결되는 하부 슈트(3010)는 하부 슈트(3010)가 슈트 장치를 형성하기 위하여 어댑터 유닛(3204)에 연결될 수 있도록 정사각형 프로파일을 갖도록 구성될 수 있다. 추가로, 슈트 장치는 플랫폼에 연결될 수 있고, 이는 도 7을 참조하여 설명되는 바와 같다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 슈트 장치(3300) 배치의 사시도를 도시한다.
도 7에 도시된 바와 같이, 상부 슈트(3302)는 어댑터 유닛(3304)을 통해 하부 슈트(3306)에 연결된다. 일 실시예에서, 상부 슈트(3302)는 어댑터 유닛(3304) 또는 그밖에 다른 중개 유닛 없이 하부 슈트(3306)에 직접 부착될 수 있다. 다른 실시예에서, 어댑터 유닛(3304)은 하부 슈트(3306)의 부분품일 수 있다. 상부 슈트(3302)는 청소 또는 기타 유지를 위해 용이하게 분리 또는 교체될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에서, 상부 슈트(3302)는 도 6의 상부 슈트(3202)에 유사한 정사각형 프로파일을 가질 수 있다. 유사하게, 어댑터 유닛(3304)은 상부 슈트(3302)와의 용이한 정렬을 제공하는 어댑터 유닛(3204)과 유사한 정사각형 프로파일을 가질 수 있다. 추가로, 어댑터 유닛(3304) 또는 상부 슈트(3302)의 다른 부분이 지지 또는 안정성을 위해 데크(3308)의 개구부와 같은 개구부 안으로 삽입될 수 있다. 하부 슈트(3306)는 데크베이스(3310) 상에 장착하기 위한 복수의 장착 탭을 포함할 수 있다. 그러나, 주의할 점은 임의의 메커니즘을 이용하여 하부 슈트(3306)를 데크베이스(3310) 또는 그밖에 다른 안정화 플랫폼에 연결할 수 있다는 것이다.
일 실시예에서, 데크(3308) 및 데크베이스(3310)는 검사실 자동화 시스템(1104)의 일부(예를 들어, 보관 유닛 내)이다. 일 실시예에서, 데크(3308)는 다수의 검체 용기를 나르는 복수의 검체 캐리어를 유지하는 복수의 검체 캐리어 랙을 유지할 수 있다.
일 실시예에서, 어댑터 유닛(3304)은 데크베이스(3310)의 존재로 인한 상부 슈트(3302)와 하부 슈트(3306) 사이의 거리를 보상하도록 구성될 수 있다. 일부 실시예에서, 하부 슈트(3306)가 초음파 센서(3312)에 근접하여 초음파 센서(3312)에서 방출된 초음파 신호들이 하부 슈트(3306)의 개구부 또는 측면 구멍을 향하여 슈트 장치(3300)를 통과하는 물체를 검출하도록 한다. 일 실시예에서, 지나가는 물체의 단거리 검출을 위하여 초음파 센서 유닛(3312) 대신에 광학 센서가 사용될 수 있다. 광학 센서를 데크베이스(3310) 상에 장착하여 슈트 장치(3300)를 통해 떨어지는 물체가 그것의 가시선에 있도록 할 수 있다. 광학 센서는 샘플 용기가 슈트 장치(3300)를 통과할 때 광의 변화를 검출할 수 있다. 일부 실시예에서, 광학 센서는 광 배리어 또는 평행한 다수의 광 배리어들을 포함하는 광 커튼으로서 구현될 수 있다. 슈트 장치(3300)는 검체 아웃풋 시스템의 일부일 수 있고, 이는 도 8을 참조하여 설명한 바와 같다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 예시적인 검체 아웃풋 시스템의 개관을 도시한다.
