CN109709348A - 一种基于信息交互的自动化测试*** - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于信息交互的自动化检测***，包括支撑机构及设于所述支撑机构上的分析仪器、智能机器人、物料盘，还包括旋转机构、取放样夹持机构、物料盘定位机构、智能终端、路由器、主控软件、监控软件、以及测试软件。本发明通过智能终端、分析仪器、智能机器人之间的信息交互，依据最优控制策略分配任务，协同智能机器人和各分析仪器工作，进行批量样品自动测试，以最大程度提高分析测试的效率。同时，在需要进行少量样品或单个特殊样品检测时，可转动旋转机构，进行人工放样和人工操作，使用方式灵活。并且，通过转动旋转机构可自由水平转动分析仪器的角度，便于检修和维护，非常方便。

Description

一种基于信息交互的自动化测试***

技术领域

本发明涉及实验室自动化设备领域，尤其涉及一种基于信息交互的自动化检测***。

背景技术

在传统的实验室中，当需要检测某个物体时，需要人工将待测物体放入分析仪器之中，然后进行相关的检验检测。当待测样品量巨大时，人工检测不仅效率低下，而且在高强度的重复性劳动下，人工操作极易出现错，容易给实验结果造成误差。

为了实现检测试验工作的自动化和智能化，本技术领域人员作出了很多努力，并开发出了一些自动化设备，然而，往往这些自动化设备只注重批量测量的自动化，而对于需要少量或单个样品测试时也需要和批量样品一样复杂的程序，缺乏灵活性。

本案发明人开发出了一种基于信息交互的自动化检测***，在实现代替人工进行自动化检测实验工作的基础上，还实现了少量样品或单个特殊样品检测的灵活性、以及自动化检测分析的信息交互和协调的高灵敏性，使得实验更加智能化。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有技术不足，提供了一种基于信息交互的自动化检测***，本发明的技术方案如下：

一种基于信息交互的自动化检测***，该***包括：支撑机构、设于所述支撑机构上的分析仪器、智能机器人、物料盘，该***还包括：

旋转机构，用以放置所述分析仪器，并带动所述分析仪器转动；

取放样夹持机构，包括转动安装在所述智能机器人的多关节机械臂上的夹持盘，以及安装在所述夹持盘上的取样夹持机构和放样夹持机构；

物料盘定位机构，设于所述支撑机构上，实现对所述物料盘的准确定位以利于智能机器人进行取放测试样品；

智能终端，与所述分析仪器一一对应，且与所述分析仪器间相互通讯；

路由器，建立所述智能终端之间通讯连接、以及建立所述智能机器人与所述智能终端之间通讯连接；

主控软件，安装于所述智能终端内，用以控制所述智能机器人、所述开关门机构、所述旋转机构工作；

监控软件，安装于所述智能终端内，用以监控所述分析仪器的测试分析状态，且与所述主控软件进行信息交互；

测试软件，安装于所述智能终端内，用以控制所述分析仪器测试分析，且与所述监控软件进行信息交互。

其中，所述分析仪器上设有开关门机构，所述开关门机构包括固定于所述分析仪器上盖体上的横梁支撑、以及一端与所述横梁支撑连接另一端与所述旋转机构固定的可伸缩推杆；

或者，所述开关门机构包括设于所述分析仪器本体上的样品放入窗口、通过一转轴固定于所述分析仪器本体上的用于盖住所述样品放入窗口的旋转门、以及设于所述分析仪器本体上的用于驱动所述转轴转动的电机。

进一步地，在所述物料盘定位机构上设有定位销钉，在所述物料盘上设有与所述定位销钉相匹配的定位孔；

再进一步地，在所述旋转机构上还设有用以防止所述分析仪器发生位移的定位装置；

再进一步地，在所述支撑机构上还设有用以提示所述分析仪器振动的振动保护装置；

再进一步地，所述振动保护装置包括保护外壳、第一弹簧和第二弹簧、以及固定连接于所述第一弹簧与第二弹簧之间的振动传感器，所述第一弹簧的一端固定在所述保护外壳的内部上顶上，另一端固定在所述振动传感器上，所述第二弹簧的一端固定在所述保护外壳的内部下底上，另一端固定在所述振动传感器上。

