(57)【要約】サンプルラックに対して検体容器を取り上げ又は配置するようにグリッパーを位置決めする方法。１つの方法は、ロボットによって座標系において移動可能であるとともにグリッパーフィンガーを備えるグリッパーを備えたロボットを配備することと、検体容器を収容す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、撮像によって得られた、サンプルラックにおける検体容器に関するデータを提供することと、データに基づいてグリッパーを動的に方向合わせすることとを含む。このデータは、装入状況データ及び／又は構成データを含むことができ、動的な方向合わせは、グリッパーフィンガーの開放距離、グリッパーフィンガーの回転位置、及び／又はグリッパーのオフセット距離を含むことができる。この方法を実行するグリッパー位置決め装置も開示され、他の態様も同様に開示されている。【選択図】図４
2019520586.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
検体容器を取り上げ又は配置するように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していることと、
撮像によって得られた、前記サンプルラックにおける前記検体容器に関するデータを提供することと、
前記データに基づいて前記グリッパーフィンガーを動的に方向合わせすることと、
を含む、方法。
【請求項２】
前記グリッパーを前記動的に方向合わせすることは、前記グリッパーフィンガーを前記データに基づいて選択された可変距離開放することを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記グリッパーを前記動的に方向合わせすることは、前記データに基づいて前記グリッパーフィンガーを所定の回転位置に回転させることによって、グリッパー動作ラインを選択することを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項４】
前記グリッパーを前記動的に方向合わせすることは、前記データに基づいて前記グリッパーのＸ及びＹの位置を調整することを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項５】
前記データは、前記サンプルラックにおけるどのレセプタクルが検体容器を収容しているのかに関する装入状況データを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項６】
前記データは、ターゲットレセプタクルを取り囲むどのレセプタクルが検体容器を収容しているのかに関する装入状況データを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項７】
前記データは、ターゲットレセプタクルを取り囲む検体容器に関する構成データを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項８】
前記構成データは、管の直径、管のオフセット、管の高さ、及び管のタイプのうちの１つ以上を含む、請求項７に記載の方法。
【請求項９】
前記構成データは、ターゲットレセプタクルの中心に対するターゲット検体容器の上端へのオフセットを含む、請求項７に記載の方法。
【請求項１０】
前記データは、サンプルラック画像撮像装置から生成される装入状況データを含む、請求項７に記載の方法。
【請求項１１】
前記装入状況データは、前記ターゲットレセプタクルを取り囲む前記レセプタクルのうちのいずれが空いているのかに関するデータを含む、請求項１０に記載の方法。
【請求項１２】
前記ターゲットレセプタクルの両側の２つのレセプタクルが空いていると判断された場合、前記グリッパーは、前記２つのレセプタクルを結ぶ動作ラインに沿って最大量に開放される、請求項１１に記載の方法。
【請求項１３】
前記グリッパーのＸ及びＹの位置は、近傍の検体容器との最小の干渉の状態を提供するように調整される、請求項１に記載の方法。
【請求項１４】
前記グリッパーのＸ及びＹの位置及び前記グリッパーの開放範囲は、前記データに基づいて調整される、請求項１に記載の方法。
【請求項１５】
処理後の検体容器の再挿入のためのレセプタクルの選択は、変更された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１６】
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、
撮像によって得られた、前記サンプルラックにおける前記検体容器に関するデータを含み、前記データに基づいて前記グリッパーフィンガーを動的に方向合わせする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。
【請求項１７】
前記データは、前記サンプルラックの前記レセプタクルに関する装入状況データと、前記検体容器に関する構成データとを含む、請求項１６に記載のグリッパー位置決め装置。
【請求項１８】
撮像によって得られた前記データに基づいて動的に求められた開放距離への前記グリッパーフィンガーの開放を引き起こす、前記グリッパーフィンガーに連結されたアクチュエーターを備える、請求項１６に記載のグリッパー位置決め装置。
【請求項１９】
撮像によって得られた前記データに基づいて動的に求められた回転方向への前記グリッパーフィンガーの回転を引き起こす、前記グリッパーフィンガーに連結された回転アクチュエーターを備える、請求項１６に記載のグリッパー位置決め装置。
【請求項２０】
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、可変距離に開放する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、
前記サンプルラックにおける前記検体容器に関する撮像によって得られたデータを受信するように構成されたロボットコントローラーであって、
前記データに基づいて求められた開放距離への開放、
前記データに基づいて求められた回転方向への回転、又は、
前記データに基づいて求められた、前記グリッパーフィンガーと前記サンプルラックに収容された近傍の検体容器との間の最小の干渉の状態をもたらすｘｙ位置への移動、
を行うように前記グリッパーフィンガーを動的に方向合わせするように動作するよう構成されたロボットコントローラーと、
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６２／３６２，５３２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、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（pick：ピック）及び／又は配置（place：プレース）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、バイアル等）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、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）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の理論的な中心位置の上方に移動させ、グリッパ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制御された深さに降下させることができ、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、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いて、サンプルラックに対するグリッパーの位置決めの正確度を改善することができる方法及び装置が必要とされている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
