JP2021189049A - 分注システム、ロボットおよび分注方法 - Google Patents
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Abstract
Description
まず、図1を参照して、分注システム100が配置される建屋1について説明する。図1に示すように、建屋1の内部には、PCRの検査に用いられる検体の受け入れおよびRT−PCR検査の前処理工程を行う部屋2が設けられている。部屋2は、外部よりも圧力が低い陰圧室である。部屋2は、区画された部分2aおよび部分2bを含む。部分2aには、扉部2cが設けられており、扉部2cを介して検体が受け入れられる。また、部分2aと部分2bとの間には、扉部2dが設けられている。扉部2cを介して受け入れられた検体は、扉部2dを介して部分2bに搬入される。本実施形態では、分注システム100は、陰圧の部屋2(部分2b)内に配置されている。そして、検体が収容される検体容器7は、部屋2の外部から部分2b内に供給される。なお、部屋2は、特許請求の範囲の「作業室」の一例である。また、PCRの検査は、特許請求の範囲の「感染症の検査」の一例である。
次に、分注システム100について説明する。なお、分注システム100は、感染性ウイルスのRT−PCR検査の前処理工程を自動化するものである。図2〜図4に示すように、分注システム100は、ロボット10を備えている。本実施形態では、分注システム100のロボット10は、安全キャビネット40の内部にロボットアームの先端(ハンド部22、分注部33)が挿入されるように配置され、ロボットアームを用いてPCR検査の前処理として検体容器7に収容されたPCR検査に用いられる検体をマイクロチューブ8に分注する。また、検体容器7の内部には検体が収容されており、検体には不活化されたウイルスが含まれている。なお、安全キャビネット40は、特許請求の範囲の「検体処理用キャビネット」の一例である。また、マイクロチューブ8は、特許請求の範囲の「分注容器」の一例である。
次に、検体容器7に収容された検体の分注方法について説明する。まず、図14を参照して、分注システム100による分注動作の前のオペレータの作業を説明する。
本実施形態では、以下のような効果を得ることができる。
本実施形態では、上記のように、ロボット10のうちの少なくとも胴体部11が安全キャビネット40の外部に配置され、かつ、第1ロボットアーム部20に設けられるハンド部22、および、第2ロボットアーム部30に設けられる分注部33が安全キャビネット40の内部に挿入された状態で、ハンド部22によって把持された検体容器7に収容された検体を、分注部33がマイクロチューブ8に分注する。これにより、安全キャビネット40の内部に第1ロボットアーム部20のハンド部22および第2ロボットアーム部30の分注部33が挿入されるように、安全キャビネット40に隣り合うようにロボット10を配置するだけで、ロボット10による分注作業を行うことができる。このため、従来検査技師が安全キャビネット40内に手を挿入して行っていた分注作業をロボット10により代替することが容易である。既存の安全キャビネット40が活用できるため、ユーザにとっての導入コストが抑えられる。また、従来検査技師が行っていた分注作業に伴うワークフローを大幅に変更する必要もない。また、安全キャビネット40の内部にロボット10が設置されている場合では、ロボット10のメンテナンス中は、作業が完了するまで分注作業を行うことができない。一方、本実施形態では、メンテナンス中のロボット10の第1ロボットアーム部20のハンド部22および第2ロボットアーム部30の分注部33を安全キャビネット40から離脱させる、つまりロボット10を安全キャビネット40から離脱させることにより、ロボット10に代えて、人手による分注作業を行うことができる。すなわち、分注作業が滞るのを抑制することができる。また、載置台70に適合しない形状の検体容器のように通常の運用では取り扱えない検体を処理する必要が生じた場合にも、ロボット10を安全キャビネット40から離脱させることで、人手による分注作業を行うことができる。このように、従来安全キャビネット40内で人手によって行われていた検体の分注作業をロボット10によって自動化することでヒューマンエラーと作業者の感染のリスクを低減しつつ、低コストで導入可能で、ロボット10から検査技師への切り替えを行うことができる。
