专利名称：适于转移试样容器的方法、系统和装置的制作方法
技术领域：
本发明一般性地涉及适于在不同位置之间转移试样容器(例如试样管)的方法、系统和装置。
背景技术：
在临床实验室内进行化验以检测从病人获取的生物流体(例如全血、血浆、间质液、尿液等)中的化学成分时，自动临床分析仪和其他自动设备(例如离心分离机)可以减少进行分析或预分析处理所需的合格技术人员的数量、提高总体精度、减少进行每次操作的成本。典型地，用于进行预分析处理的自动分析仪或自动设备可包括自动化系统(例如机器人)，其适于将试样容器(例如试样管)从一个位置自动地转移到另一位置。在转移操作期间，在机器人控制器控制下的机器人会定位一对指状件，以便抓住试样容器。在转移步骤期间，有时管会在指状件内滑动，因而可能会变得对下一操作而言定位不当。另外，指状件内的位置可能是未知的，尤其是试样容器的大小和类型不同时(例如， 具有不同宽度和/或长度试样管体，或不同构形的盖帽)。因此，机器人控制器要么会因为试样容器在指状件内定位不当而将试样容器打碎到适于接收该试样容器的接收器内，要么会允许它被不当地插入(例如，没有插到底)接收器内。因此，发明人认识到，需要一种不会遭受上述问题影响的转移试样容器的方法。
发明内容
根据第一方案，本发明提供了一种抓握器装置。该抓握器装置包括抓握器部件， 所述抓握器部件包括布置在抓握器轴线旁边的第一和第二活动夹爪；耦连到所述第一活动夹爪的第一指状件；耦连到所述第二活动夹爪的第二指状件，所述第一和第二指状件适于抓住试样容器；以及底座构件(seating member)，其被定位成邻近所述第一和第二指状件， 并且可沿抓握器轴线运动，所述底座构件适于在所述第一和第二指状件处于打开构型时接触所述试样容器的盖帽。根据另一方案，本发明提供了一种试样容器转移系统。该系统包括可在至少一个坐标方向上运动的机器人装置；以及抓握器装置，所述抓握器装置耦连到所述机器人装置， 并且可由所述机器人装置移动，所述抓握器装置包括抓握器部件，所述抓握器部件包括 皆布置在抓握器轴线旁边的第一活动夹爪和第二活动夹爪；耦连到所述第一活动夹爪的第一指状件；耦连到所述第二活动夹爪的第二指状件，所述第一指状件和所述第二指状件皆适于抓住试样容器；以及底座构件，其被定位成邻近所述第一指状件和所述第二指状件，并且可沿抓握器轴线移动；所述底座构件适于在所述第一和第二指状件处于打开构型时接触所述试样容器的盖帽。本发明还提供了一种转移试样容器的方法。该方法包括提供抓握器部件，所述抓握器部件包括皆布置在抓握器轴线旁边的第一活动夹爪和第二活动夹爪；提供耦连到所述第一活动夹爪的第一指状件；提供耦连到所述第二活动夹爪的第二指状件；当所述第一和第二指状件处于打开构型时，用底座构件接触所述试样容器的盖帽，所述底座构件可沿抓握器轴线运动，并且被定位成邻近所述第一和第二指状件；用所述第一指状件和所述第二指状件抓住所述试样容器。根据另一方案，本发明提供了一种抓握器装置。该装置包括第一抓握器部件，所述第一抓握器部件包括第一活动夹爪和第二活动夹爪；第二抓握器部件，所述第二抓握器部件包括第三活动夹爪和第四活动夹爪；耦连到所述第一活动夹爪的第一指状件；耦连到所述第二活动夹爪的第二指状件，其中，所述第一指状件和所述第二指状件皆被布置在所述抓握器轴线旁边，并且适于抓住试样容器的试样管体；耦连到所述第三活动夹爪的第三指状件；耦连到所述第四活动夹爪的第四指状件，其中所述第三指状件和所述第四指状件皆布置在所述抓握器轴线旁边，并且适于抓住试样容器的盖帽。根据另一方案，本发明提供了一种试样容器转移系统。该系统包括机器人装置， 其适于在至少一个坐标方向上运动；以及抓握器装置，其耦连到所述机器人装置，并且适于由所述机器人装置移动，所述抓握器装置包括第一抓握器部件，其包括第一活动夹爪和第二活动夹爪，所述第一活动夹爪和所述第二活动夹爪皆布置在抓握器轴线旁边；第二抓握器部件，其包括第三活动夹爪和第四活动夹爪，所述第三活动夹爪和所述第四活动夹爪皆布置在所述抓握器轴线旁边；耦连到所述第一活动夹爪的第一指状件；耦连到所述第二活动夹爪的第二指状件，其中，所述第一指状件和第二指状件适于抓住试样容器的试样管体； 耦连到所述第三活动夹爪的第三指状件；以及；耦连到所述第四活动夹爪的第四指状件， 其中，所述第三指状件和所述第四指状件适于抓住试样容器的盖帽。