操控移液枪的方法、机器人及移液枪操控系统技术方案

本发明专利技术提供操控移液枪的方法、机器人及移液枪操控系统，其中，机器人的第一机械手夹持移液枪的本体；机器人的第二机械手夹持移液枪的容积调节装置，并转动或拨动容积调节装置，使移液枪具有预设容积；将吸头套在移液枪的吸头杆上，利用摩擦力在吸头杆上保持吸头；机器人移动移液枪至第一液体容器所在的区域，第二机械手按压或拉动移液枪上的按钮排出预设容积的空气后，将吸头伸入第一液体容器内吸取预设容积的液体，继续移动移液枪至第二液体容器所在的区域，第二机械手松开按钮，使移液枪内的液体排出到第二液体容器内。由于将移液枪的操作过程全程用机器人替代，能够显著提高效率、稳定性、准确性，并可长时间持续工作。

Method of controlling pipette gun, robot and pipetting gun control system

The invention provides a method of manipulating a pipette, a robot and a handling gun control system, in which the first manipulator of the robot holds the body of a fluid gun; the second manipulator of the robot holds a volume regulating device with a pipette, and rotates or moves the volume adjusting device to make the displacement gun have the preset volume; On the sucking rod of the liquid gun, the suction head is kept on the suction rod by the friction force; the robot moves the liquid gun to the area where the first liquid container is located. After the second manipulator presses or pulls the button on the pipette to discharge the preset volume of air, the suction head is inserted into the first liquid container to absorb the preset volume of liquid and continue to move. From the liquid gun to the area where the second liquid container is located, the second manipulator loosens the button to discharge the liquid in the liquid transfer gun into the second liquid container. Because the whole operation process of the lance is replaced by robots, it can significantly improve efficiency, stability and accuracy, and can work continuously for a long time.

