(57)【要約】グリッパーを動作させる方法が提供される。これらの方法は、グリッパーを備えるロボットを配備することであって、グリッパーは、ロボットによって移動可能であり、グリッパーフィンガーを備えることと、グリッパーによってアクセス可能なレセプタクルを備えるサンプルラックを配備することであって、レセプタクルのうちの少なくとも幾つかは、検体容器を収容するように適合されていることと、サンプルラック及びこのサンプルラック内の検体容器に関する、撮像によって得られたデータを提供することと、データに基づいて、取り上げ動作又は配置動作のうちの一方についてアクセス可能なターゲットレセプタクルを決定することとを含む。これらの方法を実行するように構成された装置及びシステムも提供され、他の態様も提供される。【選択図】図６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
グリッパーを動作させる方法であって、
前記グリッパーを備えるロボットを配備することであって、前記グリッパーは、前記ロボットによって座標系において移動可能であり、グリッパーフィンガーを備えることと、
前記グリッパーによってアクセス可能なレセプタクルを備えるサンプルラックを配備することであって、前記レセプタクルのうちの少なくとも幾つかは、検体容器を収容するように適合されていることと、
前記サンプルラック及び前記検体容器に関する、撮像によって得られたデータを提供することと、
前記データに基づいて、取り上げ動作又は配置動作のうちの一方についてアクセス可能なターゲットレセプタクルを決定することと、
を含む、方法。
【請求項２】
前記配置動作について、前記アクセス可能なターゲットレセプタクルは空いている、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記アクセス可能なターゲットレセプタクルにターゲット検体容器を配置することを含む、請求項２に記載の方法。
【請求項４】
前記取り上げ動作について、前記アクセス可能なターゲットレセプタクルはターゲット検体容器を収容している、請求項１に記載の方法。
【請求項５】
前記アクセス可能なターゲットレセプタクルは、前記ターゲット検体容器に対する動作ラインに沿った閾値最小間隙を満たすレセプタクルである、請求項４に記載の方法。
【請求項６】
回転能力及び２つ以上の動作ラインを有する前記グリッパーを含む、請求項５に記載の方法。
【請求項７】
１つ以上の動作ラインが前記閾値最小間隙を満たすか否かを判断することを含む、請求項６に記載の方法。
【請求項８】
前記レセプタクルのうちの１つ以上がブロックされているか否かを判断すること、
を更に含む、請求項１に記載の方法。
【請求項９】
前記データは、前記レセプタクルのうちのいずれが検体容器を含むのかに関するデータである装入状況データを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項１０】
前記アクセス可能なターゲットレセプタクルは、装入状況データに基づいて少なくとも部分的に決定される、請求項９に記載の方法。
【請求項１１】
前記データは構成データを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項１２】
前記構成データは、最大検体容器直径、検体容器オフセット距離、又は管のタイプからなる群からの１つ以上のものを含む、請求項１１に記載の方法。
【請求項１３】
前記アクセス可能なターゲットレセプタクルは、構成データに基づいて少なくとも部分的に決定される、請求項１２に記載の方法。
【請求項１４】
前記アクセス可能なターゲットレセプタクルは、装入状況データ及び構成データに基づいて決定される、請求項１に記載の方法。
【請求項１５】
前記データに基づいて、後続の取り上げ動作又は配置動作のための追加のアクセス可能なターゲットレセプタクルの更なる動的な選択を行うことを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項１６】
前記アクセス可能なターゲットレセプタクルは、構成データ及び装入状況データの双方に基づいて、前記レセプタクルのうちの少なくとも幾つかをランク順位付けすることによって決定される、請求項１に記載の方法。
【請求項１７】
前記アクセス可能なターゲットレセプタクルは、前記アクセス可能なターゲットレセプタクルの両側にある第１の空いているレセプタクル及び第２の空いているレセプタクルを含むように選択される、請求項１に記載の方法。
【請求項１８】
ブロックされたレセプタクルを更に含み、取り囲む検体容器が、前記ブロックされたレセプタクルをブロック解除するために取り出される、請求項１に記載の方法。
【請求項１９】
グリッパー位置決めシステムであって、
前記グリッパーを備えるロボットであって、前記グリッパーは、前記ロボットによって座標系において移動可能であり、グリッパーフィンガーを備える、ロボットと、
前記グリッパーフィンガーによってアクセス可能なレセプタクルを備えるサンプルラックであって、前記レセプタクルのうちの少なくとも幾つかは、検体容器を収容している、サンプルラックと、
前記ロボットに結合されたコントローラーであって、
前記サンプルラックと前記検体容器とに関する、１つ以上の画像から得られたデータであって、装入状況データ及び構成データを含む、データにアクセスすることと、
取り上げ動作又は配置動作のうちの一方について、前記装入状況データと前記構成データとに基づいて、アクセス可能なターゲットレセプタクルを決定することと、
を行うように動作するよう構成されたコントローラーと、
を備える、グリッパー位置決めシステム。
【請求項２０】
グリッパー位置決め装置であって、
前記グリッパーを備えるロボットであって、前記グリッパーは、前記ロボットによって座標系において移動可能であり、グリッパーフィンガーを備える、ロボットと、
前記ロボットに結合されたコントローラーであって、
サンプルラックと、前記サンプルラックに収容された検体容器とに関する、１つ以上の画像から得られたデータにアクセスすることと、
取り上げ動作及び配置動作のうちの一方について、前記データに基づいて、アクセス可能なターゲットレセプタクルを決定することと、
を行うように動作するよう構成されたコントローラーと、
を備える、グリッパー位置決め装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
［関連出願の相互参照］
本出願は、２０１６年７月１４日に出願された米国仮出願第６２／３６２，５３５号の優先権を主張する。この米国仮出願の内容は、引用することによってその全内容が本明細書の一部をなす。
【０００２】
本開示は、包括的には、生体液体を処理するシステムにおいてサンプルラックとの間で検体（specimen：被検物）容器を取り上げ及び配置するように適合された方法及び装置に関する。
【背景技術】
【０００３】
医療検査及び医療処理においては、ロボット工学を用いることによって、生体液体サンプル（本明細書において別名「検体」と呼ばれる）への曝露若しくは生体液体サンプルとの接触を最小にすることができ、及び／又は、生産性を大幅に向上させることができる。例えば、幾つかの自動化された検査システム及び処理システム（例えば、臨床分析器）では、検体容器（試験管等）がサンプルラック（「カセット」とも呼ばれることがある）との間及び検査装置の検査位置又は処理装置の処理位置との間で搬送される場合がある。
【０００４】
そのような搬送は、連結されたグリッパー（把持部）を有するロボット等の自動化メカニズムを用いることによって行うことができる。グリッパーは、搬送中にそれぞれの検体容器を把持するように構成された対向するグリッパーフィンガー（把持指）を有することができる。検体は、様々なサイズ（例えば、高さ及び／又は直径）又はタイプのものとすることができる。グリッパーは、ロボットによって２つ以上の座標方向に移動させることができる。このように、検体容器（検査又は処理される検体を含む）は、グリッパーによって把持することができ、その後、或る位置から別の位置に移動させることができる。
【０００５】
