一种实验室用机器人系统技术方案

本发明专利技术公开一种实验室用机器人系统，涉及自动化设备领域，其通过在实验室天花板和侧墙壁设置地上固定轨道路线供轨道车行驶，能够与地面巡线车协作，实现执行单元在实验室内多方位行走，能够达到实验室任何位置，无死角；同时相邻实验室的地上固定轨道路线能够相互贯通，可实现执行单元在不同实验室之间的穿梭行走，达到了对各种实验室内部的仪器设备和手工项目进行整合的效果，不仅帮助实验室工作人员工作，分担压力，而且实现了实验室的全面自动化运行，提高了实验室的整体运行效率。同时由于很大程度上减少了人员的介入，能够有效避免因人为因素而造成的实验不良事件的发生，一定程度上保证了检测的质量。度上保证了检测的质量。度上保证了检测的质量。

【技术实现步骤摘要】
一种实验室用机器人系统


[0001]本专利技术涉及自动化设备领域，特别是涉及一种实验室用机器人系统。

技术介绍

[0002]在现代的生物检验实验室中，检验流水线早已在各大医院普及开来，因其速度快、高通量、自动化程度高广受医生和技师喜爱。但在实际临床检验工作当中，因流水线设备分属于不同的厂商且没有统一的规范，导致无法做到流水线的整合，从而无法建立起自动化的标本物流连接，并且，各科室也因各种原因所遗留的手工项目，无法有机地进行自动化整合，浪费了大量的生物资源。
[0003]综上所述，现有的生物检验实验室自动化设备，仅解决了自动化环节中的单个节点的问题，还未能完成整个实验室的自动化整合，因此，有必要提出一种实验室用机器人系统，通过对各种实验室内部的仪器设备和手工项目进行整合，来实现实验室全面自动化运行。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的是提供一种实验室用机器人系统，以解决上述现有实验室自动化设备无法实现整个实验室自动化整合的问题。
[0005]为实现上述目的，本专利技术提供了如下方案：
[0006]本专利技术提供一种实验室用机器人系统，包括：
[0007]执行单元，所述执行单元包括轨道车和设置于所述轨道车上的执行组件；
[0008]地上固定轨道路线，所述地上固定轨道路线由若干轨道组件排列而成，所述地上固定轨道路线分布安装于实验室天花板和侧墙壁，相邻实验室的所述地上固定轨道路线能够相互贯通；所述轨道车与所述轨道组件行走配合，以使所述轨道车能够沿所述地上固定轨道路线在实验室地面以上空间以及实验室间穿梭行走；
[0009]地面巡线车，所述地面巡线车用于装载所述执行单元在实验室地面行走，所述地面巡线车能够通过对接部件与所述地上固定轨道路线上的所述轨道组件衔接，以实现所述执行单元在所述地面巡线车与所述地上固定轨道路线之间的位置切换；
[0010]控制系统，所述控制系统与所述执行单元、所述地面巡线车通讯连接。
[0011]可选的，所述地上固定轨道路线包括轨道交叉转换机构，所述轨道交叉转换机构包括：
[0012]位于同一平面内且延伸方向相互交汇的至少两段第一固定轨道，任意一段所述第一固定轨道均由至少一组所述轨道组件呈至少一列排布串联而成；
[0013]交叉转换机构，所述交叉转换机构包括旋转可动轨道单元、旋转可动轨道单元安装基座、平板旋转电机和第一平移机构，所述旋转可动轨道单元由至少一组所述轨道组件排列串联而成，所述旋转可动轨道单元设置于所述旋转可动轨道单元安装基座的一侧，所述旋转可动轨道单元安装基座与所述平板旋转电机相连，所述平板旋转电机用于驱动所述
旋转可动轨道单元安装基座转动，以使所述旋转可动轨道单元与不同的所述第一固定轨道平行；所述第一平移机构安装于所有所述第一固定轨道的交汇处，所述平板旋转电机与所述第一平移机构相连，所述第一平移机构用于驱动所述平板旋转电机移动，以使所述旋转可动轨道单元与不同的所述第一固定轨道对接，完成所述执行单元的交叉路线转换。