【技术实现步骤摘要】
操控移液枪的方法、机器人及移液枪操控系统
本专利技术涉及医疗器械领域，尤其涉及操控移液枪的方法、机器人及移液枪操控系统。
技术介绍
移液枪是生物、医学实验室中常用仪器之一，常用于实验室内少量或微量液体的精密提取。如图1所示，其主要结构包括：本体1，本体1至少包括手柄、以及适于接触或弹出吸头的套筒；活塞机构，其包括在圆筒内部可移动的活塞，该活塞机构位于本体内部，并且适于将液体吸到圆筒中以及施放液体；控制把手2，其适于致动活塞机构；吸头锥体3，其适于接收一次性吸头、并且借助于摩擦力保持一次性吸头就位；吸头移除机构4，其适于在使用者按压吸头移除按钮时，使附接至吸头锥体3的一次性吸头脱离。现有技术中，移液枪由人工进行操作。人工操作移液枪效率低、不稳定、易出错。而且，对于医院等场合，由于医疗资源紧张，医护人员经常超负荷工作，容易疲劳，难以持续工作，且长时间工作不利于医护人员的身心健康。
技术实现思路
为了克服现有技术的不足，本专利技术提供了操控移液枪的方法、机器人及移液枪操控系统。具体地，其技术方案如下：一种操控移液枪的方法，包括：机器人的第一机械手夹持所述移液枪的本体；所述机器人的第二机械手夹持所述移液枪的容积调节装置，并转动或拨动所述容积调节装置，使所述移液枪具有预设容积；将吸头套在所述移液枪的吸头杆上，利用摩擦力在所述吸头杆上保持所述吸头；所述机器人移动所述移液枪至第一液体容器所在的区域，所述第二机械手按压或拉动所述移液枪上的按钮排出所述预设容积的空气后，将所述吸头伸入所述第一液体容器内吸取所述预设容积的液体，继续移动所述移液枪至第二液体容器所在的区域，所述第二机械手松开所述按钮，使所述移液枪内的液体排出到所述第二液体容器内。在一些优选的实施方式中，“机器人的第一机械手夹持所述移液枪的本体”的方法包括，开启所述机器人的图像采集系统，获取所述移液枪的位置和形状，计算所述移液枪相对于所述第一机械手的距离和方位，驱动所述机器人的第一机械臂带动所述第一机械手移动到与所述移液枪的本体匹配的位置，驱动所述第一机械手的夹持单元移动进而夹紧所述移液枪的本体。在一些优选的实施方式中，“所述机器人的第二机械手夹持所述移液枪的容积调节装置，并转动或拨动所述容积调节装置，使所述移液枪具有预设容积”的方法包括，所述图像采集系统采集所述容积调节装置的形状和实时位置，计算所述容积调节装置相对于所述第二机械手的距离和方位，驱动所述机器人的第二机械臂带动所述第二机械手移动到与所述容积调节装置匹配的位置，驱动所述第二机械手的夹持单元移动进而夹紧所述容积调节装置，驱动所述第二机械手转动预设角度或者沿直线方向移动预设距离，使所述移液枪具有预设容积。在一些优选的实施方式中，预先建立实验室内的三维数字地图，并在所述三维数字地图中标记所述第一机械手、所述第二机械手、所述移液枪、所述吸头以及实验室内其它子部件的初始位置。在一些优选的实施方式中，“预先建立实验室内的三维数字地图”的方法包括，在所述机器人的头部设置能够采集立体数字图像的后端相机，所述后端相机被配置为能够万向转动，所述机器人内的控制模块建立三维空间坐标系，在所述三维空间坐标系内导入所述后端相机获取的实验室内的立体图像，为实验室内的任一一点标记三维空间坐标，形成实验室内的所述三维数字地图。在一些优选的实施方式中，“预先建立实验室内的三维数字地图”的方法还包括，在所述第一机械手和/或所述第二机械手上设置前端相机，所述前端相机被配置为能够随所述第一机械手或所述第二机械手移动到相对于所述后端相机更靠近实验室内其中一个子部件的位置，采集到分辨率更高的立体图像，所述机器人内的控制模块将所述前端相机获取的立体图像导入所述三维空间坐标系得到更高分辨率的所述三维数字地图。在一些优选的实施方式中，在“所述移液枪内的液体排出到所述第二液体容器内”后，驱动所述机器人的第一机械臂带动所述第一机械手移动，使所述移液枪的吸头移除按钮被实验室内的固定物或者所述第二机械手按压或拉动，以脱离所述吸头。在一些优选的实施方式中，所述第一机械手或所述第二机械手在夹持、按压或拉动的过程中，当设置在所述第一机械手或所述第二机械手内部的力传感器检测到被操作物体的反馈力超过预设的阀值时，所述第一机械手或所述第二机械手的夹持单元、按压单元或者拉动单元停止继续移动。一种机器人，用于操控移液枪，包括：第一机械手，用于夹持所述移液枪的本体；第一机械臂，用于带动所述第一机械手移动；第二机械手，用于夹持所述移液枪的容积调节装置，并转动或拨动所述容积调节装置，使所述移液枪具有预设容积；第二机械臂，用于带动所述第二机械手移动；控制模块，用于控制所述第一机械手、所述第一机械臂、所述第二机械手和所述第二机械臂，使所述移液枪移动至第一液体容器所在的区域，所述第二机械手按压或拉动所述移液枪上的按钮排出所述预设容积的空气后，将吸头至入所述第一液体容器内吸取所述预设容积的液体，继续移动所述移液枪至第二液体容器所在的区域，所述第二机械手松开所述按钮，使所述移液枪内的液体排出到所述第二液体容器内。一种移液枪操控系统，包括前述技术方案所述的机器人。本专利技术至少具有以下有益效果：根据本专利技术提供的操控移液枪的方法、机器人及移液枪操控系统，机器人的第一机械手夹持移液枪的本体；机器人的第二机械手夹持移液枪的容积调节装置，并转动或拨动容积调节装置，使移液枪具有预设容积；将吸头套在移液枪的吸头杆上，利用摩擦力在吸头杆上保持吸头；机器人移动移液枪至第一液体容器所在的区域，第二机械手按压或拉动移液枪上的按钮排出预设容积的空气后，将吸头伸入第一液体容器内吸取预设容积的液体，继续移动移液枪至第二液体容器所在的区域，第二机械手松开按钮，使移液枪内的液体排出到第二液体容器内。由于将移液枪的操作过程全程用机器人替代，当使用机器人操控移液枪进行医院或化学中心的实验室内的试剂定量抽取、注入作业时，能够显著提高效率、稳定性、准确性，并可长时间持续工作。为使本专利技术的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本专利技术的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。图1是现有技术中移液枪的示意图；图2是本专利技术实施例中操控移液枪的方法的流程图；图3是图2中步骤S1的具体流程图；图4是图2中步骤S2的具体流程图；图5是本专利技术实施例中实验室的示意图；图6是图5的局部放大示意图；图7是本专利技术实施例中双臂机器人的斜视图；图8是本专利技术实施例中躯干部、左手臂组件和右手臂组件组合体的爆炸图；图9是本专利技术实施例中第一种第一机械手的斜视图；图10是本专利技术实施例中第一种第一机械手的爆炸图；图11是本专利技术实施例中第二种第一机械手的斜视图；图12是本专利技术实施例中第二种第一机械手的爆炸图。主要元件符号说明：10-实验室；100-机器人；1000-第一机械手；1001-条形光源；1100-基座；1110-基壳；1120-背板；1130-侧板；1140-底板；1200-直线驱动机构；1310-第本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种操控移液枪的方法，其特征在于，包括：机器人的第一机械手夹持所述移液枪的本体；所述机器人的第二机械手夹持所述移液枪的容积调节装置，并转动或拨动所述容积调节装置，使所述移液枪具有预设容积；将吸头套在所述移液枪的吸头杆上，利用摩擦力在所述吸头杆上保持所述吸头；所述机器人移动所述移液枪至第一液体容器所在的区域，所述第二机械手按压或拉动所述移液枪上的按钮排出所述预设容积的空气后，将所述吸头伸入所述第一液体容器内吸取所述预设容积的液体，继续移动所述移液枪至第二液体容器所在的区域，所述第二机械手松开所述按钮，使所述移液枪内的液体排出到所述第二液体容器内。

