KR20140036177A - 실험실 제품 이송 요소를 포함하는 시스템 및 방법 - Google Patents

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마이클 에버하트
마틴 뮐러
세바스티안 비스너
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베크만 컬터, 인코포레이티드
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Abstract

본 발명은 실험실 이송 시스템을 위한 실험실 제품 이송 요소에 관한 것으로, 상기 실험실 제품 이송 요소는 구동력을 제공하는 에너지 수신기 및/또는 에너지 축적기, 제어 신호를 수신하는 적어도 하나의 신호 수신기, 상기 적어도 하나의 수신기로부터 얻은 적어도 하나의 제어 신호의 함수로서 구동 신호를 발생시키는 제어 유닛, 상기 제어 유닛의 상기 구동 신호의 함수로서 상기 실험실 제품 이송 요소가 이송 경로 상에서 독립적으로 이동할 수 있도록 하는 이동 기구, 상기 구동력에 의해 구동되는 구동 기구, 이송되는 실험실 제품을 유지하는 적어도 하나의 홀더를 포함한다. 또한, 본 발명은 이송 경로 배열 구조체와 본 발명의 실시예에 따른 적어도 하나의 실험실 제품 이송 요소를 구비한 실험실 이송 시스템에 관한 것이다. 또한, 본 발명은 본 발명의 실시예에 따른 실험실 이송 시스템의 작동 방법에 관한 것이다.

Description

실험실 제품 이송 요소를 포함하는 시스템 및 방법{SYSTEM AND METHOD INCLUDING LABORATORY PRODUCT TRANSPORT ELEMENT}
관련 출원에 대한 교차 참조
본원은 2011년 5월 13일자에 출원된 미국 가특허 출원 번호 제 61/486,126 호의 본 출원으로서, 상기 가특허 출원을 우선권 주장하며, 상기 가특허 출원은 모든 목적을 위해 그 전체가 인용에 의해 본 명세서에 통합되어 있다.
본 발명의 실시예는 자동화된 의료 실험실의 체외 진단 시스템에서 환자의 샘플을 처리하기 위해 사용되는 실험실 이송 시스템에 관한 것이다. 본 발명의 실시예에 따른 이송 시스템은 적어도 하나의 이송 경로 배열 구조체와, 환자의 샘플과 같은 실험실 제품을 이송하는 적어도 하나의 실험실 제품 이송 요소와, 그 작동 방법을 포함한다. 또한, 본 발명의 실시예는 실험실 제품 이송 요소와, 실험실 이송 시스템의 이송 경로 배열 구조체에 관한 것이다.
그리퍼(gripper) 시스템과 같은 실험실 이송 시스템은 하나의 처리 스테이션에서 다른 처리 스테이션으로 샘플 튜브를 이송하기 위해 의료 실험실에서 사용된다. 이러한 샘플 튜브는 혈액과 같은 샘플 유체를 포함할 수 있으며, 샘플 유체는 화학적, 생물학적 또는 물리적 검사를 위해 처리될 수 있다.
공지의 시스템에서, 각 튜브는 능동적 이송 시스템 상에서 이동하는 수동적 실험실 제품 이송 요소("퍽")에 의해 이송된다. "수동적"이라 함은 퍽이 자체적으로 이동할 수 없다는 의미이다. 하나의 스테이션에서 다른 스테이션으로 퍽을 이동시키기 위한 능동적 이송 시스템은 퍽이 배치되는 이송 경로, 또는 미리 정해진 경로를 따라 퍽을 밀거나 당기는 다른 메커니즘을 포함한다. 이송 경로의 예에는 체인 또는 벨트 컨베이어가 포함된다. 별도의 체인이나 벨트 컨베이어에 의해 각각의 가능한 경로가 형성된다. 이에 따르면, 레이아웃이 복잡해지며, 기계 및 전자 부품이 많이 필요하게 된다. 컨베이어 구동 기구는 흔히 매우 공간 집약적이다. 컨베이어를 구동시키기 위해 모터를 사용하는 경우, 예를 들어, 실제 이송 기하학적 구조보다 측방향으로 모터가 초과하여 돌출하면, 제 1 컨베이어에 인접하여 제 2 컨베이어를 배치할 수 없게 된다. 미리 정해진 경로를 따라 퍽을 이동시키는 유형의 시스템의 다른 예가 미국 특허 번호 제 7,028,831 호 및 제 7,264,111 호에 개시되어 있다. 이 후자의 시스템은 미리 정해진 경로를 따라 자석을 이동시키기 위해 복잡한 메커니즘을 사용해야 한다. 이러한 기존의 시스템은 퍽 경로에 인접하거나 그 아래에 있는 공간을 차지하는 크고 복잡한 메커니즘을 필요로 한다. 컨베이어 구동 시스템은 퍽의 이송을 위해 사용할 수 없는 넓은 면적을 체인/벨트의 전환부에 갖고 있다. 따라서, 직각으로 분기시키기가 곤란하다. 또한, 하나의 체인이나 벨트에서 다른 체인이나 다른 벨트로 퍽이 바뀌는 도중에, 많은 샘플 물질들이 견딜 수 없는 큰 진동이 퍽에 발생할 수 있다.
기존의 시스템에서, 체인 또는 벨트 컨베이어 시스템 또는 자기 이송 시스템을 작동시키기 위해 필요한 기계 부품들은 복잡하다. 스위치, 브레이크 또는 센서와 같은 요소가 기존의 시스템에서 고장나면, 서비스 기술자가 장애를 해결할 때까지, 전체 이송 시스템의 운전 정지로 이어질 수 있다.
마지막으로, 기존의 컨베이어 시스템에서 경로를 변경하는 일은 기계적으로 부담이 클 수 있으며, 많은 비용이 소요될 수 있다. 즉, 기존의 컨베이어 시스템을 사용하는 경우, 이러한 컨베이어 시스템에 의해 제공되는 물리적 제약 때문에, 여러 가지 프로토콜에 따라 샘플을 이송할 수 있는 능력이 제한된다.
본 발명의 실시예의 목적은 간단하고 신뢰할 수 있게 작동하며 설계 부담이 적은 실험실 이송 시스템, 그 작동 방법, 실험실 제품 이송 요소 및 이송 경로 배열 구조체를 제공하는 것이다. 본 발명의 실시예들은 개별적으로 그리고 집단적으로 여타 문제점들을 해소한다.
본 발명의 실시예는 실험실 제품 이송 시스템과 실험실 이송 시스템 자체 뿐만 아니라, 실험실 제품 이송 요소와 실험실 이송 시스템의 상호 작용에 관한 것일 수 있다. 본 발명의 실시예는 실험실 이송 시스템과 그 작동 방법으로 후술되어 있다. 본 발명의 다른 실시예는 해당 실험실 제품 이송 요소와 이송 경로 배열 구조체의 실시예에 관한 것일 수 있다.
일부 실시예들에서, 실험실 이송 시스템을 위한 실험실 제품 이송 요소가 제공되며, 상기 실험실 제품 이송 요소는 자체 추진된다. 실험실 제품 이송 요소는 구동력을 제공하는 에너지원을 포함한다. 제어 신호를 수신하는 적어도 하나의 신호 수신기가 제공된다. 상기 적어도 하나의 신호 수신기로부터 취득한 적어도 하나의 제어 신호의 함수로서 구동 신호를 발생시키는 제어 유닛이 제공된다. 실험실 제품 이송 요소는 실험실 제품 이송 요소가 이송 경로 상에서 독립적으로 이동할 수 있도록 하는 적어도 하나의 이동 기구를 또한 포함한다. 상기 제어 유닛의 구동 신호의 함수로서 상기 이동 기구를 구동시키는 적어도 하나의 구동 기구가 제공된다. 상기 구동 기구는 상기 구동력에 의해 구동될 수 있다. 실험실 제품 이송 요소는 이송되는 실험실 제품을 유지하는 적어도 하나의 홀더를 또한 포함한다.
일부 실시예들에서, 실험실 제품 이송 요소를 위한 이송 경로 배열 구조체가 제공된다. 이송 경로 배열 구조체는 단일의 실험실 제품 이송 요소 또는 다수의 실험실 제품 이송 요소들의 이동을 위한 적어도 하나의 본질적으로 평활한 이송 경로를 포함한다. 교번 전자기장을 발생시키도록 구성된 적어도 하나의 전도체가 제공된다. 상기 전도체는, 당해 전도체에 의해 발생된 전자기장이 이송 경로 상에 배치된 실험실 제품 이송 요소의 유도 코일에 교류 전압을 유도하도록, 적어도 하나의 이송 경로에 통합되거나 인접 배치된다. 상기 이송 경로 배열 구조체는 상기 적어도 하나의 전도체에 교류 전압을 커플링하는 교류 전압 소오스를 포함한다.
일부 실시예들에서, 실험실 이송 시스템이 제공된다. 실험실 이송 시스템은 단일의 실험실 제품 이송 요소 또는 다수의 실험실 제품 이송 요소들의 이동을 위한 적어도 하나의 본질적으로 평활한 이송 경로를 구비한 이송 경로 배열 구조체를 포함한다. 실험실 이송 시스템은 상기 적어도 하나의 이송 경로 상에서 이동하기 위한 적어도 하나의 실험실 제품 이송 요소를 또한 포함한다.
일부 실시예들은 실험실 제품 이송 요소에 목표(objective)가 규정되어 있는 실험실 이송 시스템의 작동 방법을 포함한다. 상기 실험실 제품 이송 요소의 제어 유닛은 입력된 목표와 실험실 제품 이송 요소의 메모리에 저장된 이송 경로의 기하학적 구조에 따라 실험실 제품 이송 요소의 구동 기구를 위한 구동 신호를 발생시킨다.
일부 실시예들은 실험실 제품 이송 요소의 메모리에 구동 신호의 시퀀스가 저장되어 있는 실험실 이송 시스템의 작동 방법을 포함한다. 이들은 상기 적어도 하나의 이송 경로 상에서 원하는 경로에 대응하며, 상기 실험실 제품 이송 요소의 구동 기구는 상기 구동 신호의 함수로서 상기 이동 기구에 의해 당해 실험실 제품 이송 요소를 이동시킨다.
일부 실시예들은 실험실 제품 이송 요소가 실시간으로 제어되는 실험실 이송 시스템의 작동 방법을 포함한다.
일부 실시예들은 실험실 제품 이송 요소가 이송 경로 배열 구조체 상의 능동적 또는 수동적 배향 특징부(orientation features)에 의해 배향되는 실험실 이송 시스템의 작동 방법을 포함한다.
일부 실시예들에서, 실험실 제품 홀더가 제공된다. 실험실 제품 홀더는 홀더 내부에서 다양한 크기의 실험실 제품을 센터링하도록 구성된 다수의 죠(jaw) 요소를 포함한다. 실험실 제품 홀더는 다수의 지지 요소를 또한 포함하며, 각각의 지지 요소는 각각의 죠 요소와 커플링되어 있다.
이하, 첨부 도면과 상세한 설명을 참조하여, 본 발명의 여타 실시예들을 더 상세하게 설명하기로 한다.
이하의 도면을 참조하면, 여러 가지 실시예들의 특성과 장점을 더 잘 이해할 수 있을 것이다. 첨부 도면에서, 유사한 부품이나 특징부들에 대해서는 동일한 참조 부호를 부여하였다. 또한, 동일한 유형의 다양한 부품들은 참조 부호 다음에 대시(-)와 유사한 부품들을 구분하는 제 2 부호를 기입하여 구분될 수 있도록 하였다. 명세서에 제 1 참조 부호만 사용되면, 상세한 설명은 제 2 참조 부호와는 무관하게 동일한 제 1 참조 부호를 가진 유사한 부품들 중 임의의 부품에 적용될 수 있다.
도 1은 다양한 실시예들에 따른 실험실 이송 시스템의 변형을 나타낸 부분 사시도이다.
도 2는 다양한 실시예들에 따른 실험실 제품 이송 요소의 변형을 나타낸 사시도이다.
도 3은 다양한 실시예들에 따른 실험실 제품 이송의 변형을 나타낸 측단면도이다.
도 4는 아래에서 본 다양한 실시예들에 따른 실험실 제품 이송 요소의 변형을 나타낸 사시도이다.
도 5는 측면이 보호되지 않은 다양한 실시예들에 따른 실험실 제품 이송 요소의 변형을 나타낸 도면이다.
도 6은 다양한 실시예들에 따른 실험실 이송 시스템의 이송 경로로부터의 절단부를 나타내고 있다.
도 7a 및 도 7b는 다양한 실시예들에 따른 실험실 제품 이송 요소의 다른 변형을 나타낸 사시도이다.
도 8은 다양한 실시예들에 따른 보강 기구의 예를 나타낸 도면이다
도 9a 및 도 9b는 다양한 실시예들에 따른 보강 기구의 변형을 각각 나타낸 사시도 및 단면도이다.
도 10a 및 도 10b는 다양한 실시예들에 따른 보강 기구의 다른 변형을 나타낸 2개의 다른 단면도이다.
도 11a 및 도 11b는 보강 기구를 구비한 조립체를 각각 나타낸 도면으로서, 도 11a는 조립체의 정면 사시도이고 도 11b는 배면 사시도이다.
도 12는 제 2 보강축을 중심으로 한 도 11a 및 도 11b에 나타낸 조립체의 단면도이다.
도 13a 내지 도 13g는 다양한 실시예들에 따른 미리 정해진 이동 프로파일의 사용례를 나타낸 도면이다.
