用于夹取试管的控制系统及方法技术方案

本发明专利技术提供用于夹取试管的控制系统及方法，涉及夹持爪控制技术，该方法包括以下步骤：接收到夹持请求后，扫描试剂管群，从试剂管群中选择任一试剂管采集基本信息，上述基本信息包括试剂管空间位置、试剂管大小和试剂管结构；根据上述试剂管大小，计算夹持爪夹持试剂管的力矩；根据上述试剂管空间位置和试剂管结构，计算夹持爪夹持试剂管的夹持空间坐标；根据上述力矩和夹持空间坐标，生成控制指令，控制夹持爪夹持该试剂管。制夹持爪夹持该试剂管。制夹持爪夹持该试剂管。

【技术实现步骤摘要】
用于夹取试管的控制系统及方法


[0001]本专利技术涉及夹持爪控制技术，具体涉及用于夹取试管的控制系统及方法。

技术介绍

[0002]传统的夹持爪通过力传感器控制夹持力矩，但力传感器的成本较高、安装复杂、维修不方便；现有技术中通过调节该夹持爪的夹持力矩夹持不同结构的试剂管，试剂管包括试剂管管体和试剂管管盖，试剂管管盖与试剂管管体连接，若试剂管管盖与试剂管管体连接不牢固，使试剂管管盖与试剂管管体极易分离，此时夹持爪夹持于试剂管管盖，通过夹持爪移动该试剂管的过程中试剂管管体与试剂管管盖分离，因重力掉落于操作台面上，使试剂管管体内的样本溶液洒落。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的在于提供用于夹取试管的控制系统及方法，所要解决的技术问题是降低夹持爪夹持试剂管移动时试剂管脱落的概率。
[0004]本专利技术通过下述技术方案实现：
[0005]第一方面提供用于夹取试管的控制方法，包括以下步骤：
[0006]接收到夹持请求后，采集试剂管的基本信息，上述基本信息包括试剂管空间位置、试剂管大小和试剂管结构；
[0007]根据上述试剂管大小，计算夹持爪夹持试剂管的力矩；
[0008]根据上述试剂管空间位置和试剂管结构，计算夹持爪夹持试剂管的夹持空间坐标；
[0009]根据上述力矩和夹持空间坐标，生成控制指令，控制夹持爪夹持该试剂管。
[0010]从上述夹持爪夹持试剂管的力矩和夹持位置两个方面考虑，利用试剂管瓶身大小计算出的力矩夹持试剂管，既保证了试剂管能够被成功夹持，也解决了力矩过大压裂试剂管，使样本溶液流出的问题；
[0011]利用试剂管空间位置和试剂管结构计算出的夹持空间坐标，夹持爪落在试剂管上的夹持位置为计算出的夹持空间坐标，解决了因试剂管结构的不同，导致试剂管在移动时从夹持爪脱落的问题。
[0012]进一步的，根据上述试剂管大小，利用公式(1)计算夹持爪夹持试剂管的力矩，公式(1)如下：
[0013]F＝G/μ+S*K
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(1)
[0014]其中，G表示试剂管的重力，单位为牛；μ表示夹持爪的夹持面与试剂管之间的摩擦系数；S表示试剂管的变形量，单位为米；K表示试剂管的非线性弹性系数；F为夹持力。
[0015]进一步的，根据上述试剂管空间位置和试剂管结构，计算夹持爪夹持试剂管的夹持空间坐标，具体步骤如下：
[0016]从上述试剂管空间位置中获取试剂管投影于水平面上的中心投影坐标、试剂管管
盖和试剂管管体最高点的Z轴坐标值、试剂管管盖最低点的Z轴坐标值；
[0017]从上述试剂管结构中获取试剂管管盖与试剂管管体的配合关系；
[0018]若上述试剂管管盖套设于试剂管管体内，则根据上述试剂管管盖最高点和最低点的Z轴坐标值计算试剂管管盖在Z轴的中点，即Z轴中点坐标值，该Z轴中点坐标值为夹持空间坐标中的Z轴坐标值；