일 실시예에서, 검체 아웃풋 시스템(3400)은, 예를 들어, 검체 용기에 대한 보관 기간이 지나면, 검체 용기들을 버리는 것이 필요할 수 있는 의학 검사실 시스템에서 이용될 수 있다. 검체 용기는 혈액, 혈청, 혈장 등과 같은 의학적 분석을 위한 물질을 담은 시험관일 수 있다. 아웃풋 로봇(3402)을 이용하여 인풋, 분배, 원심분리기, 디캡퍼, 검체복제, 아웃풋, 분석기, 분류, 리캡핑, 및 2차 튜브 리프트 영역과 같은 검사실 시스템의 다양한 영역에서 검체 용기를 운반할 수 있다. 검체 용기들은 단일 튜브 캐리어 랙(3404)에 보관될 수 있다. 복수의 그와 같은 랙은 데크(3308)에 배치될 수 있다. 아웃풋 로봇(3402)은 폐기물 빈(3406) 안으로 버리기 위하여 단일 튜브 캐리어 랙(3404)에서 튜브를 자동으로 들어올리는 데 이용될 수 있는 그리퍼 유닛(예를 들어, 그리퍼 유닛(3002))을 포함할 수 있다. 예시적인 시스템(3400)이 시험관 랙을 도시하지만, 검체 용기들은 트랙 시스템과 같은 임의의 취급 시스템에서 또는 임의의 시험관 공급 메커니즘을 통해 픽업될 수 있다.
실시예들은 그리퍼 유닛(도시되지 않음)에 의해 릴리스될 때 검체 용기가 슈트 장치를 통해 폐기물 빈(3406) 안으로 들어가는 데 돕도록 이용될 수 있다. 일 실시예에서, 슈트 장치는 상부 슈트(3302), 어댑터 유닛(3304) 및 하부 슈트(3306) 중 하나 이상을 포함한다. 하부 슈트(3306)는 데크베이스(3310) 상에 장착되어 지지 또는 안정성(도 7에 도시됨)을 제공할 수 있다. 어댑터 유닛(3304)은 데크베이스(3310)에 의해 유발된 상부 슈트(3302)와 하부 슈트(3306) 사이의 거리를 보상하도록 구성될 수 있다.
실시예들은 여러 이익을 제공한다. 예를 들어, 폐기물 빈(3406)을 슈트 장치 또는 데크베이스(3310)에 부착하지 않음으로써, 폐기물 빈(3406)은 그것을 비우기 위하여 꺼내지거나 다른 용기로 교체될 수 있다.
일부 실시예에서, 검체 아웃풋 시스템(3400)은 검사실 자동화 시스템(1104)의 일부일 수 있다. 아웃풋 로봇(3402)은 그리퍼 유닛(1114)을 이용하여 단일 튜브 캐리어 랙(3404)에서 물체를 잡아서 상부 슈트(3302), 어댑터 유닛(3304) 및 하부 슈트(3306) 중 하나 이상을 포함하는 슈트 장치를 통해 폐기물 빈(3406) 안으로 그것을 떨어뜨리기 위해 로봇 아암(1002)을 활용할 수 있다. 일 실시예에서, 프로세싱 유닛(1106)은 아웃풋 로봇(3402)과 통신하여 검체 용기 폐기 프로세스를 시작 및 종료하도록 아웃풋 로봇(3402)을 제어할 수 있다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에서 슈트 장치를 통해 물체를 릴리스하는 방법을 위한 플로 차트를 도시한다.
단계(3502)에서, 그리퍼 유닛의 복수의 그리퍼 핑거를 이용하여 물체를 잡는다. 도 4를 다시 참조하여, 그리퍼 유닛(3002)은 폐기물 빈(3016) 안으로 검체 용기(3014)를 버리기 위하여 그리퍼 핑거(3004)들을 이용하여 (예를 들어, 도 8에 도시된 단일 튜브 캐리어 랙(3404)에서) 검체 용기(3014)를 잡을 수 있다. 그리퍼 유닛(3002)은 아웃풋 로봇(3402)의 일부일 수 있다.