도 14는 다양한 실시예들에 따른 미리 정해진 이동 프로파일의 다른 사용례를 나타낸 도면이다.
도 15a, 도 15b 및 도 15c는 다양한 실시예들에 따른 실험실 이송 시스템의 자가 진단의 예를 나타낸 도면이다.
도 16a 및 도 16b는 다양한 실시예들에 따른 실험실 제품 이송 요소의 정밀한 위치 결정의 예를 나타낸 도면이다.
도 17a, 도 17b, 도 17c 및 도 17d는 다양한 실시예들에 따른 실험실 제품 이송 요소의 정밀한 위치 결정의 다른 예를 나타낸 도면이다.
도 18a 내지 도 18d는 다양한 실시예들에 따른 실험실 제품 이송 요소의 리프트-오프(lift-off) 방지의 예를 나타낸 도면이다.
도 19a 내지 도 19d는 다양한 실시예들에 따른 실험실 제품 이송 요소의 리프트 오프 방지의 다른 예를 나타낸 도면이다.
도 20a 내지 도 20j는 다양한 실시예들에 따른 교차부에서의 처리량 제어의 예를 나타낸 도면으로서, 이 경우에서는 전환의 예를 나타낸 도면이다.
도 21a 내지 도 21f는 다양한 실시예들에 따른 교차부에서의 처리량 제어의 다른 예를 나타낸 도면으로서, 이 경우에서는 합류의 예를 나타낸 도면이다.
도 22a 내지 도 22e는 다양한 실시예들에 따른 교차부에서의 처리량 제어의 다른 예를 나타낸 도면으로서, 이 경우에서는 인출(pull-off)의 예를 나타낸 도면이다.
도 23a 내지 도 23f는 다양한 실시예들에 따른 교차부에서의 처리량 제어의 다른 예를 나타낸 도면으로서, 이 경우에서는 지름길의 예를 나타낸 도면이다.
도 24a 및 도 24b는 다양한 실시예들에 따른 RFID 태그를 활용한 교차부에서의 처리량 제어의 다른 예를 나타낸 도면이다.
도 25a 내지 도 25e는 다양한 실시예들에 따른 샘플 홀더의 예를 나타낸 도면이다.
도 26은 다양한 실시예들에 따른 샘플 홀더를 나타낸 사시도이다.
도 27은 실험실 제품 이송 요소의 요소들을 나타낸 블록도이다.
도 28은 실험실 제품 이송 요소를 제어하기 위한 시스템의 블록도이다.
도 29a는 본 발명의 실시예들에 따른 분리형 세그먼트를 사용하는 예시적 이송 경로 배열 구조체를 나타낸 도면이다. 도 29b는 분리형 세그먼트 이송 경로 배열 구조체에서 사용되는 예시적 커넥터를 보다 상세하게 나타낸 도면이다.
도 30a 및 도 30b는 3-레인 레이아웃의 데크 플레이트와 구조를 사용하는 예시적 이송 경로 배열 구조체를 나타낸 서로 다른 도면이다.
도 31a 및 도 31b는 3-레인 데크 플레이트 이송 경로 배열 구조체에서 사용되는 하위 구조체를 보다 상세하게 도시한 도면이다.
도 32a 및 도 32b는 다양한 실시예들에 따른 예시적 랜덤 액세스 버퍼의 수직 및 수평 레이아웃을 각각 나타낸 도면이다.
도 33a는 예시적 3-레인 레이아웃을 나타낸 도면이다. 도 33b는 3-레인 레이아웃, 다양한 버퍼, 및 처리 영역을 포함하는 예시적 이송 경로 배열 구조체를 나타낸 도면이다.
도 34a 및 도 34b는 실험실 제품 이송 요소들이 병렬의 층으로 배치된 주차장(parking lots)을 나타낸 평면도이다. 이 도면들에는, 실험실 제품 이송 요소의 주차와 제거가 도시되어 있다.
도 35a 및 도 35b는 실험실 제품 이송 요소들이 병렬의 층으로 배치된 주차장을 나타낸 평면도이다. 이 도면들에는, 실험실 제품 이송 요소의 주차와 제거가 도시되어 있다.
여러 실시예의 다양한 양태를 설명하기 위해, 아래에 제공된 바와 같은 용어들이 이하의 상세한 설명에서 사용될 수 있다.
"실험실 제품"은 실험실 이송 시스템 내에서 이송될 수 있는 다양한 여러 가지 용기를 의미할 수 있다. 그러한 용기의 예에는, 이에 한정되는 것은 아니지만, 시험관, 샘플 튜브, 샘플 용기, 또는 실험실 샘플을 유지하도록 구성될 수 있는 임의의 용기가 포함된다. 또한, 실험실 제품은 여러 가지 상황에서 캡으로 덮이거나 덮이지 않을 수 있다. 또한, 본 발명의 일부 실시예들에서, 실험실 제품은 이송되기 전에 미리 원심 분리될 수도 있다.
"실험실 제품 이송 요소"는 실험실 이송 시스템 내에서 실험실 제품을 이송하도록 구성된 다양한 여러 가지 이송 요소를 포함할 수 있다. 실험실 제품 이송 요소는 임의의 적당한 이송 모드를 사용하여 실험실 제품(예를 들어, 샘플 튜브)을 이송할 수 있다. 예시적 실험실 제품 이송 요소는 바퀴와 같이 요소의 이동을 용이하게 하는 기구를 포함할 수 있다. 이송 요소는 하나 이상의 실험실 제품(예를 들어, 샘플 용기와 그 내부의 샘플)을 이송할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 "실험실 이송 시스템"은 본 발명의 실시예에 따른 적어도 하나의 실험실 제품 이송 요소와, 이송 경로 배열 구조체를 포함할 수 있다. 실험실 이송 시스템은 다양한 여러 가지 하위 시스템을 포함할 수 있다. 예를 들어, 일부 실험실 이송 시스템들은 이송 경로 배열 구조체와, 하나 이상의 실험실 제품 이송 요소를 포함할 수 있다. 일부 실험실 이송 시스템들은 능동적 이송 시스템일 수 있는 반면, 다른 실험실 이송 시스템들은 수동적 이송 시스템일 수 있다. 능동적 이송 시스템은, 실험실 제품 이송 요소가 그 위에서 이동하게 되거나, 미리 정해진 경로를 따라 이동하는 하나 이상의 자석의 자력에 의해 소정 경로를 따라 이송 요소가 이동하게 되는 체인 또는 벨트 컨베이어를 포함할 수 있다. 수동적 이송 시스템은, 체인 또는 벨트 컨베이어 또는 이동식 자석의 사용을 피하는 대신, 실험실 제품 이송 요소 자체의 일부인 다른 이동 부품을 이용하여 이송 표면을 따라 이동할 수 있는 자체 추진 이송 요소를 사용한다.
"이송 경로"는 실험실 제품 이송 요소가 그 위에서 이동할 수 있는 실험실 이송 시스템 내의 다양한 여러 가지 표면을 의미할 수 있다. 일부 경우들에서, 이송 경로는 평활한 표면을 포함할 수 있다. 이송 경로는, 일부 경우들에서, 다른 특징부와 함께 하나 이상의 이송 경로를 포함할 수 있는 이송 경로 배열 구조체의 일부일 수 있다. 이송 경로의 적당한 예에는, 실험실 제품 이송 요소의 운동을 제한할 수 있는 측면 제한부(예를 들어, 벽체)를 구비한 수평 웨브가 포함될 수 있다. 일부 경우들에서, 이송 경로는 실험실 제품 이송 요소가 추종할 수 있는 마커(예를 들어, 라인)를 가질 수 있다. 이송 경로는 하나 이상의 방향으로 향할 수 있다.
"이송 경로 배열 구조체"는 추가적인 특징부를 포함할 수 있으며, 그 중 일부는 능동적인 반면, 다른 것들은 수동적일 수 있다. 이송 경로 배열 구조체는, 이에 한정되는 것은 아니지만, 배리어, 마커, 표식, 센서, 송신기, 수신기, 전도체, 전원, 전자기 방사선 소오스 및/또는 광학 기구를 포함할 수 있다.
"센서"는 실험실 이송 시스템 내부의 양태 또는 신호를 검출하도록 구성된 다양한 여러 가지 센서를 의미할 수 있다. 센서는, 이에 한정되는 것은 아니지만, 실험실 이송 시스템 내부의 라인 마커를 검출하도록 구성된 라인 추종 센서; 마커, 장애물 및/또는 다른 실험실 제품 이송 요소를 검출하도록 구성된 충돌 센서; 및 하나 이상의 위치 표식을 검출하도록 구성된 반사 센서를 포함할 수 있다. 일부 경우들에서, 센서는 RFID 리더기 및/또는 근거리 통신 기구를 포함할 수 있다.
"에너지원"은 실험실 이송 시스템의 부품을 위한 다양한 전원을 의미할 수 있다. 에너지원은 하나 이상의 실험실 제품 이송 요소를 위한 구동력 소오스를 포함할 수 있다. 에너지원은, 일부 경우들에서, 에너지 수신기와 에너지 축적기를 포함할 수 있다. 에너지 축적기는, 이에 한정되는 것은 아니지만, 하나 이상의 배터리 및/또는 연료 전지를 포함할 수 있다. 에너지원은, 이에 한정되는 것은 아니지만, 이송 경로 배열 구조체에 에너지를 제공할 수 있는 전압 소오스를 포함할 수도 있다.
"이동 기구"는 실험실 제품 이송 요소가 이송 경로를 따라 독립적으로 이동하기 위해 활용할 수 있는 다양한 여러 가지 부품을 의미할 수 있다. 이동 기구는, 이에 한정되는 것은 아니지만, 바퀴, 볼 등을 포함할 수 있다.
"구동 기구"는 이동 기구를 구동시킬 수 있는 다양한 여러 가지 부품을 의미할 수 있다. 구동 기구는, 일부 경우들에서, 제어 유닛을 포함한 다양한 여러 가지 소오스로부터 구동 신호를 수신할 수 있다. 구동 기구는, 이에 한정되는 것은 아니지만, 직류 전기 모터와 같은 여러 가지 모터를 포함할 수 있다.
"보강 기구"는 실험실 제품 이송 요소의 하나 이상의 부품에 대한 부하력(load force)을 이송 경로로 방향 전환하도록 구성된 실험실 제품 이송 요소의 일부일 수 있는 다양한 기구를 의미할 수 있다. 보강 기구는, 이에 한정되는 것은 아니지만, 구동 샤프트 보강 기구와 보강 축 기구를 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 "실험실 제품 이송 요소"는 구동력을 제공하는 에너지 수신기 및/또는 에너지 축적기를 가질 수 있다. 적어도 하나의 신호 수신기가 제어 신호를 수신하는 역할을 하며, 제어 신호의 함수로서 제어 유닛이 구동 신호를 발생시킬 수 있다. 제어 신호에 따라, 구동 기구는 이동 기구를 구동시키며, 상기 이동 기구에 의해 실험실 제품 이송 요소가 이송 경로 상에서 독립적으로 이동할 수 있게 된다. 구동 기구는 에너지 수신기로부터 수신한 구동력 및/또는 실험실 제품 이송 요소의 에너지를 축적기에 저장된 구동력에 의해 작동된다. 마지막으로, 실험실 제품 이송 요소는 이송되는 실험실 제품을 유지하는 적어도 하나의 홀더를 갖는다.
"에너지 수신기"는 에너지를 수신할 수 있으며 실험실 제품 이송 요소에 그 에너지를 제공할 수 있는 임의의 적당한 기구를 포함할 수 있다. 에너지 수신기의 예에는, 유도 코일, 감광 요소(예를 들면, 광전지), 광 수신기, 무선 신호 수신기 등이 포함된다.
"신호 송신기"는 실험실 제품 이송 요소로부터 외부 신호 수신기로 신호를 송신할 수 있는 임의의 적당한 기구일 수 있다. 이러한 신호 송신기는 광학, 전기 및 자기 기술을 포함한 임의의 적당한 기술을 사용하여 신호를 송신할 수 있다. 신호 송신기의 예에는, 무선 신호 송신기, 적외선 송신기 등이 포함될 수 있다.
실험실 제품 이송 요소의 "홀더"는 샘플 용기를 이송할 때 샘플 용기(예컨대, 튜브)를 견고하게 유지하기에 적당한 구조를 포함할 수 있다. 예시적 홀더에는, 하나 이상의 샘플 용기와 협력하여 구성되도록 형성될 수 있는 하우징과 같은 구조를 포함할 수 있다. 일부 실시예들에서, 홀더는 단일의 실험실 제품(예를 들어, 단일의 샘플 튜브와 그 내부의 샘플)만 유지할 수 있다.
실험실 제품 이송 요소는 에너지 수신기로부터 취득한 에너지나 에너지 축적기에 저장된 에너지에 의해 이송 경로 상에서 능동적이면서 독립적으로 이동할 수 있다. 그리고, 외부로부터 실험실 제품 이송 요소의 신호 수신기에 제공되어 실험실 제품 이송 요소의 제어 유닛에 의해 변환된 신호를 통해 제어가 이루어진다. 이러한 방식에 의하면, 실험실 제품 이송 요소가 그 목적지, 예를 들어, 처리 스테이션이나 로딩 또는 언로딩 스테이션으로 자동으로 이동할 수 있으며, 이상적인 루트를 독립적으로 취할 수 있다.