本发明还提供了一种转移试样容器的方法。该方法包括用抓握器装置的第一对指状件抓住所述试样容器的试样管体；用所述抓握器装置的第二对指状件抓住所述试样容器的盖帽；以及将被所述抓握器装置抓住的所述试样容器从第一位置转移到第二位置。根据下面的详细描述，通过示出许多示例性实施例和实施方式(其中包括计划用来执行本发明的最佳模式)，容易明白本发明的其他方面、特征和优点。本发明还能够有其他或不同的实施例，本发明多个细节可以多种方式改变，而且都不会背离本发明的精神和范围。因而，附图和说明书实际上应被认为是说明性的，而非限制性的。附图不一定是按比例绘制的。本发明涵盖所有落入本发明精神和范围内的改进方案、等同方案和替代方案。
参照结合附图所作的详细描述，将会更好地理解本发明。图IA是根据本发明诸方案的一个试样容器转移系统的局部横截的示意性侧视图。图IB是示例性试样架的示意性侧视图。
图IC是根据本发明诸方案的一个替代性抓握器装置的局部横截侧视图。图ID是沿剖切线1D-1D截取的图IC抓握器装置的下侧视图。图IE是根据本发明诸方案的一个替代性抓握器装置的局部横截侧视图，该替代性抓握器装置包括一个被示为完全伸出的底座构件。图IF是根据本发明诸方案的一个替代性抓握器装置的局部横截侧视图，该替代性抓握器装置包括一个被示为完全伸出的底座构件。图2A是根据本发明诸方案的试样容器转移系统的一个示例性实施例的透视图。图2B-2C是根据本发明诸方案的抓握器装置的一个示例性实施例的透视图。图3A是根据本发明诸方案的抓握器装置的另一个示例性实施例的透视图。图;3B是图3A抓握器装置示例性实施例各部件的分解图。图3C是图3A抓握器装置实施例的下侧视图。图3D是抓住一个试样容器的图3A抓握器装置实施例的局部横截面视图。图3E是被示为抓住一个试样容器的图3A抓握器实施例的透视图。图3F是被示为抓住一个试样架的柱体的图3A抓握器实施例的透视图。图3G是图3A抓握器装置实施例的局部横截透视图，该抓握器装置抓住一个插入接收器中的试样容器。图4A是根据本发明诸方案的试样容器转移系统另一示例性实施例的透视图。图4B是图4A试样容器转移系统示例性实施例的侧视图。图4C是图4A试样容器转移系统示例性实施例的顶视图。图5是流程图，其示出了根据本发明诸方案的方法。图6是流程图，其示出了根据本发明实施例的其他方法。
具体实施例方式鉴于前面提到的困难，尚存在如下未被满足的需求，即要减少试样容器(例如试样管)滑动或被试样容器转移系统中的抓握器装置不恰当地抓住的倾向。另外，尚存在如下未被满足的需求，即要减少试样容器(例如试样管)被试样容器转移系统在抓握器装置内或者在拾取或放置目的地不恰当地定位的倾向。这可能是由于试样管体的尺寸(例如长度和/或直径)和/或盖帽构形可能明显不同造成的。因此，一方面，本发明提供了一种试样容器转移系统，其包括安装在机器人装置上的抓握器装置(例如双平行夹爪抓握器装置)或者由该抓握器装置构成。抓握器装置的抓握器部件可沿公共抓握器轴线安装。每个抓握器部件可包括与之耦连的指状件，这些指状件被设计成用于抓住具有试样管体和盖帽的试样容器。第一套(对)指状件适于抓住处于较低固定位置的试样管。第二套(对)指状件适于抓住盖帽(例如盖帽的侧面)。因而，不论试样管体的高度或宽度如何，不论盖帽的形状或尺寸如何，都能可靠地抓住试样容器。两套指状件都可补偿大直径或小直径的试样管体和各种尺寸和形状的盖帽。在另一实施例中，抓握器装置可包括底座构件(例如柱塞)，该底座构件可以沿着基本平行于抓握器轴线的方向朝指状件的末端伸出。具体而言，在某些实施例中，当指状件处于打开构型时，底座构件可以缩回，而当指状件处于闭合构型时，底座构件可从指状件末端缩回。以这种方式，在拾取操作期间(其中，会从一个位置获取一个试样容器)，底座构件可适于接触盖帽的顶部。当指状件位于闭合构型时，底座构件(例如柱塞)可以缩回(例如向上运动)。在某些示例中(例如拾取操作期间)，一旦接触盖帽，底座构件可被允许基本上自由地向上运动，从而使得与底座构件耦连的位置传感器可以获得关于盖帽位置的位置信息。同样，当指状件处于打开构型时，例如当抓握器装置正在进行将试样容器放入接收器中的放置操作时，底座构件(例如柱塞)可以充当一个卸样器(stripper)，将试样容器推出指状件。根据进一步的实施例，抓握器装置或试样容器转移系统可包括竖直载荷限制装置 (例如线性离合器或防撞滑块)。