本发明的有益效果：

本发明所提供的基于信息交互的自动化检测***，通过智能终端、分析仪器、智能机器人之间的信息交互，依据最优的控制策略分配任务，协同智能机器人和各分析仪器工作，可以实现由智能终端控制进行批量样品上下料，完成自动测试。同时，在需要进行少量样品或单个特殊样品检测时，可以通过转动旋转机构，按需要转动分析仪器的角度，进行人工放样和人工操作，使用方式灵活。并且，通过转动旋转机构可自由水平转动分析仪器的角度，可以在分析仪器在进行检修和维护时不用将其从整个***上拆下，只需转动角度即可操作，非常方便。

附图说明

图1为本发明的整体***架构示意图；

图2为本发明实施例1中支撑机构1及相关部件的立体结构示意图；

图3为本发明实施例1中分析仪器2及开关门机构21的结构示意图；

图4为本发明实施例1中旋转机构3的结构示意图；

图5为本发明实施例1中物料盘4和物料盘定位机构40的结构示意图；

图6为本发明实施例1中取放样夹持机构51的结构示意图；

图7为本发明实施例1中振动保护装置8的结构示意图；

图8为本发明实施例2中分析仪器2及开关门机构22的结构示意图。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明做详细说明。在此需要说明的是，对于这些实施方式的说明用于帮助理解本发明，但并不构成对本发明的限定。此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。另外以下仅为本发明的部分实施例，而不是全部实施例，基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例1：

如图1-7所示的一种基于信息交互的自动化检测***，该***包括支撑机构1以及安装在支撑机构1上的分析仪器2、旋转机构3、物料盘4、智能机器人5、智能终端6、路由器7。

其中，支撑机构1(如图2所示)包括支撑支架11、固定安装于支撑支架11上的支撑平台12、以及固定安装在支撑支架11上的防护支撑13；

分析仪器2(如图3所示)安装放置在旋转机构3上，在分析仪器2上设有开关门机构21，开关门机构21包括固定安装于分析仪器2的上盖体上的横梁支撑211、以及一端与横梁支撑211连接另一端与旋转机构3固定的可伸缩推杆212.在分析仪器2需要打开时，可伸缩推杆212在其内部气缸的作用下发生伸展动作，进而推动横梁支撑211运动，从而带动分析仪器2的上盖体，实现打开分析仪器2的动作。反之，则在气缸的收缩作用下，实现关闭分析仪器2的动作；

旋转机构3(如图4所示)包括固定安装在支撑平台12上的转动座31、安装在该转动座31上的转动台32、安装在转动台32上用以限制分析仪器2发生位移的定位固定柱33，分析仪器2放置安装在该转动台32上，并使得定位固定柱33插置于分析仪器2内；

物料盘4(如图5所示)精准放置于物料盘定位机构40上，物料盘定位机构40固定安装于支撑平台12上，在物料盘4上开设有定位孔41、在物料盘定位机构40上设有定位销钉401，通过定位销钉401与定位孔41的相互销合，实现对物料盘4的准确定位，以利于智能机器人5进行取放测试样品；

智能机器人5固定安装在支撑支架11上，并穿出支撑平台12，使得智能机器人5实现自由转动。智能机器人5是一款具有多关节机械臂的多自由度智能机器人，在该智能机器人5的多关节机械臂上固定安装有取放样夹持机构51(如图6所示)，该取放样夹持机构51包括转动安装在智能机器人5的多关节机械臂上的夹持盘513、安装在夹持盘513上的取样夹持机构511、以及安装在夹持盘513上的放样夹持机构512；

智能终端6(尤指电脑、智能手机、Ipad等智能设备)安装在支撑支架11上，或者安装在防护支撑13上，再或者置于支撑机构1之外的任意位置，智能终端6的数量与分析仪器2一一对应，并与分析仪器2之间实现相互通讯。在任意一个智能终端6内安装主控软件61，用以控制智能机器人5、分析仪器2上的开关门机构21、旋转机构3工作。在所有的智能终端6内均安装监控软件62，用以监控与智能终端6相对应且通讯连接的分析仪器2的测试分析状态，并且，监控软件62通过路由器7或者网络与主控软件61进行信息交互。在所有的智能终端6内均安装有测试软件63，用以控制与智能终端6相对应且通讯连接的分析仪器2的测试分析工作。