이러한 실험실 제품 이송 요소를 이송하는 역할을 하는 이송 경로 배열 구조체는 단일의 실험실 제품 이송 요소 또는 다수의 실험실 제품 이송 요소들의 이동을 위한 평활한 이송 경로를 가질 수 있다.
본 발명의 실시예에서, 실험실 제품 이송 요소에 결함이 있는 경우, 그 요소가 이송 경로로부터 제거되고 신품으로 대체될 수 있다. 따라서, 시스템에 대한 장애가 항상 국소적으로만 활성화되며, 수분 이내에 해결될 수 있다. 적당한 제어 또는 신호에 의해, 실험실 제품 이송 요소는, 장애를 우회할 수 있도록, 결함이 있어 정지한 실험실 제품 이송 요소의 주위를 독립적으로 벗어나게 될 수도 있다.
서로 다른 실험실 제품들이 이송되는 경우, 서로 다른 실험실 제품 이송 요소들이 제공될 수 있다. 서로 다른 실험실 제품들은 크기가 다른 용기, 샘플의 종류가 서로 다른 용기 등을 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 실험실 이송 시스템의 이송 경로는 스위치 또는 스톱퍼와 같은 기계적 이동 부품 없이 구현될 수 있다. 따라서, 이송 시스템의 완전한 고장이 크게 최소화된다. 실험실 제품 이송 요소는, 이송 경로 상에서의 공간 활용이 최적화되도록, 자체의 구동 장치를 가질 수 있다. 체인 컨베이어와 같은 기존의 시스템에서와 같이 사공간이나 돌출된 기구가 생성되지 않는다. 비용이 많이 소요되는 편향 또는 링크 가이드가 필요하지 않으므로, 경로 안내가 최대의 유연성을 갖는다. 또한, 능동적 구동 요소가 없기 때문에, 이송 경로를 매우 평탄하게 설계할 수 있다. 실험실 제품 이송 요소는 선택적으로 경사로를 넘을 수 있으며, 이는 3차원 경로 안내를 가능하게 한다.
본 발명의 실시예에 따른 실험실 이송 시스템은 체외 진단 실험실에서 샘플 튜브의 이송에 특히 적합하며, 특히, 체외 진단 시스템의 여러 부분들 사이에서 환자의 유체 샘플을 이송하기에 적합하다. 적어도 하나의 이송 경로와 그 위에서 이동하는 자체 구동식의 지능형 실험실 제품 이송 요소를 포함하는 본 발명의 실시예에 따른 실험실 이송 시스템은 저렴하고 매우 유연하며 매우 공간 절약적인 시스템을 나타낸다.
임의의 적당한 구동 기구가 본 발명의 실시예에 사용될 수 있다. 실험실 제품 이송 요소의 이동 기구로서 바퀴가 사용될 수 있다. 일부 실시예들에서, 실험실 제품 이송 요소는 병렬로 배치된 2개의 바퀴를 가질 수 있다. 실험실 제품 이송 요소를 조향하기 위해 제 3 바퀴가 사용될 수 있으나, 제 3 바퀴가 반드시 구동될 필요는 없다.
다른 실시예들에서, 실험실 제품 이송 요소는 개별적으로 구동되는 이동 기구를 가질 수 있다. 실험실 제품 이송 요소가 곡선 주위로 이동할 수 있도록, 2개의 병렬 바퀴들 중 하나를 다른 하나보다 더 빨리 구동시킬 수 있다. 2개의 병렬 바퀴들을 반대 방향으로 구동시킴으로써, 실험실 제품 이송 요소가 자신의 축을 중심으로 회전할 수 있다. 이동 기구가 적어도 2개의 개별적으로 구동하는 병렬 바퀴를 포함하는 이러한 유형의 구동 시스템은 고도의 유연성을 제공한다. 실험실 제품 이송 요소는 이송 제품을 원하는 처리 스테이션에 정밀하게 전달하고, 원하는 위치에 넣을 수 있다.
실험실 제품 이송 요소는 임의의 적당한 구동 기구를 포함할 수도 있다. 예를 들어, 바퀴의 구동 기구로서 전기 모터가 사용될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에서, 실험실 제품 이송 요소의 에너지 수신기는 교번 전자기장(예를 들어, 고주파수 장(high-frequency field))으로부터 에너지를 취할 수 있는 유도 코일을 포함한다.
본 발명의 일 실시예에서, 실험실 제품 이송 요소를 위한 이송 경로 배열 구조체는 단일의 실험실 제품 이송 요소 또는 다수의 실험실 제품 이송 요소들이 그 위에서 이동하기 위한 적어도 하나의 본질적으로 평활한 이송 경로를 포함한다. 또한, 이송 경로 배열 구조체는 교번 전자기장을 발생시키도록 구성된 적어도 하나의 전도체를 포함할 수 있으며, 상기 전도체는, 당해 전도체에 의해 발생된 전자기장이 이송 경로 상에 배치된 실험실 제품 이송 요소의 유도 코일에 교류 전압을 유도하도록, 적어도 하나의 이송 경로에 통합되거나 인접 배치된다. 상기 이송 경로 배열 구조체는 상기 적어도 하나의 전도체에 교류 전압을 커플링하는 교류 전압 소오스를 더 포함할 수 있다.
이러한 유형의 이송 경로 배열 구조체는 교번 전자기장을 발생시킬 수 있는 적어도 하나의 전도체를 가지며, 상기 전도체는 이송 경로에 통합되거나 이송 경로에 인접 배치된다. 전도체에 의해 발생된 전자기장은 교류 전압으로 이송 경로 상에 배치된 실험실 제품 이송 요소의 에너지 수신기에 유도된다. 또한, 이송 경로 배열 구조체는 적어도 하나의 전도체에 AC 신호를 커플링하기 위한 AC 소오스(예를 들어, 고주파 전압 소오스)를 가질 수 있다. 이송 경로 배열 구조체의 적어도 하나의 전도체에 의해 발생된 고주파수 장은 이송 경로 배열 구조체를 위한 전원 역할을 하며, 구동 기구를 구동시키기 위해, 자기 유도를 통해 에너지 수신기를 이용하여 교번 전자기장으로부터 에너지를 취한다.
실험실 제품 이송 요소의 전원이 교번 전자기장으로부터 유래되는 시스템의 경우, 실험실 제품 이송 요소의 특별히 가능한 경로를 따라 이송 경로 내에 또는 이송 경로 상에 전도체가 제공될 수 있다. 그러나, 실험실 제품 이송 요소는 독립적으로 이동하기 때문에, 해당하는 실험실 제품 이송 요소의 위치에 있는 전도체에 의해 발생된 교번 전자기장이 해당하는 에너지를 전달하는데 있어서 충분히 크거나, 실험실 제품 이송 요소가 과도하게 낮은 전원들과 영역들을 브리징(bridge)하기 위해 추가적인 에너지 축적기를 갖는다면, 실험실 제품 이송 요소는 전도체에 의해 규정되는 기하학적 구조에 구속되지 않는다.
실험실 제품 이송 요소의 다른 실시예는 에너지 수신기로서 적어도 하나의 감광 요소를 갖는다. 이송 경로 배열 구조체 상의 적당한 광 유닛을 통해, 구동 기구를 구동시키는 전력이 적어도 하나의 감광 요소를 경유하여 실험실 제품 이송 요소에 공급될 수 있다. 일부 실시예들에서, 실험실 제품 이송 요소는 본 발명의 실시예에 따른 이송 경로 배열 구조체의 표면에 배치된 광 경로로부터 전력을 수신할 수 있는 하나 이상의 감광 요소를 하부에 갖는다. 광 경로는 대응하여 배열된 발광 다이오드에 의해 형성될 수 있다.
광으로부터 전력을 수신하는 실험실 제품 이송 요소의 실시예에서, 실험실 제품 이송 요소가 취할 수 있는 특별히 가능한 경로를 따라 광 경로가 제공될 수 있다. 그러나, 실험실 제품 이송 요소는 독립적으로 이동하기 때문에, 감광 요소의 충분한 조명이 제공되거나, 실험실 제품 이송 요소가 과도하게 낮은 조명과 영역들을 브리징하기 위해 에너지 축적기를 갖는다면, 실험실 제품 이송 요소는 광 경로에 의해 규정되는 기하학적 구조에 구속되지 않는다.
외부로부터 공급되는 에너지가 충분하지 않으면, 영역들을 낮은 외부 전원과 브리징하기 위해, 본 발명의 실시예에 따른 실험실 제품 이송 요소는 구동력을 제공하는 역할을 하는 에너지 축적기를 갖는다. 이는, 예를 들어, 자기 유도를 통해 에너지가 공급되는 실시예에서, 실험실 제품 이송 요소가 이송 경로 배열 구조체의 전도체에 충분히 가깝게 배치되지 않은 경우에, 발생할 수 있다. 전도체는 실험실 제품 이송 요소를 구동하기 위해 필요한 에너지를 공급하는 교번 전자기장을 제공할 수 있다. 에너지 축적기는 에너지 수신기에 의해 흡수된 전력을 사용하여 충전될 수도 있다.
추가적인 에너지 축적기를 가진 실험실 제품 이송 요소의 실시예는, 실험실 제품 이송 요소가 외부 전원으로부터 더 큰 독립성을 갖기 때문에, 유리하다. 이러한 실험실 제품 이송 요소에 의하면, 분기, 곡선 또는 회피 기동이 더 용이하게 구현된다.
예컨대, 이송 경로 배열 구조체 상에 교번 전자기장을 발생시키도록 배열된 직선형 전도체 조각들을 따라, 자기 유도를 통해 전력 공급이 이루어지는 실시예에서 충전 처리가 실시될 수 있다. 이송 경로 배열 구조체 내의 광 경로에 의한 실험실 제품 이송 요소의 감광 요소의 조명을 통해 전력 공급이 이루어지는 예시적 배열 구조에서, 직선형 광 경로를 가진 영역에서 충전 처리가 실시될 수도 있다.
실험실 제품 이송 요소의 다른 실시예는 에너지 축적기에 저장된 에너지로부터 독점적으로 구동 기구를 구동시키기 위한 에너지를 취한다. 이 실시예는 개별 실험실 제품 이송 요소에 대해 더 큰 독립성을 제공한다. 에너지 축적기는 처리 스테이션이 배치될 수도 있는 이송 경로 배열 구조체 상의 충전 스테이션에서 충전될 수 있다. 구동력을 공급하기 위해, 에너지 수신기에 부가적으로 제공되거나 독점적으로 제공되는 상술한 에너지 축적기는 배터리 또는 연료 전지를 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예에서, 신호는 적어도 하나의 신호 수신기를 통해 실험실 제품 이송 요소에 공급될 수 있다. 상기 신호 수신기는, 예를 들면, 광 수신기(예를 들어, 적외선 수신기) 또는 무선 신호 수신기일 수 있다. 이 경우, 이송 경로 배열 구조체는 실험실 제품 이송 요소의 신호 수신기에 신호를 송신하기 위해 대응하는 신호 송신기를 포함할 수 있다. 신호 송신기는, 예를 들어, 광 송신기(예를 들면, 적외선 송신기) 또는 무선 신호 송신기일 수 있다.
실험실 제품 이송 요소는 적어도 하나의 신호 수신기(예를 들면, 코일)를 포함할 수도 있다. 이 실시예에서, 전자기 유도에 의해 신호가 공급될 수 있다. 이러한 실시예에서 신호를 수신하기 위해 제공되는 코일은 교번 전자기장으로부터 에너지를 픽업하는 역할을 하는 코일로 형성될 수도 있다. 이 경우, 송신되는 신호는, 전원용 교번 전자기장과는 구별될 수 있는, 주파수 변조 신호 또는 진폭 변조 신호일 수 있다.
실험실 제품 이송 요소는 임의의 적당한 형상을 가질 수 있다. 실험실 제품 이송 요소는, 측방향 한계를 따라 제어하기도 쉽고 가능한 한 진동 없이 충돌이 발생하도록, 수평 단면에 날카로운 모서리나 가장자리를 갖지 않는 것이 바람직하다. 일부 실시예들에서, 실험실 제품 이송 요소는 라운드형 수평 단면을 가질 수 있다.
이송되는 실험실 제품을 유지하기 위해, 각 실험실 제품 이송 요소는 적어도 하나의 홀더를 가질 수 있다. 샘플 튜브를 이송할 때, 실험실 제품 이송 요소는 상단이 개방된 원통형 리세스를 가질 수 있다. 리세스는 이송되는 샘플 튜브에 적합한 치수를 가질 수 있다. 일부 경우들에서, 고정식 그리퍼 시스템은 리세스에 대해 샘플 튜브를 쉽게 삽입하거나 제거할 수 있다. 리세스가 실험실 제품 이송 요소의 거의 중앙에 제공되는 경우, 샘플 튜브가 최적으로 고정된다. 서로 다른 실험실 제품 이송 요소들에서 이러한 리세스의 서로 다른 치수들은 서로 다른 샘플 튜브들의 이송과 처리를 가능하게 한다. 해당 실험실 제품 이송 요소를 대체함으로써, 여러 가지 샘플 튜브의 치수에 맞게 시스템을 조정할 수 있다.
본 발명의 다른 실시예는 서로 다른 치수의 샘플 튜브 또는 실험실 제품을 유지하기에 적합한 범용 실험실 제품 이송 요소에 관한 것이다. 이는 실험실 제품 이송 요소에 가변 리세스를 제공함으로써 구현될 수 있다. 리세스는 상단이 개방될 수 있다. 상단이 개방되도록 성형된 리세스의 가장자리는 가요성 물질(예를 들어, 발포재)로 제조될 수 있다.