竖直载荷限制装置可被安装在抓握器装置上或安装于抓握器装置，或者安装在机器人装置与抓握器装置之间的其他位置。竖直载荷限制装置可用来检测碰撞(其因超过预设载荷引起)，从而快速躲开(例如，沿Z轴)。在此将参照附图1A-6描述本发明的这些和其他方案以及特征。现在参照图1A，其中示出了试样容器转移系统100。试样容器系统100包括机器人装置102，其耦连到抓握器装置104。机器人装置102和抓握器装置104 —起适于抓住试样容器106，并使试样容器106在例如第一位置和第二位置之间运动。如图IB所示，例如，第一位置可能在试样架108处，一个或多个试样容器106在该处被接收并等候处理。第二位置可能是临床分析仪、自动转移系统或另一件设备(例如预分析处理设备)处的一个位置， 容纳在试样容器106中的样品会接受进一步的处理或分析。例如，第二位置可以适于接收试样容器106的接收器110。该接收器可以是任何尺寸或形状，而且可集成到临床分析仪或某件设备中。例如，该接收器可被接收在一个离心分离机中，或者是离心分离机的一部分。机器人装置102可包括任何适当类型的机器人，用于使抓握器装置104朝至少一个坐标方向运动。例如，在某些实施例中，该机器人装置可以是仅仅具有Z轴运动能力的简单ζ轴机器人。在其他实施例中，机器人装置102可以是仅有X轴和X轴运动能力的TL轴机器人。在这种情况下，机器人装置102可从一个位置拾取试样容器106、沿Z轴升高抓握器装置104、沿X轴方向行进，然后降低抓握器装置104，以便将试样容器106放入接收器110 中。在又一个实施例中，如图IA所示，机器人装置可以是一个具有X轴、Y轴和Z轴运动能力的CTZ轴机器人。在这种方式中，机器人装置102可从一个位置(例如从试样容器108) 拾取一个试样容器、沿Z轴升高和/或降低抓握器装置104、沿X轴方向以及沿Y轴方向(进出图IA的纸面)行进，然后降低抓握器装置104，以便将试样容器106例如放入接收器110 中。例如，机器人装置102可以是一个SCARA型(平面关节型)机器人，且可包括旋转电机112 (例如步进马达)，该电机适于使臂组件114绕固定轴线116旋转，以提供水平运动能力(在X轴和Y轴方向上)。臂组件114可包括一个或多个可相对于彼此套叠的臂。例如， 在某些实施例中，臂组件114可包括前臂部件、肘部件和上臂部件。此外，抓握器装置104 沿竖直的Z轴所做的竖直运动可由适当类型的线性致动器118 (例如气动式的、液压式的、 电动式的、等等)提供，该致动器耦连在臂组件114和抓握器装置104之间。旋转式致动器112和线性致动器118的运动可由控制器120控制，该控制器适于利用机器人位置控制子系统122来执行所有的机器人动作。该位置控制子系统122可按照预设的和编程的动作例程来控制这些动作，该动作例程被提供用来完成拾取和放置操作。 可以通过传感器1对、1沈或其他反馈部件或系统向机器人控制子系统122提供适当的位置/旋转反馈。由控制器120执行的控制功能可由任何适当的计算机、处理器等提供。机器人装置102的机器人技术和位置控制全是常规性的，本文对其不作进一步的描述。在此将参照图1A-1E详细描述抓握器装置104的多种宽广的创造性方面。首先参见图1A，抓握器装置104—方面可适于或可操作以用于同时通过试样管体106A和盖帽 106B抓住试样容器。以此方式，即使不同试样容器106的试样管体106A和/或盖帽106B 尺寸变化很大时，也可提供试样容器106的优异抓持动作。同时抓住管体106A和盖帽106B的能力是通过包括第一抓握器部件1 和第二抓握器部件130实现的。第一和第二抓握器部件1观、130可布置称并排式构型，如图ID实施例所示。部件128、130的并排式构型与图IA和IE实施例相同。抓握器部件1观、130可以是平行钳爪抓握器，这种双夹爪型DPDL系列平行抓握器可从De-Sta-Co of Charlevoix, Michigan获得。但是，也可以使用任何包括活动夹爪(例如平行式、甚至非平行式活动夹爪) 的适当抓握器部件。抓握器部件1观、130可被电动地、气动地或液压地驱动，从而打开和闭合夹爪。而且，本发明适于卡紧式三爪抓握器部件。