第１の実施形態において、検体容器を取り上げ又は配置するようにグリッパーを動作させる方法が提供される。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、該グリッパーは、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ことと、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を準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していることと、撮像によって得られた、前記サンプルラックにおける前記検体容器に関するデータを提供することと、前記データに基づいて前記グリッパーフィンガーを動的に方向合わせすることとを含む。
【０００８】
別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、グリッパーを備えるロボットであって、該グリッパーは、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、撮像によって得られた、前記サンプルラックにおける前記検体容器に関するデータを含み、該データに基づいて前記グリッパーフィンガーを動的に方向合わせする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。
【０００９】
システムの態様において、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、グリッパーを備えるロボットであって、該グリッパーは、該ロボットによって座標系において移動可能であり、可変距離に開放する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、前記サンプルラックにおける前記検体容器に関する撮像によって得られたデータを受信するように構成されたロボットコントローラーであって、前記データに基づいて求められた開放距離への開放、前記データに基づいて求められた回転方向への回転、又は、前記データに基づいて求められた、前記グリッパーフィンガーと前記サンプルラックに収容された近傍の検体容器との間の最小干渉の状態をもたらすｘｙ位置への移動、を行うように前記グリッパーフィンガーを動的に方向合わせするように動作するよう構成されたロボット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２Ａ】１つ以上の実施形態による、動的なグリッパーフィンガー位置決めを実行するように構成されたグリッパー位置決め装置の概略側面図である。
【図２Ｂ】１つ以上の実施形態による、動的なグリッパーフィンガー位置決めを実行するように構成されたグリッパー位置決め装置の概略側面図であり、システムの構成要素を示す図である。
【図３Ａ】１つ以上の実施形態による、ターゲット検体容器を有するサンプルラックの部分平面図であり、グリッパーフィンガーが十分に開放された（最大開放距離だけ離れた）状態にある開放構成で示されている。
【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、幾つかの空いた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一部分の平面図である。
【図３Ｃ】１つ以上の実施形態による、レセプタクル内でオフセットされたターゲット検体容器を備え、傾いている幾つかの取り囲む検体容器を備え、グリッパーフィンガーが中間距離に開放されるとともにＸＹにおいてオフセットもされているサンプルラックの部分平面図である。
【図３Ｄ】１つ以上の実施形態による、レセプタクル内でオフセットされるとともに傾いているターゲット検体容器を備え、傾いている検体容器を有する幾つかのレセプタクルを備え、中間量に開放された構成のグリッパーフィンガーを有するサンプルラックの部分平面図である。
【図４】実施形態による、検体容器に対してグリッパーフィンガーを位置決めする方法を示す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、自動ローディング（loading：装填）システム及び自動アンローディング（unloading：取り出し）システム、遠心分離機、冷蔵エリア）においてロボット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、幾つかの特定の条件下で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（例えば、採血管）は、蓋がない（キャップがされていない）状態で提供される場合があり、バイオハザード液体（例えば、血液、血清若しくは血漿、尿、間質液、脳脊髄液、又は他の体液）で満たされている場合がある。検体容器１０２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）に対してほぼ垂直な方向に格納される（最初の２つ半の列に検体容器１０２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／狭くされる場合がある。様々な直径の検体容器１０２を収容するために、大部分が検体容器の垂直方向を維持しながら、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のばらつきに起因して、各検体容器１０２は、レセプタクル１０６Ｒにおいて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、真の垂直方向から傾く場合があり、したがって、理論的に完全な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は幾つかの相対的に大きな直径の検体容器１０２Ｌを収容する）が、多くの場合、所与の機器において同時に処理され得るので、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、管の傾き、及び／又はレセプタクル１０６Ｒ内での不適切な位置決めに基づいて、レセプタクル１０６Ｒごとに変化する場合がある。同様に、幾つかのレセプタクル１０６Ｒは、ローディングプロセス及びアンローディングプロセスの一部又は全ての間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機器の目標が高スループットであることと組み合わさって、上記で論述したように、グリッパーフィンガー２１２Ａ、２１２Ｂと検体容器１０２との間又は配置されている検体容器１０２と別の検体容器１０２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（修正・修理）／清掃のために中断時間をもたらす可能性がある。