원칙적으로, 실험실 제품 이송 요소는 다수의 상이하거나 동일한 실험실 제품들(예를 들어, 샘플을 구비한 샘플 튜브들)을 위한 다수의 홀더들을 가질 수 있다. 이러한 방식으로, 실험실 제품 이송 요소는 더 큰 이송 용량을 갖는다. 한편, 실험실 제품 이송 요소가 정확하게 하나의 홀더만을 가진 경우에는, 개별 이송 계획을 사용할 수 있다. 단일의 홀더만을 구비한 실험실 제품 이송 요소는 다수의 홀더를 구비한 실험실 제품 이송 요소보다 작다.
적어도 하나의 리세스를 가진 하나의 실험실 제품 이송 요소 실시예는 사이드 슬릿(side slit)과 같은 측면 개구를 가질 수 있다. 이 개구를 통해, 해당 광학 기구 또는 사용자는 샘플 튜브가 해당 실험실 제품 이송 요소에 삽입되었는지의 여부를 쉽게 인식할 수 있다. 광학 기구는 리세스 내부에 튜브가 얼마나 가득 차 있는지를 결정할 수도 있다. 또한, 샘플 물질의 광학적 조사도 개구를 통해 쉽게 실행될 수 있다. 마지막으로, 개구 또는 슬릿을 통해, 이송되는 샘플 튜브의 하부에 있는 마킹을 인식하여 확인할 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에서, 실험실 이송 시스템은 실험실 제품 이송 요소를 탐색하고 이동시키기 위해 광학적 라인 추종(optical line following) 또는 가이딩 와이어(guiding wire)를 실시할 수 있다. 광학적 라인 추종은 연속적인 끊김 없는 라인을 제공하며, 광학 센서가 이 라인을 판독하여 이동 방향을 결정하게 된다. 마찬가지로, 가이딩 와이어는 실험실 제품 이송 요소가 결속되어 추종하는 물리적인 와이어를 제공한다.
다른 실험실 이송 시스템의 실시예에서, 이송 경로는 실험실 제품 이송 요소의 해당 센서에 의해 검출될 수 있는 하나 이상의 배향 특징부를 갖는다. 이러한 배향 특징부는 바코드, 2차원(2D) 코드, 유색 마크, RFID(무선 주파수 ID) 태그 또는 반사 필름 형태로 수동적으로 구성될 수 있다. 이러한 수동적 특징부를 검출하기 위해 적어도 하나의 해당 센서(예를 들어, 스캐너)를 구비한 실험실 제품 이송 요소는, 정확한 시간에 이미 수신되거나 및/또는 프로그래밍된 제어 신호를 실행하기 위해, 이 배향 특징부들에 의해 배향될 수 있다. 또한, 이러한 배향 특징부에 의해, 실험실 제품 이송 요소가 위치한 개소에서 정확하게 배향이 확립될 수도 있다. 이러한 경우에 있어서, 실험실 제품 이송 요소는 해당 정보를 송신할 수 있도록 하기 위해 광 송신기 또는 무선 신호 송신기 형태의 해당 신호 송신기를 가질 수도 있다.
배향 특징부의 속성이 능동적일 수도 있다. 능동적 배향 특징부는 실험실 제품 이송 요소가 지나칠 때 실험실 제품 이송 요소의 해당 센서와 통신할 수 있는 적외선 또는 무선 신호 송신기를 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 실험실 제품 이송 요소는 정보를 표시하는 디스플레이 유닛을 가질 수도 있다. 디스플레이 유닛은 실험실 제품 이송 요소가 현재 무엇을 이송하고 있는지, 현재 어떤 이송 경로를 취했는지, 그 상태가 어떠한지, 기능적 용량이 어떠한지 등에 대한 정보를 제공할 수 있도록 허용한다. 디스플레이 유닛에 의해 제공되는 정보는 이동시 실험실 제품 이송 요소에 의해 발생되거나, 이동하기 전에 실험실 제품 이송 요소에 미리 저장되거나, 또는 외부 신호로부터 수신될 수 있다. 일부 실시예들에서, 실험실 이송 시스템의 이송 경로 배열 구조체가 디스플레이 유닛에 표시되는 정보를 기록하기 위한 기록 유닛을 가질 수도 있다.
실험실 제품 이송 요소의 디스플레이 유닛은 다른 실험실 제품 이송 요소 또는 그 특성을 표시할 수도 있다. 예를 들어, 디스플레이 유닛은 인접한 실험실 제품 이송 요소의 상태나 경로를 나타낼 수 있다. 이 실시예에서, 실험실 제품 이송 요소는 그 앞에 있거나 그 다음에 있는 실험실 제품 이송 요소에 결함이 있는지를 인식할 수 있으며, 그 요소를 통과하는 등의 적절한 조치를 취할 수 있다. 예를 들어, 제 1 실험실 제품 이송 요소의 프로세서는 앞에 있는 제 2 실험실 제품 이송 요소까지의 거리와 그 위치를 자동으로 결정할 수 있으며, 제 1 실험실 제품 이송 요소가 제 2 실험실 제품 이송 요소를 회피하도록 메모리 내의 코드를 실행시킬 수 있다.
실험실 제품 이송 요소는 데이터의 송신 및 수신을 위해 사용될 수도 있는 적어도 하나의 신호 수신기 및/또는 송신기를 포함할 수도 있다. 이러한 데이터에는 이송되는 샘플에 관한 데이터, 실험실 제품 이송 요소의 이동에 관한 데이터, 실험실 제품 이송 요소의 작동 상태에 관한 데이터 등이 포함될 수 있다. 실험실 제품 이송 요소에 의해 수신되는 모든 데이터는 실험실 제품 이송 요소의 기록 유닛에 존재하는 메모리에 저장될 수 있다.
정보를 표시하는 디스플레이 유닛과 정보를 기록하는 해당 기록 유닛 또는 해당 신호 수신기 및/또는 송신기를 가진 실험실 제품 이송 요소의 변형은, 유리하게, 개별 실험실 제품 이송 요소들이 서로 통신할 수 있도록 허용한다. 이러한 통신은 실험실 이송 시스템의 스테이션과의 통신 없이 다양한 실험실 제품 이송 요소들 사이에서 직접 발생할 수 있다. 이는 시스템 내의 통신 채널의 개수를 유리하게 저감할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 실험실 제품 이송 요소는 실험실 이송 시스템의 이송 경로 배열 구조체 상의 처리 스테이션들과 통신할 수도 있다. 이는 해당 처리 스테이션에 대해 실험실 제품 이송 요소 및/또는 실험실 제품 이송 요소가 이송하는 샘플에 관한 정보를 제공하기 위해 실시될 수 있다. 이 정보는 이송되는 실험실 제품을 처리하기 위해 사용되거나, 이송되는 실험실 제품의 상태에 관한 정보를 제공하기 위해 사용될 수 있다.
실험실 제품 이송 요소는 제어 유닛과 아울러, 데이터를 저장하기 위한 정전으로부터 보호된 영구 데이터 메모리를 가질 수도 있다. 제어 유닛은 구동 기구를 위해 실시간으로 구동 신호를 발생시킬 수 있다. 제어 유닛은 실험실 제품 이송 요소의 신호 수신기로부터 제어 신호를 수신할 수 있다. 따라서, 외부 제어 신호를 사용하여 실험실 제품 이송 요소의 운동을 직접 제어할 수 있다.
실험실 제품 이송 요소는 구동 신호의 시퀀스를 컴퓨터 코드로 저장할 수 있는 프로그램 메모리를 가질 수도 있다. 구동 신호의 시퀀스는 실험실 제품 이송 요소의 경로(예를 들어, 기하학적 경로) 및/또는 운동(예를 들어, 속도 또는 가속도)을 규정할 수 있다. 저장된 구동 신호는 실제로 이송하기 전에 프로그램 메모리 내에 프로그래밍될 수 있으며, 이 구동 신호는 프로그래밍된 실험실 제품 이송 요소에 의해 자동으로 실행될 수 있다. 일부 경우들에서, 이송 경로 상의 배향 특징부와 상호 작용한 후 구동 신호가 실행되거나, 구동 신호와는 독립적으로 실행될 수 있다. 이러한 실시예들에서, 실험실 제품 이송 요소의 신호 수신기는, 실험실 제품 이송 요소의 이동이나 경로를 쉽게 프로그래밍할 수 있는 능력을 사용자에게 제공하기 위해, 무선 프로그래밍 인터페이스를 가질 수 있다.
이송 처리를 개시할 때, 제어하는 목표에 대응하는 제어 신호가 신호 수신기를 통해 실험실 제품 이송 요소에 제공될 수 있다. 메모리에 저장된 이송 경로의 기하학적 구조로부터, 제어 유닛은 이송 경로 상의 배향 특징부에 의해 실험실 제품 이송 요소가 어떤 경로를 취하여 자동으로 이동할지를 결정한다. 따라서, 이 실시예는 독립적으로 탐색할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 실험실 제품 이송 요소는 냉각 또는 가열을 위한 하나 이상의 펠티에 요소를 가질 수 있다. 또한, 실험실 제품 이송 요소는, 이송되는 실험실 제품이 소정의 온도로 유지되거나, 반응을 실시하기 위해 이송시 온도가 제어될 수 있도록, (예를 들어, 저항 와이어로 설계된) 가열 요소를 가질 수도 있다. 일부 실시예들에서, 실험실 제품 이송 요소의 구동 전력을 제공하는 전원과 동일한 전원 시스템을 통해 온도 제어 기능을 위한 전력 공급이 구현될 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 실험실 제품 이송 요소는 이송시 그 위치를 추종할 수 있도록 하는 위치 검출기를 가질 수도 있다. 일부 실시예들에서, 이 위치 검출기는 이동한 경로로부터 위치를 결정하는 위치 검출기일 수 있다. 예를 들어, 컴퓨터 마우스에 사용되는 것과 같은 위치 검출 기구가 본 발명의 일부 실시예들에 사용될 수 있다.
일부 실시예들에서, 위치 결정을 위한 배향 특징부나 바코드가 이송 경로 배열 구조체 상에 제공될 수 있다. 예를 들어, 커버로 덮인 경로로부터 위치를 결정하는 위치 검출기를 사용함으로써, 다른 배향 특징부에 도달할 때까지, 해당하는 배향 특징부를 기록한 후, 실험실 제품 이송 요소의 위치를 결정할 수 있다.
마지막으로, 본 발명의 실시예에 따른 실험실 제품 이송 요소는 방향 탐지로 위치를 결정하는 위치 결정 기구를 가질 수도 있다. 방향 탐지 기구는 무선 신호를 평가하는 무선 방향 탐지를 이용할 수 있다. 이송 경로 배열 구조체 상의 무선 신호 송신기에 의해 무선 신호가 발생될 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 실험실 이송 시스템은 적어도 하나의 이송 경로 배열 구조체와, 상기 이송 경로 배열 구조체의 적어도 하나의 이송 경로 상에서 이동하기 위한 적어도 하나의 실험실 제품 이송 요소를 포함할 수도 있다. 상기 적어도 하나의 실험실 제품 이송 요소로 실험실 제품을 이송할 수 있다. 실험실 이송 시스템은 액체 샘플과 같은 샘플 용기의 이송에 적합하다.
본 발명의 실시예에 따른 실험실 이송 시스템의 이송 경로 배열 구조체는 개별 처리 스테이션들 사이의 이송 경로를 유리하게 포함한다. 처리 스테이션에서, 샘플 용기 또는 그 내부에 수용된 샘플을 처리하고 및/또는 조사(investigated)할 수 있다.
실험실 이송 시스템은 실험실 제품 이송 요소를 로딩하거나 언로딩하기 위한 로딩 스테이션 또는 언로딩 스테이션을 포함하는 적어도 하나의 처리 스테이션을 유리하게 포함할 수 있다. 이러한 스테이션들에서, 샘플 용기가 실험실 제품 이송 요소에 대해 삽입되거나 제거될 수 있다.
실험실 이송 시스템은 실험실 제품을 조사하는 기구에 적합할 수 있다. 샘플 용기를 이송하는 경우, 본 발명의 실시예에 따른 하나의 실험실 이송 시스템은 샘플 용기에 수용된 샘플을 조사하기 위한 적어도 하나의 처리 스테이션을 갖는다. 샘플의 조사는 샘플의 물리적, 화학적 또는 생물학적 검사일 수 있다.
실험실 이송 시스템을 작동시키기 위한 본 발명의 실시예에 따른 제 1 방법에서는, 실험실 제품 이송 요소에 목표가 제공될 수 있다(예를 들어, 메모리에 프로그래밍될 수 있다). 실험실 제품 이송 요소의 제어 유닛은 입력된 목표와 실험실 제품 이송 요소의 메모리에 저장된 이송 경로의 기하학적 구조를 이용하여 구동 기구를 위한 구동 신호를 발생시킨다. 구동 기구는 이렇게 발생된 구동 신호의 함수로서 실험실 제품 이송 요소의 이동 기구를 구동시킴으로써, 실험실 제품 이송 요소를 목표로 이동시킨다. 이 실시예에서, 실험실 제품 이송 요소는 저장된 이송 경로의 기하학적 구조를 이용하여 규정된 목표를 자동으로 탐색할 수 있다.