在所示实施例中，第一抓握器部件1 的相对的夹爪U8A、128B可被致动，以使第一指状件134A和第二指状件134B (第一指对)运动，从而使它们沿箭头135所示方向开闭， 其中第一指状件134A和第二指状件134B机械耦连到夹爪128A、U8B。同样，第二抓握器部件130的相对的夹爪130A、130B可机械耦连到第三和第四指状件140A、140B。夹爪130A、 130B也可以是可动的，以沿箭头137所示方向开闭，从而移动(开和关)与夹爪130A、130B 耦连的第三和第四指状件140A、140B (第二指对)。这使得能够独立控制第一和第二指状件 134AU34B以及第三和第四指状件140A、140运动。如此，第一对指状件134A、134B可适于接触并抓住试样管体106A (例如盖帽106B下面的管体上部)，第二对指状件140A、140B可适于接触并抓住盖帽106B (例如在其侧面)。在某些替代性实施例中，指状件134A、134B和指状件140A、140B可沿抓握器轴线 142排列，且每对指状件可被定位在横跨抓握器轴线142的相对定向中。在某些实施例中， 一对指状件可凹进到另一对中，从而使得能够在一个相对有限的空间里沿相同的横向方向 (例如水平方向)提供抓持动作。这在以下情形中可能是必须的，即当试样容器106转移来的位置和转移到的位置之一是包括许多紧密相间的试样容器106的试样架108时(见图 1B)。例如，如图IC的实施例所示，指状件140A、140B的一部分可以被接收在凹部143A、14!3B 中，这些凹部形成在指状件134A、134B中。在某些实施例中，适于抓住盖帽106B的第二对 140A、140B在长度上比第一对134、134B短。根据图IF描述的另一宽广方面，抓握器装置104可以仅包括单一抓握器部件128， 该抓握器部件可包括第一和第二活动夹爪128A、U8B，其中第一指状件134A与第一活动夹爪128A耦连，第二指状件134B与第二活动夹爪128B耦连。操作中，与前面提到的实施例一样，第一和第二指状件134A、134B适于抓住试样容器106(未示出)。另外，底座构件可被提供和定位成邻近第一和第二指状件134A、134B，而且可沿抓握器轴线142运动(例如， 可平移)。底座构件144可以是任何适于和用来接触盖帽106 A的适当构件。例如，底座构件144可以是一个圆柱形盘球(puck)。此外，底座构件144可以仅仅是一个杆或轴的一端。 底座构件144的平移能力(伸出和缩回)可由轴148提供，该轴的运动被约束在与抓握器轴线142平行(优选一致)的方向上。运动约束可以由任何适当的滑动构件提供，这些滑动构件例如为接合着轴148的轴衬(未示出)或轴承(例如，线性轴承)。底座构件144沿抓握器轴线142的受控线性运动可由任何适当的线性运动发生器149提供，线性运动发生器例如为线性马达、线性伺服马达、线性驱动器、驱动马达和齿轮组件等。可以提供一个传感器150 (或多个传感器)来检测底座构件144沿抓握器轴线142的位置并向适当的位置控制器提供位置信息，以便确定底座构件144的位置。例如，传感器150可以是LVDT。也可采用其他适于传感线性运动的传感器。如果仅仅寻求抓住试样容器106的管体106A和良好的位置控制，则图IE中由单一夹爪对和底座构件144构成的抓握器装置104可被插入，以代替图IA 的抓握器装置104。在图IA和IE及图IC和ID的实施例中也可提供上面所述的类似底座构件144、线性运动发生器149和传感器150。驱动每个底座构件144的每个线性运动发生器149可以电耦连到底座构件位置控制器146，该控制器可适于驱动底座构件144至第一和第二指状件134A、134B旁的任何预编程的伸出或缩回位置。操作中，底座构件144可适于在试样容器106转移循环过程中不同时间接触试样容器106的盖帽106B。例如，当第一和第二指状件134A、134B处于打开构型，而且抓握器装置102已被布置成拾取第一位置处(例如来自试样架108)的试样容器106时，底座构件 144可以完全或几乎完全伸出。例如，如图IE所示，底座构件144可被定位成朝向指状件 134A、134B的末端，其中，指状件134A、134 B被示为处于打开构型。应该认识到，本发明的这一方案仅仅需要单一一对指状件与底座构件144共同工作。但是，当希望抓住试样管体 106A和盖帽106B两者时，可采用额外的指状件(例如指状件140A、140B)。