例えば、取り上げ動作では、ロボットグリッパーを、サンプルラックのレセプタクル（receptacles：貯蔵所）の理論的な中心位置の上方に移動させ、グリッパーフィンガーを完全に開放した状態で、指定された高さに降下させ、次に、グリッパーフィンガーを閉じて検体容器を把持することができる。これに続いて、グリッパーを上昇させて、検体容器がレセプタクルから引き出される。配置動作では、検体容器を把持した状態にあるグリッパーを、サンプルラックのレセプタクルの中心の真上に移動させ、レセプタクルに向けて降下させて所望の深さに検体容器を配置することができ、その後、グリッパーフィンガーは完全に開かれ、検体容器が解放される。これに続いて、グリッパーは上昇される。このように、これらの取り上げ動作及び配置動作を用いると、検体容器をサンプルラックの非常に多くのレセプタクルとの間で移動させることができる。しかしながら、機械の設置面積使用率を最大にするために、そのようなサンプルラックにおけるレセプタクル間の間隔は非常に狭くされる。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
したがって、検査システム及び処理システムにおける取り上げ及び配置動作の効率を改善することができる方法及び装置が求められている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
１つの方法の実施形態において、グリッパーを動作させる改善された方法が提供される。該方法は、前記グリッパーを備えるロボットを配備することであって、前記グリッパーは、前記ロボットによって座標系において移動可能であり、グリッパーフィンガーを備えることと、前記グリッパーによってアクセス可能なレセプタクルを備えるサンプルラックを配備することであって、前記レセプタクルのうちの少なくとも幾つかは、検体容器を収容するように適合されていることと、前記サンプルラック及び前記検体容器に関する、撮像によって得られたデータを提供することと、前記データに基づいて、取り上げ動作又は配置動作のうちの一方についてアクセス可能なターゲットレセプタクルを決定することとを含む。
【０００８】
システムの実施形態において、グリッパー位置決めシステムが提供される。該グリッパー位置決めシステムは、前記グリッパーを備えるロボットであって、前記グリッパーは、該ロボットによって座標系において移動可能であり、グリッパーフィンガーを備える、ロボットと、前記グリッパーフィンガーによってアクセス可能なレセプタクルを備えるサンプルラックであって、前記レセプタクルのうちの少なくとも幾つかは、検体容器を収容している、サンプルラックと、前記ロボットに結合されたコントローラーであって、前記サンプルラックと前記検体容器とに関する、１つ以上の画像から得られたデータであって、装入状況データ及び構成データを含む、データにアクセスすることと、取り上げ動作又は配置動作のうちの一方について、前記装入状況データと前記構成データとに基づいて、アクセス可能なターゲットレセプタクルを決定することとを行うように作動するよう構成されたコントローラーとを備える。
【０００９】
装置の実施形態において、グリッパー位置決め装置が提供される。該グリッパー位置決め装置は、前記グリッパーを備えるロボットであって、前記グリッパーは、該ロボットによって座標系において移動可能であり、グリッパーフィンガーを備える、ロボットと、前記ロボットに結合されたコントローラーであって、サンプルラックと検体容器とに関する、１つ以上の画像から得られたデータにアクセスすることと、取り上げ動作又は配置動作のうちの一方について、前記データに基づいて、アクセス可能なターゲットレセプタクルを決定することとを行うように作動するよう構成されたコントローラーとを備える。
【００１０】
本開示の更に他の態様、特徴、及び利点は、本開示を実施するために考えられた最良の形態を含む複数の例示の実施形態を示すことによって以下の詳細な説明から容易に明らかになり得る。本開示は、種々の実施形態に対応することもでき、その幾つかの詳細は全て、本開示の範囲から逸脱することなく様々な点で変更することができる。したがって、本開示は、添付の特許請求の範囲において画定される本開示の範囲内に含まれる全ての変更形態、均等形態、及び代替形態を包含する。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】従来技術による、検体容器を有するサンプルラックの概略上面図である。
【図２】１つ以上の実施形態による、動的グリッパーフィンガー位置決め方法を実行するように構成されたグリッパー位置決めシステムの概略側面図である。
【図３Ａ】１つ以上の実施形態による、グリッパーフィンガーが中間距離だけ開放された（離れた）構成で示されている、幾つかの空いているレセプタクル及び幾つかの満たされたレセプタクルによって取り囲まれたターゲット検体容器を備えるサンプルラックの部分平面図である。
【図３Ｂ】１つ以上の実施形態による、グリッパーフィンガーが中間距離だけ開放された（離れた）構成で示されている、レセプタクルに検体容器を備えるサンプルラックの部分平面図である。
【図４Ａ−４Ｅ】１つ以上の実施形態による様々な検体容器装入状況シナリオを示す概略図である。
【図５】１つ以上の実施形態による、動的グリッパーフィンガー位置決め方法を実行するように構成された検体容器搬送システムの概略上面図である。
【図６】実施形態による、グリッパーを動作させる方法のフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
臨床分析器又は他の検査システム若しくは処理システム（例えば、遠心分離機、冷蔵エリア）においてロボット配置取り上げ及び配置動作を行うのに用いられるようなロボットにおいては、検体容器のつっかえ（jams：ジャム）、衝突、及び／又は震動が、時々発生する可能性がある。
【００１３】
特に、図１に示すように、自動体外診断（ＩＶＤ）機器において用いられる検体容器１０２、１０２Ｌ（例えば、採血管）は、通常、蓋がない（キャップがされていない）状態で提供され、生体流体検体１０５（少数のものに参照符号が付けられている）、すなわち、バイオハザード液体（例えば、血液、血清又は血漿、尿、間質液、脳脊髄液、髄液、又は他の体液）で満たされている。検体容器１０２、１０２Ｌは、サンプルラック１０６内のレセプタクル１０６Ｒ（少数のものに参照符号が付けられている）内において概ね垂直方向に格納される（最初の２つ半の列に検体容器１０２、１０２Ｌが装入されている）。
【００１４】
機器の設置面積の使用を最大にするために、サンプルラック１０６のレセプタクル１０６Ｒの間隔は、非常に密にされる場合がある。様々な直径の検体容器１０２を収容するために、検体容器１０２の垂直方向を概ね維持しながら、検体容器１０２を中心に位置決めするように、又は、（図示するように）レセプタクル１０６Ｒの所定の側壁に検体容器１０２を押接するように、１つ以上の板型ばね等のばね１０８（少数のものに参照符号が付けられている）が各レセプタクル１０６Ｒ内に設置されることがある。
【００１５】
しかしながら、検体容器１０２の機械的な許容誤差及び配置に起因して、各検体容器１０２は、１つ以上の方向（例えば、図示するようにＸ及び／又はＹ）に或る程度、真の垂直方位から傾く場合があり、それによって、予想される管の間の間隙において減少が引き起こされる。さらに、様々な直径の検体容器１０２（例えば、図示する横列３は横列１及び２に収容された検体容器１０２と比較して相対的に大きな直径を有する幾つかの検体容器１０２Ｌを収容している）が、所与の機器において同時に処理されることが多いので、サンプルラック１０６における隣接する検体容器１０２、１０２Ｌの間の間隙は、管のサイズ及び傾きの方向に基づいて、レセプタクル１０６Ｒごとに変化する場合がある。さらに、ばね１０８の存在に起因したオフセットによって、検体容器１０２、１０２Ｌの中心が、レセプタクル１０６Ｒの中心以外の位置に配置される場合がある。同様に、幾つかのレセプタクル１０６Ｒは空いている場合がある。
【００１６】
レセプタクル１０６Ｒの間隔が密であることは、ＩＶＤ機器の高スループットが所望されていることと組み合わさって、処理中に、検体容器１０２、１０２Ｌとロボットグリッパー及び／又はグリッパーフィンガーとの間の望まれていない偶発的な接触（例えば、つっかえ（ジャム）、衝突、及び／又は震動）をもたらすおそれがある。そのような接触は自動化処理を低速化するおそれがある。なぜならば、接触によって引き起こされた損害を、作業者が手動で介入することによって補修しなければならない場合があるからである。例えば、そのような接触は、幾つかの極端な場合には、管の破壊、流出及び／又は検体の喪失をもたらす可能性があり、いずれも、場合によっては、レメディエーション（守勢・修理）／清掃のために中断時間をもたらす可能性がある。