【技术特征摘要】
1.一种操控移液枪的方法，其特征在于，包括：机器人的第一机械手夹持所述移液枪的本体；所述机器人的第二机械手夹持所述移液枪的容积调节装置，并转动或拨动所述容积调节装置，使所述移液枪具有预设容积；将吸头套在所述移液枪的吸头杆上，利用摩擦力在所述吸头杆上保持所述吸头；所述机器人移动所述移液枪至第一液体容器所在的区域，所述第二机械手按压或拉动所述移液枪上的按钮排出所述预设容积的空气后，将所述吸头伸入所述第一液体容器内吸取所述预设容积的液体，继续移动所述移液枪至第二液体容器所在的区域，所述第二机械手松开所述按钮，使所述移液枪内的液体排出到所述第二液体容器内。2.根据权利要求1所述的操控移液枪的方法，其特征在于，“机器人的第一机械手夹持所述移液枪的本体”的方法包括，开启所述机器人的图像采集系统，获取所述移液枪的位置和形状，计算所述移液枪相对于所述第一机械手的距离和方位，驱动所述机器人的第一机械臂带动所述第一机械手移动到与所述移液枪的本体匹配的位置，驱动所述第一机械手的夹持单元移动进而夹紧所述移液枪的本体。3.根据权利要求1或2所述的操控移液枪的方法，其特征在于，“所述机器人的第二机械手夹持所述移液枪的容积调节装置，并转动或拨动所述容积调节装置，使所述移液枪具有预设容积”的方法包括，所述图像采集系统采集所述容积调节装置的形状和实时位置，计算所述容积调节装置相对于所述第二机械手的距离和方位，驱动所述机器人的第二机械臂带动所述第二机械手移动到与所述容积调节装置匹配的位置，驱动所述第二机械手的夹持单元移动进而夹紧所述容积调节装置，驱动所述第二机械手转动预设角度或者沿直线方向移动预设距离，使所述移液枪具有预设容积。4.根据权利要求1-3中任一项所述的操控移液枪的方法，其特征在于，预先建立实验室内的三维数字地图，并在所述三维数字地图中标记所述第一机械手、所述第二机械手、所述移液枪、所述吸头以及实验室内其它子部件的初始位置。5.根据权利要求4所述的操控移液枪的方法，其特征在于，“预先建立实验室内的三维数字地图”的方法包括，在所述机器人的头部设置能够采集立体数字图像的后端相机，所述后端相机被配置为能够万向转...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨梅，钟一鸣，
申请(专利权)人：深圳市阿瑟医疗机器人有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44