对指状件134A、134B和指状件140A、140B运动的控制可由分别与抓握器部件128、 130耦连的第一指对控制151和第二指对控制153来实现。当抓握器部件1观、130是电动式的时，该耦连可以是电耦连。当抓握器部件128、130是液压式或气动式的时，该耦连可以是伺服机构、泵送机构或阀门。根据预编程的例程，通过来自指对控制器151、153的适当控制信号，可恰当地控制指状件134AU34B和14AU40B各自的开闭。指状件134AU34B和 14AU40B的运动优选与底座构件144的操作相协调。额外地，试样容器转移系统100可包括限制装置155。限制装置155可以是线性离合器、防撞滑块或其他限力或限制运动的装置。限制装置巧5可以安装在抓握器装置104上或安装到抓握器装置104，或者安装在机器人装置102与抓握器装置104之间的其他位置。 例如，限制装置155可安装到支架156，该支架附连到抓握器装置104。限制装置155可接收机器人装置102的竖直轴158。限制装置155可用来检测碰撞(通过超越一预设载荷)，并通过允许轴158在限制装置155中滑动来躲开(例如沿Z轴)。这使得抓握器装置104能够停止其在Z轴方向上的运动过程，籍此防止指状件134A，134B和/或140A，140B、试样容器 106或试样容器转移系统100载荷路径上以及拾取和放置目的地处任何其他部件过载。图2A-2C示出了试样容器转移系统200的另一实施例，其包括抓握器装置204。如先前描述的实施例一样，试样容器转移系统200包括机器人装置202和抓握器装置204。机器人装置202包括旋转马达212，其适于使臂组件214旋转，进而导致抓握器装置204绕轴线216旋转。竖直马达218可提供抓握器装置204的竖直运动，该马达使轴218A竖直向上 (+Z)向下(-Z)运动。轴218A可耦连到支架组件219，该支架组件又可耦连到抓握器装置204。支架组件219可包括限制装置221，例如线性离合器，其可用来限制沿Z轴在竖直方向(+ζ)上施加于抓握器装置上的载荷。限制装置221可包括离合器221A，其可在遇到一个设计的预设力水平时滑动。离合器221A可摩擦接合一个或多个离合器轴221B (见图 2C)，当预设载荷被超过时可引起离合器221A和离合器轴221B之间相对运动。例如通过键和键槽、通过使用多于一个的轴、或通过其他适当机构，可防止离合器轴221B相对于离合器221A旋转。载荷一旦去除，抓握器装置204可以基本上自由地回到中立位置(例如，未启动(un-tripped)位置)。与前面的实施例一样，提供了双活动夹爪抓握器部件2 和230。这些部件2 和230可安装在支架231上并且与之耦连。抓握器部件2 和230的运动导致指对234和 240动作(打开和闭合)。具体而言，连接器支架233A、23!3B和235A、235B连接在抓握器部件228、230的夹爪228A、2^B、230A、230B和指对234、240之间。一个或多个弹簧237可连接在各自的支架(例如233 A.233B和235A、235B)之间，以给关闭状态保证抓握器部件2 的安全故障。弹簧237在图2C中显示未连接。下指对234适于抓住试样容器206的管体 106，而上指对204适于抓住盖帽206B。底座组件241也可耦连和安装到支架231。底座组件241用来使底座构件244竖直运动。底座组件241可包括竖直马达M9，该竖直马达适于使底座构件M4、底座构件244 和传感器运动。可提供各种传感器250A，250B，用来提供关于底座构件244位置的反馈信息。例如，可使用停止开关(end switches).也可使用其他类型的位置传感器。现参见图3A-3G，其中提供了抓握器装置304另一实施例的各种视图。由于很多元件与先前描述的实施例类似，故仅作简要描述。抓握器装置304可包括第一和第二抓握器部件328、330，它们皆具有夹爪328A、3^B、330A、330B ；通过板式连接器支架333A和33!3B 与活动夹爪328A和328B耦连的第一和第二指状件334A和334B;通过片状连接器支架335A 和335B与活动夹爪330A和330B耦连的第二和第三指状件340A和340B ；底座构件344、轴 348、线性运动发生器349、限制装置355和支架356。