【００１７】
別の更なる問題は、ターゲット検体容器１０２がレセプタクル１０６Ｒ内に配置されて、ばね１０８と接触し、グリッパーフィンガーが開放されると、検体容器１０２が激しく押される場合があり、ばね１０８によって作用される力によって、検体容器１０２が横方向に押されてレセプタクル１０６Ｒの壁と接触し、場合によっては、検体容器内の検体がはね散る場合があることである。
【００１８】
従来技術では、グリッパーフィンガーの開放は、全ての検体容器１０２及びレセプタクル１０６Ｒについて一定値に設定されてきた。この一定値は、グリッパーフィンガーの幅、全ての予想される管のサイズ、起こり得る配置のばらつき、及びレセプタクル１０６Ｒの間隔を考慮に入れて選択されている。取り上げ及び配置動作の場合、グリッパーをレセプタクル１０６Ｒの中心の上方に位置決めして降下させ、その最大設定に開放されたグリッパーを用いて検体容器１０２を取り上げ又は配置することができる。つっかえ（ジャム）は、従来技術では、モーター電流等の監視された閾値を越えることに基づいて垂直方向のつっかえを検出する圧潰センサーによって検出することができる。同様に、衝突センサーを設けて、閾値を越えた水平方向の接触を検知することができる。
【００１９】
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１０６の撮像データに基づいてグリッパーフィンガーの制御された開放範囲（グリッパーフィンガーの開放距離）を設定する方法及び装置を提供する。撮像データは、装入状況データ及び／又は構成データを含むことができる。装入状況（population：占有数、占有率）データは、特定のターゲットレセプタクル１０６Ｒの周囲の近傍の検体容器１０２の存否についてのデータである。本明細書において用いられるような「ターゲットレセプタクル」は、ターゲット検体容器１０２の取り上げ又は配置動作等の動作をその場所で受けるように選択されたレセプタクル１０６Ｒを指す。本明細書において用いられるような「ターゲット検体容器」は、取り上げ又は配置を受けるように選択された検体容器１０２である。構成データは、ターゲットレセプタクル１０６Ｒを取り囲む検体容器１０２の方向及び／又はサイズと、ターゲット検体容器１０２の方向及び／又はサイズとに関するデータである。
【００２０】
１つ以上の実施形態によれば、グリッパーフィンガーの開放範囲は、それぞれの取り上げ又は配置動作ごとに動的に変化させることができる。この変化は、特定のターゲット検体容器の装入状況データ及び／又は構成データに応じて動的に選択することができる。別の実施形態では、グリッパーのＸ及び／又はＹの位置決め、更にはグリッパーフィンガーのＸ及び／又はＹの位置決めは、装入状況データ及び／又は構成データに基づいて各取り上げ動作又は各配置動作の公称中心位置から動的に変化及びオフセットさせることができる。このように、グリッパーの位置決めをオフセットさせて、レセプタクル内の検体容器のオフセットに対処することができる。更に別の実施形態では、装入状況データ及び／又は構成データに基づいて取り上げ動作又は配置動作ごとにグリッパーフィンガーの回転位置決め／方向を動的に変化させることができる。本明細書において用いられるような語句「動的に変化させる」は、特定の検体容器の取り上げ動作又は配置動作ごとに、グリッパーのパラメーター（グリッパーフィンガー開放距離、グリッパーオフセット、及び／又はグリッパーフィンガー回転方向）のうちの１つ以上が、グリッパーフィンガーと、取り囲む検体容器又は取り上げられている検体容器との間の最適な間隙を容易にするように調整されることを意味する。
【００２１】
１つ以上の実施形態による方法及び装置は、制御された開放距離、Ｘ及びＹのグリッパー位置、及び／又はグリッパーフィンガーの回転方向を動的に決定することができる。この動的に決定することは、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における検体容器の構成を考慮に入れる。
【００２２】
例えば、これらの方法及び装置は、取り囲むレセプタクル１０６Ｒが検体容器１０２を収容しているか否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１０２のうちの１つ以上のサイズ（例えば、直径及び／又は高さ）、取り囲む検体容器１０２のうちの１つ以上のＸ及びＹにおけるオフセット、又は、取り上げられるターゲット検体容器１０２の場合、そのサイズ（例えば、直径及び高さ）及び／又はターゲット検体容器１０２が傾いているか否か、すなわち、Ｘ及び／又はＹにおけるオフセットに関する構成データを考慮に入れることができる。
【００２３】
グリッパーフィンガーの開放の範囲及び／又はＸ及びＹにおける公称のグリッパー位置、及び／又はグリッパーフィンガーの回転方向を動的に調整するこの能力によって、接触（例えば、つっかえ、衝突、及び／又は震動）の傾向を劇的に低減することができ、更には、損害及び／又はこぼれを低減することができる。これによって、ＩＶＤ器具の中断時間を削減することができる。
【００２４】
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２Ａ〜図６を参照して説明される。
【００２５】
１つ以上の第１の装置の実施形態によれば、図２Ａ及び図２Ｂに最も良く示すように、グリッパー位置決め装置２００が説明される。グリッパー位置決め装置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装置２００は、任意の適した移送装置若しくは移送システム、若しくはラボラトリーオートメーションシステム（ＬＡＳ）、自動臨床分析器、分析試験器具等の検査器具若しくは検査装置、又は遠心分離機等の他の処理デバイスにおいて用いることができ、このようなシステム等において、検体容器１０２は、サンプルラック１０６との間で移動される。１つ以上の実施形態では、検査器具又は検査装置は、検体容器１０２に含まれる生体流体検体１０５内の組成成分（例えば、被分析物濃度）を求めるのに用いることができる。
【００２６】
ロボット２１０は、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、ＲθＺロボットとすることができ、検査器具又は他の装置のフレーム２１４に連結することができる基部２１０Ｂと、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、取り上げ及び配置動作等の、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、ロボットアーム等）に連結された任意の部材を意味する。
【００２７】
グリッパー２１２は、互いに対して相対的に可動であるとともに互いに対向することができる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。グリッパーフィンガー２１２Ａ、２１２Ｂは、検体容器１０２（例えば、採血管）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、定められた開放距離に開閉するように駆動することができる。特に、幾つかの実施形態では、グリッパーフィンガー２１２Ａ、２１２Ｂを任意の回転位置／方向に回転させるように構成された回転アクチュエーター２１２Ｒを設けることができるので、グリッパーフィンガー２１２Ａ、２１２Ｂは、ＸＹ平面内の任意の適した方向に沿って（例えば、Ｘ方向若しくはＹ方向又はそれらを組み合わせた方向に）開閉することができる。したがって、グリッパーフィンガー２１２Ａ、２１２Ｂの開閉動作ラインを回転させて、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いて、より多くの空間範囲（space envelope）又は間隙を有するサンプルラック１０６上のエリアと一致させることができる。Ｙ方向は、図示するように、図面の用紙に対して垂直である。