【００１７】
従来技術では、検体容器１０２がサンプルラック１０６において取り上げ及び／又は配置される順序は、簡単な取り上げアルゴリズムに基づく簡単な横列ごとの逐次的な取り上げ及び／又は配置を用いて予め定められている。この予め定められた選択順序は、サンプルラック１０６のレセプタクル１０６Ｒ内に存在する検体容器１０２、１０２Ｌの配置（例えば、オフセット）、サイズ（例えば、直径又は高さ）、又は更にはタイプの起こり得る相違を考慮に入れていない。これらの相違は、対処されない場合、接触をもたらす場合もあれば、グリッパーフィンガーの妨害を引き起こす場合もあり、グリッパーフィンガーが、検体への起こり得る損害（例えば、こぼれ）を引き起こすことなく、作業者の介入を必要とすることなく、検体容器１０２、１０２Ｌに予め定められた順序でアクセスすることをより困難にする。
【００１８】
上記に鑑み、本開示の１つ以上の実施形態は、サンプルラックを撮像することによって得られたデータに基づいて、アクセス可能な検体容器を取り上げするシーケンス、又は、ターゲットのアクセス可能なレセプタクルに検体容器を配置するシーケンスを動的に（実行中に）決定する方法、システム、及び装置（すなわち、取り上げ順序及び／又は配置順序の動的な選択）を提供する。撮像によって得られたデータは、サンプルラックの装入状況データ及び／又は検体容器の構成データを含むことができる。装入状況データは、サンプルラックのレセプタクルにおける近傍の検体容器の存否、より詳細には、特定のターゲットレセプタクルの周囲の検体容器の存否に関するデータである。構成データは、ターゲットレセプタクルを取り囲む検体容器の方向及び／又はサイズと、ターゲット検体容器自体の方向及び／又はサイズとに関するデータである。サンプルラック１０６がサンプルラック撮像システムを介して撮像された後、装入状況データ及び／又は構成データは、サンプルラック１０６におけるレセプタクル１０６Ｒごとに利用可能になる。そのようなサンプルラック撮像システムは、従来技術において知られている。
【００１９】
１つ以上の実施形態によれば、視覚データ（例えば、構成データ及び／又は装入状況データ）を用いて、取り上げ順序若しくは取り上げシーケンス及び／又は配置順序若しくは配置シーケンスを動的に調整することができる。１つの実施形態では、検体容器１０２、１０２Ｌがグリッパーフィンガーによって取り上げされる順位を、撮像によって得られた構成データ及び／又は装入状況データに基づいて調整することができる。別の実施形態では、検体容器１０２、１０２Ｌがグリッパーフィンガーによって配置される順位を、撮像によって得られた構成データ及び／又は装入状況データに基づいて調整することができる。
【００２０】
１つ以上の実施形態による方法、装置、及びシステムは、サンプルラック１０６における検体容器１０２の装入状況データ及び／又はサンプルラック１０６における検体容器１０２の構成データを考慮に入れて、所望の取り上げ及び／又は配置順位を動的に決定することができる。
【００２１】
例えば、方法、装置、及びシステムは、取り囲むレセプタクル１０６Ｒが検体容器１０２を収容しているのか又は空いているのか等の装入状況データを考慮に入れることができる。同様に、１つ以上の実施形態は、取り囲む検体容器のうちの１つ以上のサイズ（例えば、直径及び／又は高さ）、或る特定のターゲット検体容器に向かう方向又はこのターゲット検体容器から遠ざかる方向への近傍の検体容器のオフセット、ターゲット検体容器の管のタイプ（例えば、キャップがされた管、キャップがされていない管、チューブトップサンプルカップ等）、及びターゲット検体容器の任意のオフセット（取り上げ動作の場合）に関する構成データを考慮に入れることができる。
【００２２】
検体容器１０２がグリッパーによって取り上げ及び／又は配置される順位をこのように動的に選ぶことができることによって、接触（例えば、つっかえ（ジャム）、衝突、及び／又は震動）の傾向を劇的に低減することができ、したがって、検体容器１０２、１０２Ｌに対する損害及び／又は生体流体検体１０５のこぼれ及び喪失を低減することができる。これによって、ＩＶＤ器具の中断時間及び作業者の介入の必要性を低減することができる。
【００２３】
本開示の実施形態のこれらの態様及び特徴並びに他の態様及び特徴は、本明細書において図２〜図６を参照して説明される。
【００２４】
図２に関する１つ以上のシステムの実施形態によれば、グリッパー位置決めシステム２００が図示及び説明される。グリッパー位置決めシステム２００は、採血容器、バイアル等のターゲット検体容器１０２Ｔを第１の位置から第２の位置に把持して移送するのに有用なロボット２１０を備える。グリッパー位置決めシステム２００は、自動臨床分析器、分析試験器具、又は遠心分離機等の他の処理装置等の任意の検査器具又は検査装置において用いることができ、生体流体検体１０５を含む検体容器１０２、１０２Ｌは、サンプルラック１０６との間で移動される。
【００２５】
例えば、ロボット２１０は、ターゲット検体容器１０２Ｔをサンプルラック１０６から、トラック５４０上で移動可能な検体容器運搬装置５３２（例えば、パック（puck）−図５）に移動させることができ、この検体容器運搬装置は、検体容器１０２を検査又は処理する器具又は機器に移動させる。１つ以上の実施形態では、検査器具又は検査機器は、検体容器１０２に含まれる生体流体検体１０５内の構成成分（例えば、被分析物濃度）を求めるか又はこの生体流体検体に対して別の処理を行うのに用いることができる。トラック５４０は、検体容器運搬装置５３２が主要経路５４０Ｂから分岐する機会を提供する１つ以上の支線５４０Ａを備えることができる。
【００２６】
図２を再び参照すると、ロボット２１０は、可動アーム又はガントリーの部分等の当該ロボット２１０の可動部分に連結されたグリッパー２１２を備える。例えば、ロボット２１０は、図２に示すようなＲθＺロボットとすることができる。代替形態として、ロボットは、本明細書において図５に関して図示及び説明されるようなガントリーロボット５１０であってもよい。各場合において、ロボット２１０、５１０は、座標系（例えば、Ｘ、Ｙ、及びＺ）においてグリッパー２１２を移動させる。図２に示すロボット２１０は、検査器具又は検査機器のフレーム２１４に連結することができる基部２１０Ｂと、垂直軸２１１Ｚに沿って垂直（＋Ｚ方向及び−Ｚ方向）に移動するように構成された直立部分２１０Ｕと、径方向（＋Ｒ方向及び−Ｒ方向）に移動するように構成された伸縮部分２１０Ｔと、垂直軸２１１Ｚの回り（＋θ方向及び−θ方向）に回転して移動するように構成された回転部分２１０Ｒとを備えることができる。本明細書において用いられるような「グリッパー」は、取り上げ動作及び／又は配置動作を実行するために、物品（例えば、検体容器１０２）を或る位置から別の位置に把持して移動させるロボット動作において用いられるロボット構成要素（例えば、ロボットアーム又はガントリー部材）に連結された任意の部材を意味する。例えば、ロボット２１０、５１０は、サンプルラック１０６におけるターゲットレセプタクル１０６Ｔ内にターゲット検体容器１０２Ｔを配置するのに用いることもできるし、サンプルラック１０６におけるターゲットレセプタクル１０６Ｒからターゲット検体容器１０２Ｔを取り上げするのに用いることもできる。
【００２７】
グリッパー２１２は、２つのグリッパーフィンガー２１２Ａ、２１２Ｂを備えることができる。これらのグリッパーフィンガーは、互いに対して可動であり、一般に互いに対向することができ、検体容器１０２（例えば、採血管又はバイアル）等の物品を把持するように適合されている。グリッパーフィンガー２１２Ａ、２１２Ｂは、当該グリッパーフィンガー２１２Ａ、２１２Ｂのそれぞれに連結された作動メカニズム２１２Ｌによって開閉するように駆動することができる。作動メカニズム２１２Ｌは、グリッパーフィンガー２１２Ａ、２１２Ｂを、反対方向に移動させる任意の適したメカニズムとすることができる。作動メカニズム２１２Ｌは、各グリッパーフィンガー２１２Ａ、２１２Ｂを直線並進で移動させるように直線的に動作するものとすることもできるし、それ以外にグリッパーフィンガー２１２Ａ、２１２Ｂを枢動（回動）させることもできる。グリッパーフィンガー２１２Ａ、２１２Ｂの相対的な移動量は、同じ（ただし、反対方向）とすることもできるし、異なる量とすることもできる。グリッパーフィンガー２１２Ａ、２１２Ｂは、ＸＹ平面における任意の適した方向（例えば、Ｘ方向若しくはＹ方向又はそれらの組み合わせ）に沿って開閉することができる。
