用于移液工作站的自动化控制系统、方法以及设备技术方案

一种用于移液工作站的自动化控制系统，包括：耗材管理模块、盘位管理模块、液体体积标定模块、硬件控制模块以及指令集导入运行模块，该盘位管理模块包括盘位位置的设定，用于辅助确定耗材在各盘位的位置，该耗材管理模块包括耗材行列数、所属盘位、针头下降位置、孔位位置的设定，用于确定针头移动至指定耗材的孔位的轴坐标，该液体体积标定模块包括注射泵行程和实际体积的标定，用于确定液体体积和泵行程的转换关系，该硬件控制模块包括与下位机的通信及通信协议，用于规定上位机与下位机通讯的一致，该指令集导入运行模块包括导入CSV文件与指令集运行，用于将导入的CSV文件转换成对应的指令集以及将指令集转换成与下位机通讯的指令。指令。指令。

【技术实现步骤摘要】
用于移液工作站的自动化控制系统、方法以及设备


[0001]本专利技术涉及计算机控制领域，尤其涉及一种用于移液工作站的自动化控制系统、方法以及设备。

技术介绍

[0002]在生命科学领域，随着技术的飞速发展，实验室需要大规模的进行溶液混合处理工作。通过使用自动化的移液工作站来完成大量繁琐的液体处理工作，以此解决因人工大量重复性机械操作带来的操作疲劳导致的工作效率低下、移液精度低、容易出错的问题。但当前的移液工作站只能代替简单的、重复的常规移液操作。面对PCR(Polymerase Chain Reaction，聚合酶链式反应)、QPCR(Real
‑
time Quantitative polymerase chain reaction,实时荧光定量多聚核苷酸链式反应)等复杂的移液任务，依旧会存在移液精度低、工作效率慢等问题。
[0003]故需要为移液工作站提供更加完善的控制系统，以此来提高移液工作站的可使用性、移液精度、工作效率。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的之一在于提供一种用于移液工作站的自动化控制系统、方法以及设备，能够提高移液工作站的可使用性、移液精度、工作效率以及复杂移液任务的可执行性。
[0005]为了实现本专利技术的至少一个专利技术目的，本专利技术提供了一种用于移液工作站的自动化控制系统，所述用于移液工作站的自动化控制系统包括：耗材管理模块、盘位管理模块、液体体积标定模块、硬件控制模块以及指令集导入运行模块，所述盘位管理模块包括盘位位置的设定，用于辅助确定耗材在各盘位的位置，所述耗材管理模块包括耗材行列数、所属盘位、针头下降位置、孔位位置的设定，用于确定针头移动至指定耗材的孔位的轴坐标，所述液体体积标定模块包括注射泵行程和实际体积的标定，用于确定液体体积和泵行程的转换关系，所述硬件控制模块包括与下位机的通信及通信协议，用于规定上位机与下位机通讯的一致，所述指令集导入运行模块包括导入CSV文件与指令集运行，用于将导入的CSV文件转换成对应的指令集以及将指令集转换成与下位机通讯的指令，上位机通过TCP/IP与下位机进行通讯，上位机将任务指令转换成实际硬件的控制指令对下位机下发，下位机根据上位机下发的指令进行硬件控制，完成对移液工作站的所有运动的控制。
[0006]在一些实施例中，所述用于移液工作站的自动化控制系统的所述盘位管理模块通过三轴模组的轴位置设定耗材起始孔位和末尾孔位的位置，再根据耗材孔位的行列数，获得所有孔位的位置。
[0007]在一些实施例中，所述用于移液工作站的自动化控制系统的所述液体体积标定模块被配置为：体积和泵行程执行自定义的分段标定。
[0008]在一些实施例中，所述用于移液工作站的自动化控制系统的所述耗材管理模块被配置为：设定行列数，所属盘位，初始孔位位置，末尾孔位位置，针头移液位置；其中初始孔
位位置，末尾孔位位置的设定需要三轴模组上的针头移动至两个孔位实际移液的空间位置，此时轴位置为定义为孔位的位置并记录下来，并同时记录下该耗材放置的盘位位置；其中根据行列数，初始孔位位置以及末尾孔位位置，计算孔位之间X、Y两个方向上的间隔，并根据初始孔位和间隔计算获得所有孔位的位置。
[0009]在一些实施例中，所述用于移液工作站的自动化控制系统的所述盘位管理模块还被配置为：当检测到所属盘位的盘位位置变化或所属盘位变化时，将计算耗材记录的盘位位置与实际放置的盘位位置之差，补偿至计算的孔位位置，以此获得三轴模组实际应运动至的位置。
[0010]在一些实施例中，所述用于移液工作站的自动化控制系统的所述指令集导入运行模块还被配置为：将CSV文件中的指令转换成根据文件内从上至下的顺序的硬件指令，依序下达至下位机，由下位机依次执行各条指令，完成一系列基础控制指令从而完成对应的移液动作。
[0011]根据本专利技术的另一方面，还提供了一种用于移液工作站的自动化控制方法，所述用于移液工作站的自动化控制方法包括以下步骤：
[0012]设置上位机，执行耗材的管理；
[0013]执行移液位置的计算；
[0014]执行液体吸吐量的计算；
[0015]执行任务管理，导入任务的指令集；
[0016]设置下位机，执行对于移液工作站的轴、注射泵、蠕动泵、数字输入输出电路信号硬件的控制；以及