【００２８】
グリッパーフィンガー２１２Ａ、２１２Ｂの開閉は、作動メカニズム２１２Ｌによって行うことができる。この作動メカニズムは、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）サーボモーター等とすることができる。フィンガー２１２Ａ、２１２Ｂの握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。さらに、回転能力が提供される幾つかの実施形態では、グリッパー軸２２０の回りにグリッパーフィンガー２１２Ａ、２１２Ｂを回転させるように回転アクチュエーター２１２Ｒを構成することができる。回転アクチュエーター２１２Ｒは、電気、空気圧、又は液圧サーボモーター等とすることができる。
【００２９】
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／又は較正された基準若しくはゼロにされた位置に対する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。他のグリッパータイプも同様に用いることができる。ロボット２１０は、検体容器１０２を移動させるために、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構成要素であってもよい。
【００３０】
１つ以上の実施形態では、ロボット２１０は、例えば、回転方向における制御された角度方向（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を有することができる。ロボット２１０は、グリッパー２１２を垂直方向（例えば、点線で示された垂直軸２１１Ｚに沿った±Ｚ方向）に移動させるように適合することができる直立部分２１０Ｕに連結された垂直モーター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の並進移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位置及び／又は回転エンコーダー等から提供することができる。ガントリークロスビームがＸにおいて移動可能であるとともに、グリッパー２１２がガントリークロスビームに対してＹ及びＺにおいて（場合によってＺの回りに）移動可能であるガントリーロボットを用いてもよい。
【００３１】
１つ以上の実施形態では、検体容器１０２をサンプルラック１０６のレセプタクル１０６Ｒに対して配置するか若しく取り出すことができるように、又は検査機器若しくは処理機器における他の位置に対して配置するか若しく取り出すことができるように、ロボット２１０を用いて、グリッパー２１２の３次元座標移動（Ｘ、Ｙ、及びＺ）を行うことができる。特に、グリッパー２１２のＸ及びＹの位置は、グリッパーフィンガー２１２Ａ、２１２Ｂとサンプルラック１０６に収容された近傍の検体容器１０２との間の干渉が最小となる状態を提供するように調整することができる。
【００３２】
ロボットコントローラー２１６は、ロボット動作を実行するとともに、ΧＹΖ座標系におけるグリッパー２１２の位置と、グリッパーフィンガー２１２Ａ、２１２Ｂの開放及び／又は回転方向の範囲とを制御する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。その上、ロボットコントローラー２１６は、サンプルラック画像キャプチャーシステム２２１からのデータを受信するか又はデータにアクセスする適した通信能力を備えることができる。機能上、ロボットコントローラー２１６は、サンプルラック１０６に収容された検体容器１０２に関して、サンプルラック画像キャプチャーシステム２２１から、撮像によって得られたデータを受信するように構成することができる。さらに、下記から明らかになるように、ロボットコントローラー２１６は、グリッパーフィンガー２１２Ａ、２１２Ｂを動的に方向合わせするように動作するよう構成することができる。動的な方向合わせは、データに基づいて求められる開放距離２３０（図２Ｂ）への開放、データに基づいて求められる回転方向への回転、又はデータに基づいて求められる、グリッパーフィンガー２１２Ａ、２１２Ｂとサンプルラック１０６に収容された近傍の検体容器１０２との間の干渉が最小となる状態を提供するｘｙ位置への移動とすることができる。
【００３３】
図２Ａ及び図２Ｂを再び参照すると、サンプルラック画像キャプチャー（撮像）システム２２１は、グリッパー位置決め装置２００に設けることができる。サンプルラック画像キャプチャーシステム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は、適当なデジタルカメラとすることができ、複数の視点からのサンプルラック１０６を示すサンプルラック１０６の複数の画像を得ることができる任意の適した位置に配置することができる。例えば、ラック画像キャプチャー装置２２２は、可動サンプルラックローディングドロワー２２３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（サンプルラック搭載底板）２２３によって支持することができ、（方向矢印２２５によって示すように）フレーム２１４に対して検査機器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、様々な視点からサンプルラック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。例えば、３つ以上の異なる視点における３つ以上の画像を得ることができる。
【００３４】
これらの複数のデジタル画像から、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が、画像データを受信して処理し、撮像に基づくデータを生成することができる。このデータは、サンプルラック１０６に存在する検体容器１０２の数、サイズ、及び方向に関する装入状況データ及び／又は構成データを含むことができる。これらの装入状況データ及び／又は構成データは、電子通信を介して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、撮像に基づくデータは、次のもの、すなわち、１）グリッパーフィンガー２１２Ａ、２１２Ｂの開放距離、２）グリッパーフィンガー２１２Ａ、２１２Ｂの回転方向、及び／又は３）検体容器の取り上げ動作若しくは配置動作を実行するときのＸ、Ｙ及び／又はＺにおけるグリッパー２１２の配置、のうちの１つ以上を決定又は設定するのに用いることができる。
【００３５】
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て、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、グリッパー２１２のＸ及びＹの位置、グリッパーフィンガー２１２Ａ、２１２Ｂの開放距離、及び／又はグリッパーフィンガー２１２Ａ、２１２Ｂの回転方向の制御を含むロボット２１０の動作を制御するように構成することができる。