路由器7，建立多个智能终端6之间通讯连接、以及建立智能机器人5与智能终端6之间通讯连接；

在支撑机构1上还安装有用以提示分析仪器2振动的振动保护装置8(如图7所示)，振动保护装置8包括保护外壳81、第一弹簧82和第二弹簧83、以及固定连接于第一弹簧82与第二弹簧83之间的振动传感器84，第一弹簧82的一端固定在保护外壳81的内部上顶上，另一端固定在振动传感器84上，第二弹簧83的一端固定在保护外壳81的内部下底上，另一端固定在振动传感器84上。

利用本实施例所提供的技术方案进行测试实验时：

安装有主控软件61的智能终端6(以下称：主控终端)，通过路由器7控制智能机器人5开始工作，智能机器人5迅速控制其上的取放样夹持机构51中的取样夹持机构511夹取物料盘4上的待测样品，并运往第一个分析仪器2。主控终端通过路由器7控制第一个分析仪器2上的开关门机构21工作并打开上盖体，智能机器人5上的取放样夹持机构51中的取样夹持机构511将其所夹取的待测样品放入第一个分析仪器2内，并携带其他待测样品离开前往第二个分析仪器2。然后，主控终端通过路由器7控制第一个分析仪器2上的开关门机构21关闭上盖体，同时，与第一个分析仪器2相对应的智能终端6(以下称第一智能终端6，第一智能终端6也可以是主控终端，本技术方案默认为第一智能终端6就是主控终端)内所安装的监控软件62启动测试软件63开始分析测试工作，并监控第一个分析仪器2的测试分析状态，将测试状态信息通过路由器7反馈给主控软件61。

当智能机器人5携带其他待测样品到达第二个分析仪器2时，主控终端通过路由器7控制第二个分析仪器2上的开关门机构21工作并打开上盖体，智能机器人5上的取样夹持机构511将其所夹取的待测样品放入第二个分析仪器2内，并携带其他待测样品离开前往第三个分析仪器2，主控终端通过路由器7控制第二个分析仪器2上的开关门机构21关闭上盖体。与此同时，与第二个分析仪器2相对应的智能终端6(以下称第二智能终端6，第二智能终端6为辅控终端)内所安装的监控软件62启动测试软件63开始分析测试工作，并开始监控第二个分析仪器2的测试分析状态，并监控第二个分析仪器2的测试分析状态，将测试状态信息通过路由器7反馈给主控软件61。

根据上述原理，智能机器人5将每一个分析仪器2内都放入待测样品，每当取样夹持机构511所夹持的待测样品放完时，便由主控终端控制智能机器人5携带其上的取样夹持机构511前往物料盘4，去夹持待测样品；

当任意一个智能终端6内的监控软件62，监测到与该智能终端6所对应的分析仪器2内的样品检测工作完成时，主控终端通过路由器7控制该分析仪器2上的开关门机构21工作并打开上盖体。与此同时，智能机器人5在主控终端通过路由器7的控制下，携带取放样夹持机构51前往该分析仪器2。到达后，取放样夹持机构51中的放样夹持机构512将检测完成后的样品夹持起来，然后夹持盘513转动，并将取样夹持机构511中未经检测的样品放入该分析仪器2，然后离开，并前往下一个完成检测分析工作的分析仪器2。主控终端接收来自新放入待测样品的分析仪器2所对应的智能终端6内所安装的监控软件62信息，并通过路由器7控制该新放入待测样品的分析仪器2上的开关门机构21关闭上盖体，开始新一轮的检测分析工作。

依据上述原理，智能机器人5携带取放样夹持机构51对每一个完成样品检测分析任务的分析仪器2，进行取样和放样，每当取样夹持机构511所夹持的待测样品放完时，或者放样夹持机构512夹满检测分析完成后的样品时，便由主控终端控制智能机器人5携带其上的取放样夹持机构51前往物料盘4，去夹持待测样品，或者将检测分析完成后的样品放入物料盘4，如是循环，直至实验完成或者终止；

当待测样品极少时，可选择手动或者自动转动旋转机构3中的转动台32，使放置安装在转动台32上的分析仪器2旋转致合适角度，手动或自动打开分析仪器2的上盖体后，手动放入待测样品，并关闭上盖体，进行检测实验。其中，转动台32的自动转动是主控终端通过路由器7控制安装在转动座31内的电机工作，来实现转动台32的自动转动，进而间接带动分析仪器2的自动转动；

当支撑机构1在受到外力影响发生振动时，会对分析结果带来不确定性，因此，当支撑机构1在受到外力影响发生振动时，安装在支撑机构1上的振动保护装置8会及时感知振动的发生。振动保护装置8利用第一弹簧82与第二弹簧83在振动发生时所产生的微弱变形来促使振动传感器84感知振动的发生，并通过路由器7将振动信息告知主控终端，进而由主控终端来控制检测实验的暂停动作。