【００２８】
幾つかの実施形態では、グリッパーフィンガー２１２Ａ、２１２Ｂを任意の所定の回転位置／方向に回転させるように構成されかつ動作可能である回転アクチュエーター２１２Ｒを設けることができる。したがって、グリッパーフィンガー２１２Ａ、２１２Ｂの開閉の動作ラインを、閾値最小間隙を満たすサンプルラック１０６上のエリアと一致するように回転させることができる。閾値最小間隙を満たすように求められるサンプルラック１０６におけるこれらのエリアは、撮像によって求めることができる。特に、閾値最小間隙を満たすレセプタクル１０６Ｒは、それらのレセプタクルにおける取り上げ及び／又は配置動作のターゲットレセプタクル１０６Ｔとして選択することができる。この選択は、撮像によって得られた装入状況データ及び／又は構成データに基づくことができる。本明細書において参照される＋Ｘ方向、-Ｘ方向、＋Ｙ方向及び−Ｙ方向は、図示するとおりのものとすることができる。Ｙ方向は、図示するように、図面の用紙に向かう若しくは用紙から来る方向である。
【００２９】
より詳細には、作動メカニズム２１２Ｌは、グリッパーフィンガー２１２Ａ、２１２Ｂに連結された電気、空気圧、又は液圧（油圧）サーボモーター等によって駆動することができる。グリッパーフィンガー２１２Ａ、２１２Ｂは、直線運動に制約することができるように、任意の摺動（slide：スライド）メカニズムに沿って移動することができる。グリッパーフィンガー２１２Ａ、２１２Ｂの把持動作を引き起こす他の適したメカニズムが用いられてもよい。同様に、回転能力が提供される幾つかの実施形態では、回転アクチュエーター２１２Ｒを、グリッパーフィンガー２１２Ａ、２１２Ｂを回転させるように構成しかつ動作可能とすることができる。回転アクチュエーター２１２Ｒは、電気、空気圧、又は液圧（油圧）サーボモーター等とすることができる。
【００３０】
作動メカニズム２１２Ｌ及び回転アクチュエーター２１２Ｒは、ロボットコントローラー２１６からの駆動信号に応答して駆動することができる。グリッパーフィンガー２１２Ａ、２１２Ｂの開放範囲及び／又はグリッパーフィンガー２１２Ａ、２１２Ｂの回転方向に関する位置フィードバックを提供する１つ以上のリニア位置エンコーダー２１２ＬＥ及び／又は回転エンコーダー２１２ＲＥを含めることができる。さらに、２つのグリッパーフィンガー２１２Ａ、２１２Ｂが図示されているが、本開示の実施形態は、３つ以上のグリッパーフィンガー２１２Ａ又は２１２Ｂを有するグリッパー２１２にも等しく適用可能である。他のグリッパー２１２のタイプも同様に用いることができる。ロボット２１０、５１０は、検体容器１０２を搬送させるために、空間（例えば、３次元空間）においてグリッパー２１２を移動させることが可能な任意の適したロボットタイプであってもよい。
【００３１】
図２を再び参照すると、１つ以上の実施形態では、ロボット２１０は、回転方向における所望の角度方向（例えば、±θ）に回転部分２１０Ｒを回転させるように適合された回転モーター２１８Ｒを備えることができる。ロボット２１０は、直立部分２１０Ｕに連結されて、グリッパー２１２を垂直方向に（例えば、点線で示された垂直軸２１１Ｚに沿って）移動させるように適合することができる垂直モーター２１８Ｚも備えることができる。１つ以上の実施形態では、ロボット２１０は、（例えば、±Ｒ方向に沿って）回転部分２１０Ｒに連結されたグリッパー２１２に並進運動を与えるように適合された並進モーター２１８Ｔを備えることができる。一方、ＲθＺロボットが示されているが、Ｘ、Ｙ、Ｒ、θ、及び／又はＺ移動又は他の組み合わせを与える他の適したロボットタイプ、ロボットモーター及びメカニズムが提供されてもよい。移動度（Ｘ、Ｙ、Ｒ、θ、及び／又はＺ）ごとに適した位置フィードバックメカニズムをリニアエンコーダー及び／又は回転エンコーダー等から提供することができる。
【００３２】
１つ以上の実施形態では、ロボット２１０は、検体容器１０２、１０２Ｌをサンプルラック１０６のターゲットレセプタクル１０６Ｔとの間で配置するか若しくは取り出すことができるように、又は、検査器具若しくは処理機器における他の位置との間で配置するか若しくは取り出すことができるように、座標系（例えば、Ｘ、Ｙ、及びＺ）においてグリッパー２１２の３次元運動を行うのに用いることができる。任意で、ロボット２１０は、サンプルラック１０６のターゲットレセプタクル１０６Ｔに対してグリッパーフィンガー２１２Ａ、２１２Ｂを正確に回転させて方向合わせすることができるように、グリッパー回転軸２２０の回りにグリッパー２１２の回転を行うことができる。
【００３３】
ロボットコントローラー２１６は、ロボット動作の実行及び制御、ΧＹΖ座標系におけるグリッパー２１２の位置の制御、並びに、グリッパーフィンガー２１２Ａ、２１２Ｂの開放距離及び／又は回転方向の範囲の制御を行うように適合された適したマイクロプロセッサ、メモリ、電源装置、調節電子機器、回路部及びドライバーを備えることができる。
【００３４】
図２において、サンプルラック１０６の画像をキャプチャー（撮像）するサンプルラック撮像システム２２１をグリッパー位置決めシステム２００に設けることができる。サンプルラック撮像システム２２１は、ラック画像キャプチャー装置２２２及び画像キャプチャーコントローラー２２４を備えることができる。特に、ラック画像キャプチャー装置２２２（例えば、デジタルカメラ）は、任意の適した位置に配置することができる。１つ以上の実施形態では、複数の視点からのサンプルラック１０６の複数の画像を得ることができる。例えば、ラック画像キャプチャー装置２２２は、フレーム２１４に対して可動であり得る可動サンプルラックローディングドロワー（サンプルラック搭載底板）（loading drawer）２２５の上方に配置することができる。サンプルラック１０６は、可動サンプルラックローディングドロワー２２５によって支持することができ、検査器具又は処理機器内のロボット２１０によってアクセス可能な位置に移動させることができる。その移動中、ラック画像キャプチャー装置２２２は、サンプルラック１０６の上端の複数のデジタル画像を撮影することができる。画像をキャプチャーする他の手段が用いられてもよい。
【００３５】
画像キャプチャーコントローラー２２４に記憶された画像処理ソフトウェアは、複数のデジタル画像を受信して処理することができる。これらの画像から、装入状況データ及び／又は構成データを含むデータを生成することができる。装入状況データ及び／又は構成データは、ロボットコントローラー２１６によってアクセスすることができる。アクセスは、画像キャプチャーコントローラー２２４からのデータのダウンロードを通じて行うこともできるし、画像キャプチャーコントローラー２２４に存在するデータベースにアクセスすることによって行うこともできる。
【００３６】
任意で、ロボットコントローラー２１６及び画像キャプチャーコントローラー２２４を１つの共通のコントローラーに組み合わせ、ラック画像キャプチャー装置２２２によってキャプチャーされた画像を処理するとともに、ロボット２１０及びグリッパー２１２の運動及び動作も制御するように構成することができる。サンプルラック撮像システム２２１及び画像キャプチャーコントローラー２２４の更なる詳細は、２０１４年３月１４日に出願されたPollack他の「Tube Tray Vision System」という発明の名称の米国特許出願公開第２０１６／００２５７５７号、２０１５年６月１０日に出願された「Drawer Vision System」という発明の名称の国際公開第２０１５／１９１７０２号、２０１６年２月１６日に出願された「Locality-Based Detection Of Tray Slot Types And Tube Types In AVision System」という発明の名称の国際出願ＰＣＴ／ＵＳ２０１６／０１８１００号、２０１６年２月１６日に出願された「Locality-Based Detection Of Tray Slot Types And Tube Types In AVision System」という発明の名称の国際出願ＰＣＴ／ＵＳ２０１６／０１８１１２号、及び２０１６年２月１６日に出願された「Image-Based Tube Slot Circle Detection For A Vision System」という発明の名称の国際出願ＰＣＴ／ＵＳ２０１６／０１８１０９号において見ることができる。
