【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及自动化设备，特别是涉及一种智能细胞培养系统及方法。
技术介绍
1、生物工程的日益发展给细胞培养带来了更高标准的要求，满足细胞的高一致性、大批量培养已经成为现实所需。传统的细胞培养装置的设计功能单一，仅限于为细胞提供所需的环境，操作人员人工操作细胞培养装置进行流程化培养时，需要用到不同的设备，这些设备之间不仅因分散设置占用大量空间，而且需要较高的人工参与度，实践中因操作人员经验、手法和习惯的不同极易导致试验结果产生很大差异，严重影响细胞培养质量和培养效率；并且，传统的细胞培养装置自动化程度极低，对流程的操作会耗费操作人员大量时间和心血，无法满足更高效率的培养需求。
2、现有技术如cn112940917a公开了一种自动化细胞培养设备，包括支撑框架、在三维空间中移动的机械臂、功能组件、空气过滤装置和电控系统，机械臂设在支撑框架中，电控系统包括带有电源的总控制器，总控制器与机械臂电连接，机械臂上设有操作组件，支撑框架的其中一侧设有进料口；支撑框架上设有第一支撑部，功能组件设在第一支撑部上；机械臂的连接部上设有第一执行端、第二执行端和第三执行端，第一执行端上设有移液装置，第三执行端上设有夹瓶装置；功能组件包括离心机、培养瓶用摇摆装置、显微观察装置、冷藏装置和称重装置；但该现有技术只适用于培养皿进行细胞培养，无法兼容其他规格的容器，例如多孔板或培养皿等；缺少设备及环境的参数监控，无法实时监测细胞培养的过程，缺少培养液配液过程，仍需要人工进行配液，采用过多的气动元件，会出现污染环境的问题，如气缸，最重要的是，该现有技
技术实现思路
1、有鉴于此，本专利技术的目的在于提供一种智能细胞培养系统，该智能细胞培养系统能够解决现有技术中细胞培养无法实现全自动化的问题，解放人力，减少细胞出现污染的可能性。
2、本专利技术提供一种智能细胞培养系统，包括洁净柜以及设置在所述洁净柜内的自动化实验设备，所述洁净柜可净化所述洁净柜内的空气，所述自动化实验设备包括机器人模块、细胞培养设备和上下料模块，所述细胞培养设备用于在细胞传代过程中进行细胞的培养及存储，所述上下料模块用于对物料进行输送，所述细胞培养设备和所述上下料模块分别与所述机器人模块配合可在所述细胞传代过程中进行物料的转移、容器的开盖和移/配液。
3、在一实施例中，所述机器人模块包括搬运机器人，所述搬运机器人包括第一六轴机器人和第一手爪组件，所述第一手爪组件连接于所述第一六轴机器人，所述第一六轴机器人可驱使所述第一手爪组件夹取所述容器、打开细胞培养设备或快速夹取工具模块。
4、在一实施例中，所述第一手爪组件包括安装法兰和视觉模块，所述安装法兰固定连接于所述第一六轴机器人的机械臂末端，所述视觉模块连接于所述安装法兰，所述视觉模块用于对物件进行识别和定位。
5、在一实施例中，第一机器人电爪和第一夹持组件，所述第一机器人电爪固定连接于所述安装法兰，所述第一夹持组件固定连接于所述第一机器人电爪，所述第一夹持组件包括第一夹持部和第二夹持部，所述第一夹持部与所述第二夹持部之间可相互靠近或相互远离，所述第一夹持部设有第一夹槽，所述第二夹持部设有第三夹槽，所述第一夹持部的第一夹槽与所述第二夹持部的第三夹槽配合以夹持所述工具模块的握柄或所述物件。
6、在一实施例中，所述机器人模块包括移液机器人，所述移液机器人包括第二六轴机器人和第二手爪组件，所述第二手爪组件连接于所述第二六轴机器人，所述第二六轴机器人驱使所述第二手爪组件夹持移液枪或智能针头移液器，所述移液枪或所述智能针头移液器可进行移液和混液操作。