可清楚看出，指状件340A和340B中的一个或多个可包括沿其抓持表面的锯齿状突起，以协助抓住盖帽106B。在该实施例中，提供了底座构件334，其为连接到轴348的杆的末端。图3F使出了位于第一位置的抓握器装置304。试样架308中接收了多个试样容器 106，而且这些试样容器被示为具有不同高度的试样管体106A和不同构型的盖帽106B。本发明善于从试样架308中拾取具有不同形状和构型的试样容器106，然后将这些拾取的试样容器106放置在第二位置。此外，拾取操作可以实际地将试样架从第一位置转移到第二位置。图3F示出了在第一位置执行试样架拾取操作。在这一试样架上，模拟管和盖帽构型的中央柱360从试样架308的主体内伸出。中央柱360包括一个或多个侧面延伸部360A， 这些延伸部从柱主体侧向地延伸出，适于与指对334A和334B的一个或多个侧面对准。指状件334A和334B的一个或多个侧面上可形成凹口，这些凹口具有与之接合的侧面延伸部 360A的大致形状，以进一步辅助对准。侧面延伸部360A帮助保持试样架308被旋转对齐， 以致于在试样架308相对于抓握器304的定向已知的情况下，可精确执行试样架308的放置操作。图3G示出了由抓握器装置和机器人装置(图3G中未示出)进行的操作，其中，包括试样管体106A和盖帽106B的试样容器106被插入接收器110 (以横截形式显示)。接收器 310可接收试样容器106，并且用来将容器带入各种预设操作或临床分析仪进行检测。现参见图4A-4C，其中提供了试样容器转移系统的另一实施例的各种视图。在该实施例中，机器人装置402是一个多阶段机器人装置，其包括线性X轴阶段402X、线性Y轴阶段402 Y、以及线性Z轴阶段402Z，以便执行抓握器装置404的X轴、Y轴和Z轴运动，由此允许被抓握器装置404抓住的试样容器(例如106)进行三轴运动。例如，抓握器装置404 可以是前面提到的抓握器装置类型中的任一种，如参照图1A-1E、图2A-2C和图3A-3G示出和描述的。机器人装置404可以安装在任何适当的机架405上。机架405可包括一个或多个安装在其上不同位置处的托架407A和407B上。这些托架在其固定位置处可接收一个或多个试样架。例如，试样架408的位置可由从托架407A和407B伸出的销固定，且这些销可接收在形成于试样架408底部的孔或槽中。试样架408可定位多个试样容器(例如1(Γ)。例如，试样容器408可与图3F所示的一样。适当的位置控制器(未示出)可使机器人装置402将抓握器装置404在一个或多个X、Y和Z方向上运动，优选在所有三个方向上运动。抓握器装置404可从支架408拾取试样容器(例如106)并将该试样容器转移至临床分析仪或其他预处理设备。在所示实施例中，试样容器(例如106)被插入到离心分离装置409的接收器中，该离心分离装置可对一个或多个试样容器中容纳的一个或多个样品进行初步的离心操作步骤。但是，应当认识到，当前的试样容器移动装置400可被用来将试样容器(例如106)送入处理试样容器且需要高度自动化的任何类型的分析仪或某件设备，或将其从中取出。完成了试样架408内所有试样容器的处理之后，支架408本身及所包括的试样容器可被放置在通往下一处理操作(例如另一临床分析仪或另一预处理站)的传送带上。现参见图5，其示出了根据本发明第一方案的一种转移试样容器的宽广方法。方法500包括以下步骤在502中提供试样容器106，该试样容器包括试样管体106Α和盖帽 106Β。在504中，试样容器106由试样管106Α通过第一对指状件(例如指状件134Α和134Β) 抓住。在506中，试样容器106由盖帽106Β通过第二对指状件(例如指状件140Α和140Β) 被抓住。如此，可以实现试样容器106良好的抓持和位置控制。在试样管体106Α和盖帽 106Β被抓住后，试样容器106可通过由机器人位置控制子系统122控制机器人装置，由抓握器装置(例如104)将试样容器106从第一位置转移至第二位置。例如，试样容器106可从试样架108 (见图1Β)转移到接收器110 (见图1Α)，然后插入接收器110。现参见图6，其示出了根据本发明另一方案的转移试样容器106的宽广方法。方法600可包括如下步骤在502中提供试样容器106，该试样容器包括试样管体106Α和盖帽 106Β。