단계(3504)에서, 그리퍼 유닛을 이용하여 슈트 장치 안으로 물체를 삽입한다. 예를 들어, 그리퍼 유닛(3002)은 슈트 장치(3012) 안으로 검체 용기(3014)를 삽입할 수 있다. 슈트 장치(3012)는 요소 형태의 상부 슈트(3006) 및 선택적인 어댑터 유닛(3008)을 통해 상부 슈트(3006)에 연결된 하부 슈트(3010)를 포함할 수 있다. 도 5a 및 도 5b에 도시된 바와 같이, 검체 용기(3014)는 그리퍼 핑거(3004)들을 이용하여 그리퍼 유닛(3002)에 의해 위에서부터 상부 슈트(3006) 안으로 삽입될 수 있다. 그리퍼 핑거(3004)들은 검체 용기(3014)를 유지한 채 상부 슈트(3006)에 있는 슬롯들의 개방 단부들로 들어감으로써 슬롯들을 통과할 수 있다.
단계(3506)에서, 물체가 슈트 장치의 요소 내에 있는 동안 그리퍼 핑거들을 밖으로 펼치게 함으로써 복수의 그리퍼 핑거에 의해 물체를 릴리스한다. 도 5b에 도시된 바와 같이, 검체 용기(3014)가 슈트 장치(3012)의 요소(3006)의 내부에 있는 동안 그리퍼 핑거(3004)들을 밖으로 펼치게 함으로써 검체 용기(3014)는 그리퍼 핑거(3004)들에 의해 릴리스될 수 있다. 본 발명의 실시예들에서, 그리퍼 핑거(3004)들이 검체 용기(3014)를 릴리스하고 복수의 슬롯(3102)을 통과할 때 요소(3006)는 검체 용기(3014)가 그리퍼 핑거(3004)들에서 분리되는 것을 돕는다.
단계(3508)에서, 슈트 장치를 통해 슈트 장치 아래에 위치한 폐기물 용기로 물체를 넘긴다. 도 4에 도시된 바와 같이, 검체 용기(3014)는 그리퍼 핑거(3004)들에 의해 릴리스되면 슈트 장치(3012)를 통해 폐기물 용기(3016)로 넘겨진다. 폐기물 용기(3016)는 슈트 장치(3012)에 부착되지 않아서, 필요에 따라 용이하게 교체 또는 비워질 수 있다.
컴퓨터 아키텍처
도 3을 참조하여 본 명세서에서 설명하는 다양한 구성원 및 요소들은 하나 이상의 컴퓨터 장치를 동작시켜 본 명세서에서 설명하는 기능들을 가능하게 할 수 있다. 임의의 서버, 프로세서, 또는 데이터베이스를 포함하는, 위의 설명에서의 임의의 요소는, 본 명세서에서 설명한 기능들, 예를 들어, 검사실 자동화 시스템의 기능 유닛 및 모듈, 운반 시스템, 스케줄러, 중앙 제어기, 로컬 제어기 등을 동작 및/또는 제어하는 기능들을 가능하게 하도록 임의의 적절한 수의 서브시스템을 사용할 수 있다.
그러한 서브시스템 또는 컴포넌트의 예들이 도 10에 도시된다. 도 10에 도시된 서브시스템들은 시스템 버스(10)를 통하여 상호 접속된다. 프린터(18), 키보드(26), 고정 디스크(28) (또는 컴퓨터 판독 가능 매체를 포함하는 다른 메모리), 디스플레이 어댑터(20)에 연결된 모니터(22)와 같은 추가적인 서브시스템들 및 다른 것들이 도시된다. 주변 장치 및 (프로세서 또는 기타 적절한 제어기일 수 있는) I/O 제어기(12)에 연결된 입출력(I/O) 디바이스는 시리얼 포트(24)와 같은 해당 기술 분야에서 잘 알려진 수많은 방법에 의해 컴퓨터 시스템에 연결될 수 있다. 예를 들어, 시리얼 포트(24) 또는 외부 인터페이스(30)를 이용하여 인터넷과 같은 광역 네트워크, 마우스 입력 디바이스, 또는 스캐너에 컴퓨터 장치를 연결할 수 있다. 시스템 버스를 통한 상호 접속은 중앙 프로세서(16)로 하여금 각각의 서브시스템과 통신하고 시스템 메모리(14) 또는 고정 디스크(28)로부터의 명령어들의 실행을 제어하는 것뿐만 아니라, 서브시스템들 간의 정보의 교환을 가능하게 한다. 시스템 메모리(14) 및/또는 고정 디스크(28)는 컴퓨터 판독 가능 매체를 포함할 수 있다.