7、在一实施例中，所述细胞培养设备包括培养装置和离心机，所述培养装置包括冷藏箱、恒温箱和培养箱，所述冷藏箱用于储存试剂，所述恒温箱用于加热所述试剂，所述培养箱用于进行所述细胞传代的培养；所述离心机用于对所述细胞和所述培养液进行分离，所述机器人模块可打开或关闭所述培养装置和所述离心机，或所述机器人模块对所述容器进行取放。
8、在一实施例中，所述培养装置设有至少一个可活动的抽屉，所述抽屉连接有料架，所述料架用于放置所述容器，所述机器人模块通过拉取或退回所述抽屉可对所述料架上的所述容器进行取放。
9、在一实施例中，所述培养装置设有第一检测传感器，所述第一检测传感器用于检测所述抽屉的退回。
10、在一实施例中，所述培养装置设有第二检测传感器、第三检测传感器、第四检测传感器和第五检测传感器，所述第二检测传感器和所述第三检测传感器的分别用于检测所述培养装置的内门的打开或关闭，所述第四检测传感器和所述第五检测传感器用于检测所述培养装置的外门的打开或关闭。
11、在一实施例中，所述智能细胞培养系统包括圆管夹持机构，所述圆管夹持机构包括安装座、多个夹持件、多个压紧件和驱动模块，各所述夹持件设置在所述安装座内，所述夹持件设有夹持孔，所述搬运机器人将试管放置在夹持孔内，所述夹持孔用于夹持所述试管，各所述压紧件的一端固定连接于所述安装座，各所述压紧件的另一端分别与各所述夹持件接触或抵靠，所述压紧件用于调节所述夹持件的夹紧力度，所述驱动模块包括驱动机构以及连接于所述驱动机构的多个驱动块，所述驱动机构可驱使各所述驱动块移动，当各所述驱动块与各所述压紧件配合驱使所述夹持件夹持所述试管时，所述搬运机器人对所述试管进行开盖或关盖。
12、在一实施例中，所述智能细胞培养系统包括分瓶模块，所述分瓶模块用于放置所述容器，所述移液机器人可将培养后的细胞样本注入所述容器内。
13、在一实施例中，所述智能细胞培养系统还包括视觉检测模块，所述视觉检测模块设置在所述洁净柜内，所述视觉检测模块包括视觉相机和光源，所述物件放置在所述视觉相机与所述光源之间，所述视觉相机与所述光源配合用于读取所述容器上的信息、检测所述容器中所述细胞与培养液的分界面或检测所述容器中的液量。
14、在一实施例中，所述智能细胞培养系统还包括检测设备，所述检测设备用于检测和判断所述细胞的形态以及对所述细胞进行计数。
15、在一实施例中，所述洁净柜包括壳体、多个机台、消毒装置、环境监测系统和废料收集机构，所述壳体设有容置腔，各所述机台可拆装地设置在所述容置腔内，各所述机台用于安装自动化实验设备，所述容置腔包括相互连通的空气处理区和工作区，所述空气经所述空气处理区处理后进入所述工作区，所述消毒装置连接于所述壳体，所述消毒装置设置在所述容置腔内，所述环境监测系统设置在所述工作区内，用于实时监测所述工作区内的环境质量，所述废料收集机构连接于所述壳体，所述废料收集机构用于存放实验过程中产生的废料。
16、本专利技术还涉及一种用于上述的智能细胞培养系统的方法，所述方法包括：
17、提供若干试管，一部分试管为空的试管，另一部分试管装有试剂；
18、通过机器人模块将装有试剂的所述试管取出并配置培养液；<本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种智能细胞培养系统，其特征在于，包括洁净柜(11)以及设置在所述洁净柜(11)内的自动化实验设备，所述洁净柜(11)可净化所述洁净柜(11)内的空气，所述自动化实验设备包括机器人模块、细胞培养设备和上下料模块(14)，所述细胞培养设备用于在细胞传代过程中进行细胞的培养及存储，所述上下料模块(14)用于对物料进行输送，所述细胞培养设备和所述上下料模块(14)分别与所述机器人模块配合可在所述细胞传代过程中进行物料的转移、容器的开盖和移/配液。