실험실 이송 시스템을 작동시키기 위한 본 발명의 실시예에 따른 다른 방법에서는, 구동 신호의 시퀀스를 실험실 제품 이송 요소의 메모리에 저장한다. 구동 신호는 저장된 구동 신호의 함수로서 이동 기구를 이용하여 실험실 제품 이송 요소를 이동시키기 위해 사용될 수 있다. 구동 신호는 이송 경로 상의 원하는 경로에 대응할 수 있다.
실험실 이송 시스템을 작동시키기 위한 본 발명의 실시예에 따른 다른 방법에서는, 실험실 제품 이송 요소를 실시간으로 제어할 수 있다. 실험실 제품 이송 요소는 이송 경로 배열 구조체 상의 배향 특징부에 의해 제어될 수 있다. 본 발명의 실시예에 따른 방법은 실험실 제품 이송 요소의 독립적이고 지능적인 이동을 허용한다.
본 발명의 실시예에 따른 실험실 이송 시스템의 이송 경로 배열 구조체의 일부가 도 1에 도시되어 있다. 특히, 측면 제한부(12)와 평탄한 수평 웨브(13)를 구비한 이송 경로(10)를 볼 수 있다. 이 예에서, 측면 제한부(12)는 이송 경로(10)를 적어도 부분적으로 획정할 수 있는 융기된 벽체의 형태일 수 있다. 이 실시예에서는, 평탄한 수평 웨브(13)의 양 측면에 2개의 융기된 벽체가 있고, 이 벽체들과 웨브(13)가 이송 경로(10)를 획정할 수 있다. 이러한 벽체들은 실험실 제품 이송 요소의 높이와 그 내부에 담긴 샘플에 따라 임의의 적당한 높이를 가질 수 있으며, 통상적인 높이는 약 20㎜ 이하이다. 또한, 웨브(13)는 임의의 적당한 측방향 치수를 가질 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 이송 경로는 다른 영역으로 이어질 수 있는 하나 이상의 분기를 가질 수도 있다. 예를 들면, 도 1의 이송 경로(10)는 별도의 처리 스테이션, 버퍼 스테이션 또는 어떤 다른 스테이션으로 이어지는 측방향 분기(16)를 가질 수 있다.
실험실 이송 시스템은 실험실 제품 이송 요소의 안내 또는 이동을 도울 수 있는 임의의 적당한 개수 또는 유형의 기구를 사용할 수 있다. 도 1에 도시된 바와 같이, 이송 경로(10) 아래에 전도체(14)(또는 유도 도체)가 배치될 수 있다. 전도체(14)는 고주파 교번 전자기장을 발생시키기 위해 고주파 전압을 공급받을 수 있도록, 고주파 전압 소오스(미도시)에 전기적으로 커플링될 수 있다.
샘플 용기(50)(예를 들어, 샘플 튜브)를 이송하는 다수의 실험실 제품 이송 요소(30)가 이송 경로(10)상에서 이동할 수 있다. 실험실 제품 이송 요소(30)에 대해서는, 도 2 내지 도 5를 참조하여 이후에 더 설명한다.
그러나, 도 1을 참조하면, 실험실 제품 이송 요소(30)는, 예를 들어, 샘플 용기(50)에 수용된 샘플 물질의 광학적 조사를 수행할 수 있도록 하기 위해, 일렬로 규정된 방식으로 처리 트랙(18)으로 이송될 수 있다.
실험실 제품 이송 요소(30)의 특별히 가능한 경로를 따라 전도체 (14)가 제공될 수 있다. 그러나, 실험실 제품 이송 요소(30)는 독립적으로 이동할 수 있기 때문에, 실험실 제품 이송 요소는 전도체(14)에 의해 규정되는 기하학적 구조에 구속되지 않는다. 실험실 제품 이송 요소(30)의 위치에 있는 전도체(14)에 의해 발생된 고주파 전자기장이 해당하는 에너지를 전달하는데 있어서 충분하거나, 실험실 제품 이송 요소(30)가 브리징을 위한 에너지 축적기(44)(이하의 도 5 참조)를 갖는다면, 실험실 제품 이송 요소의 이동은 전도체(14)에 좌우되지 않는다.
샘플 용기(50)는 임의의 적당한 형상이나 구성을 가질 수 있다. 일부 실시예들에서, 샘플 용기(50)는 튜브의 형태일 수 있다. 일부 경우들에서, 어떤 샘플 용기에는 커버(52)가 있을 수 있는 반면, 다른 샘플 용기는 커버 없이 개방된 상태로 이송된다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 실험실 제품 이송 요소(30)의 측면 사시도를 도시하고 있다. 실험실 제품 이송 요소(30)는 실험실 제품 이송 요소 하우징(31)을 포함하며, 원통형일 수 있는 하우징(31)의 상단에는 원통형 리세스(33)가 형성될 수 있다. 원통형 리세스(33)에는 커버(52)를 위에 구비하고 있는 샘플 용기(50)가 수용될 수 있다. 하우징(31)의 측면에는 슬릿(32)이 형성될 수 있다. 슬릿(32)은 샘플 용기(50)에 수용된 샘플 물질의 광학적 조사를 허용할 수 있고, 리세스(33)와 동일한 공간을 차지할 수 있다. 다른 실시예에서는, 슬릿(32)이 리세스(33)와 동일한 공간을 차지할 필요가 없으며, 리세스(33)와는 독립적으로 형성될 수 있다. 또한, 다른 실시예에서는, 슬릿(32)이 어떤 다른 형태(예를 들어, 원형)의 통공일 수 있다.
이 예에서, 실험실 제품 이송 요소(30)는 라운드형 수평 단면을 갖고 있으며, 이송 경로(10)의 측면 제한부(12) 또는 다른 실험실 제품 이송 요소(30)에 대한 충격 보호 역할을 하는 고무 스트립(34)을 갖고 있다.
도 3은 도 2에 도시된 관측 방향(Ⅲ)에서의 실험실 제품 이송 요소(30)의 측단면을 도시하고 있다. 참조 번호 "36"은 고무 바퀴 또는 고무 타이어 바퀴(38)를 구동시키는 전기 모터(또는 구동 모터)를 나타낸다. 2개의 대향하는 바퀴(38)들이 제공되며, 이들은 각각 하나의 전기 모터(36)에 의해 개별적으로 구동된다. 바퀴(38)들은 이동 기구의 예일 수 있다.
리세스(33)로부터 상방향으로 샘플 용기(50)를 뽑고자 할 때, 실험실 제품 이송 요소(30)를 하방향으로 유지하기 위해, 예컨대, 다소 좁게 구성된 이송 경로 채널에서, 이송 경로(10)의 측면 제한부(12)에 선택적으로 존재하는 측면 돌출부와 협력할 수 있는 견부(shoulder)(35)가 도 3에 도시되어 있다. 도 3에 도시된 견부(35)의 용도에 대해서는 "미세 위치 결정 및 리프트 오프" 항목에서 보다 구체적으로 설명할 수 있다. 일부 실시예들에서, 실험실 제품 이송 요소(30)는 앵커형 요소를 가질 수 있다. 앵커형 요소는, 처리 스테이션에 머무는 동안 실험실 제품 이송 요소(30)를 고정하기 위해, 처리 스테이션에 진입할 때 이송 경로의 대응하는 결합편(mating piece)에 맞물린다.
실험실 제품 이송 요소(30)는 거리 센서(37)를 포함할 수도 있다. 도 3에서, 거리 센서(37)는 서로에 대해 소정 각도를 이루며 고무 스트립(34)의 후방에 배치된 4개의 거리 센서를 포함할 수 있다. 하나의 바람직한 실시예는 모든 센서들이 전방을 향하며, 서로에 대해 10°내지 30°의 각도 관계를 갖는 것이며, 더 바람직한 실시예에서는 20°의 각도 관계를 갖는 것이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 실험실 제품 이송 요소(30)의 저면 사시도를 도시하고 있다. 유도 코일(40)은 이송 경로 아래에 있는 전도체(14)로부터 발생될 수 있는 고주파수 장으로부터 전자기 에너지를 수신하는 역할을 한다.
일부 실시예들에서, 실험실 제품 이송 요소(30)가 다수의 바퀴로 구르도록, 구동 고무 바퀴(38) 이외에, 하나 이상의 지지 바퀴가 제공될 수 있다. 그러나, 다른 실시예들에서는, 이동시, 실험실 제품 이송 요소의 일측이 끌릴 수 있도록, 추가적인 바퀴들이 제공되지 않는다. 이는 자신의 축을 중심으로 한 회전이나 곡선 운동을 용이하게 할 수 있다.
본 발명의 다른 실시예(미도시)에서, 실험실 제품 이송 요소(30)는, 이송 경로 상에서의 끌림을 방지하기 위해, 2개의 구동 바퀴(38)에 대해 오프셋되게 배열되어 모든 방향으로 회전할 수 있는 볼에 의해 지지된다. 이러한 볼은, 컴퓨터 마우스에서와 같이, 위치 검출을 위해 사용될 수도 있다.
도 4에 도시된 실시예에서, 참조 번호 "42"는, 레이저 광을 사용하는 컴퓨터 마우스에서와 같이, 실험실 제품 이송 요소(30)의 이동을 결정하는 위치 검출기를 나타낸다. 합체되어 있는 광원에 의해 이동한 표면이 조사되고 광학 센서에 의해 반사광이 수광되며, 반사광으로부터 상응하는 화상 처리 알고리즘을 이용하여 실험실 제품 이송 요소(30)의 이동을 결정한다. 위치 검출기(42)는 CCD 카메라와 해당 소프트웨어, 레이저 마우스에서와 같이, 레이저, 또는 볼 타입 마우스에서와 같이, 볼과 센서를 포함할 수 있다.
도 5는 외측면이 보호되지 않은 실험실 제품 이송 요소(30)를 도시하고 있다. 즉, 실험실 제품 이송 요소(30)의 내부 요소가 보이도록 하우징을 제거할 수 있다. 도 5에 도시된 바와 같이, 실험실 제품 이송 요소(30)는 에너지 축적기(44)(예를 들어, 배터리)를 포함할 수 있다. 에너지 축적기(44)는, 도 1에 도시된 전도체(14)의 고주파수 장에 의해 발생되어 도 4에 도시된 바와 같은 유도 코일(40)로 전달되는 에너지가 사용불가능하거나, 너무 제한되어 실험실 제품 이송 요소(30)를 구동시킬 수 없는 경우, 실험실 제품 이송 요소(30)를 구동시키기 위한 에너지를 저장하는 역할을 할 수 있다. 이러한 경우는, 예컨대, 곡선이나 통과 구역에서 그러할 수 있다.
실험실 제품 이송 요소(30)는 제어 유닛(미도시), 예를 들어, 신호 수신기(미도시)로부터의 신호를 수신하는 해당 마이크로프로세서도 포함한다. 신호 수신기는, 제어 신호를 수신하기 위해, 외부 적외선 송신기와 협력하는 적외선 수신기를 포함할 수 있다. 신호 수신기의 다른 예에는 무선 센서가 포함될 수 있다.
그러나, 제어 신호는, 해당 제어 신호가 도 1에 도시된 바와 같은 전도체(14)에 공급되는 경우, 도 4에 도시된 바와 같은 유도 코일(40)을 통해 수신될 수도 있다. 이러한 제어 신호는 상응하는 주파수 또는 진폭 변조에 의해 에너지를 제공하는 고주파수 장과 구분될 수 있다.
실험실 제품 이송 요소(30)는 정보와 신호를 생성하기 위해 신호 송신기(미도시)를 선택적으로 가질 수도 있다. 이는, 예를 들어, 선택된 개별 실험실 제품 이송 요소(30)의 정밀한 위치 측정을 허용한다. 신호 송신기는 임의의 적당한 주파수 및 임의의 적당한 통신 프로토콜을 사용하여 신호를 송신할 수 있다.
실험실 제품 이송 요소(30)는, 처리 스테이션에서의 위치 인식 및 정밀한 위치 결정, 이송 경로 제한부 또는 다른 실험실 제품 이송 요소의 인식 또는 정보 교환을 가능하게 하는 다수의 센서를 가질 수도 있다. 예를 들어, 도 1에 도시된 이송 경로(10)에서 측면 제한부(12) 또는 평탄한 수평 웨브(13) 상에 확실하게 식별할 수 있는 바코드가 제공될 수 있다. 바코드는, 처리 스테이션의 정확한 위치 또는 분기의 정확한 위치를 인식하기 위해, 스캐너로 구성된 하나 이상의 센서를 구비한 실험실 제품 이송 요소(30)에 의해 주사될 수 있다. 도 6에는 이송 경로(10)의 절단부를 이용하여 일례가 도시되어 있다. 바코드(60)는 분기(16)에 배치되어 있으며, 실험실 제품 이송 요소의 해당 스캐너에 의해 인식 및 식별될 수 있다. 이러한 방식으로, 실험실 제품 이송 요소는 그 위치에 관한 정보를 얻는다. 분기, 처리 트랙, 처리 스테이션 등을 명확하게 식별하는 다수의 이러한 코드가 이송 경로(10) 상에 제공될 수 있다.
다른 가능한 이러한 배향 특징부에는 2D 코드, 유색 마크, 반사 필름, 트랜스폰더 시스템 또는 적외선 송신기가 포함된다. 이러한 배향 특징부를 감지할 수 있는 적당한 센서가 실험실 제품 이송 요소에 통합될 수 있다.