앞서 설명한 바와 같이 본 기술은 (유형의 물리적 매체에 저장된) 컴퓨터 소프트웨어를 모듈 방식 또는 통합 방식으로 이용하여 제어 로직의 형태로 구현될 수 있다는 것이 이해되어야 한다. 게다가, 본 기술은 임의의 이미지 프로세싱의 형태 및/또는 조합으로 구현될 수 있다. 본 명세서에서 제공된 개시 내용 및 지도에 기초하여, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 하드웨어 및 하드웨어와 소프트웨어의 조합을 이용하여 본 기술을 구현하는 다른 방식 및/또는 방법들을 인식하고 이해할 것이다.
본 출원에 기술된 소프트웨어 컴포넌트들 또는 기능들의 어떤 것도 예컨대, 종래의 또는 객체-지향 기술들을 사용하는 예를 들어, 자바, C++ 또는 펄(Perl)과 같은 임의의 적합한 컴퓨터 언어를 사용하는 프로세서에 의해 실행될 소프트웨어 코드로서 구현될 수 있다. 소프트웨어 코드는 랜덤 액세스 메모리(RAM), 판독 전용 메모리(ROM), 하드 드라이브 또는 플로피 디스크와 같은 자기 매체, 또는 CD-ROM과 같은 광학 매체와 같은 컴퓨터 판독가능 매체상에 일련의 명령어들, 또는 커맨드들로서 저장될 수 있다. 임의의 그러한 컴퓨터 판독가능 매체는 단일의 컴퓨터형 장치 상에 또는 그 내에 있을 수 있고, 시스템 또는 네트워크 내의 상이한 컴퓨터형 장치들 상에 또는 그 내에 존재할 수 있다.
상기의 설명은 예시적인 것이며, 제한적인 것이 아니다. 본 기술의 많은 변형이 본 개시 내용의 검토 시에 통상의 기술자에게는 명백해질 것이다. 그러므로, 본 기술의 범주는 상기의 설명을 참조하여 결정되어서는 아니 되며, 대신에, 그의 전체 범주 또는 등가물과 함께 계류중인 특허청구범위를 참조하여 결정되어야 한다.
임의의 실시예로부터의 하나 이상의 특징부들이 본 기술의 범주에서 벗어남이 없이 임의의 다른 실시예의 하나 이상의 특징부들과 조합될 수 있다.
단수형("a", "an" 또는 "the")의 열거는 특별히 반대로 지시되지 않으면 "하나 이상"을 의미하도록 의도된다.
전술한 모든 특허들, 특허 출원들, 공보들, 및 설명들은 모든 목적들을 위해 전체로서 본 명세서에 참조로 포함된다. 어느 것도 종래 기술인 것으로 인정되지 않는다.

Claims (20)

  1. 그리퍼 유닛에 의해 잡힌 물체를 릴리스하는 데 유용한 요소로서, 상기 그리퍼 유닛은 상기 물체를 잡기 위한 복수의 그리퍼 핑거를 포함하고, 상기 요소는,
    제1 단부 및 제2 단부를 갖는 관상 본체(tubular body)의 길이 방향으로 연장되는 중앙의 축방향 보어(axial bore)를 포함하는 상기 관상 본체를 포함하고, 상기 관상 본체는 상기 제1 단부를 통해 상기 중앙의 축방향 보어 안으로 상기 물체의 적어도 일부분을 수용하도록 구성되고, 상기 제1 단부는 상기 중앙의 축방향 보어의 축에 평행하고 상기 제1 단부에서 개방되어 있는 복수의 슬롯을 포함하고, 상기 복수의 슬롯은 상기 그리퍼 유닛의 상기 복수의 그리퍼 핑거의 부분들을 수용하도록 위치되어 있고,
    상기 복수의 그리퍼 핑거가 상기 물체를 릴리스하기 위하여 상기 복수의 슬롯을 통해 빠져나오는 동안 상기 관상 본체는 상기 물체를 저지하도록 구성되는, 요소.