【００３７】
より詳細には、装入状況データは、サンプルラック１０６におけるレセプタクル１０６Ｒのうちのいずれが空いているのか、及び、いずれが検体容器１０２を収容しているのかに関するデータを指す。例えば、図２に示すように、装入状況データは、「Ｂ」のラベルが付けられたターゲットレセプタクル１０６Ｔが空いていることと、「Ａ」、「Ｃ」、「Ｄ」、及び「Ｅ」のラベルが付けられたレセプタクル１０６Ｒが全て検体容器１０２、１０２Ｌを収容していることとを示す。装入状況データは、単独で又は構成データと組み合わせて、取り上げ動作の次のターゲット検体容器１０２Ｔ又は配置動作の次のターゲットレセプタクル１０６Ｔを選択するのに用いることができる。
【００３８】
構成データは、本明細書では、サンプルラック１０６に存在する１つ以上の検体容器１０２、１０２Ｌの幾何的配置及び／又は方向に関する情報として定義される。構成データは、最大検体容器外径、検体容器１０２、１０２Ｌが存在するレセプタクル１０６Ｒの中心に対する当該検体容器１０２、１０２Ｌの上端のオフセット距離、検体容器１０２、１０２Ｌの高さ、又は管のタイプ（例えば、キャップがされた管、チューブトップサンプルカップを含むキャップがされていない管等）を含むことができる。
【００３９】
例えば、構成データは、検体容器１０２Ｌが相対的に大きな直径を有すること、検体容器１０２がばね（例えば、ばね１０８）の作用に起因して又は検体容器１０２、１０２Ｌがレセプタクル１０６Ｒ内で傾いていることからＸ方向及び／又はＹ方向にオフセットされていることを示すことができる。撮像から得られた構成データは、例えば、相対的に小さな直径又は中間の直径を有する検体容器１０２も示すことができ、また、ターゲット検体容器１０２Ｔの中心と任意の近傍の検体容器１０２、１０２Ｌの中心との間の距離を提供することができる。サイズ、オフセット、及び間隙は、画像における幾何学的特徴を最初に特定し、次にピクセルをカウントする（数える）ことによって得ることができる。
【００４０】
装入状況データ、構成データ、又はそれらの２つの組み合わせは、グリッパーフィンガー２１２Ａ、２１２Ｂによってアクセス可能と考えられるターゲットレセプタクル１０６Ｔを決定するのに少なくとも部分的に用いられる。ターゲットレセプタクル１０６Ｔは、取り上げ動作又は配置動作のいずれかの前に利用可能なレセプタクル１０６Ｒを予備的に調査することによって選択することができる。
【００４１】
アクセス可能なターゲットレセプタクルは、閾値最小間隙を満たすと判断されたレセプタクル（例えば、ターゲットレセプタクル１０６Ｔ）である。閾値最小間隙は、ターゲット検体容器１０２Ｔに対する利用可能な動作ラインに沿って予め決定され、測定される。例えば、図３Ａを参照して、ターゲットレセプタクル１０６Ｔ内の検体容器１０２Ｔが「ターゲット検体容器」、すなわち、取り上げ動作において、グリッパーフィンガー２１２Ａ、２１２Ｂによって取り上げされることが所望される検体容器１０２であると考える。検体容器１０２Ｔが、グリッパーフィンガー２１２Ａ、２１２Ｂによって取り上げされる前に、上記方法は、ターゲット検体容器１０２Ｔが収容されているターゲットレセプタクル１０６Ｔがアクセス可能であるか否かを判断することができる。これを判断することによって、近傍の検体容器の間のつっかえ（ジャム）、接触、こぼれ等の危険性が低減され、したがって、自動検査器具又は自動処理機器の効率が高められる。
【００４２】
ターゲットレセプタクル１０６Ｔがアクセス可能であるか否か（すなわち、ターゲットレセプタクル１０６Ｔが閾値最小間隙を満たすか否か）を判断するために、ターゲット検体容器１０２Ｔ及び取り囲む検体容器１０２並びにレセプタクル１０６Ｒの装入状況データ及び／又は構成データにアクセスし、これらのデータを用いることができる。この場合、図３Ａに示すように、サンプルラック１０６における番号２、４、６、及び８のレセプタクル１０６Ｒに位置する検体容器１０２の構成データが得られて分析される。同様に、装入状況データを用いて、番号１、３、７及び９のレセプタクル１０６Ｒが空いていると判断することができる。
【００４３】
この分析は、第１のレセプタクルを可能性のあるターゲットレセプタクル１０６Ｔとして選択するとともに、閾値最小間隙が任意の利用可能な動作ラインに沿って利用可能であるか否かを検査することによって実施することができる。例えば、固定された、すなわち、回転能力を有しないグリッパーの設計では、そのレセプタクル１０６Ｒの動作ライン３２５Ａに沿った間隙のみが調査される。
【００４４】
閾値に対する検査のためのレセプタクルの選択の方法は、閾値最小間隙を満たすレセプタクルが見つかるまで、レセプタクル間を単に移動する単純なものとすることができる。グリッパー２１２が回転能力を有するので、複数の動作ライン（例えば、動作ライン３２５Ａ〜３２５Ｃ）が利用可能である場合、検査レセプタクル１０６Ｒの各動作ライン（３２５Ａ〜３２５Ｃ）を閾値最小間隙に対して個々に検査することができる。１つの間隙値が閾値を上回るとすぐに、取り上げ又は配置を実行することができる。レセプタクル１０６Ｒが閾値最小間隙を満たさない場合、別のレセプタクル１０６Ｒが、閾値最小間隙を満たすか否かを確かめるために調査される。これは、最小閾値間隙を満たすターゲットレセプタクル１０６Ｔが見つかるまで継続する。
【００４５】
ターゲットレセプタクル１０６Ｔを取り囲むレセプタクル１０６Ｒの装入状況データは、ターゲットレセプタクル１０６Ｔを取り囲むレセプタクル１０６Ｒのうちのいずれが検体容器１０２、１０２Ｌを収容しているのかを示すことができる。番号１、２、３、７及び９等のように、動作ライン３２５Ａに沿って空いているレセプタクル１０６Ｒが存在する場合、ターゲット検体容器１０２Ｔのその側におけるそれらの間隙は閾値を上回っていると自動的に判断することができる。したがって、直ちに、その動作ライン３２５Ａを選択することができる。グリッパーフィンガー２１２Ａ、２１２Ｂの検体容器接触面の間で測定された開放距離は、最大に設定することができる。動作ライン３２５Ａは、動作ライン３２５Ｃよりも優先して選択することができる。なぜならば、検体容器の上端のオフセットの方向は、動作ライン３２５Ａに沿って検体容器を握持することによって、高い確率で、垂直方向に対する傾きから方向を直立させることができる、すなわち、傾いているターゲット検体容器１０２Ｔを直立させることができるようになっているからである。
【００４６】
その上、構成データは、近傍の検体容器１０２、１０２Ｌのいずれが相対的に大きな直径の検体容器１０２Ｌであるのかを示すことができる。構成データは、ターゲット検体容器１０２Ｔが傾いている（すなわち、ターゲットレセプタクルの中心からオフセットされている）か又は別の方法でオフセットされ、したがって、ターゲット検体容器１０２Ｔと任意の取り囲む検体容器１０２、１０２Ｌとの間の間隙が減少又は増加していることも示すことができる。
【００４７】
構成データは、ターゲット検体容器１０２Ｔの管のタイプも示すことができる。管のタイプを知ることは、２つの検体容器１０２の間の間隙が最小閾値間隙に非常に近く、このため、レセプタクル１０６Ｒが実際にアクセス可能であるか否かを判断することが困難な状況では重要である。幾つかの特定の管のタイプの場合、その管のタイプはより頑丈であるので、より小さな閾値間隙を許容することができ、チューブトップサンプルカップ等の他の管のタイプの場合、その管のタイプはより壊れやすいので、より大きな閾値間隙を用いることができる。したがって、閾値間隙は、幾つかの実施形態では、ターゲットレセプタクル１０６Ｔ又は取り囲むレセプタクル１０６Ｒに存在する検体容器１０２のタイプに基づいて選択することができる。
【００４８】