실험실 제품 이송 요소(30)는 디스플레이 유닛을 가질 수 있다. 디스플레이 유닛은 실험실 제품 이송 요소가 취하는 경로, 이송하고 있는 실험실 제품 또는 결함의 존재 여부에 대한 정보를 표시할 수 있다. 또한, 신호 송신기와 수신기 또는 디스플레이 유닛과 기록 유닛을 구비한 실험실 제품 이송 요소(30)는 내부 통신 송신기를 통해 직접적으로, 또는 중앙 프로세서를 경유하여, 서로 정보를 교환할 수도 있다.
실험실 제품 이송 요소(30)의 내부에는 현재의 오류로부터 보호된 영구 데이터 메모리가 제공될 수 있으며, 영구 데이터 메모리에는 이송되는 실험실 제품에 대한 데이터 또는 이동하는 경로에 대한 데이터가 입력될 수 있다.
도 5에 도시된 실험실 제품 이송 요소(30)의 직경은 약 5.5㎝의 높이에서 약 6㎝이다. 바퀴(38)는 실험실 제품 이송 요소(30)로부터 하방향으로 약 1㎜ 돌출되어 있다. 실험실 제품 이송 요소와 그 특징부들은 본 발명의 다른 실시예에서 다른 적당한 치수를 가질 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 실험실 제품 이송 요소(30)는 가열 기구(미도시)를 가질 수도 있다. 가열 기구는 이송시 샘플을 소정의 온도로 유지하거나, 이송시 이송되는 샘플에 대해 소정의 온도 처리를 실시할 수 있다. 이러한 가열 기구에는, 예컨대, 적절한 배열 구조로 제공된 저항 와이어가 포함될 수 있다.
도시된 변형의 본 발명의 실시예에 따른 실험실 이송 시스템은, 예를 들어, 다음과 같이 사용될 수 있다.
고정식 그리퍼 시스템 또는 다른 용기 이송 시스템을 사용하여, 로딩 스테이션에서 실험실 제품 이송 요소(30) 속에 샘플 용기(50)가 삽입된다. 실험실 제품 이송 요소(30)에는 그 신호 수신기를 통해 목표가 규정된다. 또한, 이송 경로(10)에 관한 데이터가 신호 수신기를 통해 수신될 수 있으며, 실험실 제품 이송 요소(30)의 메모리에 저장될 수 있다. 일부 실시예들에서는, 실제 이송 경로(10)의 기하학적 구조가 엔코딩되어 실험실 제품 이송 요소(30)의 메모리에 입력될 수 있다. 실험실 제품 이송 요소(30)의 제어 유닛은, 메모리에 입력된 이송 경로의 기하학적 구조에 대한 데이터를 사용하여 규정된 목표를 확인할 수 있으며, 이 목표까지 이상적인 경로를 독립적으로 확립할 수 있다. 배향 특징부, 예컨대, 바코드(60)의 위치도 메모리에 입력됨으로써, 실험실 제품 이송 요소(30)는 경로를 따라 이동하는 동안 자체 배향할 수 있으며, 필요한 경우, 자신의 현재 위치를 확인하거나 보정할 수 있다.
실험실 제품 이송 요소(30)에 개시 신호가 유도된 후, 실험실 제품 이송 요소(30)는 그 메모리에 확립되어 있는 미리 정해진 경로로 이동한다. 실험실 제품 이송 요소가 방향 전환이 예정된 바코드(60)를 지나면, 원하는 방향으로 방향 전환하기 위해, 스캐너에 의해 기록된 바코드(60)가 신호로서 제어 유닛에 의해 사용된다.
예컨대, 실험실 제품 이송 요소(30)가 방향 전환이 예정된 위치에 도달하면, 구동 모터(36) 중 하나가 정지되거나 감속됨으로써, 대응하는 바퀴(38)가 정지하거나 더 저속으로 회전하게 된다. 이러한 방식으로, 실험실 제품 이송 요소(30)가 곡선을 따라 이동하게 된다.
실험실 로봇이 실험실 제품 이송 요소(30)로부터 이송된 샘플 용기(50)를 제거하도록 적절하게 프로그래밍되어 있는 그 목적지(예를 들어, 언로딩 스테이션)에 실험실 제품 이송 요소(30)가 도달하면, 모터(36)는 정지하게 된다. 샘플 용기(50)를 실험실 제품 이송 요소(30)의 리세스(33)로부터 제거할 때, 이송 경로(10)로부터 실험실 제품 이송 요소(30)가 들어 올려지는 것을 방지하기 위해, 이송 경로(10)의 측면(즉, 측방향) 제한부(12)는 실험실 제품 이송 요소(30)의 견부(35)와 협력하는 내향 돌출부를 가질 수 있다. 이 측방향의 내향 돌출부는, 샘플 용기(50)와 실험실 제품 이송 요소(30)의 리세스(33) 사이에 마찰이 있으면, 실험실 제품 이송 요소(30)가 상방향으로 들어 올려지는 것을 방지할 수 있다.
일부 실시예들에서, 실험실 제품 이송 요소(30)는, 샘플에 대한 물리적, 화학적 또는 생물학적 조사를 실시하기 위해, 처리 또는 조사 스테이션으로 샘플 용기(50)를 운반한다. 광학적 조사의 경우, 실험실 제품 이송 요소(30)는 샘플 용기(50)의 측면에 있는 광원에 도달하게 된다. 광원은 슬릿(32)을 통해 샘플 용기(50)의 하부 영역을 조명할 수 있으며, 샘플로부터 방출되는 광을 그 반대측에 배치된 검출기로 검출할 수 있다. 검출기 또는 검출기와 연관된 전자 장치는 샘플의 흡수 또는 형광 특성을 결정할 수 있다. 슬릿(32)이 적절하게 배열된 광원의 반대측에 정확하게 놓일 수 있도록 하기 위해, 실험실 제품 이송 요소가 적절하게 정렬될 수 있다. 이는 고무 바퀴(38)를 반대 방향으로 회전하도록 구동시킴으로써 구현될 수 있다. 이에 따라, 슬릿(32)이 조사를 위해 해당 광원의 반대측에 배열될 때까지, 실험실 제품 이송 요소(30)는 자신의 축을 중심으로 회전하게 된다. 슬릿(32)은 샘플 용기(50)의 충진 높이를 확립하거나, 샘플 용기(50)(예를 들어, 샘플 튜브)의 하부 영역에 선택적으로 제공되어 이송되는 제품에 대한 정보를 포함하고 있는 바코드를 판독하기 위해 사용될 수도 있다.
실험실 제품 이송 요소(30)는 샘플 용기(50)를 하나 이상의 처리 스테이션으로 운반할 수 있다. 적당한 처리 스테이션에는, 분취(aliquoting) 스테이션, 샘플 용기(50)를 개폐하기 위한 스테이션, 및 광학적 조사 등을 실시하기 위한 스테이션이 포함된다. 실험실 이송 시스템은, 예컨대, 그리퍼 기구(미도시)를 사용하여 실험실 제품 이송 요소(30)로부터 샘플 용기를 능동적 이송 시스템(예를 들어, 컨베이어 벨트)으로 이동시킴으로써, 실험실 제품 이송 요소(30)와 상호 작용하는 능동적 이송 시스템을 포함할 수 있음을 유의하여야 한다.
대안적으로 또는 부가적으로, 실험실 제품 이송 요소가 외부 제어에 의해 제어될 수 있도록, 실험실 제품 이송 요소(30)를 구성할 수도 있다. 이 목적을 위해, 실시간으로 제어 신호를 전기 모터(36)에 의해 사용되는 구동 신호로 변환시키도록 구성된 제어 유닛이 사용될 수 있다. 이러한 방식으로, 자동화된 실험실 처리에 대해 외부로부터 개입할 수 있으며, 실험실 제품 이송 요소(30)를 전환 또는 선별할 수 있다.
예컨대, 무선 프로그램 인터페이스로 실험실 제품 이송 요소(30)의 경로를 완전히 규정할 수도 있다. 실험실 제품 이송 요소(30)의 데이터 메모리에 해당 프로그램이 입력될 수 있다. 프로그램 데이터는 실험실 제품 이송 요소(30)가 그 방향을 전환하기 위해 이송 경로(10)의 측면 제한부(12)에 제공된 어떤 배향 특징부(예를 들면, 바코드(60))를 이용하여야 하는지에 대한 정보를 포함할 수 있다. 이러한 방식으로, 해당 샘플 용기(50)와 실험실 제품 이송 요소(30)의 전체 경로가 확립되어, 실험실 제품 이송 요소(30)에 프로그래밍된다.
실험실 제품 이송 요소(30)에 결함이 있거나 작동할 수 없게 되면, 그 실험실 제품 이송 요소는 사용자에 의해 이송 경로(10)로부터 제거될 수 있으며, 선택적으로, 새로운 실험실 제품 이송 요소(30)로 대체될 수 있다. 이러한 경우에는, 시스템 중단이 유리하게 단축되며 국소화된다. 또한, 개입이 불가능한 경우에도, 시스템은 차단되지 않는다. 다른 실험실 제품 이송 요소(30)는 작동할 수 없는 실험실 제품 이송 요소(30)의 주위에서 이동할 수 있다. 다른 실험실 제품 이송 요소(30)는, 중앙 프로세서로부터의 해당 제어 신호에 의해, 또는 다른 이러한 요소(30)들과 통신하도록 된 개별 실험실 제품 이송 요소(30)의 프로그래밍을 통해, 자극받을 수 있다. 예를 들면, 실험실 제품 이송 요소(30)는, 결함이 있거나 정지한 실험실 제품 이송 요소(30)의 존재를 검출할 수 있는 대응하는 센서를 가질 수 있으며, 내부 제어 프로세서의 프로그래밍을 통해 그 주위에서 이동할 수 있다.
실험실 제품 이송 요소가 이송 경로 상에 있을 때, 개별 실험실 제품 이송 요소(30)는 광신호 송신기 및 수신기를 통해 서로 통신할 수도 있다. 이러한 통신은 직접적으로 이루어질 수 있으며, 실험실 이송 시스템의 중앙에 제공된 통신 사이트를 통해 실시될 필요가 없다. 이러한 방식으로, 특히 민감한 샘플을 구비한 실험실 제품 이송 요소는 다른 실험실 제품 이송 요소에 대해 자신이 우선권을 갖고 있음을 알릴 수 있다.
실험실 제품 이송 요소(30)를 이동시키기 위해 필요한 에너지는 전도체(14)에 인가되는 고주파 전압에 의해 발생된 전자기장으로부터 유도 코일(40)을 통해 얻을 수 있다. 실험실 제품 이송 요소(30)가 전도체(14)를 정밀하게 추종할 필요는 없다. 바퀴(38)를 구동시키는 구동 모터(36)를 구동시키기 위해 전자기장으로부터 충분한 에너지가 픽업될 수 있도록, 충분한 기간 동안만 상호 작용하면 된다. 이것이 불가능한 경우, 실험실 제품 이송 요소(30)는, 전도체(14)의 전자기장이 충분하지 않은 이송 경로(10)의 개소에 구동 모터(36)에 전력을 공급하는 에너지 축적기(44)를 가질 수 있다. 한편, 실험실 제품 이송 요소(30)가 전도체(14)에 가깝게 이동할 수 있는 직선 구역에서는, 전자기장으로부터의 과다한 에너지가 에너지 축적기(44)를 충전하기 위해 활용될 수 있다.
본 발명의 다른 실시예들은 실험실 제품 이송 요소(30)의 하단에 감광 요소를 가질 수 있다. 감광 요소는 이송 경로(10) 상에 배치된 광 밴드에 의해 조명될 수 있다. 감광 요소는 전기적 구동력을 제공하기 위해 사용될 수 있다.
실험실 제품 이송 요소(30)가 에너지 축적기(44)로부터 자신의 구동력을 완전히 얻을 수도 있다. 에너지 축적기(44)는 처리 스테이션에 있을 수 있는 해당 충전 스테이션에서 충전될 수 있다.
도 7a 및 도 7b는 실험실 제품 이송 요소(730)의 다른 실시예를 도시하고 있다. 실험실 제품 이송 요소(730)는 실험실 제품 이송 요소(30)의 특징부를 포함할 수 있다. 실험실 제품 이송 요소(730)는 샘플 또는 실험실 제품을 수용하고 있는 샘플 용기(50)가 삽입될 수 있는 샘플 홀더(733)를 포함한다. 샘플 홀더(733)는 다양한 방식으로 구성될 수 있다. 일부 실시예들에서는, 도 25a 내지 도 25e의 샘플 홀더(2500)와 같은 샘플 홀더가 이용될 수 있다. 샘플 홀더(733)는 실험실 제품 이송 요소(730)의 본체 구조를 형성할 수 있는 하나 이상의 섀시 요소(720)와 커플링될 수 있다. 실시예들은 하나 이상의 신호의 함수로서 구동 신호를 발생시키도록 구성된 제어 유닛(740)을 포함할 수 있다. 이 경우에서는 전원 보드와 커플링된 하나 이상의 배터리인 하나 이상의 에너지원(744)이 이 경우에서는 2개의 DC 모터인 하나 이상의 구동 기구(미도시)에 구동력을 제공한다. 실험실 제품 이송 요소(730)가 이송 경로 배열 구조체 또는 다른 실험실 이송 시스템의 이송 경로 또는 표면 상에서 독립적으로 이동할 수 있도록, 이 경우에서는 바퀴인 이동 기구(738)가 구동 기구(미도시)와 커플링될 수 있다.