【００３６】
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、German他の「Automation Tube PositioningMethodology」という発明の名称の米国特許出願公開第２０１５／０３５５２０８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、画像キャプチャーコントローラー２２４は、複数の視点からの画像を受信し、それらの画像を処理することができる。画像処理は、各画像を取得し、検体容器の上端並びにレセプタクルの位置及び状態等の、画像内の幾何学的特徴を特定し、次いで、ピクセルをカウントする（数える）ことによって検体容器の上端のオフセット及びサイズを求めることによって実行することができる。この処理からサンプルラック１０６の装入に関する詳細も得ることができる。例えば、各レセプタクル１０６Ｒに、サンプルラック１０６におけるその縦列及び横列の位置（図１参照）に基づいてＡ１、Ａ２、Ａ３等の異なるスロットコードを割り当てることができる。画像処理ソフトウェアは、画像に基づいて、どのレセプタクル１０６Ｒが空いているのか、及び、どのレセプタクル１０６Ｒが検体容器１０２を収容しているのかに関する装入状況データを求めることができる。この装入状況データは、画像キャプチャーコントローラー２２４のメモリ内のデータベースに記憶することができ、ロボットコントローラー２１６によってアクセスすることもできるし、それ以外にロボットコントローラーに通信されてもよい。
【００３８】
さらに、画像キャプチャーコントローラー２２４内の処理ソフトウェアは、画像を処理し、画像から様々な構成データを抽出することができる。構成データは、例えば、検体容器１０２の上端の高さ、最大外径と、検体容器１０２が挿入されたレセプタクル１０６Ｒに対する当該検体容器の上端のＸ及びＹの中心位置とを含むことができる。そのような構成データは、データベースにおいて、異なるスロットコードに相関させることができ、後に干渉を最小にするようにグリッパー２１２を位置決めする際に用いることができる。
【００３９】
本開示の別の実施形態によれば、図４に示すように、グリッパー（例えば、グリッパー２１２）を動作させて、検体容器（例えば、検体容器１０２、１０２Ｔ、１０２Ｌ）を取り上げ又は配置する方法４００が提供される。この方法は、４０２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）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、ＸＹＺ座標系）において移動可能であり、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。このグリッパーフィンガーは、選択的に開閉することができるとともに、可変である開放距離２３０（図２Ｂ）に設定することができる。開放距離２３０は、検体容器１０２と接触して握持するように適合されたグリッパーフィンガー２１２Ａ、２１２Ｂの検体容器内側接触面間で測定された開放の最小距離から最大距離までの範囲とすることができる。開放距離２３０は、幾つかの実施形態では、１つ以上の中間開放距離値を含むことができる。開放距離２３０は、例えば、約８ｍｍ〜約２０ｍｍの範囲とすることができる。他の開放距離が用いられてもよい。グリッパーフィンガー２１２Ａ、２１２Ｂの間の開放距離は、ロボットコントローラー２１６から作動メカニズム２１２Ｌへの信号によって制御することができる。例えば、１つの実施形態では、開放距離は、事前に選択された小、中（中間）、又は大の開放距離２３０に設定することもできるし、状態及び特定の動作ライン３２５に沿った利用可能な空間に基づいてカスタムな開放距離２３０に設定することもできる。
【００４０】
方法４００は、４０４において、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）によってアクセス可能なレセプタクル（例えば、レセプタクル１０６Ｒ）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。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、検体容器１０２、１０２Ｔ、１０２Ｌ）を収容している。アクセス可能とは、グリッパー２１２がレセプタクル１０６Ｒに到達して、当該レセプタクルからターゲット検体容器１０２Ｔを取り上げするか又は当該レセプタクルにターゲット検体容器１０２Ｔを配置するように、ロボット２１０によってグリッパーを十分な距離移動させることができることを意味する。
【００４１】
方法４００は、４０６において、サンプルラック（例えば、サンプルラック１０６）に収容された検体容器に関する、撮像によって得られたデータを提供することを更に含む。特に、１つ以上の実施形態では、このデータは、サンプルラック１０６におけるレセプタクル１０６Ｒのうちのいずれが検体容器１０２を収容しているのか、より具体的には、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を収容しているのかに関する装入状況データを含むことができる。撮像に基づくこのデータは、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も含むことができ、特に、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のうちのいずれが空いているのかに関するデータを含む。
【００４２】
１つの例では、図３Ａに示すように、ターゲットレセプタクル１０６Ｔの両側の２つのレセプタクル１０６Ｒが空いていると判断された場合、グリッパーフィンガー２１２Ａ、２１２Ｂは、これらの２つのレセプタクル１０６Ｒを結ぶ選ばれた動作ライン（例えば、動作ライン３２５Ａ）に沿って最大量に開かれる。幾つかの実施形態では、グリッパー２１２が回転可能でないとき等は、１つの動作ライン（例えば、動作ライン３２５Ａ）が利用可能である。他の実施形態では、別の動作ラインが、任意の処理方法によって求められた利用可能なより大きな間隙を有する場合、ロボットコントローラー２１６は、この別の動作ラインを選択することができる。一方、幾つかの実施形態では、ターゲット検体容器１０２Ｔのそれぞれの側において最小の間隙値を満たす１つの動作ラインが見つかると直ちに、取り上げ動作が簡単に開始する。
【００４３】
図３Ａでは、１つの方法が、利用可能な動作ライン（例えば、３２５Ａ〜３２５Ｄ）の順位をランク付け方式に従ってランク付けすることができる。最も高くランク付けされた動作ラインを、グリッパーフィンガー２１２Ａ、２１２Ｂの最も大きな間隙を理論的に有する動作ラインとして選ぶことができる。例えば、動作ラインが、ターゲットレセプタクルの両側の２つの空いたレセプタクルを含む場合、その動作ラインは、高いランク付けを与えられる。ターゲットレセプタクル１０６Ｔの両側に２つの空いたレセプタクル１０６Ｒを含む動作ライン（例えば、３２５Ａ、３２５Ｄ）の中であっても、ランク付けは、動作ラインがサンプルラック２０６の列に斜めであるのか、又は、列に沿っているか若しくは垂直であるのかで行うことができ、列に斜めのものは、単に、利用可能な間隔がより大きいとの理由で、相対的に高いランク付けを受ける。同様に、図３Ｂに示すように、他の全てが等しい場合、ターゲットレセプタクルの一方の側に１つの検体容器１０２を有する動作ライン（例えば、３２５Ｄ）には、２つの検体容器を有する動作ライン（例えば、３２５Ｂ）よりも高いランクを与えることができる。