在604中，提供抓握器部件(例如1 )，该抓握器部件包括第一活动夹爪(例如U8A) 和第二活动夹爪(例如128B)，它们皆被布置在抓握器轴线(例如142)旁。在606中，提供了第一指状件(例如134A)，该第一指状件耦连到所述第一活动夹爪；在608中提供了第二指状件(例如134B)，该第二指状件耦连到所述第二活动夹爪。在610中，试样容器106的盖帽 106B与底座构件(例如144)接触。底座构件可沿抓握器轴线(例如142)移动，并且可定位成邻近第一和第二指状件。优选地，当第一和第二指状件处于打开构型时，盖帽106B被接触。一旦试样容器的位置通过接触盖帽而被确定，则在612中可用第一指状件和第二指状件抓住试样容器。在某些实施例中，试样容器106由试样管106A通过第一对指状件(例如指状件 134A和134B)抓�。庇筛敲�106B通过第二对指状件(指状件140A和140B)抓住。抓住以后，抓握器装置(例如104)通过机器人装置(例如102)的控制将试样容器106从第一位置转移到第二位置。例如，机器人装置(例如102)和抓握器装置(例如104)可执行放置操作， 其中试样容器106首先被插入接收器(例如110)中到达该接收器内的第一深度位置，然后底座构件(例如144)接触试样容器106的盖帽106B，以使试样容器106运动到接收器110 内的第二更深位置。在该方法的另一实施例中，机器人装置(例如102)和抓握器装置(例如 104)可以执行拾取操作，其中，在通过第一对指状件(例如134A和134B)和分离的第二对指状件(例如140A和140B)抓住试样容器106的试样管体106A和盖帽106B两者之前，首先用处于伸出构型的底座构件(例如144)接触试样容器106。本领域技术人员很容易认识到，本发明应用范围广泛。在不脱离本发明的实质和范围的情况下，除了本文介绍的之外，根据本发明及其前面的描述，本发明的很多实施例和适配变例，以及很多变型、改进和等同结构显而易见，或者被合理地揭示。因而，虽然在此结合具体实施例详细描述了本发明，但是应该理解，公开的内容仅仅是对本发明做了阐释性和示例性的描述，目的不过是为了充分公开本发明，满足本发明的公开要求。本公开无意将本发明限制到所公开的具体系统、装置或方法，相反，本发明应涵盖落入本发明精神和范围内的所有变型方案、等同方案和替代性方案。
权利要求
1.一种抓握器装置，包括抓握器部件，所述抓握器部件包括布置在抓握器轴线旁边的第一和第二活动夹爪；耦连到所述第一活动夹爪的第一指状件；耦连到所述第二活动夹爪的第二指状件，所述第一和第二指状件适于抓住试样容器；以及底座构件，其被定位成邻近所述第一和第二指状件，并且可沿所述抓握器轴线运动，所述底座构件适于在所述第一和第二指状件处于打开构型时接触所述试样容器的盖帽。
2.根据权利要求1所述的抓握器装置，其中，所述底座构件可沿抓握器轴线运动。
3.根据权利要求2所述的抓握器装置，其中，所述底座构件可在所述第一和第二指状件旁边伸出和缩回。
4.根据权利要求1所述的抓握器装置，其中，所述第一和第二指状件进一步包括第一对相对的指状件，其位于横跨所述抓握器轴线的相对定向上。
5.根据权利要求4所述的抓握器装置，进一步包括第二对相对的指状件，其适于抓住所述试样容器。
6.根据权利要求5所述的抓握器装置，其中，所述第一对相对的指状件在长度上比所述第二对指状件短，而且所述第一对指状件适于抓住所述盖帽。
7.根据权利要求1所述的抓握器装置，进一步包括适于接触管体的第一对相对指状件，和适于接触所述试样容器的盖帽的第二对指状件。
8.根据权利要求7所述的抓握器装置，进一步包括所述第二对指状件每个中的一部分，该部分被接收在形成于所述第一对相对的指状件中的凹部内。
9.一种试样容器转移系统，包括机器人装置，其可沿至少一个坐标方向运动；抓握器装置，其耦接到所述机器人装置，并且可由所述机器人装置移动，所述抓握器装置包括抓握器部件，所述抓握器部件包括第一活动夹爪和第二活动夹爪，所述第一活动夹爪和第二活动夹爪皆布置在抓握器轴线旁边，耦连到所述第一活动夹爪的第一指状件，耦连到所述第二活动夹爪的第二指状件，所述第一指状件和第二指状件皆适于抓住试样容器，以及底座构件，其被定位成邻近所述第一指状件和所述第二指状件，并且可沿所述抓握器轴线运动，所述底座构件适于在所述第一和第二指状件处于打开构型时接触所述试样容器的盖帽。