[0014]可选的，所述地上固定轨道路线还包括轨道平行转换机构，所述轨道平行转换机构包括：
[0015]位于同一平面内且平行错位布置的两段第二固定轨道，任意一段所述第二固定轨道均由至少一组所述轨道组件呈至少一列排布串联而成；
[0016]平行转换机构，所述平行转换机构包括可动轨道单元和第二平移机构，所述可动轨道单元由至少一组所述轨道组件呈至少一列排布串联而成，所述第二平移机构设置于两段所述第二固定轨道的交汇处，所述可动轨道单元与所述第二平移机构相连，并与所述第二固定轨道平行，所述第二平移机构用于驱动所述可动轨道单元移动，以使所述可动轨道单元与不同的所述第二固定轨道对接，完成所述执行单元的平行路线转换。
[0017]可选的，所述第一平移机构和所述第二平移机构均为丝杆滑块机构。
[0018]可选的，所述地上固定轨道路线还包括轨道立体转换机构，所述轨道立体转换机构包括：
[0019]两段第三固定轨道，两段所述第三固定轨道中的一者设置于实验室天花板，另一者设置于实验室侧墙壁，两段所述第三固定轨道呈垂直交叉状态，任意一所述第三固定轨道均由至少一组所述轨道组件呈至少一列排布串联而成；
[0020]立体转换机构，所述立体转换机构包括升降机构、升降支撑臂、轨道立体移动电机和可立体移动轨道，所述可立体移动轨道由至少一组所述轨道组件呈至少一列排布串联而成，所述升降机构设置于实验室侧墙壁上，并位于两段所述第三固定轨道的交汇处，所述升降支撑臂的一端与所述升降机构相连，另一端通过所述轨道立体移动电机与所述可立体移动轨道连接，所述轨道立体移动电机用于驱动所述可立体移动轨道翻转，以使所述可立体移动轨道与不同的所述第三固定轨道平行，所述升降机构用于驱动所述可立体移动轨道升降，以使所述可立体移动轨道与不同的所述第三固定轨道对接。
[0021]可选的，所述升降机构为升降机。
[0022]可选的，所述地上固定轨道路线包括实验室间穿行机构，所述实验室间穿行机构包括：
[0023]墙壁穿行窗口，所述墙壁穿行窗口开设于相邻实验室之间的间隔墙壁上；
[0024]第四固定轨道，所述第四固定轨道由至少一组所述轨道组件呈至少一列排布串联而成，所述第四固定轨道设置于所述墙壁穿行窗口的顶部，用于连通相邻两实验室的所述地上固定轨道路线；
[0025]电动侧开门，所述电动侧开门设置于所述墙壁穿行窗口处，并位于所述第四固定轨道的下方，所述电动侧开门用于控制所述墙壁穿行窗口的开闭。
[0026]可选的，所述对接部件为地面巡线车对接平台，所述地面巡线车对接平台包括第五固定轨道，所述第五固定轨道由至少一组所述轨道组件呈至少一列排布串联而成，所述第五固定轨道通过基座安装于实验室地板上，并与安装于实验室侧墙壁上的所述第三固定轨道呈垂直交叉状态，所述第五固定轨道与安装于实验室侧墙壁上的所述第三固定轨道之
间通过所述立体转换机构衔接。
[0027]可选的，任意一所述轨道组件均包括：
[0028]轨道体，所述轨道体呈“凵”字形结构，所述轨道体的双侧内壁设置有可供所述轨道车车轮滚动的凹槽；
[0029]齿条，所述齿条设置于所述轨道体的底面上，所述轨道车的车底设置有用于与所述齿条相啮合的齿轮和与所述齿轮相连的齿轮驱动装置；
[0030]黏贴凹框，所述黏贴凹框设置于所述轨道体的底面上，并位于所述齿条的两侧，所述黏贴凹框内设置有RFID射频位置识别标签；所述轨道车上设置有能够读取所述RFID射频位置识别标签的RFID射频位置识别标签读取传感器，以判断所述轨道车所处位置；
[0031]供电铜轨，所述供电铜轨通过供电铜轨绝缘支柱设置于所述轨道体的底面上，并位于所述齿条的一侧，所述供电铜轨用于给所述轨道车充电；