撮像データから、ターゲットレセプタクル１０６Ｔがアクセス可能であるか否かを判断することができる。すなわち、グリッパーフィンガー２１２Ａ、２１２Ｂによってターゲットレセプタクル１０６Ｔに適切に（例えば、それらと接触することなく）アクセスすることができると判断することができるか、又は、ターゲットレセプタクル１０６Ｔにアクセスすることがブロックされるかを判断することができる。アクセスがブロックされるということは、グリッパーフィンガー２１２Ａ、２１２Ｂを挿入すると、ターゲット検体容器１０２Ｔを取り囲む１つ以上の検体容器１０２、１０２Ｌとかなり高い可能性で接触することを意味する。取り上げ動作の場合、全ての可能な動作ラインが分析された後、レセプタクル１０６Ｒ内の検体容器１０２と近傍の検体容器１０２のうちの１つとの間の最小閾値間隙を許容するものが１つもない場合、そのレセプタクル１０６Ｒは、ブロックされていると判断することができる。動作ラインのうちの１つが、レセプタクル１０６Ｒと近傍の検体容器１０２との間の最小閾値間隙を提供する場合、そのレセプタクル１０６Ｒは、アクセス可能であると判断することができる。最小閾値間隙は、幾つかの場合には、グリッパー２１２をＸ方向及び／又はＹ方向に調整することによって提供することができる。他の場合には、最小閾値間隙は、グリッパーフィンガー２１２Ａ、２１２Ｂの間の開放距離を調整することによって提供することができる。幾つかの実施形態では、グリッパーフィンガー２１２Ａ、２１２Ｂの間の開放距離の調整とともに、Ｘ及び／又はＹ方向におけるグリッパー２１２の位置の調整の双方の調整を行って、最小間隙を提供することができる。
【００４９】
ターゲットレセプタクル１０６Ｔがアクセス可能でない場合、撮像データに基づいて戦略を策定することができる。この戦略は、アクセス可能な近傍の検体容器１０２、１０２Ｌを選択することと、ターゲットレセプタクル１０６Ｔをアクセス可能にするためにそれらの検体容器を最初に取り出すこととを伴う。例えば、図３Ｂに示すように、Ｃ７のラベルが付けられたレセプタクル１０６ＲＢに示す検体容器１０２Ｂは、効果的にブロックされている。グリッパー回転方向、グリッパー開放距離、又はＸ若しくはＹの位置決めにかかわらず、最小間隙を含む利用可能な動作ラインがないときに、ブロックが生じていると判断される。検体容器１０２Ｂは、Ｂ７、Ｂ６、Ｃ６、Ｄ６のラベルが付けられたレセプタクル１０６Ｒにおける検体容器１０２、１０２Ｌが過度に接近し、ブロックされた検体容器１０２Ｂの片側において最小間隙を満たすことができないので、ブロックされているとみなされる。したがって、ブロックされた検体容器１０２Ｂの取り上げを可能にするには、この検体容器のブロック解除を最初に行わなければならない。
【００５０】
動作ライン３２５Ｅに沿って、Ａ７のラベルが付けられた隣接する近傍のレセプタクル内のブロックされていない検体容器１０２を取り出すことによって、ターゲットレセプタクル１０６ＲＢを効果的に「ブロック解除」することができる。ターゲットレセプタクル１０６ＲＢは、その後、アクセス可能になることができ、その後、動作ライン（例えば、動作ライン３２５Ｆ）に沿って取り上げ可能になることができる。任意で、ブロックされた検体容器１０２Ｂをブロック解除するために、Ｂ６のラベルが付けられたレセプタクル１０６Ｒ内の検体容器１０２が取り出されていてもよい。各場合において、ブロックされたレセプタクル１０６ＲＢをブロック解除する多くの選択肢が存在し得る。
【００５１】
上記方法は、１つの実施形態では、各取り出しがターゲットレセプタクル１０６ＲＢをブロック解除することができるか否かをラウンドロビン方式で検査することができる。ブロック解除する検体容器が見つかると、直ちにそれを取り出すことができ、これまでブロックされており、現在ブロック解除されている検体容器１０２Ｂを取り上げすることができる。複数のブロック解除選択肢が利用可能である他の実施形態では、最大の間隙を有する動作ラインが現れる、検体容器１０２、１０２Ｌの取り出しを選択することができる。
【００５２】
各ブロックされたレセプタクル１０６ＲＢについて、上記方法の実施形態は、任意の開始位置から時計回り又は反時計回りに進んで順に探索を行い、近傍の検体容器１０２、１０２Ｌのうち、いずれかを取り出すことができるか否かを調査することができる。その場合に、その取り出しによって、ブロックされた検体容器１０２Ｂのブロック解除を効果的に可能にする動作ラインを開放する幾つかの実施形態では、サンプルラック１０６におけるブロックされたレセプタクル１０６ＲＢの全てを撮像データに基づいて特定することができ、ブロックされた状態をブロック解除するために近傍の検体容器１０２、１０２Ｌを選択することができるように、各ブロックされたレセプタクル１０６ＲＢをブロックされていないレセプタクル１０６Ｒよりも優先することができる。任意の数の方式を実施して、ブロックされたレセプタクルをブロック解除することができる。
【００５３】
幾つかの実施形態では、取り上げ動作は、横列ごと、縦列ごと、又は他の任意の順序パターン等の順序シーケンスで行うことができ、ブロックされたレセプタクル１０６ＲＢが検出されると、取り上げ移動を行って、ブロックされたレセプタクル１０６ＲＢのブロック解除を試みることができる。移動がその時点で利用可能でない場合、移動が利用可能になるまで、この順序シーケンスは単純に継続する。
【００５４】
幾つかの実施形態では、第１の取り上げ又は配置が行われた後、上記システム及び方法を用いて、残りのサンプルラック１０６を分析し、装入状況データ及び／又は構成データを考慮に入れた包括的な取り上げ及び配置戦略を作成することができる。この取り上げ順序又は配置順序は、第１のアクセス可能な検体容器１０２が取り上げされている間に高速に求めることができる。システムは、全てのアクセス可能な検体容器１０２及び全ての「ブロックされた」検体容器１０２を決定することができる。幾つかの実施形態では、全てのアクセス可能な検体容器１０２を最初に取り上げすることができ、その後、以前に「ブロックされている」とみなされた検体容器１０２のうちのいずれが「ブロック解除された」のかを判断することができる。これらの「ブロック解除された」検体容器１０２は、この時点ではアクセス可能であり、取り上げすることができる。これは、検体容器１０２の全てが「ブロック解除され」、アクセス可能と考えられ、取り上げされるまで繰り返すことができる。
【００５５】
幾つかの実施形態では、レセプタクル１０６Ｒをランク順位付けすることも用いて、検体容器１０２が取り上げされる順位を決定することができる。次に図４Ａ〜図４Ｅを参照すると、Ｔを用いて示されたターゲット検体容器の幾つかの可能な構成と、動作ラインに沿って左側及び右側にあるターゲット検体容器の近傍の検体容器１０２とが示されている。動作ラインは水平に示されているが、垂直及び対角の動作ラインも、このランク順位付け方法を用いることができる。このランク順位付けでは、これらの構成のうちの幾つかには、相対的に高い数値スコア（すなわち、この構成に関与するターゲット検体容器Ｔが最初に取り上げされるべきか又は優先権を与えられるべきことを示す）を与えることができ、幾つかの構成には相対的により低い数値スコア（すなわち、この構成に関与するターゲット検体容器Ｔが後に又は最後に取り上げされるべきことを示す）が与えられる。例えば、図４Ａには、ターゲット検体容器Ｔのいずれの側のレセプタクル１０６Ｒも空いている（Ｘを用いて示されている）最良の可能な構成が示されている。この構成には、１０の数値スコア又は別の相対的に高い数値スコアを与えることができる。このターゲット検体容器Ｔは、取り上げ動作について最初に選択することができる。
【００５６】
一方、図４Ｂに示す構成には、９などの相対的により低い数値スコアを与えることができる。ターゲット検体容器Ｔは、１つの近傍の検体容器のみを有し、この近傍の検体容器１０２は、遠ざかる方向にオフセットされ（「ＯＡ」によって示される）、そのため、ターゲット検体容器Ｔとその近傍との間の間隙は、依然として最小閾値間隙を満たすことができ、ターゲット検体容器Ｔは、依然として全くアクセス可能であり得る。
【００５７】
図４Ｃには、１つの空いているレセプタクル（Ｘ）を左側に有し、ターゲット検体容器Ｔに向かう方向にオフセットされた（「ＯＴ」を用いて示されている）検体容器１０２を収容した１つのレセプタクル１０６Ｒを右側に有するターゲット検体容器Ｔを備える構成が示されている。これには、８などの相対的により低いスコアを与えることができる。