실험실 제품 이송 요소(730)는 제어 유닛(740)과 통신할 수 있는 다수의 센서를 포함할 수도 있다. 예를 들어, 실시예들은 실험실 이송 시스템의 표면 상의 라인을 검출하는 데 도움이 되도록 구성될 수 있는 라인 추종 센서(742)를 포함할 수 있다. 일부 실시예들은 이송 경로 배열 구조체 또는 실험실 이송 시스템에서 다른 실험실 제품 이송 요소(730)나 다른 물체를 검출하여 피하는 데 도움이 되도록 구성될 수 있는 충돌 센서(737)를 포함할 수도 있다. 일부 경우들에서, 충돌 센서(737)는 거리 정보를 제공할 수도 있다. 일부 실험실 제품 이송 요소(730)는 무선 주파수 모듈(750)과 같이 제어 신호를 수신하는 하나 이상의 다른 신호 수신기를 포함할 수도 있으며, 무선 주파수 모듈(750)은 방향 정보를 제공하기 위해 제어 유닛(740)과 통신할 수 있다. 실시예들은 제어 유닛(740)과 통신할 수 있는 RFID 리더기(미도시) 및/또는 근거리 통신 기구(미도시)를 포함할 수도 있다. 일부 실시예들에서, RFID 리더기는 실험실 제품과 연관된 정보를 판독할 수 있으며; 일부 경우들에서, RFID 리더기는 실험실 이송 시스템을 따라 다른 기능적 지점으로부터 정보를 판독할 수 있다. 근거리 통신 기구는 실험실 제품 이송 요소(730)의 운동을 지시하기 위해 활용될 수도 있는 정보를 수신 및/또는 송신할 수 있다.
하향력 저항
일부 실시예들은, 하나 이상의 샘플 용기가 용기 이송 시스템(예를 들어, 그리퍼)에 의해 실험실 제품 이송 요소에 대해 삽입되고 제거될 때, 실험실 제품 이송 요소에 인가될 수 있는 압력의 영향을 완화하도록 구성된 방법, 시스템 및/또는 기구를 포함할 수 있다. 자동화된 프로세스에서는, 예컨대, 실험실 제품 이송 요소만의 중량 이외에, 실험실 제품 이송 요소(30 또는 730)와 같은 실험실 제품 이송 요소에 힘이 인가되는 여러 가지 상황들이 있을 수 있다. 예컨대, 로봇이 실험실 제품 이송 요소에 실험실 제품을 로딩하는 로딩 스테이션에서 이러한 힘이 발생할 수 있다. 실험실 제품(예를 들어, 샘플 용기)은 실험실 제품 이송 요소 내에 정확하게 안착되어야 하고, 실험실 제품(예를 들어, 샘플 용기)의 하단이 샘플 홀더 내에서 약간 다를 수 있기 때문에, 실험실 제품(예를 들어, 샘플 용기)이 실험실 제품 이송 요소의 샘플 홀더 부분의 하단과 접촉할 때, 여러 가지 양태의 실험실 제품 이송 요소에 부하가 가해질 수 있다. 실험실 제품에 대하여 캡을 다시 덮는 처리 과정 중에 부하 상황이 발생할 수도 있다. 실험실 제품 이송 요소를 보호할 수 있는 샘플 홀더의 양태들이 있지만, 샘플 용기에 대해 캡을 밀어 덮는 순간에, 샘플 용기를 유지하는 실험실 제품 이송 요소에 대해 어떤 최대의 힘이 인가된다.
다른 잠재적인 문제는 (예를 들면, 청소 또는 유지 보수 후) 이송 경로 배열 구조체에 대한 실험실 제품 이송 요소의 낙하에 관한 것이다. 수 센티미터의 높이에서의 낙하는 상당한 최대의 힘을 생성하기에 충분할 수 있다. 본 발명의 실시예는 실험실 제품 이송 요소의 수명에 영향을 미치지 않고 상술한 힘을 견딜 수 있는 방식으로 실험실 제품 이송 요소를 설계하는 해법을 제공한다.
일부 실시예들은 모터 또는 구동 샤프트와 같은 구동 기구에 직접 장착되는 바퀴와 같은 하나 이상의 이동 기구를 갖지 않는 실험실 제품 이송 요소를 포함할 수 있다. 이는 작은 이동력만을 필요로 할 수 있는 일부 실시예들에 대해 적용할 수 있는 더 작은 구동 기구 부품을 허용할 수 있다. 일부 실시예들은 파괴적인 반경 방향의 힘으로부터 모터 샤프트를 보호하는 설계를 포함할 수 있다. 일부 실시예들은, 모터 구동 샤프트에 응력을 가하지 않고 섀시로부터 표면으로 부하력을 직접 방향 전환하기 위해, 바퀴의 마운팅으로서 보강 기구 또는 구조를 포함할 수 있다. 이러한 추가적인 요소는 섀시 또는 섀시의 일부 또는 섀시에 직접 연결된 보강 축일 수 있다.
일부 실시예들에서, 모터 구동 샤프트는 외부 베어링에 의해 보강될 수 있다. 일부 경우들에서, 기성(off-the-shelf) 모터일 수 있는 브러시리스 기어 모터가 활용될 수 있다. 하나 이상의 베어링 요소가 바퀴와 같은 이동 기구에 통합될 수 있다. 나사 또는 플랜지와 같은 다른 연결 요소가 아닌, 이동 기구의 면 위에서 상부의 힘이 흡수될 수 있다. 일부 경우들에서, 기어 축으로의 힘을 최소화하기 위해 피니언 및/또는 내부 톱니를 통해 바퀴와 기어 축 사이에서 토크가 전달될 수 있다. 베어링의 피벗 포인트에서와 같이, 일부 경우들에서, 베어링의 중심에서 토크 전달이 이루어질 수 있다. 또한, 베어링에서의 유격은 구동 샤프트에 대해 반경 방향의 힘을 인가하지 않을 수 있다.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 보강 기구(800)의 일례를 도시하고 있다. 보강 기구(800)는 본 발명의 실시예에 따른 실험실 제품 이송 요소에 존재할 수 있는 섀시(801)를 포함한다. 섀시(801)는 플랜지 구조(802)를 포함할 수 있다. 플랜지 구조(802)는 구동 기구의 플랜지 구조(802)에 상당할 수 있다. 플랜지 구조(802)는, 바퀴와 같은 이동 기구(838)가 배치될 수 있는 베어링(803)(예를 들면, 볼 베어링)에 커플링될 수 있다. 이 실시예에서, 베어링(803)은 플랜지 구조(802)에 대한 외부 베어링이 될 수 있다. 이러한 구성은 섀시(801)에 인가되는 하방향의 부하력이 구동 샤프트(804)에 응력을 가하지 않고 섀시(801)와 바퀴(838)를 통해 이송 경로 또는 표면으로 방향 전환하도록 보장할 수 있다. 구동 샤프트(804)가 섀시(801)와 접촉하지 않고 바퀴(838)에 연결되도록, 구동 기구(836)(예를 들어, 전기 모터)가 섀시(801)에 직접 장착될 수 있다.
도 9a 및 도 9b는 본 발명의 실시예에 따른 하향력 저항에 활용될 수 있는 보강 기구(900)의 다른 예를 도시하고 있다. 보강 기구(900)는, 섀시(901), 플랜지 구조(902), 구동 기구(936), 구동 샤프트(904), 이동 기구(938) 및 외부 베어링(903)을 포함하여, 도 8에 도시된 보강 기구(800)와 유사한 일부 요소들을 포함하고 있다. 보강 기구(900)는, 바퀴(938)의 일부인, 이 경우에서는 O링인, 활주면(907)도 포함한다. 또한, 보강 기구(900)는 구동 샤프트(904)를 둘러싼 연결 요소(905)를 포함하고 있다.
보강 기구(900)는 보강 기구(800)보다 장점을 제공할 수 있다. 이 실시예에서는, 바퀴(938)와 구동 샤프트(904) 사이의 연결이 간단한 플러그-인 연결이 아니다. 오히려, 바퀴(938)는, 성형(star-shaped) 연결 요소("톱니 구조")(905)를 통해 바퀴(938)와 기계적으로 커플링되어 구동 샤프트(904)에 연결되는 중앙 성형 리세스를 구비한 폐쇄형 캡(906)을 포함하고 있다. 이는 바퀴(938)와 구동 샤프트(904)의 조립을 단순화할 수 있으며, 구동 샤프트(904)로 전달되는 토크를 최소화할 수 있다.
보강 요소의 일부 실시예들은 내부 베어링 요소를 구비한 섀시 요소를 포함할 수도 있다. 도 10a 및 도 10b는 각각 본 발명의 실시예에 따른 보강 기구(1000)의 정단면도와 사시 정단면도를 도시하고 있다. 이 실시예는 보강 기구(800, 900)와 같은 외부 베어링을 구비한 실시예와 유사하다. 그러나, 이 예에서는, 베어링(1003)이 보강 섀시 요소(1001)의 내측에 장착되며, 베어링(1003)이 플랜지 구조(1002)에 의해 바퀴(1038)의 외측 부분으로부터 분리되어 있다. 다른 연결이 활용될 수도 있지만, 간단한 플러그-인 연결에 의해 바퀴(1038)가 섀시(1001) 및 베어링(1003) 배열 구조와 다시 조립된다. 반대측으로부터 구동 모터(1036)가 섀시 요소(1001)에 장착되고, 구동 샤프트(1004)는 섀시 요소(1001)와 다시 접촉하지 않는다. 구동 샤프트(1004)에 대한 바퀴(1038)의 조립을 개선하기 위해, 외부 베어링을 구비한 실시예와 마찬가지로, 구동 샤프트(1004)에 연결 요소(1005)가 적용되어 있다. 보강 기구(1000)는 바퀴(1038)에 커플링된 활주면(예를 들어, O링)(1007)도 포함하고 있다.
일부 실시예들에서, 바퀴(838, 938 및/또는 1038)와 같은 이동 기구는 하나 이상의 부품을 포함할 수 있다. 일부 경우들에서는, 바퀴의 톱니 구조는 (언더컷 없는) 용이한 생산을 가능하게 하고, 바퀴에서의 O링 미끄러짐을 저감할 수 있다. 이러한 톱니 구조는 연소 요소(905, 1005)와 같은 연결 요소에 커플링될 수 있다. 베어링(803, 903 및/또는 1003)과 같은 베어링은 완전히 수납될 수 있으며, 이는 베어링에 대한 보호를 제공할 수 있다.
보강 기구의 일부 실시예들은 하향력 보강을 제공할 수 있는 안정화된 구동 샤프트의 구성을 포함할 수 있다. 도 11a, 도 11b 및 도 12는 본 발명의 다른 실시예에 따른 보강 기구(1100)를 포함하는 조립체의 일례의 여러 가지 사시도를 도시하고 있다. 도 11a는 정면 사시도를 도시하고 있으며, 도 11b는 조립체의 배면 사시도를 도시하고 있다. 도 12는 제 2 보강축을 중심으로 한 도 11a 및 도 11b에 나타낸 조립체의 단면도를 도시하고 있다. 이 실시예에서는, 구동 샤프트(1104)보다 더 큰 직경을 가질 수 있는 제 2 보강축(1110)을 통해 이동 기구(1138)에 구동 기구(즉, 구동 모터(1136))가 간접적으로 커플링되어 있다. 보강축(1110)은 베어링(1103)을 통해 이송체 섀시(1101)에 장착될 수 있다(그리고, 일부 경우들에서는, 안정성을 이유로 다른 베어링(1113)에 의해 타단부가 지지될 수 있다). 구동 샤프트(1104)는 O링 및/또는 구동 풀리(1111, 1112)에 의해 보강축(1110)에 평행하게 커플링될 수 있다. 섀시(1101)에 대해 무거운 부하가 하방향으로 인가되면, 하방력은 섀시(1101)와 보강축(1110)을 통해 바퀴(1138)를 거쳐 이송 표면(예를 들면, 이송 경로의 표면)으로 유리하게 전달될 수 있음으로써, 구동 샤프트(1104)와 구동 기구(1136)를 손상으로부터 보호할 수 있다.
보강 기구를 사용하는 본 발명의 실시예는 다른 특징부를 활용할 수 있다. 예를 들어, 보강 기구를 활용하는 일부 실시예들은 상부의 힘을 직접 견디는 브러시리스 모터 및/또는 기어 축을 포함할 수 있다. 일부 실시예들은 볼 베어링을 사용할 수도 있으며, 상술한 내부 및/또는 외부 베어링 이외에 추가적인 베어링을 사용하지 않을 수 있다. 또한, 일부 실시예들에서, 케이블 및 커넥터를 사용하지 않고, 인쇄 회로 기판에 직접 조립하기 위해 브러시리스 모터와 같은 모터의 대칭적인 위치 결정이 이용될 수 있다. 또 다른 실시예에서, 나사와 같은 요소를 연결하지 않고, 바퀴의 면 위에서 상부의 힘이 흡수될 수 있다.