2.如权利要求1所述的智能细胞培养系统，其特征在于，所述机器人模块包括搬运机器人(121)，所述搬运机器人(121)包括第一六轴机器人和第一手爪组件(1212)，所述第一手爪组件(1212)连接于所述第一六轴机器人，所述第一六轴机器人可驱使所述第一手爪组件(1212)夹取所述容器、打开细胞培养设备或快速夹取工具模块。
3.如权利要求2所述的智能细胞培养系统，其特征在于，所述第一手爪组件(1212)包括安装法兰(12121)和视觉模块(12122)，所述安装法兰(12121)固定连接于所述第一六轴机器人的机械臂末端，
4.如权利要求3所述的智能细胞培养系统，其特征在于，所述第一手爪组件(1212)包括第一机器人电爪(12123)和第一夹持组件(12124)，所述第一机器人电爪(12123)固定连接于所述安装法兰(12121)，所述第一夹持组件(12124)固定连接于所述第一机器人电爪(12123)，所述第一夹持组件(12124)包括第一夹持部(12124a)和第二夹持部(12124b)，所述第一夹持部(12124a)与所述第二夹持部(12124b)之间可相互靠近或相互远离，所述第一夹持部(12124a)设有第一夹槽(101)，所述第二夹持部(12124b)设有第三夹槽(103)，所述第一夹持部(12124a)的第一夹槽(101)与所述第二夹持部(12124b)的第三夹槽(103)配合以夹持所述工具模块的握柄(21)或所述物件。
5.如权利要求2所述的智能细胞培养系统，其特征在于，所述机器人模块包括移液机器人(122)，所述移液机器人(122)包括第二六轴机器人和第二手爪组件(1221)，所述第二手爪组件(1221)连接于所述第二六轴机器人，所述第二六轴机器人驱使所述第二手爪组件(1221)夹持移液枪(22)或智能针头移液器(123)，所述移液枪(22)或所述智能针头移液器(123)可进行移液和混液操作。
6.如权利要求5所述的智能细胞培养系统，其特征在于，所述细胞培养设备包括培养装置和离心机(134)，所述培养装置包括冷藏箱(131)、恒温箱(132)和培养箱(133)，所述冷藏箱(131)用于储存试剂，所述恒温箱(132)用于加热所述试剂，所述培养箱(133)用于进行所述细胞传代的培养；所述离心机(134)用于对所述细胞和所述培养液进行分离，所述机器人模块可打开或关闭所述培养装置和离心机(134)，或所述机器人模块对所述容器进行取放。
7.如权利要求6所述的智能细胞培养系统，其特征在于，所述培养装置设有至少一个可活动的抽屉(13c)，所述抽屉(13c)连接有料架(13d)，所述料架(13d)用于放置所述容器，所述机器人模块通过拉取或退回所述抽屉(13c)可对所述料架(13d)上的所述容器进行取放。
8.如权利要求7所述的智能细胞培养系统，其特征在于，所述培养装置设有第一检测传感器(135)，所述第一检测传感器(135)用于检测所述抽屉(13c)的退回。
9.如权利要求8所述的智能细胞培养系统，其特征在于，所述培养装置设有第二检测传感器(136)、第三检测传感器(137)、第四检测传感器(138)和第五检测传感器(139)，所述第二检测传感器(136)和所述第三检测传感器(137)的分别用于检测所述培养装置的内门(13a)的打开或关闭，所述第四检测传感器(138)和所述第五检测传感器(139)用于检测所述培养装置的外门(13b)的打开或关闭。
10.如权利要求6所述的智能细胞培养系统，其特征在于，所述智能细胞培养系统包括圆管夹持机构(151)，所述圆管夹持机构(151)包括安装座、多个夹持件(1512)、多个压紧件(1513)和驱动模块(1514)，各所述夹持件(1512)设置在所述安装座内，所述夹持件(1512)设有夹持孔(1081)，所述搬运机器人(121)将试管放置在夹持孔(1081)内，所述夹持孔(1081)用于夹持所述试管，各所述压紧件(1513)的一端固...
