[发明专利]检测或检查实验室工作站的工作区域上的实验室用品的排列的方法和装置

说明书

相关专利申请

本专利申请以2012年7月31日提出的瑞士申请No.01233/12为优先权，其全部内容通过引用全部并入本申请。

相关技术领域

本发明涉及检测或检查实验室工作站的工作区域的实验室用品的排列的方法和相应装置。该实验室工作站为已知的，其包括例如工作面或至少一个放置实验室用品的工作区域，实验室用品例如以微盘或样品管形式的容器、支承或称为“托架”以接纳这些容器或例如吸液管头或吸液管头匣。这些实验室工作站优选包括机动机械装置或机械臂，其可以装配夹子用于夹取实验室用品和/或通过吸液管来容纳和输送液体样品。特别优选地，实验室工作站还另外包括处理器或计算机用来控制机动机械装置或机械臂的动作和另外优选的实验室工作站的其他参数。实验室工作站的工作面或工作区域优选为基本水平地排列。优选地，配置为吸液装置的机械装置或机械臂包括至少一个吸液管用于接收(抽吸)和传送(配液)液体样品。通常实验室工作站的控制器连接到机械装置或机械臂，并装备了以以下方式运行的相关软件，处理器使得机械装置或机械臂将诸如吸液管或夹子之类的工作工具放置在至少一个工作区域的确定位置上并在此执行选定的操作。这样的实验室工作站本身是已知的，并且由当前申请人生产和经销，其商品名为Free-dom

这些实验室工作站或系统的一个共同特点是样品在标准化微盘中频繁地被处理。这些微盘已经由美国国家标准化学会(ANSI)和生物分子科学协会(SBS)说明和标准化。这些微盘可以是任何可能的形式，但是典型地包括96-样品容器或井，这些96-样品容器或井排列成具有9mm的轴向间隔的规则的8×12格子。也可以使用具有该井或密度数目的倍数(例如384或1536)或仅一部分(例如48或24)的微盘。

例如，一个或多个根据直角坐标系统或极坐标系统移动的机械装置可以用于在实验室工作站的矩形或圆形工作区域工作。这些机械装置可以支承盘或其他样品容器并且还传送液体。中心控制系统或计算机监测和控制这些已知的实验室系统，其独特的益处在于工作过程的完全自动化。因此，这样的实验室系统可以不需要人力干预的运行数小时或数天。

相关现有技术

这样的自动化实验室系统，其往往也被定义为“机械化样品处理器”(RSP)，它们的机械装置或机械臂的移动典型地基于所谓航位推算法。根据这传统过程，真实情况(工作区域上的实验室用品的放置和定位)的图像通过系统软件产生。这种情况下，针对特定目标或实验室用品的机械臂的移动基于软件模型中包含的距离进行计算。计算得到的由机械臂执行的动作不考虑与真实情况的矛盾时(即例如实验室用品的误放或甚至工具的遗忘)，其结果会产生一些问题。非常明显的误放，例如，取代了标准微盘的深井盘的放置，微盘的不正确的排列甚至微盘支承或托架的不正确的放置会引起不可避免的过程误差和装在机械臂上的设备(例如吸液管)的高代价的碰撞。甚至更糟的是，从可能的错误定位的微盘收到的诊断结果会引起相关诊断的错误分配。因此在自动化实验技术中最多样化的分支中，不管是在药物研究，临床诊断或甚至这些产品的生产中都需要检测实验室仪器中物体的排列的方法。另外，该需求涉及检查实验室工作站的工作区域的实验室用品的排列的方法。

已知在专利EP1733239B1中涉及一种识别和定位位于实验室工作台面上的实验室用品的实验室系统和对应方法，其基于无线电射频识别标签的使用，称为RFID标签。由于采用虚拟的格子对实验室工作台进行划分，在格子交叉点上布置了通过实验室工作台发送能量的发送和接收元件，带有射频标签的实验室用品可以通过可辨识的天线激发，并且通过连接至中心发射器的计算机进行可靠的识别和定位。

从文件US2006/0088928A1，已知一种针对组织样品的自动染色方法和装置。该装置包括：控制元件，其操纵染色过程和2-D光学传感器，其检测与组织样品相关特性有关的二维图像数据并将得到的图像数据传给控制元件。通过染色装置的多个部分的当前图像可以得到后来的情况，其中光学传感器用来自动识别和检查在染色装置中的组织样品、组织样品托架、和试剂容器的当前位置。结果，2-D传感器可以用于染色装置的自校准(例如在执行维护或再供给工作之后)，其中自动装置将当前的图像与存储的图像进行比较并由此确定是否所有主要部件被安装于正确位置、缺席或仅轻微错位放置。

本发明的目的和概要