本実施形態では、上記のように、第1ロボットアーム部20のハンド部22および第2ロボットアーム部30のハンド部32を用いて検体をマイクロチューブ8に分注する工程を備える。これにより、安全キャビネット40に隣り合うようにロボット10を配置するだけで、ロボット10による分注作業を行うことができる。このため、従来検査技師が安全キャビネット40内に手を挿入して行っていた分注作業をロボット10により代替することが容易である。既存の安全キャビネット40が活用できるため、ユーザにとっての導入コストが抑えられる。また、従来検査技師が行っていた分注作業に伴うワークフローを大幅に変更する必要もない。また、安全キャビネット40の内部にロボット10が設置されている場合では、ロボット10のメンテナンス中は、作業が完了するまで分注作業を行うことができない。一方、本実施形態では、メンテナンス中のロボット10の第1ロボットアーム部20のハンド部22および第2ロボットアーム部30の分注部33を安全キャビネット40から離脱させる、つまりロボット10を安全キャビネット40から離脱させることにより、ロボット10に代えて、人手による分注作業を行うことができる。すなわち、分注作業が滞るのを抑制することができる。また、載置台70に適合しない形状の検体容器のように通常の運用では取り扱えない検体を処理する必要が生じた場合にも、ロボット10を安全キャビネット40から離脱させることで、人手による分注作業を行うことができる。このように、従来安全キャビネット40内で人手によって行われていた検体の分注作業をロボット10によって自動化することでヒューマンエラーと作業者の感染のリスクを低減しつつ、低コストで導入可能で、ロボット10から検査技師への切り替えを行うことが可能な分注方法を提供することができる。
なお、今回開示された実施形態は、すべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した実施形態の説明ではなく特許請求の範囲によって示され、さらに特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更(変形例)が含まれる。
7 検体容器
7a 本体部(検体容器本体部)
7b スクリューキャップ(検体容器蓋部)
7d 識別情報(第1識別情報)
8 マイクロチューブ(分注容器)
8a 本体部(分注容器本体部)
8b 蓋部(分注容器蓋部)
8c 接続部
8f 識別情報(第2識別情報)
10 ロボット
11 胴体部
12 基台
20 第1ロボットアーム部(ロボットアーム部)
22 ハンド部
23 第1チャック部
24 第2チャック部
30 第2ロボットアーム部(ロボットアーム部)
33 分注部
40 安全キャビネット(検体処理用キャビネット)
42 作業台
51 分注チップラック
52 分注チップ廃棄部
60 蓋開閉部
61 把持回転部
70 載置台
80a 識別情報読取部(第1識別情報読取部)
80b 識別情報読取部(第2識別情報読取部)
90 ブロック(蓋閉じ部)
90a 上面(当接部)
90b 側面(当接部)
90c 傾斜面(当接部)
90d 下面(当接部)
91 指令部
100 分注システム
110 プレート(分注容器)
210 ロボット
Claims (33)
- 検体処理用キャビネットの内部において、検体容器に収容された検体を個別に分注容器に分注する分注システムであって、
前記検体容器を把持するハンド部が設けられる第1ロボットアーム部と、前記検体容器に収容された検体を前記分注容器に分注する分注部が設けられる第2ロボットアーム部と、前記第1ロボットアーム部および前記第2ロボットアーム部を支持する胴体部と、を含むロボットを備え、
前記ロボットのうちの少なくとも前記胴体部が前記検体処理用キャビネットの外部に配置され、かつ、前記第1ロボットアーム部に設けられる前記ハンド部、および、前記第2ロボットアーム部に設けられる前記分注部が前記検体処理用キャビネットの内部に挿入された状態で、前記ハンド部によって把持された前記検体容器に収容された検体を、前記分注部が前記分注容器に分注する、分注システム。 - 前記検体容器は、検体容器本体部と、前記検体容器本体部の開口を覆う検体容器蓋部とを含み、
前記検体処理用キャビネットの内部において、前記ロボットが、前記検体容器の前記検体容器蓋部を開ける動作を行う、請求項1に記載の分注システム。 - 前記検体処理用キャビネットの内部において、前記ロボットが、開けられた状態の前記検体容器の前記検体容器蓋部を閉じる動作を行う、請求項2に記載の分注システム。
- 前記検体処理用キャビネットの内部に配置され、前記第1ロボットアーム部の前記ハンド部により前記検体容器本体部を把持した状態の前記検体容器の前記検体容器蓋部を、前記第1ロボットアーム部の前記ハンド部と協調しながら開閉する蓋開閉部をさらに備える、請求項3に記載の分注システム。