[0019]若上述试剂管管盖套设于试剂管管体外，则根据上述试剂管管盖最低点的Z轴坐标值和试剂管管体最高点的Z轴坐标值计算高度差，根据该高度差计算夹持空间坐标中的Z轴坐标值；
[0020]组合上述中心投影坐标以及计算得到的夹持空间坐标中的Z轴坐标值，得到夹持空间坐标。
[0021]进一步的，根据该高度差计算夹持空间坐标中的Z轴坐标值，具体步骤如下：
[0022]判断上述高度差与高度差阈值的大小关系；
[0023]若该高度差大于或等于高度差阈值，则根据上述试剂管管盖最高点和最低点的Z轴坐标值计算试剂管管盖在Z轴的中点，即Z轴中点坐标值，该Z轴中点坐标值为夹持空间坐标中的Z轴坐标值；
[0024]若该高度差小于高度差阈值，则在试剂管管盖最低点的Z轴坐标值上减去设定值，得到夹持空间坐标中的Z轴坐标值。
[0025]进一步的，接收到夹持请求后，还需要扫描试剂管群，从试剂管群中选择任一试剂管采集基本信息。
[0026]基于实际情况，试剂管架上放置有一个或多个试剂管，多个试剂管组成试剂管群，从该试剂管群中选择一个试剂管进行信息采集，采集得到的信息为试剂管的基本信息。
[0027]第二方面提供用于夹取试管的控制系统，该系统用于上述的用于夹取试管的控制方法；
[0028]该系统包括：
[0029]采集设备,用于采集试剂管的基本信息，上述基本信息包括试剂管空间位置、试剂管大小和试剂管结构；
[0030]处理设备,上述处理设备与采集设备通信连接，上述处理设备用于接收到夹持请求后，控制采集设备采集试剂管的基本信息，
[0031]根据上述试剂管大小，计算夹持爪夹持试剂管的力矩，
[0032]根据上述试剂管空间位置和试剂管结构，计算夹持爪夹持试剂管的夹持空间坐标，
[0033]根据上述力矩和夹持空间坐标，生成控制指令；
[0034]夹持爪,上述夹持爪的输入端与处理设备的输出端连接，上述夹持爪用于接收控制指令，夹持该试剂管。
[0035]通过采集设备采集试剂管的基本信息，根据基本信息中的试剂管大小计算力矩，根据基本信息中的试剂管结构，计算夹持爪在试剂管上的最佳夹持位置，以基本信息中的试剂管位置为基础，结合夹持爪在试剂管上的最佳夹持位置，计算夹持爪最终的夹持空间坐标，对夹持爪实现精准控制，提高定位精度；
[0036]根据上述力矩和夹持空间坐标生成的控制指令，在夹持爪接收到控制指令后，根
据该控制指令的夹持空间坐标夹持于试剂管的指定位置上，解决了因夹持位置造成的试剂管脱落问题，根据该控制指令的力矩，将该力矩施加于试剂管上，既解决了力矩过小不能成功夹持试剂管，又解决了力矩过大压裂试剂管，使样本溶液流出的问题。
[0037]进一步的，上述处理设备用于根据试剂管大小，利用公式(1)计算夹持爪夹持试剂管的力矩，公式(1)如下：
[0038]F＝G/μ+S*K
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(1)
[0039]其中，G表示试剂管的重力，单位为牛；μ表示夹持爪的夹持面与试剂管之间的摩擦系数；S表示试剂管的变形量，单位为米；K表示试剂管的非线性弹性系数；F为夹持力。
[0040]进一步的，上述处理设备用于根据上述试剂管空间位置和试剂管结构，计算夹持爪夹持试剂管的夹持空间坐标，具体步骤如下：
[0041]从上述试剂管空间位置中获取试剂管投影于水平面上的中心投影坐标、试剂管管盖和试剂管管体最高点的Z轴坐标值、试剂管管盖最低点的Z轴坐标值；