[0017]上位机与下位机执行TCP/IP通讯，上位机将任务指令转换成实际硬件的控制指令对下位机下发；下位机根据上位机下发的指令进行硬件控制，完成对移液工作站的所有运动控制。
[0018]在一些实施例中，所述用于移液工作站的自动化控制方法还包括以下步骤：接收字节数组；根据报文主体及主体中的长度字段确定截取的单条指令字节数组；计算指令字节数组的CRC校验码是否一致；根据报文主体中的命令字段确定该指令内容字段的解析方式；以及根据内容字段执行相应的控制动作。
[0019]在一些实施例中，所述用于移液工作站的自动化控制方法还包括以下步骤：执行盘位位置的设定，辅助确定耗材在各盘位的位置；执行耗材行列数、所属盘位、针头下降位置、孔位位置的设定，确定针头移动至指定耗材的孔位的轴坐标；以及执行注射泵行程和实际体积的标定，确定液体体积和泵行程的转换关系。
[0020]根据本专利技术的另一方面，还提供了一种用于移液工作站的自动化控制设备，包括：
[0021]存储器，用于存储软件应用程序，
[0022]处理器，用于执行所述软件应用程序，
[0023]所述软件应用程序的各程序部分相对应地执行所述的用于移液工作站的自动化控制方法中的步骤。
附图说明
[0024]图1是根据本专利技术的一个实施例的一种用于移液工作站的自动化控制方法的步骤
流程图。
[0025]图2是根据本专利技术的一个实施例的一种用于移液工作站的自动化控制系统的结构图。
[0026]图3是根据本专利技术的上述实施例的所述用于移液工作站的自动化控制系统的结构图。
[0027]图4是根据本专利技术的上述实施例的所述用于移液工作站的自动化控制系统的耗材的结构图。
[0028]图5是根据本专利技术的上述实施例的所述用于移液工作站的自动化控制系统的未划分多段区间的曲线图。
[0029]图6是根据本专利技术的上述实施例的所述用于移液工作站的自动化控制系统的液体体积标定模块中的曲线图。
具体实施方式
[0030]以下描述用于揭露本专利技术以使本领域技术人员能够实现本专利技术。以下描述中的优选实施例只作为举例，本领域技术人员可以想到其他显而易见的变型。在以下描述中界定的本专利技术的基本原理可以应用于其他实施方案、变形方案、改进方案、等同方案以及没有背离本专利技术的精神和范围的其他技术方案。
[0031]可以理解的是，术语“一”应理解为“至少一”或“一个或多个”，即在一个实施例中，一个元件的数量可以为一个，而在另外的实施例中，该元件的数量可以为多个，术语“一”不能理解为对数量的限制。
[0032]本专利技术中的上位机是本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于移液工作站的自动化控制系统，其特征在于，所述用于移液工作站的自动化控制系统包括：耗材管理模块、盘位管理模块、液体体积标定模块、硬件控制模块以及指令集导入运行模块，所述盘位管理模块包括盘位位置的设定，用于辅助确定耗材在各盘位的位置，所述耗材管理模块包括耗材行列数、所属盘位、针头下降位置、孔位位置的设定，用于确定针头移动至指定耗材的孔位的轴坐标，所述液体体积标定模块包括注射泵行程和实际体积的标定，用于确定液体体积和泵行程的转换关系，所述硬件控制模块包括与下位机的通信及通信协议，用于规定上位机与下位机通讯的一致，所述指令集导入运行模块包括导入CSV文件与指令集运行，用于将导入的CSV文件转换成对应的指令集以及将指令集转换成与下位机通讯的指令，上位机通过TCP/IP与下位机进行通讯，上位机将任务指令转换成实际硬件的控制指令对下位机下发，下位机根据上位机下发的指令进行硬件控制，完成对移液工作站的所有运动的控制。2.如权利要求1所述的用于移液工作站的自动化控制系统，其中所述用于移液工作站的自动化控制系统的所述盘位管理模块通过三轴模组的轴位置设定耗材起始孔位和末尾孔位的位置，再根据耗材孔位的行列数，获得所有孔位的位置。3.如权利要求1所述的用于移液工作站的自动化控制系统，其中，所述用于移液工作站的自动化控制系统的所述液体体积标定模块被配置为：体积和泵行程执行自定义的分段标定。4.如权利要求1所述的用于移液工作站的自动化控制系统，其中所述用于移液工作站的自动化控制系统的所述耗材管理模块被配置为：设定行列数，所属盘位，初始孔位位置，末尾孔位位置，针头移液位置；其中初始孔位位置，末尾孔位位置的设定需要三轴模组上的针头移动至两个孔位实际移液的空间位置，此时轴位置为定义为孔位的位置并记录下来，并同时记录下该耗材放置的盘位位置；其中根据行列数，初始孔位位置以及末尾孔位位置，计算孔位之间X、Y两个方向上的间隔，并根据初始孔位和间隔计算获得所有孔位的位置。5.如权利要求1所述的用于移液工作站的自动化控制系统，其中所述用于移液工作站的自动化控制系统的所述盘位管理模块还被配置为...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙健，杨鹏，庄文浩，
申请(专利权)人：苏州君跻基因科技有限公司，
类型：发明
国别省市：