- 前記検体容器蓋部は、前記検体容器本体部に対して回転させることにより前記検体容器本体部に取り付けまたは取り外しされるスクリューキャップを含み、
前記蓋開閉部は、前記スクリューキャップを把持するとともに回転させる把持回転部を含む、請求項4に記載の分注システム。 - 前記把持回転部が前記スクリューキャップを把持するとともに回転させながら、前記第1ロボットアーム部の前記ハンド部が前記把持回転部から離間するように移動することにより、前記スクリューキャップが前記検体容器本体部から取り外される、請求項5に記載の分注システム。
- 前記ロボットが、前記第1ロボットアーム部の前記ハンド部を用いて、前記検体処理用キャビネットの内部において、前記検体容器の前記検体容器蓋部を開閉する、請求項2に記載の分注システム。
- 前記検体容器は、複数設けられており、
前記検体処理用キャビネットの内部に配置され、少なくとも前記複数の検体容器が円周状に載置される円盤状の回転可能な載置台をさらに備える、請求項1〜7のいずれか1項に記載の分注システム。 - 前記分注容器は、複数設けられており、
前記円盤状の載置台には、前記複数の検体容器および前記複数の分注容器の両方が円周状に載置されている、請求項8に記載の分注システム。 - 前記第1ロボットアーム部の前記ハンド部は、前記円盤状の載置台を所定の角度分ずつ回動させる、請求項8または9に記載の分注システム。
- 前記検体容器に貼付された第1識別情報を読み取る第1識別情報読取部をさらに備え、
前記第1ロボットアーム部の前記ハンド部が、前記ハンド部により把持した状態の前記検体容器を前記第1識別情報読取部が前記第1識別情報を読み取り可能な位置に移動させることにより、前記第1識別情報読取部は、前記検体容器に貼付された前記第1識別情報を読み取る、請求項1〜10のいずれか1項に記載の分注システム。 - 前記分注容器に貼付された第2識別情報を読み取る第2識別情報読取部をさらに備え、
前記第1ロボットアーム部の前記ハンド部は、前記検体容器および前記分注容器を把持するように構成されており、
前記第1ロボットアーム部の前記ハンド部が、前記ハンド部により把持した状態の前記検体容器および前記分注容器を前記第1識別情報読取部および前記第2識別情報読取部が前記第1識別情報および前記第2識別情報を読み取り可能な位置に移動させることにより、前記第1識別情報読取部および前記第2識別情報読取部は、それぞれ、前記検体容器に貼付された前記第1識別情報および前記分注容器に貼付された前記第2識別情報を読み取る、請求項11に記載の分注システム。 - 前記第1ロボットアーム部の前記ハンド部は、前記検体容器を把持する第1チャック部と、前記分注容器を把持する第2チャック部とを含み、
前記ロボットが、前記検体処理用キャビネットの内部において、前記ハンド部の前記第1チャック部によって把持された前記検体容器に収容された検体を、前記分注部が前記第2チャック部によって把持された前記分注容器に分注する、請求項1〜12のいずれか1項に記載の分注システム。 - 前記分注容器は、分注容器本体部と、前記分注容器本体部に接続部を介して接続される分注容器蓋部とを含み、
前記ロボットが、前記検体処理用キャビネットの内部において、前記検体容器に収容された検体が分注された後の前記分注容器の前記分注容器蓋部を閉じる動作を行う、請求項1〜13のいずれか1項に記載の分注システム。 - 前記検体処理用キャビネットの内部に配置され、前記検体容器に収容された検体が分注された後の前記分注容器の前記分注容器蓋部を、前記第1ロボットアーム部の前記ハンド部と協調しながら閉じる蓋閉じ部をさらに備える、請求項14に記載の分注システム。
- 前記蓋閉じ部は、前記分注容器の前記分注容器蓋部が当接する当接部を含み、
前記ロボットが、前記当接部に対して、前記第1ロボットアーム部により前記ハンド部に把持された前記分注容器を相対的に移動することにより、前記分注容器本体部に前記接続部を介して接続された前記分注容器蓋部が、前記当接部に当接することにより、前記分注容器蓋部が閉じられる、請求項15に記載の分注システム。 - 前記検体処理用キャビネット内に配置され、前記検体容器が載置される作業台と、
前記ロボットが載置される基台とをさらに備え、
前記作業台と前記基台とは一体として構成されている、請求項1〜16のいずれか1項に記載の分注システム。 - 前記ロボットのうちの前記胴体部が前記検体処理用キャビネットの外部に配置され、前記ハンド部が設けられる前記第1ロボットアーム部と前記分注部が設けられる前記第2ロボットアーム部とのうちの少なくとも一方が前記検体処理用キャビネットの内部に挿入された状態で、前記ロボットが、前記ハンド部と前記分注部とによって、前記検体容器に収容された検体を前記分注容器に分注する、請求項1〜17のいずれか1項に記載の分注システム。