【００４４】
１つ以上の実施形態では、上記データは、構成データを含むことができる。構成データは、ターゲットレセプタクル１０６Ｔを取り囲む検体容器１０２の構成に関するデータであり、取り上げ動作の場合におけるターゲットレセプタクル１０６Ｔ内のターゲット検体容器１０２Ｔに関するデータを含む。構成データは、ターゲット検体容器１０２Ｔを取り囲む検体容器１０２のそれぞれの最大直径を含むことができ、取り上げ動作の場合におけるターゲット検体容器１０２Ｔの最大直径を含むことができる。構成データは、ターゲットレセプタクル１０６Ｔを含むレセプタクル１０６Ｒの位置も含むことができる。
【００４５】
検体容器は、例えば、小、中及び／又は大として特定することができる。例えば、小は、約１０ｍｍの直径を有することができ、中は、約１３ｍｍの直径を有することができ、大は、約１６ｍｍ又は約１７ｍｍの直径を有することができる。他の既知のサイズを用いることができ、検体容器の円形の上端を特定し、次いで、ピクセルを数えて直径推定値を得ること等によって求めることができる。Pollack他の米国特許出願第２０１６／００２５７５７号には、撮像によって装入状況及び構成についての情報を得るように動作可能な「Tube Tray Vision System」が記載されている。German他の米国特許出願公開第２１０５／０３５５２０８号には、「Automation Tube Positioning Methodology」が記載されており、特に、管のオフセットを求める方法が記載されている。ビジョニング（visioning）システムの更なる情報は、２０１５年６月１０日に出願された「DrawerVision 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。
【００４６】
構成データは、ターゲット検体容器１０２Ｔを取り囲む検体容器１０２の高さ（配置動作の場合）又はターゲットレセプタクル１０６Ｔ内のターゲット検体容器１０２Ｔの高さ（取り上げ動作の場合）を含むことができる。オフセットは、ターゲット検体容器１０２Ｔ又はターゲットレセプタクル１０６Ｔを通る可能な動作ラインに沿って測定することができる。
【００４７】
撮像によって得られた構成データは、検体容器１０２が、レセプタクル１０６Ｒのうちの特定の１つにおいて或る方向（複数の場合もある）にオフセットされているか否かを含むことができる。例えば、構成データは、（配置動作の場合）検体容器１０２がそれらのそれぞれのレセプタクル１０６Ｒに対してターゲットレセプタクル１０６Ｔから遠ざかる方向の傾きに起因してオフセットされているのか、又は、ターゲットレセプタクル１０６Ｔに向かう方向の傾きに起因してオフセットされているのかを含むことができる。構成データは、取り上げ動作の場合、ターゲットレセプタクル１０６Ｔ内におけるターゲット検体容器１０２Ｔのオフセットも含むことができ、幾つかの実施形態では、ターゲット検体容器１０２Ｔの対応する上端部分と、取り囲む検体容器１０２との間のオフセット距離を求めて提供することができる。ターゲットレセプタクル１０６Ｔ内への配置動作では、各動作ラインに沿ったそれぞれの検体容器の間の間隙距離を求めることができる。
【００４８】
図２Ｂに示すように、取り上げ動作の場合、構成データは、ターゲット検体容器１０２Ｔ及び任意の取り囲む検体容器１０２（例えば、検体容器１０２Ｌ）の構成に関するデータ、及び、特に、特定のタイプのグリッパー２１２に適用できる可能な動作ラインのうちの１つ以上に沿ったターゲット検体容器１０２Ｔからの間隙値Ｃ１を含むことができる。例えば、幾つかのタイプのグリッパー２１２は、サンプルラック１０６の横列に対して４５度の角度に沿ったものとすることができる単一の動作ラインを有することができる。
【００４９】
他の実施形態では、グリッパーフィンガー２１２Ａ、２１２Ｂは、回転アクチュエーター２１２Ｒを用いてグリッパーフィンガー２１２Ａ、２１２Ｂを別の動作ラインに回転させることによって、複数の動作ラインを有することができる。幾つかの実施形態では、図２Ｂに示すように、間隙値Ｃ１は、ターゲット検体容器１０２Ｔの位置と、検体容器１０２のうちの取り囲む１つ（例えば、大きな検体容器１０２Ｌ）との間の距離である。動作が配置動作である場合、間隙Ｃ２は、１つ以上の動作ラインに沿ったターゲットレセプタクル１０６Ｔの両側におけるそれぞれの検体容器１０２の間の距離である。
【００５０】
図４を再度参照すると、取り上げ動作を実行するために、方法４００は、グリッパー（例えば、グリッパー２１２）を、ターゲットレセプタクル（例えば、ターゲットレセプタクル１０６Ｔ）の上方の位置に移動させることを含むことができる。この位置は、ターゲット検体容器１０２Ｔを収容しているターゲットレセプタクル１０６Ｔの事前に較正された位置の上方とすることができる。任意選択で、グリッパー２１２のＸ及びＹにおける位置は、画像によって得られた構成データに基づいて、ターゲット検体容器１０２Ｔの上端のオフセット中心の上方に中心決めすることができる。４０８において、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、撮像によって得られたデータに基づいて選択される制御された開放距離２３０（図２Ｂ）に動的に開放することができる。グリッパーフィンガー２１２Ａ、２１２Ｂを動作ラインに沿って制御された開放距離２３０に開放し、その後、グリッパー２１２をターゲットレセプタクル１０６Ｔの上方に移動させることもできるし、グリッパー２１２を移動させ、グリッパーフィンガー２１２Ａ、２１２Ｂを動作ラインに沿って制御された開放距離２３０に開放することもできる。グリッパー２１２が単一の動作ラインを有する（すなわち、回転不能である）場合、グリッパーを、作動メカニズム２１２Ｌによってその単一の動作ラインに沿って動的に開放することができる。
【００５１】
グリッパー２１２が、回転能力を有するタイプのものである場合、グリッパー２１２を、回転アクチュエーター２１２Ｒを用いて、ターゲット検体容器１０２Ｔを通る動作ラインのうちの１つに回転させ、そのような回転の前又は後のいずれかに動的に開放することができる。必要とされている動作ラインの選択は、開始及び検査（start and test）等の任意の適した方式によることもできるし、様々な可能性の調査及びランク付けによることもできる。開始及び検査は、第１の動作ラインを選択することと、各グリッパーフィンガー２１２Ａ、２１２Ｂについて最小間隙が利用可能であるか否かを確かめるために第１の動作ラインを検査することとを含むことができる。調査及び順位のランク付けは、全ての可能な動作ライン及び利用可能な間隙を調査し、その後に、いずれが最も大きな間隙を有するのかという観点でそれらの順位をランク付けすることによるものとすることができる。最も大きな間隙を有する動作ラインを選択することができる。
【００５２】
本明細書において用いられるような用語「動的に」は、グリッパーフィンガー２１２Ａ、２１２Ｂの開放距離２３０が、撮像によって得られたデータに基づいてターゲットレセプタクル１０６Ｔごとに求められて設定されることを意味する。ここで、ターゲットレセプタクル１０６Ｔは、ターゲット検体容器１０２Ｔが取り上げ又は配置されている特定のレセプタクルである。