  2. 제1항에 있어서, 상기 복수의 슬롯에서 각 슬롯의 기하학적 크기는 상기 물체의 전체 길이, 너비 또는 높이보다 작은, 요소.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 요소는 정사각형 프로파일을 갖는, 요소.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 복수의 슬롯은 정확히 4 개의 슬롯을 포함하는, 요소.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제2 단부는 어댑터 유닛에 연결되도록 구성되는, 요소.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 물체는 샘플 시험관, 2차 시험관, 캡, 모세관, 또는 피펫 중 하나인, 요소.
  7. 물체를 인도하기 위한 슈트 장치(chute arrangement)로서, 상기 슈트 장치는,
    중앙의 축방향 보어, 제1 단부 및 상기 제1 단부의 반대 방향에 있는 제2 단부를 포함하는 관상 본체를 포함하는 요소 - 상기 제1 단부는 상기 중앙의 축방향 보어의 종방향 축에 평행한 복수의 슬롯를 포함함 -;
    어댑터 유닛; 및
    상기 어댑터 유닛을 통해 상기 요소에 연결되는 하부 슈트를 포함하고, 상기 어댑터 유닛의 일 단부는 상기 요소의 상기 제2 단부에 연결되고 상기 어댑터 유닛의 다른 단부는 상기 하부 슈트에 연결되는, 슈트 장치.
  8. 제7항에 있어서, 상기 요소는 상기 요소를 통과하도록 구성된 상기 물체보다 큰 부피를 갖는 축방향 보어를 갖는, 슈트 장치.
  9. 제7항 또는 제8항에 있어서, 상기 하부 슈트는 플랫폼에 장착되도록 구성된, 슈트 장치.
  10. 제7항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 요소는 정사각형 프로파일을 갖는, 슈트 장치.
  11. 제7항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 어댑터 유닛은 정사각형 프로파일을 갖는, 슈트 장치.
  12. 제7항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 요소와 상기 어댑터 유닛의 결합 길이는 상기 슈트 장치를 통과하도록 의도된 상이한 물체들의 길이를 수용하도록 조정될 수 있는, 슈트 장치.
  13. 슈트 장치를 통해 물체를 릴리스하는 방법으로서, 상기 방법은,
    그리퍼 유닛의 복수의 그리퍼 핑거를 이용하여 상기 물체를 잡는 단계;
    상기 그리퍼 유닛을 이용하여 상기 슈트 장치 안으로 상기 물체를 삽입하는 단계 - 상기 슈트 장치는,
    중앙의 축방향 보어, 제1 단부 및 제2 단부를 포함하는 요소 본체를 포함하는 요소를 포함하고, 상기 제1 단부는 복수의 슬롯을 포함함 -; 및
    상기 물체가 상기 슈트 장치의 상기 요소 내에 있는 동안 상기 그리퍼 핑거들로 하여금 상기 복수의 슬롯을 통해 밖으로 펼쳐지도록 함으로써 상기 복수의 그리퍼 핑거에 의해 상기 물체를 릴리스하는 단계를 포함하는, 방법.
  14. 제13항에 있어서, 상기 물체는 검체 용기인, 방법.
  15. 제13항 또는 제14항에 있어서,
    상기 슈트 장치를 통해 상기 물체를 상기 슈트 장치 아래 폐기물 용기로 넘기는 단계를 추가로 포함하고, 상기 폐기물 용기는 상기 슈트 장치에 부착되지 않는, 방법.
  16. 제13항 내지 제15항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 슬롯은 각각 긴 형태인, 방법.
  17. 제13항 내지 제16항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 슈트 장치는,
    어댑터 유닛; 및
    상기 어댑터 유닛을 통해 상기 요소에 연결되는 하부 슈트를 추가로 포함하는, 방법.
  18. 제17항에 있어서, 상기 어댑터 유닛은 플랫폼에 고정되는, 방법.
  19. 제17항 또는 제18항에 있어서, 상기 요소와 상기 어댑터 유닛의 결합 길이는 상기 물체의 길이보다 큰, 방법.
  20. 제13항 내지 제19항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 그리퍼 유닛은 X, Y, Z 로봇에 부착되는, 방법.
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