[0042]从上述试剂管结构中获取试剂管管盖与试剂管管体的配合关系；
[0043]若上述试剂管管盖套设于试剂管管体内，则根据上述试剂管管盖最高点和最低点的Z轴坐标值计算试剂管管盖在Z轴的中点，即Z轴中点坐标值，该Z轴中点坐标值为夹持空间坐标中的Z轴坐标值；
[0044]若上述试剂管管盖套设于试剂管管体外，则根据上述试剂管管盖最低点的Z轴坐标值和试剂管管体最高点的Z轴坐标值计算高度差，根据该高度差计算夹持本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.用于夹取试管的控制方法，其特征在于，包括以下步骤：接收到夹持请求后，采集试剂管的基本信息，所述基本信息包括试剂管空间位置、试剂管大小和试剂管结构；根据所述试剂管大小，计算夹持爪(3)夹持试剂管的力矩；根据所述试剂管空间位置和试剂管结构，计算夹持爪(3)夹持试剂管的夹持空间坐标；根据所述力矩和夹持空间坐标，生成控制指令，控制夹持爪(3)夹持该试剂管。2.根据权利要求1所述的用于夹取试管的控制方法，其特征在于，根据所述试剂管大小，利用公式(1)计算夹持爪(3)夹持试剂管的力矩，公式(1)如下：F＝G/μ+S*K
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(1)其中，G表示试剂管的重力，单位为牛；μ表示夹持爪的夹持面与试剂管之间的摩擦系数；S表示试剂管的变形量，单位为米；K表示试剂管的非线性弹性系数；F为夹持力。3.根据权利要求1所述的用于夹取试管的控制方法，其特征在于，根据所述试剂管空间位置和试剂管结构，计算夹持爪夹持试剂管的夹持空间坐标，具体步骤如下：从所述试剂管空间位置中获取试剂管投影于水平面上的中心投影坐标、试剂管管盖和试剂管管体最高点的Z轴坐标值、试剂管管盖最低点的Z轴坐标值；从所述试剂管结构中获取试剂管管盖与试剂管管体的配合关系；若所述试剂管管盖套设于试剂管管体内，则根据所述试剂管管盖最高点和最低点的Z轴坐标值计算试剂管管盖在Z轴的中点，即Z轴中点坐标值，该Z轴中点坐标值为夹持空间坐标中的Z轴坐标值；若所述试剂管管盖套设于试剂管管体外，则根据所述试剂管管盖最低点的Z轴坐标值和试剂管管体最高点的Z轴坐标值计算高度差，根据该高度差计算夹持空间坐标中的Z轴坐标值；组合所述中心投影坐标以及计算得到的夹持空间坐标中的Z轴坐标值，得到夹持空间坐标。4.根据权利要求3所述的用于夹取试管的控制方法，其特征在于，根据该高度差计算夹持空间坐标中的Z轴坐标值，具体步骤如下：判断所述高度差与高度差阈值的大小关系；若该高度差大于或等于高度差阈值，则根据所述试剂管管盖最高点和最低点的Z轴坐标值计算试剂管管盖在Z轴的中点，即Z轴中点坐标值，该Z轴中点坐标值为夹持空间坐标中的Z轴坐标值；若该高度差小于高度差阈值，则在试剂管管盖最低点的Z轴坐标值上减去设定值，得到夹持空间坐标中的Z轴坐标值。5.根据权利要求1所述的用于夹取试管的控制方法，其特征在于，接收到夹持请求后，还需要扫描试剂管群，从试剂管群中选择任一试剂管采集基本信息。6.用于夹取试管的控制系统，其特征在于，该系统用于实现如权利要求1～5任一项所述的用于夹取试管的控制方法；该系统包括：采集设备(1)，用于采集试剂管的基本信息，所述基本信息包括试剂管空间位置、试剂管大小和试剂管结...

【专利技术属性】
技术研发人员：严治，梁冬，江涛，
申请(专利权)人：四川徕伯益自动化技术有限公司，
类型：发明
国别省市：