【００５３】
データは、サンプルラックにおけるレセプタクル１０６Ｒに収容された複数の検体容器１０２、１０２Ｔ、１０２Ｌを含むサンプルラック１０６を撮像することによって得られる。撮像は、ローディングエリアの上方に取り付けられた１つ以上のラック画像キャプチャー装置２２２（例えば、デジタルカメラ（複数の場合もある））を介して、サンプルラック１０６を機器内に最初にローディングした時等の任意の都合の良い時に行うことができる。ただし、撮像は、幾つかの実施形態では、サンプルラック１０６がその最終位置に設置された時に行われてもよい。１つ又は２つ以上のラック画像キャプチャー装置２２２（例えば、１つ以上のデジタルカメラ等）を用いて、異なる視点又は姿勢から複数の画像をキャプチャーすることができる。
【００５４】
データは、画像キャプチャーコントローラー２２４のメモリに記憶されたデータベースから、又は、画像キャプチャーコントローラー２２４からデータを受信したロボットコントローラー２１６のメモリに記憶されたデータベースから取り出すことができる。幾つかの場合には、単一のプロセッサが、ロボット制御機能と、デジタル撮像及び画像処理との双方を実行することができる。撮像によって得られたデータは、上記で説明したように、装入状況データ、構成データ、又はそれらの双方を含むことができる。
【００５５】
図３Ａ及び図３Ｂに示すように、方法４００は、ターゲットレセプタクル１０６Ｔごとに、１つ以上の可能な動作ライン（例えば、動作ライン３２５Ａ、３２５Ｂ、３２５Ｃ、３２５Ｄ）を調査して、最小間隙がその調査された動作ラインに沿って存在するか否かを判断することができる。最小間隙は、動作ライン（例えば、動作ライン３２５Ａ、３２５Ｂ、３２５Ｃ、３２５Ｄ）に沿ったものとすることができ、ターゲット検体容器１０２Ｔと、動作ラインに沿ったターゲット検体容器１０２Ｔのいずれかの側面に位置決めされた検体容器等のいずれかの取り囲む検体容器１０２との最も近い部分の間で測定することができる。ターゲット検体容器１０２Ｔのいずれかの側面における間隙距離は異なる場合がある。対角動作ライン（例えば、動作ライン３２５Ａ）から開始して、最小間隙が存在する場合、グリッパーフィンガー２１２Ａ、２１２Ｂが、求められた開放距離に動的に開くことによって取り上げ動作を実行することができる。
【００５６】
一方、ターゲット検体容器１０２Ｔの両側面において、最小間隙よりも大きな間隙が利用可能である場合、グリッパーフィンガー２１２Ａ、２１２Ｂは、相対的に大きな距離を開放することができ、したがって、ターゲット検体容器１０２Ｔとの起こり得る接触を最小にすることができる。図３Ａは、２、３、６、７及び９のラベルが付けられたレセプタクル１０６Ｒが空いており、１、４、５及び８のラベルが付けられたレセプタクル１０６Ｒが満たされ、ターゲット検体容器１０２Ｔが、５のラベルが付けられたターゲットレセプタクル１０６Ｔ内にある、サンプルラック１０６における装入状況を示している。ソフトウェアアプリケーションが、利用可能な動作ラインを調査し、対角動作ライン３２５Ａが最適であり、グリッパーフィンガー２１２Ａ、２１２Ｂの最大開放距離２３０を可能にすると判断することができる。他の動作ライン（例えば、３２５Ｂ、３２５Ｃ、３２５Ｄ）は、ターゲット検体容器１０２Ｔに加えて１つの検体容器１０２を収容しているので、ソフトウェアによって準最適であるとみなすことができる。
【００５７】
図３Ｂに示すような場合には、全ての動作ライン（例えば、３２５Ａ〜３２５Ｄ）は、ターゲット検体容器１０２Ｔに加えて、その動作ラインに沿って１つ又は２つの更なる検体容器１０２を含む。この場合、幾つかの実施形態では、対角動作ライン（例えば、３２５Ａ、３２５Ｃ）を、非対角動作ライン（例えば、３２５Ｂ、３２５Ｄ）よりも優先して選択することができる。２つの検体容器１０２を含むそれらの動作ライン（例えば、動作ライン３２５Ｂ）には、低いランク順序を与えることができる。２つの許容可能な動作ラインの間で、ターゲット検体容器から遠ざかる方向にオフセットされた（例えば、遠ざかる方向に傾いている）構成を有する検体容器１０２Ｌを有する動作ライン（例えば、動作ライン３２５Ａ）を選択することができる。動作ラインが利用可能な動作ラインから選択されると、撮像データに基づいて求められた利用可能な間隙に基づいて、グリッパーフィンガーを制御された開放距離２３０に開放することができる。
【００５８】
ターゲット検体容器１０２Ｔが、較正（キャリブレーション）データ又は撮像のいずれかに基づいて求められたターゲットレセプタクル１０６Ｔの中心位置からオフセットされている場合、グリッパー２１２がターゲット検体容器１０２Ｔの上端の上方において中心に位置決めされるように、ロボット２１０をＸ及び／又はＹの位置に位置決めすることができる。一方、幾つかの場合には、図３Ｃ及び図３Ｄに示すように、動作ライン３２５Ａに沿って測定されたオフセット距離ＤだけＸ方向及び／又はＹ方向にグリッパー２１２を更にオフセットすることができる。図３Ｃ及び図３Ｄに示すように、グリッパー軸２２０は、ターゲット検体容器１０２Ｔの上端の中心位置からオフセットされて位置決めされる。これによって、レセプタクル１０６Ｒに図示され、３のラベルが付けられた傾いた検体容器１０２Ｌとの間に追加の間隙を提供することができる。なお、検体容器１０２Ｌは、ターゲット検体容器１０２Ｔに向かう方向に傾いている。
【００５９】
図３Ｄに示すように、オフセット距離Ｄは、ターゲット検体容器１０２Ｔが傾いているときに、グリッパーフィンガー２１２Ａ、２１２Ｂのうちの単一の一方とターゲット検体容器１０２Ｔとを最初に接触させるために提供することができ、これによって、ターゲット検体容器１０２Ｔを直立構成にすることができる。例えば、オフセット距離Ｄは、選択された動作ラインに沿ってターゲット検体容器１０２Ｔの上端の中心から遠ざかるが、ターゲットレセプタクル１０６Ｔの中心に向かうものとすることができる。ｘ及び／又はｙにおける可変フィンガー開放距離２３０と、フィンガー回転方向と、オフセット距離Ｄとの組み合わせは、ターゲット検体容器１０２Ｔのどの特定の取り上げにも用いることができるし、ターゲットレセプタクル１０６Ｔ内へのターゲット検体容器１０２Ｔのどの特定の配置にも用いることができる。
【００６０】
幾つかの実施形態では、構成データは、管の高さ及び／又は管のタイプを含む。例えば、撮像によって得られた管の高さデータは、取り上げ動作を実行するために、グリッパー２１２、更にはグリッパーフィンガー２１２Ａ、２１２ＢをマイナスＺ方向にどの程度深く移動させるべきかを求めるのに用いることができる。管の高さデータは、ターゲットレセプタクル１０６Ｔから丁度取り上げされたターゲット検体容器１０２Ｔを、最も高い検体容器１０２Ｌよりも高く上昇させる必要なく、衝突なしで次の目的地（例えば、検体容器運搬装置）に把持するときのグリッパー２１２の操縦を可能にするのにも用いることができる。幾つかの場合には、撮像によって得られたデータに基づいて特定された大きな検体容器１０２Ｌを、それよりも小さな近傍の検体容器（複数の場合もある）１０２の上端の垂直上方の位置に把持することによって、グリッパーフィンガー２１２Ａ、２１２Ｂによる起こり得る接触を完全に回避することができる。
【００６１】