【００５８】
図４Ｄには、右側及び左側の双方に２つの満たされたレセプタクル１０６Ｒを有するターゲット検体容器Ｔを備える構成が示され、レセプタクル１０６Ｒの双方は、相対的により大きな直径（「ＬＤ」を用いて示されている）を有する、中心に位置決めされた検体容器１０２を収容している。図４Ｄにおける構成には、より大きな直径の検体容器ＬＤによって提供されるより小さな間隙のために、図４Ａ〜図４Ｃにおける構成と比較して、７のスコアなどの相対的により低いスコアを与えることができる。
【００５９】
図４Ｂ及び図４Ｃのような場合には、グリッパーフィンガー２１２Ａ、２１２ＢをＸ及び／又はＹにおいて偏らせることによって、アクセス可能とみなされるターゲット検体容器Ｔの最小閾値間隙を生み出すことができる。図４Ｅにおける構成では、ターゲット検体容器Ｔが、当該ターゲット検体容器Ｔに向かう方向に傾いてオフセットされた２つの検体容器ＬＯＴによって取り囲まれているので、グリッパーフィンガー２１２Ａ、２１２Ｂを偏らせることができない。したがって、ターゲット検体容器Ｔとその近傍の検体容器ＬＯＴとの間に最小閾値間隙が存在することができず、ターゲット検体容器Ｔは、「ブロックされている」とみなすことができる。この構成には、「ブロックされた」状態を示すことができる１のスコアなどの相対的により低いスコア又は他の任意の相対的により低いスコアを割り当てることができる。したがって、ターゲット検体容器Ｔは、他の検体容器ＬＯＴが取り上げされ、したがって、このターゲット検体容器Ｔを取り囲むエリアが解放された後に取り上げすることができる。
【００６０】
ランク順序付けを用いると、検体容器１０２を取り上げする動的な順位は、「最もアクセス可能な」レセプタクル１０６Ｒに基づいて決定することができる。すなわち、より高いランク値を与えられたレセプタクル１０６Ｒが最初に取り上げされる。さらに、検体容器１０２を取り上げする動的な順位は、ランク順位付けなしで、単に、レセプタクル１０６Ｒのうちのいずれが、レセプタクル１０６Ｒに収容された検体容器１０２と近傍の検体容器１０２との間の最小閾値間隙を満たすのか、すなわち、レセプタクル１０６Ｒのうちのいずれがアクセス可能であるのか、及び、どのレセプタクル１０６Ｒがブロックされているのかを判断することによって決定することができる。動的な順序は、利用可能なレセプタクル、或る領域内のレセプタクルの全てを調査することによって、又は、各レセプタクルを個別に調査して、それらのレセプタクルが、用いられるグリッパーフィンガー２１２Ａ、２１２Ｂ及びサンプルラック１０６について設定された最小間隙基準を満たすか否かを判断することによって決定することができる。幾つかの実施形態では、最小間隙閾値は、取り上げ及び配置動作において高い確率で接触をなくすことを確実にする実験実施に基づいて設定することができる。
【００６１】
連続した配置動作の場合のアクセス可能なターゲットレセプタクルの動的な選択は、上記で説明したシステム及び方法を用いて行うことができる。レセプタクル１０６Ｒがアクセス可能であるか否かを判断するために、装入状況データ、構成データ、又はそれらの２つの組み合わせを配置動作と同様の方法で用いることができる。装入状況データは、レセプタクル１０６Ｒのうちのいずれが空いているのかに関するデータを指し、検体容器１０２を配置することが所望されているターゲットレセプタクル１０６Ｒを決定するのに用いることができる。構成データは、最大の検体容器直径、検体容器オフセット距離、又は管のタイプ（例えば、キャップがされた管、キャップがされていない管、チューブトップサンプルカップ等）を含む特定の近傍の検体容器１０２に関する情報を指す。以前の取り上げ動作からの構成情報も、画像キャプチャーコントローラー２２４に記憶することができ、後続の配置動作中に、ロボットコントローラー２１６によってアクセス可能とすることができる。これによって、近傍の検体容器１０２の間の最大間隙を可能にするように配置戦略を構成することが可能になる。例えば、配置戦略は、互いに隣り合ったレセプタクル１０６Ｒに相対的により大きな直径の２つの検体容器１０２を配置することを回避するように構成することができる。さらに、チューブトップ検体容器を含む検体容器１０２を大きな検体容器１０２Ｌから遠ざけて配置することができる。同様に、動的な配置は、最初から配置間隙を増加させるために、１つおきの横列又は縦列に行うことができる。
【００６２】
幾つかのレセプタクルが検体容器１０２、１０２Ｌを収容している複数の横列のレセプタクル１０６Ｒ（横列６〜９が示されている）を有する図３Ｂにおけるサンプルラック１０６を考える。例えば、予め定められた順位は、横列６における最初のレセプタクル１０６Ｒ（Ａ６）から開始することを含むことができる。装入状況データは、Ａ６及びＥ６のラベルが付けられたレセプタクル１０６Ｒが空いていることと、Ｂ６、Ｃ６、Ｄ６及びＥ６のラベルが付けられたレセプタクル１０６Ｒが検体容器１０２、１０２Ｌを収容していることとを示す。したがって、装入状況データ及び構成データから、Ａ６及びＥ６のラベルが付けられたレセプタクル１０６Ｒがともにアクセス可能であると判断することができる。アクセス可能であることは、グリッパー２１２によって実現可能な特定の動作ラインに沿った両側が最小間隙を満たすことを確実にすることによって確定することができる。したがって、配置順位は、レセプタクル１０６Ｒがアクセス可能であるか否かに基づいて決定することができる。幾つかの実施形態では、レセプタクル１０６Ｒがアクセス可能でない場合、配置動作は、そのレセプタクル１０６Ｒを飛ばし、撮像データに基づいて、次のアクセス可能なレセプタクル１０６Ｒに行うことができる。次の取り上げ移動は、アクセス可能でないことが判明したレセプタクル１０６Ｒのブロック解除を試みることができる。
【００６３】
図５は、動的選択方法を実施することができる検体容器搬送システム５００を示している。検体容器搬送システム５００は、グリッパー２１２（点線によって図示）のアクセス範囲内に設けられたサンプルラック１０６を備える。グリッパー２１２は、ガントリーロボット５１０のクロススライド５１０Ｃに取り付けることができる。このクロススライドは、クロスビーム５１０Ｂ上を前後に移動して、サンプルラック１０６の任意の縦列にアクセスすることができる。さらに、クロスビーム５１０Ｂは、左右のスライドレール５１０Ｌ、５１０Ｒに沿って前後に移動して、サンプルラック１０６の任意の横列へのアクセスを可能にすることができる。グリッパーは、垂直（図面の用紙に対して垂直）に移動し、検体容器１０２を昇降させることができる。したがって、グリッパー２１２は、ＸＹＺ座標系において移動可能とすることができる。ラック画像キャプチャー装置２２２及び画像キャプチャーコントローラー２２４から得られた撮像データに基づいて、上記で説明した方法に従って動的な取り上げ動作を行ってサンプルラック１０６から検体容器１０２を取り上げし、それらの検体容器１０２を、トラック５４０上に存在して周辺を移動する検体容器運搬装置５３２（例えば、パック）に搬送することができる。さらに、検体容器１０２は、検査及び／又は処理から戻ると、動的な配置動作を用いて、サンプルラック１０６内に配置して戻すことができる。取り上げ及び配置シーケンスの選択は、上記で説明したとおりのものとすることができ、装入状況データ、構成データ、又はそれらの双方に基づくことができる。トラック５４０は、検体容器１０２に含まれる検体の検査又はそれ以外の処理を実行する様々な機器又は器具（複数の場合もある）に検体容器１０２を搬送することができる。トラック５４０は、主要経路５４０Ｂから全てのローディング（loading：装填）及びアンローディング（unloading：取り出し）への１つ以上の支線５４０Ａを備えることができる。幾つかの実施形態では、動的な配置は、サンプルラックにおける配置間隙を増加させる配置戦略が提供されるように、幾つかの特定の検体容器運搬キャリア５３２を指定された順序で戻す戦略を含むことができる。
【００６４】