10.根据权利要求11所述的系统，进一步包括载荷限制装置，其耦连在所述机器人装置与所述抓握器装置之间，所述载荷限制装置适于限制转移操作期间施加在所述抓握器装置上的载荷。
11.一种转移试样容器的方法，包括提供抓握器部件，所述抓握器部件包括第一活动夹爪和第二活动夹爪，所述第一活动夹爪和所述第二活动夹爪皆布置在抓握器轴线旁边；提供耦连到所述第一活动夹爪的第一指状件；提供耦连到所述第二活动夹爪的第二指状件；当所述第一和第二指状件处于打开构型时，用底座构件来接触所述试样容器的盖帽， 其中所述底座构件可沿所述抓握器轴线运动，并且被定位成邻近所述第一和第二指状件； 以及用所述第一指状件和所述第二指状件抓住所述试样容器。
12.根据权利要求11所述的方法，进一步包括执行放置操作，其中，所述试样容器首先被插入一个接收器中到达所述接收器内的第一位置，然后，所述底座构件接触所述试样容器的盖帽，以使所述试样容器运动到所述接收器内的第二更深位置。
13.根据权利要求11所述的方法，进一步包括在抓住所述试样容器的试样管和盖帽之前，执行拾取操作，其中所述试样容器的盖帽首先与处于伸出构型的底座构件接触。
14.一种抓握器装置，包括第一抓握器部件，所述第一抓握器部件包括第一活动夹爪和第二活动夹爪；第二抓握器部件，所述第二抓握器部件包括第三活动夹爪和第四活动夹爪；耦连到所述第一活动夹爪的第一指状件；耦连到所述第二活动夹爪的第二指状件，其中，所述第一指状件和所述第二指状件皆被布置在所述抓握器轴线旁边，并且适于抓住试样容器的试样管体；耦连到所述第三活动夹爪的第三指状件；耦连到所述第四活动夹爪的第四指状件，其中所述第三指状件和所述第四指状件皆布置在所述抓握器轴线旁边，并且适于抓住试样容器的盖帽。
15.根据权利要求14所述的抓握器装置，进一步包括可沿抓握器轴线运动的底座构件。
16.根据权利要求15所述的抓握器装置，其中，所述底座构件能够伸出和缩回。
17.根据权利要求14所述的抓握器装置，其中，所述第一指状件和所述第二指状件进一步包括第一对相对的指状件，其被定位在横跨所述抓握器轴线的相对定向上。
18.根据权利要求14所述的抓握器装置，其中，所述第一和第二指状件包括第一对指状件，其在长度上皆比由所述第三和第四指状件形成的第二对指状件短。
19.根据权利要求14所述的抓握器装置，进一步包括所述第三和第四指状件每个中的一部分，该部分被接收在形成于所述第一和第二指状件中的凹部内。
20.一种试样容器转移系统，包括机器人装置，其适于在至少一个坐标方向上运动；以及抓握器装置，其耦连到所述机器人装置，并且适于由所述机器人装置移动，所述抓握器装置包括第一抓握器部件，其包括第一活动夹爪和第二活动夹爪，所述第一活动夹爪和所述第二活动夹爪皆布置在抓握器轴线旁边，第二抓握器部件，其包括第三活动夹爪和第四活动夹爪，所述第三活动夹爪和所述第四活动夹爪皆布置在所述抓握器轴线旁边，耦连到所述第一活动夹爪的第一指状件，耦连到所述第二活动夹爪的第二指状件，其中，所述第一指状件和第二指状件适于抓住试样容器的试样管体耦连到所述第三活动夹爪的第三指状件，以及耦连到所述第四活动夹爪的第四指状件，其中，所述第三指状件和所述第四指状件适于抓住试样容器的盖帽。
21.一种转移试样容器的方法，包括用抓握器装置的第一对指状件抓住所述试样容器的试样管体； 用所述抓握器装置的第二对指状件抓住所述试样容器的盖帽；以及将被所述抓握器装置抓住的所述试样容器从第一位置转移到第二位置。
22.根据权利要求21所述的方法，进一步包括在拾取或放置操作期间，用底座构件接触所述试样容器的盖帽。
全文摘要
本申请公开了一种适于转移试样容器例如有盖帽的试样管的方法。一方面，该方法包括用抓握器装置的第一抓握器对抓住试样管体，用抓握器装置的第二抓握器对抓住盖帽。另一方面，底座构件可接触盖帽，以帮助定位试样容器。在其他方面，还提供了执行该方法的装置和系统。
文档编号G01N35/10GK102576032SQ201080044793
公开日2012年7月11日 申请日期2010年8月6日 优先权日2009年8月7日
发明者E.克林, G.M.弗里德曼 申请人:西门子医疗保健诊断公司
专业数控铣床产品供应商
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