[0032]通讯铜轨，所述通讯铜轨通过通讯铜轨绝缘支柱设置于所述轨道体的底面上，并位于所述齿条的另一侧，所述通讯铜轨用于实现所述执行单元与所述控本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种实验室用机器人系统，其特征在于，包括：执行单元，所述执行单元包括轨道车和设置于所述轨道车上的执行组件；地上固定轨道路线，所述地上固定轨道路线由若干轨道组件排列而成，所述地上固定轨道路线分布安装于实验室天花板和侧墙壁，相邻实验室的所述地上固定轨道路线能够相互贯通；所述轨道车与所述轨道组件行走配合，以使所述轨道车能够沿所述地上固定轨道路线在实验室地面以上空间以及实验室间穿梭行走；地面巡线车，所述地面巡线车用于装载所述执行单元在实验室地面行走，所述地面巡线车能够通过对接部件与所述地上固定轨道路线上的所述轨道组件衔接，以实现所述执行单元在所述地面巡线车与所述地上固定轨道路线之间的位置切换；控制系统，所述控制系统与所述执行单元、所述地面巡线车通讯连接。2.根据权利要求1所述的实验室用机器人系统，其特征在于，所述地上固定轨道路线包括轨道交叉转换机构，所述轨道交叉转换机构包括：位于同一平面内且延伸方向相互交汇的至少两段第一固定轨道，任意一段所述第一固定轨道均由至少一组所述轨道组件呈至少一列排布串联而成；交叉转换机构，所述交叉转换机构包括旋转可动轨道单元、旋转可动轨道单元安装基座、平板旋转电机和第一平移机构，所述旋转可动轨道单元由至少一组所述轨道组件排列串联而成，所述旋转可动轨道单元设置于所述旋转可动轨道单元安装基座的一侧，所述旋转可动轨道单元安装基座与所述平板旋转电机相连，所述平板旋转电机用于驱动所述旋转可动轨道单元安装基座转动，以使所述旋转可动轨道单元与不同的所述第一固定轨道平行；所述第一平移机构安装于所有所述第一固定轨道的交汇处，所述平板旋转电机与所述第一平移机构相连，所述第一平移机构用于驱动所述平板旋转电机移动，以使所述旋转可动轨道单元与不同的所述第一固定轨道对接，完成所述执行单元的交叉路线转换。3.根据权利要求2所述的实验室用机器人系统，其特征在于，所述地上固定轨道路线还包括轨道平行转换机构，所述轨道平行转换机构包括：位于同一平面内且平行错位布置的两段第二固定轨道，任意一段所述第二固定轨道均由至少一组所述轨道组件呈至少一列排布串联而成；平行转换机构，所述平行转换机构包括可动轨道单元和第二平移机构，所述可动轨道单元由至少一组所述轨道组件呈至少一列排布串联而成，所述第二平移机构设置于两段所述第二固定轨道的交汇处，所述可动轨道单元与所述第二平移机构相连，并与所述第二固定轨道平行，所述第二平移机构用于驱动所述可动轨道单元移动，以使所述可动轨道单元与不同的所述第二固定轨道对接，完成所述执行单元的平行路线转换。4.根据权利要求3所述的实验室用机器人系统，其特征在于，所述地上固定轨道路线还包括轨道立体转换机构，所述轨道立体转换机构包括：两段第三固定轨道，两段所述第三固定轨道中的一者设置于实验室天花板，另一者设置于实验室侧墙壁，两段所述第三固定轨道呈垂直交叉状态，任意一所述第三固定轨道均由至少一组所述轨道组件呈至少一列排布串联而成；立体转换机构，所述立体转换机构包括升降机构、升降支撑臂、轨道立体移动电机和可立体移动轨道，所述可立体移动轨道由至少一组所述轨道组件呈至少一列排布串联而成，所述升降机构设置于实验室侧墙壁上，并位于两段所述第三固定轨道的交汇处，所述升降
支撑臂的一端与所述升降机构相连，另一端通过所述轨道立体移动电机与所述可立体移动轨道连接，所述轨道立体移动电机用于驱动所述可立体移动轨道翻转，以使所述可立体移动轨道与不同的所述第三固定轨道平行，所述升降机构用于驱动所述可立体移动轨道升降...

【专利技术属性】
技术研发人员：范洪勇，李竹强，张竞竞，孙英杰，
申请(专利权)人：青岛理工大学，
类型：发明
国别省市：