- 前記ロボットは、前記第1ロボットアーム部と前記第2ロボットアーム部と前記胴体部とを含む双腕の水平多関節ロボットを含む、請求項1〜18のいずれか1項に記載の分注システム。
- 前記検体処理用キャビネットの外部に配置され、前記ロボットによる分注作業の開始を指令するための操作を受け付ける指令部をさらに備える、請求項1〜19のいずれか1項に記載の分注システム。
- 前記ロボットと前記検体処理用キャビネットとは、陰圧の作業室内に配置されており、
前記検体容器は、前記作業室の外部から前記作業室内に供給される、請求項1〜20のいずれか1項に記載の分注システム。 - 検体は、感染症の検査に用いられる検体を含み、
前記ロボットは、前記感染症の検査の前処理として前記検体容器に収容された検体を前記分注容器に分注する、請求項1〜21のいずれか1項に記載の分注システム。 - 前記分注部は、前記検体容器に収容された検体を吸引および吐出するピペットを有し、
前記ピペットの先端に取り付けられる分注チップが複数載置される分注チップラックを
さらに備え、
前記第2ロボットアーム部は、前記分注部の前記ピペットを前記分注チップラックに載置された前記分注チップに向かって下降させることにより、前記ピペットに前記分注チップを取り付ける、請求項1〜22のいずれか1項に記載の分注システム。 - 前記分注チップが廃棄される分注チップ廃棄部をさらに備え、
前記第2ロボットアーム部は、前記分注チップが取り付けられた状態の前記分注部を前記分注チップ廃棄部に移動させ、前記分注チップを前記ピペットから取り外して前記分注チップ廃棄部に廃棄する、請求項23に記載の分注システム。 - 検体処理用キャビネットの内部において、検体容器に収容された検体を個別に分注容器に分注するロボットであって、
前記検体容器を把持するハンド部が設けられる第1ロボットアーム部と、
前記検体容器に収容された検体を前記分注容器に分注する分注部が設けられる第2ロボットアーム部と、
前記第1ロボットアーム部および前記第2ロボットアーム部を支持する胴体部と、を備え、
前記ロボットのうちの少なくとも前記胴体部が前記検体処理用キャビネットの外部に配置され、かつ、前記第1ロボットアーム部に設けられる前記ハンド部、および、前記第2ロボットアーム部に設けられる前記分注部が前記検体処理用キャビネットの内部に挿入された状態で、前記ハンド部によって把持された前記検体容器に収容された検体を、前記分注部が前記分注容器に分注する、ロボット。 - 検体処理用キャビネットに挿入された少なくとも一つのロボットアーム部のハンド部により検体容器に収容された検体を分注容器に分注する分注方法であって、
前記少なくとも一つのロボットアーム部のハンド部により、前記検体容器を把持する工程と、
前記少なくとも一つのロボットアーム部のハンド部により、前記検体容器に収容された検体を前記分注容器に分注する工程と、を備える、分注方法。 - 前記検体容器を把持する工程の後、検体を前記分注容器に分注する工程の前に、前記検体処理用キャビネットの内部において、前記検体容器の検体容器蓋部を開く工程をさらに備える、請求項26に記載の分注方法。
- 前記検体を前記分注容器に分注する工程の後、前記検体処理用キャビネットの内部において、前記検体容器蓋部を閉じる工程をさらに備える、請求項27に記載の分注方法。
- 検体を前記分注容器に分注する工程の後、前記検体容器に収容された検体が分注された後の前記分注容器の分注容器蓋部を閉じる工程をさらに備える、請求項26〜28のいずれか1項に記載の分注方法。
- 前記検体容器を把持する工程の前に、一つの前記ロボットアーム部が、複数の前記検体容器が周状に載置された円盤状の回転可能な載置台を所定の角度分回動させる工程をさらに備える、請求項26〜29のいずれか1項に記載の分注方法。
- 前記検体容器を把持する工程は、一つの前記ロボットアーム部の前記ハンド部により、前記検体容器および前記分注容器の両方を把持する工程を含む、請求項26〜30のいずれか1項に記載の分注方法。
- 検体を前記分注容器に分注する工程は、一つの前記ロボットアーム部の前記ハンド部により前記検体容器および前記分注容器の両方を把持した状態で、前記検体容器に収容された検体を前記分注容器に分注する工程を含む、請求項31に記載の分注方法。
- 複数の前記検体容器が周状に載置された円盤状の回転可能な載置台を前記検体処理用キャビネット内に配置する工程を含む、請求項26〜32のいずれか1項に記載の分注方法。
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