实施例2：

如图8所示，在实施例1基础上，本实施例提供的一种基于信息交互的自动化检测***，与实施例1的区别在于开关门机构21，本实施例提供了一种全新的开关门机构22如图4所示，本实施例所述的开关门机构22，包括设于分析仪器2上盖体上的样品放入窗口221、通过一种轴心223固定于本实施例所述的分析仪器2上盖体上的用于盖住样品放入窗口221的旋转门224，在本实施例所述的分析仪器2上盖体上还设有用于驱动轴心223转动的智能轴心电机222；

本实施例中开关门机构22的工作原理为：在接到主控终端的打开样品放入窗口221的信号后，开关门机构22中的智能轴心电机225带动轴心223转动，进而由轴心223带动旋转门224转动，从而打开样品放入窗口221；当放入样品后，开关门机构22上的智能轴心电机222再带动轴心223反向转动，进而带动旋转门224反向转动，从而关闭样品放入窗口221：

本实施例的其他工作原理与上述实施例1相同。

最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种基于信息交互的自动化检测***，该***包括：支撑机构及设于所述支撑机构上的分析仪器、智能机器人、物料盘，其特征在于，该***还包括：

旋转机构，用以放置所述分析仪器，并带动所述分析仪器转动；

取放样夹持机构，包括安装在所述智能机器人的多关节机械臂上的夹持盘，以及安装在所述夹持盘上的取样夹持机构和放样夹持机构；

物料盘定位机构，设于所述支撑机构上，实现对所述物料盘的准确定位以利于智能机器人进行取放测试样品；

智能终端，与所述分析仪器一一对应，且与所述分析仪器间相互通讯；

路由器，建立所述智能终端之间通讯连接、以及建立所述智能机器人与所述智能终端之间通讯连接；

主控软件，安装于所述智能终端内，用以控制所述智能机器人、所述开关门机构、所述旋转机构工作；

监控软件，安装于所述智能终端内，用以监控所述分析仪器的测试分析状态，且与所述主控软件进行信息交互；

测试软件，安装于所述智能终端内，用以控制所述分析仪器测试分析，且与所述监控软件进行信息交互。

2.根据权利要求1所述的一种基于信息交互的自动化检测***，其特征在于，所述分析仪器上设有开关门机构，所述开关门机构包括设于所述分析仪器内的翻盖电机、与所述翻盖电机的动力输出端连接的齿轮、与所述齿轮相啮合且用于将所述分析仪器本体与其上盖体进行铰接的翻盖传动齿轮轴，一端与所述翻盖传动齿轮轴固定连接另一端固定在所述分析仪器的上盖体上的连接件。

3.根据权利要求2所述的一种基于信息交互的自动化检测***，其特征在于，所述开关门机构包括固定于所述分析仪器上盖体上的横梁支撑、以及一端与所述横梁支撑连接另一端与所述旋转机构固定的可伸缩推杆。

4.根据权利要求2所述的一种基于信息交互的自动化检测***，其特征在于，所述开关门机构包括设于所述分析仪器本体上的样品放入窗口、通过一转轴固定于所述分析仪器本体上的用于盖住所述样品放入窗口的旋转门、以及设于所述分析仪器本体上的用于驱动所述转轴转动的电机。

5.根据权利要求1所述的一种基于信息交互的自动化检测***，其特征在于，在所述物料盘定位机构上设有定位销钉，在所述物料盘上设有与所述定位销钉相匹配的定位孔。

6.根据权利要求1所述的基于信息交互的自动化检测***，其特征在于，在所述支撑机构上还设有用以提示所述分析仪器振动的振动保护装置。

7.根据权利要求1所述的基于信息交互的自动化检测***，其特征在于，在所述旋转机构上还设有用以防止所述分析仪器发生位移的定位装置。

8.根据权利要求6所述的基于信息交互的自动化检测***，其特征在于，所述振动保护装置包括保护外壳、第一弹簧和第二弹簧、以及固定连接于所述第一弹簧与第二弹簧之间的振动传感器，所述第一弹簧的一端固定在所述保护外壳的内部上顶上，另一端固定在所述振动传感器上，所述第二弹簧的一端固定在所述保护外壳的内部下底上，另一端固定在所述振动传感器上。