【技术特征摘要】
1.一种智能细胞培养系统，其特征在于，包括洁净柜(11)以及设置在所述洁净柜(11)内的自动化实验设备，所述洁净柜(11)可净化所述洁净柜(11)内的空气，所述自动化实验设备包括机器人模块、细胞培养设备和上下料模块(14)，所述细胞培养设备用于在细胞传代过程中进行细胞的培养及存储，所述上下料模块(14)用于对物料进行输送，所述细胞培养设备和所述上下料模块(14)分别与所述机器人模块配合可在所述细胞传代过程中进行物料的转移、容器的开盖和移/配液。
2.如权利要求1所述的智能细胞培养系统，其特征在于，所述机器人模块包括搬运机器人(121)，所述搬运机器人(121)包括第一六轴机器人和第一手爪组件(1212)，所述第一手爪组件(1212)连接于所述第一六轴机器人，所述第一六轴机器人可驱使所述第一手爪组件(1212)夹取所述容器、打开细胞培养设备或快速夹取工具模块。
3.如权利要求2所述的智能细胞培养系统，其特征在于，所述第一手爪组件(1212)包括安装法兰(12121)和视觉模块(12122)，所述安装法兰(12121)固定连接于所述第一六轴机器人的机械臂末端，所述视觉模块(12122)连接于所述安装法兰(12121)，所述视觉模块(12122)用于对物件进行识别和定位。
4.如权利要求3所述的智能细胞培养系统，其特征在于，所述第一手爪组件(1212)包括第一机器人电爪(12123)和第一夹持组件(12124)，所述第一机器人电爪(12123)固定连接于所述安装法兰(12121)，所述第一夹持组件(12124)固定连接于所述第一机器人电爪(12123)，所述第一夹持组件(12124)包括第一夹持部(12124a)和第二夹持部(12124b)，所述第一夹持部(12124a)与所述第二夹持部(12124b)之间可相互靠近或相互远离，所述第一夹持部(12124a)设有第一夹槽(101)，所述第二夹持部(12124b)设有第三夹槽(103)，所述第一夹持部(12124a)的第一夹槽(101)与所述第二夹持部(12124b)的第三夹槽(103)配合以夹持所述工具模块的握柄(21)或所述物件。
5.如权利要求2所述的智能细胞培养系统，其特征在于，所述机器人模块包括移液机器人(122)，所述移液机器人(122)包括第二六轴机器人和第二手爪组件(1221)，所述第二手爪组件(1221)连接于所述第二六轴机器人，所述第二六轴机器人驱使所述第二手爪组件(1221)夹持移液枪(22)或智能针头移液器(123)，所述移液枪(22)或所述智能针头移液器(123)可进行移液和混液操作。
6.如权利要求5所述的智能细胞培养系统，其特征在于，所述细胞培养设备包括培养装置和离心机(134)，所述培养装置包括冷藏箱(131)、恒温箱(132)和培养箱(133)，所述冷藏箱(131)用于储存试剂，所述恒温箱(132)用于加热所述试剂，所述培养箱(133)用于进行所述细胞传代的培养；所述离心机(134)用于对所述细胞和所述培养液进行分离，所述机器人模块可打开或关闭所述培养装置和离心机(134)，或所述机器人模块对所述容器进行取放。
7.如权利要求6所述的智能细胞培养系统，其特征在于，所述培养装置设有至少一个可活动的抽屉(13c)，所述抽屉(13c)连接有料架(13d)，所述料架(13d)用于放置所述容器，所述机器人模块通过拉取或退回所述抽屉(13c)可对所述料架(13d)上的所述容器进行取放。
8.如权利要求7所述的智能细胞培养系统，其特征在于，所述培养装置设有第一检测传感器(135)，所述第一检测传感器(135)用于检测所...
【专利技术属性】
技术研发人员：王昌杰，李立，欧阳永志，何佳荣，林祥春，蓝晓旋，
申请(专利权)人：盈合深圳机器人与自动化科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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