本開示の別の実施形態によれば、グリッパー（例えば、グリッパー２１２）を動作させる方法６００が提供される。方法６００は、６０２において、グリッパー（例えば、グリッパー２１２）を備えるロボット（例えば、ロボット２１０、５１０）を準備することを含む。このグリッパーは、ロボットによって座標系（例えば、Ｘ、Ｙ及びＺ）において可動であり、グリッパーフィンガー（例えば、グリッパーフィンガー２１２Ａ、２１２Ｂ）を備える。方法６００は、６０４において、グリッパーによってアクセス可能なレセプタクル（例えば、１０６Ｒ、１０６Ｔ）を備えるサンプルラック（例えば、サンプルラック１０６）を準備することを含む。これらのレセプタクルのうちの少なくとも幾つかは、検体容器（例えば、１０２、１０２Ｌ、１０２Ｔ）を収容するように適合されている。
【００６５】
さらに、６０６において、方法６００は、サンプルラック（例えば、サンプルラック１０６）及び検体容器（例えば、検体容器１０２、１０２Ｌ）に関する、撮像によって得られたデータを提供することと、最後に、６０８において、このデータに基づいて、取り上げ動作又は配置動作のうちの一方についてアクセス可能なターゲットレセプタクル（例えば、１０６Ｔ）を決定することとを含む。撮像によって得られたデータは、装入状況データ及び／又は構成データとすることができる。アクセス可能なターゲットレセプタクル（例えば、１０６Ｔ）を決定することは、取り上げ動作の場合に、ターゲット検体容器１０２Ｔと取り囲む検体容器１０２、１０２Ｌとの間の間隙を検査して、最小閾値間隙が提案されていることを確認することを含むことができる。配置動作の場合には、アクセス可能であることは、ターゲットレセプタクル（例えば、１０６Ｔ）の周囲の間隙を求めることと、その間隙を、配置される検体容器１０２のタイプと、場合によってはターゲットレセプタクル１０６Ｔを取り囲む検体容器のタイプとに基づくターゲット閾値と比較することとを必要とする。
【００６６】
特定の装置、システム、及び方法が、本明細書において例示の実施形態として示されてきたが、他の実施形態及び異なる実施形態が可能であることが理解されよう。本開示は、添付の特許請求の範囲の範囲内に含まれる全ての変更形態、均等形態、及び代替形態を包含するように意図されている。
【図１】
2019520587.tif 000003
【図２】
2019520587.tif 000004
【図３Ａ】
2019520587.tif 000005
【図３Ｂ】
2019520587.tif 000006
【図４Ａ−４Ｅ】
2019520587.tif 000007
【図５】
2019520587.tif 000008
【図６】
2019520587.tif 000009
【手続補正書】
【提出日】平成31年4月4日(2019.4.4)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
グリッパーを動作させる方法であって、
ロボットによって座標系において移動可能でありグリッパーフィンガーを有するグリパーを備える前記ロボットを配備することと、
前記グリッパーによってアクセス可能な少なくとも幾つかは検体容器を収容するように適合されているレセプタクルを備えるサンプルラックを配備することと、
前記サンプルラック及び前記検体容器に関する、撮像によって得られたデータを提供することと、
前記データに基づいて、取り上げ動作又は配置動作のうちの一方についてアクセス可能なターゲットレセプタクルを決定することと、
を含む、方法。
【請求項２】
前記配置動作について、前記アクセス可能なターゲットレセプタクルは空いている、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記アクセス可能なターゲットレセプタクルにターゲット検体容器を配置することを含む、請求項１又は２に記載の方法。
【請求項４】
前記取り上げ動作について、前記アクセス可能なターゲットレセプタクルはターゲット検体容器を収容している、請求項１〜３のいずれか１項に記載の方法。
【請求項５】
前記アクセス可能なターゲットレセプタクルは、前記ターゲット検体容器に対する動作ラインに沿った閾値最小間隙を満たすレセプタクルである、請求項３又は４に記載の方法。
【請求項６】
回転能力及び２つ以上の動作ラインを有する前記グリッパーを含む、請求項１〜５のいずれか１項に記載の方法。
【請求項７】
１つ以上の動作ラインが前記閾値最小間隙を満たすか否かを判断することを含む、請求項５又は請求項５を引用する請求項６に記載の方法。
【請求項８】
前記レセプタクルのうちの１つ以上がブロックされているか否かを判断すること、
を更に含む、請求項１〜７のいずれか１項に記載の方法。
【請求項９】
前記データは、前記レセプタクルのうちのいずれが検体容器を含むのかに関するデータである装入状況データを含む、請求項１〜８のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１０】
前記アクセス可能なターゲットレセプタクルは、装入状況データに基づいて少なくとも部分的に決定される、請求項９に記載の方法。
【請求項１１】
前記データは構成データを含む、請求項１〜１０のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１２】
前記構成データは、最大検体容器直径、検体容器オフセット距離、又は管のタイプからなる群からの１つ以上のものを含む、請求項１１に記載の方法。
【請求項１３】
前記アクセス可能なターゲットレセプタクルは、前記構成データに基づいて少なくとも部分的に決定される、請求項１１又は１２に記載の方法。
【請求項１４】
前記アクセス可能なターゲットレセプタクルは、装入状況データ及び構成データに基づ
いて決定される、請求項１〜１３のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１５】
前記データに基づいて、後続の取り上げ動作又は配置動作のための追加のアクセス可能なターゲットレセプタクルの更なる動的な選択を行うことを含む、請求項１〜１４のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１６】
前記アクセス可能なターゲットレセプタクルは、構成データ及び装入状況データの双方に基づいて、前記レセプタクルのうちの少なくとも幾つかをランク順位付けすることによって決定される、請求項１〜１５のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１７】
前記アクセス可能なターゲットレセプタクルは、前記アクセス可能なターゲットレセプタクルの両側にある第１の空いているレセプタクル及び第２の空いているレセプタクルを含むように選択される、請求項１〜１６のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１８】
ブロックされたレセプタクルを更に含み、取り囲む検体容器が、前記ブロックされたレセプタクルをブロック解除するために取り出される、請求項１〜１７のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１９】
グリッパー位置決めシステムであって、
ロボットによって座標系において移動可能でありグリッパーフィンガーを有するグリッパーを備える前記ロボットと、
前記グリッパーフィンガーによってアクセス可能な少なくとも幾つかは検体容器を収容しているレセプタクルを備えるサンプルラックと、
前記ロボットに結合されたコントローラーであって、
前記サンプルラックと前記検体容器とに関する、１つ以上の画像から得られた装入状況データ及び構成データを含むデータにアクセスすることと、
取り上げ動作又は配置動作のうちの一方について、前記装入状況データと前記構成データとに基づいて、アクセス可能なターゲットレセプタクルを決定することと、
を行うように動作するよう構成されたコントローラーと、
を備える、グリッパー位置決めシステム。
【請求項２０】
グリッパー位置決め装置であって、
ロボットによって座標系において移動可能でありグリッパーフィンガーを有するグリッパーを備える前記ロボットと、
前記ロボットに結合されたコントローラーであって、
サンプルラックと、前記サンプルラックに収容された検体容器とに関する、１つ以上の画像から得られたデータにアクセスすることと、
取り上げ動作及び配置動作のうちの一方について、前記データに基づいて、アクセス可能なターゲットレセプタクルを決定することと、
を行うように動作するよう構成されたコントローラーと、
を備える、グリッパー位置決め装置。
【国際調査報告】
2019520587.tif 000010