他の場合には、管のタイプは、撮像データ及び／又はグリッパーデータに基づいて区別することができる。例えば、幾つかの実施形態では、チューブトップ（tube top）検体容器を検体容器１０２に設けることができる。撮像データは、大きな直径の検体容器１０２を示す場合があるが、リニアエンコーダー２１２ＬＥ（図２Ａ）からのグリッパーフィードバックデータは、小さな直径の検体容器１０２を示す場合がある。しかしながら、これらの２つのデータはともに、ターゲット検体容器１０２Ｔに存在するチューブトップ検体容器を示す場合がある。
【００６２】
撮像によって得られたデータは、検体容器が処理から戻った後に、検体容器１０２Ｒを配置するためのレセプタクル１０６Ｒの選択を補助するのに用いることもできる。当初の装入状況データは分かっているので、取り出し及び再挿入の履歴を追跡して、サンプルラック１０６の装入状況に関する変更されたデータに達することができる。したがって、ターゲット検体容器１０２Ｔの再挿入の位置は、この変更されたデータに基づいて選択することができる。
【００６３】
特定の装置、システム、及び方法が、本明細書に詳細に説明された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】
2019520586.tif 000003
【図２Ａ】
2019520586.tif 000004
【図２Ｂ】
2019520586.tif 000005
【図３Ａ】
2019520586.tif 000006
【図３Ｂ】
2019520586.tif 000007
【図３Ｃ】
2019520586.tif 000008
【図３Ｄ】
2019520586.tif 000009
【図４】
2019520586.tif 000010
【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】
検体容器を取り上げ又は配置するようにグリッパーを動作させる方法において、
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を配備することと、
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を配備することと、
撮像によって得られた、前記サンプルラックにおける前記検体容器に関するデータを提供することと、
前記データに基づいて前記グリッパーフィンガーを動的に方向合わせすることと、
を含む、方法。
【請求項２】
前記グリッパーを前記動的に方向合わせすることは、前記グリッパーフィンガーを前記データに基づいて選択された可変距離開放することを含む、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記グリッパーを前記動的に方向合わせすることは、前記データに基づいて前記グリッパーフィンガーを所定の回転位置に回転させることによって、グリッパー動作ラインを選択することを含む、請求項１又は２に記載の方法。
【請求項４】
前記グリッパーを前記動的に方向合わせすることは、前記データに基づいて前記グリッパーのＸ及びＹの位置を調整することを含む、請求項１〜３のいずれか１項に記載の方法。
【請求項５】
前記データは、前記サンプルラックにおけるどのレセプタクルが検体容器を収容しているのかに関する装入状況データを含む、請求項１〜４のいずれか１項に記載の方法。
【請求項６】
前記データは、ターゲットレセプタクルを取り囲むどのレセプタクルが検体容器を収容しているのかに関する装入状況データを含む、請求項１〜５のいずれか１項に記載の方法。
【請求項７】
前記データは、ターゲットレセプタクルを取り囲む検体容器に関する構成データを含む、請求項１〜６のいずれか１項に記載の方法。
【請求項８】
前記構成データは、管の直径、管のオフセット、管の高さ、及び管のタイプのうちの１つ以上を含む、請求項７に記載の方法。
【請求項９】
前記構成データは、ターゲットレセプタクルの中心に対するターゲット検体容器の上端へのオフセットを含む、請求項７又は８に記載の方法。
【請求項１０】
前記データは、サンプルラック画像撮像装置から生成される装入状況データを含む、請求項１〜９のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１１】
前記装入状況データは、前記ターゲットレセプタクルを取り囲む前記レセプタクルのうちのいずれが空いているのかに関するデータを含む、請求項５、６又は１０のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１２】
前記ターゲットレセプタクルの両側の２つのレセプタクルが空いていると判断された場合に、前記２つのレセプタクルを結ぶ動作ラインに沿って前記グリッパーが最大量に開放される、請求項１〜１１のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１３】
前記グリッパーのＸ及びＹの位置は、近傍の検体容器との最小の干渉の状態を提供するように調整される、請求項１〜１２のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１４】
前記グリッパーのＸ及びＹの位置及び前記グリッパーの開放範囲は、前記データに基づいて調整される、請求項１〜１３のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１５】
処理後の検体容器の再挿入のためのレセプタクルの選択は、変更されたデータに基づいて決定される、請求項１〜１４のいずれか１項に記載の方法。
【請求項１６】
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、
撮像によって得られた、前記サンプルラックにおける前記検体容器に関するデータを含み、前記データに基づいて前記グリッパーフィンガーを動的に方向合わせする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。
【請求項１７】
前記データは、前記サンプルラックの前記レセプタクルに関する装入状況データと、前記検体容器に関する構成データとを含む、請求項１６に記載のグリッパー位置決め装置。
【請求項１８】
撮像によって得られた前記データに基づいて動的に求められた開放距離への前記グリッパーフィンガーの開放を行う、前記グリッパーフィンガーに連結されたアクチュエーターを備える、請求項１６又は１７に記載のグリッパー位置決め装置。
【請求項１９】
撮像によって得られた前記データに基づいて動的に求められた回転方向への前記グリッパーフィンガーの回転を行う、前記グリッパーフィンガーに連結された回転アクチュエーターを備える、請求項１６〜１８のいずれか１項に記載のグリッパー位置決め装置。
【請求項２０】
ロボットによって座標系において移動可能であり可変距離に開放する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、
前記サンプルラックにおける前記検体容器に関する撮像によって得られたデータを受信するように構成されたロボットコントローラーであって、
前記データに基づいて求められた開放距離への開放、
前記データに基づいて求められた回転方向への回転、又は、
前記データに基づいて求められた、前記グリッパーフィンガーと前記サンプルラックに収容された近傍の検体容器との間の最小の干渉の状態をもたらすｘｙ位置への移動、
を行うように前記グリッパーフィンガーを動的に方向合わせするように動作するよう構成されたロボットコントローラーと、
を備える、グリッパー位置決め装置。
【国際調査報告】
2019520586.tif 000011