또한, 하향력 저항을 위해 활용될 수 있는 일부 실시예들은 이송 경로 배열 구조체 상의 기능적 지점에 탄성 세그먼트를 포함할 수 있다. 실험실 제품 이송 요소에 인가되는 부하가 실험실 제품 이송 요소의 구동 샤프트가 부담할 수 있는 부하보다 큰 경우, 실험실 제품 이송 요소 섀시의 하단이 미리 정해진 "견고한" 부분에 안착되어 더 큰 부하를 담당할 때까지, 실험실 제품 이송 요소의 바퀴 아래의 표면이 길을 내주도록(concede), 실험실 제품 이송 요소와 이송 경로 배열 구조체의 표면이 설계될 수 있다. 이러한 형태의 하향력 저항에 대한 방법, 시스템 및/또는 기구는 도 8, 도 9, 도 10 및 도 11에 도시된 바와 같은 보강 기구와 조합될 수 있으나, 기존의 구동 샤프트에 대한 바퀴의 전통적인 직접 장착을 허용할 수도 있다.
이송 경로 배열 구조체의 세그먼트의 탄력성은 다른 방식으로 실현될 수 있다. 일부 경우들에서, 탄성 물질(예를 들면, 압축가능한 발포재)이 활용될 수 있다. 탄성 물질은 무부하 상태로 이동하는 실험실 제품 이송 요소에 대해 안정성을 제공할 수 있다. 다른 경우들에서, 바퀴 아래의 섹션을 구성하는 얇은 물질 또는 심지어 조인트를 구비한 절단부 및/또는 섹션들은 길을 내주기에 충분할 정도로 부드럽다.
본 발명의 일부 실시예들은 스프링 부하식 샘플 홀더 메커니즘을 포함할 수도 있다. 이 실시예에서는, 실험실 제품 이송 요소의 하우징이 샘플 홀더에 연결될 수 있다. 이러한 조합은 실험실 제품 이송 요소의 모터에 대해 스프링 부하를 인가할 수 있다. 상부로부터 부하가 인가되는 경우, 이송 경로 배열 구조체의 표면 상의 정해진 접촉점에 도달할 때까지, 구조 전체가 하방으로 힘을 받을 수 있다.
일부 실시예들에서, 스프링 부하식 모터 또는 기구가 하향력 저항 기구로서 제공될 수도 있다. 모터가 스프링 부하식일 수 있는데, 이는 모터가 섀시에 대해 이동할 수 있다는 것을 의미한다. 상부로부터 부하가 인가되는 경우, 실험실 제품 이송 요소의 섀시 또는 하단이 이송 경로 배열 구조체에 접촉할 때까지, 모터는 하우징 속으로 "내려앉는다".
미리 정해진 이동 프로파일
일부 실시예들은 미리 정해진 이동 프로파일을 기초로 실험실 제품 이송 요소의 이동을 제어하기 위한 방법, 시스템 및/또는 기구를 포함할 수 있다. 이러한 실시예는 실험실 제품 이송 요소가 주요 루트와는 다를 수 있는 이동을 실시하도록 하는 방법을 포함한다. 본 발명의 이러한 실시예는 이송 경로 상의 라인만을 추종할 수 있는 실험실 제품 이송 요소에게는 일상적일 수 있는 불요성(不撓性)을 극복할 수 있다.
미리 정해진 이동 프로파일을 포함하는 일부 실시예들은 라인 추종 센서(742)와 같은 라인 추종 기술을 활용할 수 있는 실험실 제품 이송 요소(30 및/또는 730)와 같은 실험실 제품 이송 요소를 활용할 수 있다. 실시예들은, 실험실 제품 이송 요소의 메모리에 저장될 수 있으며, 일시적으로 라인을 가이드로 이용하지 않고 및/또는 미세 조정 이동하기 위해 라인을 이용하는, 미리 정해진 동작의 사용을 포함할 수 있다. 실험실 제품 이송 요소의 엔코더는 동작 제어기에 피드백을 제공하기 위해 구동 기구로부터의 신호를 제공할 수 있다.
실시예들은 다양한 기능을 제공하는 미리 정해진 이동 프로파일을 포함할 수 있다. 예를 들어, 미리 정해진 이동 프로파일은 실험실 제품 이송 요소가 일시적으로 레인 또는 라인을 떠나 다른 가능한 경로 또는 이동을 추종하도록 허용할 수 있다. 미리 정해진 이동 프로파일은 하나 이상의 속도, 가속도, 거리 및/또는 방향에 기초한 정보를 포함할 수 있다. 어떤 경우들에서는, 미리 정해진 이동 프로파일은 물리적인 레인을 필요로 하지 않고 이동을 정지 및/또는 중단하지 않고 실험실 제품 이송 요소가 평행한 라인들 사이로 전환하도록 허용할 수 있다. 다른 예에서, 미리 정해진 이동 프로파일은, 대기 행렬(queue)의 끝이 아니라 기능적 지점에 가까운 대기 행렬에 진입하는 것과 같은, 큐 점핑 동작을 실시하도록 허용할 수 있다. 이는 STAT(짧은 전환 시간) 샘플에 특히 적용가능하다. 미리 정해진 이동 프로파일은, 많은 다른 선입선출식(FIFO) 대기 행렬에서와 같이, 도착 시간에 의해서만 우선권이 정렬되지 않는 대기 행렬을 구축하기 위해 활용될 수도 있다.
일부 경우들에서, 미리 정해진 이동 프로파일은 실험실 제품 이송 요소가 고장난 실험실 제품 이송 요소를 지나치거나 느리게 이동하는 실험실 제품 이송 요소를 추월할 수 있도록 활용될 수 있다. 도 13a 내지 도 13g는 이러한 예를 제공하고 있다. 도 13a에서, 제 1 실험실 제품 이송 요소(730)는 라인(1310)을 추종하며 충돌 센서(들)(737)을 활용하고 있다. 제 1 실험실 제품 이송 요소(730)의 전방에 제 2 실험 제품 이송 요소(1330)가 있을 수 있다. 도 13b에서, 제 1 실험실 제품 이송 요소(730)는 충돌 센서(들)(737)로 제 2 실험실 제품 이송 요소(1330)를 검출한다. 충돌 센서는 제 2 실험실 제품 이송 요소(1330)가 이동하지 않고 있는지, 고장났는지 또는 제 1 실험실 제품 이송 요소(730)보다 느린 속도로 가고 있는지를 결정할 수도 있다. 미리 정해진 이동 프로파일을 이용하여, 제 1 실험실 제품 이송 요소(730)는 라인(1310)을 떠날 수 있으며, 미리 정해진 이동 프로파일이 제공하는 지시를 추종할 수 있다. 미리 정해진 이동 프로파일은 반원, 원호 및 다른 형상을 포함할 수 있다.
도 13c 내지 도 13f는 제 1 실험실 제품 이송 요소가 원호 형태의 미리 정해진 이동 프로파일을 사용하여 제 2 실험실 제품 이송 요소(1330)의 주위로 이동하고 있을 때의 제 1 실험실 제품 이송 요소(730)를 도시하고 있다. 도 13g에 도시된 바와 같이, 제 1 실험실 제품 이송 요소(730)가 라인(1310)으로 복귀하면, 제 1 실험실 제품 이송 요소는 충돌 센서(들)(737)와 함께 라인 추종 센서(들)를 이용하여 라인(1310)을 계속 추종할 수 있다. 미리 정해진 이동 프로파일은 레인이나 라인없이 실시될 수도 있으나, 부드러운 이동을 위한 (라인 추종과 미리 정해진 이동을 조합하는) 미세 조정으로서 레인이나 라인을 사용하는 것이 유리할 수 있다.
일부 실시예들에서, 미리 정해진 이동 프로파일은, 실험실 제품 이송 요소가 그 경로 상에 90°만곡부와 같은 만곡부가 있는지를 결정할 때, 활용될 수 있다. 실험실 제품 이송 요소가 그 경로 상에 만곡부가 존재하는지를 인지할 수 있도록 하기 위해, 근거리 통신 기술 및/또는 RFID 태그가 활용될 수 있다. 도 14는 만곡부를 탐색하기 위해 미리 정해진 이동 프로파일을 활용하는 예를 도시하고 있다. 통상적으로, 실험실 제품 이송 요소(730)가 만곡부(1440)를 통과한다는 것을 인지하지 못하면, 실험실 제품 이송 요소는 직선 세그먼트를 이동하려고 시도할 것이다. 라인 추종 센서(742)는 상이한 반사를 검출할 수 있으며, 실험실 제품 이송 요소(730)는 보정 회전 운동을 실시한다. 이는 경로(1430)로 표시되어 있다. 다음 직선 세그먼트에 도달할 때까지, 이러한 시퀀스가 반복된다. 데이터 교환 속도가 높으면, 더 많은 교정 동작이 이루어질 수 있으며, 더 부드럽게 이동하게 된다.
일부 실시예들에서, 실험실 제품 이송 요소(730)의 원활한 회전 동작을 생성하기 위하여, 미리 정해진 이동 프로파일이 대신 활용될 수 있다. 생성될 수 있는 경로의 일례가 경로(1435)로서 도시되어 있다. 미리 정해진 이동 프로파일은, 내측 바퀴를 감속하면서 외측 바퀴를 소정의 속도로 가속하라는 지시를 제공함으로써, 실험실 제품 이송 요소(730)에 대해 이러한 이동을 안내할 수 있다. 만곡부 반경과 바퀴의 직경을 알면, 실험실 제품 이송 요소(730)는 모터 엔코더 신호를 이용하여 라인을 추종하지 않고 선회를 실시할 수 있다. 일부 경우들에서, 미끄러짐 효과나 작은 바퀴 직경의 차이를 보상하기 위해, 라인 추종 센서(742)를 이용하여 미리 정해진 운동을 조정할 수 있다. 실험실 제품 이송 요소(730)가 미리 정해진 (저장된) 궤도를 추종하는 경우, 직선 트랙에서와 동일한 데이터 교환 빈도로 이동을 미세 조정하기 위해, 라인 추종 센서(742)가 이용될 수 있다. 직선 레인을 떠나거나 직선 레인에 합류될 때, 이동 속도의 증가는 처리량에 미치는 영향을 최소화하는 데 도움이 될 수 있다.
미리 정해진 이동 프로파일이 다른 이유로 사용될 수도 있다. 실험실 제품 이송 요소가 U턴을 실시하기 위해, 미리 정해진 이동 프로파일이 활용될 수 있다. 이는 반대 이동 방향으로의 레인이나 라인 사이의 전환을 포함할 수 있다. 스플라인 형상의 궤도와 같은 정교한 궤도가 미리 정해진 이동 프로파일에 의해 규정될 수 있다. 예를 들어, 미리 정해진 이동 프로파일은 고속 레인이나 섹션으로의 및/또는 고속 레인이나 섹션으로부터의 고속 램프에 활용될 수 있다. 미리 정해진 이동 프로파일은, 실험실 제품 이송 요소가 떠나기 전에 180°이동하여야 하는 작은 한 지점의 막다른 길, 주차장을 진입하고 진출할 때와 같이, 실험실 제품 이송 요소가 이송 시스템의 특정 부분에 진입 또는 진출하기 위한 이동 방향을 제공하기 위해 활용될 수도 있다.
미리 정해진 이동 프로파일은 충돌 센서와 함께 활용될 수도 있다. 예를 들어, 충돌 센서는 의외의 장애물에 대응하기 위해 미리 정해진 이동 프로파일에 기초하여 실험실 제품 이송 요소가 이동하는 동안 활성 상태로 유지될 수 있다. 미리 정해진 이동 프로파일은 모터 엔코더만으로 이동을 제어함으로써 발생할 수 있는 부정확성을 보상하기 위해 라인으로 실험실 제품 이송 요소를 다시 안내할 수 있다.
자가 진단
일부 실시예들은 자가 진단을 위해 구성된 방법, 기구 및/또는 시스템을 포함할 수 있다. 예를 들어, 실험실 제품 이송 요소(30 및/또는 730)와 같은 실험실 제품 이송 요소는 실험실 제품 이송 요소 자체의 다양한 양태를 자가 진단하기 위해 그 센서들 또는 다른 부품들 중 하나 이상을 활용할 수 있다. 일부 경우들에서, 실험실 제품 이송 요소는, 실험실 제품 이송 요소가 작동될 수 있는 이송 경로 배열 구조체와 같은 시스템 또는 샘플 튜브와 같은 실험실 제품의 문제를 결정하기 위해 활용될 수도 있다.
이송 경로 배열 구조체나 샘플 이송 시스템과 같은 시스템은 최대의 신뢰성과 가동 시간을 가질 필요가 있을 수 있다. 고장을 완벽하게 회피할 수 없기 때문에, 사용자 또는 시스템 또는 시스템의 요소에 대해 가능성이 있는 문제점을 알리거나, 문제점의 잠재적인 원인을 제거하는 방법에 대한 조언을 제공하는 데, 자가 진단을 제공하는 일부 실시예가 도움이 될 수 있다. 다른 실시예들은 문제점이나 처리 중단을 초래하기 전에 오류를 검출하는 방법, 기구 및/또는 시스템을 제공한다. 실시예들은 너무 비용이 비싸거나 추가적인 센서를 필요로 하거나 진단 기능을 전혀 제공할 수 없는 일부 해법의 문제점을 극복할 수 있다. 진단 기능이 누락되면, 특히, 접근이 용이하지 않은 영역에서 검사가 등한시될 수 있기 때문에, 시스템 중단으로 흔히 이어질 수 있다.
일부 실시예들은, 실험실 제품 이송 요소의 이동과 라인 추종을 위해 이미 제공되어 있을 수 있는 실험실 제품 이송 요소 또는 시스템의 센서 및/또는 다른 요소만을 활용할 수 있는 방법, 기구 및/또는 시스템을 제공할 수 있다. 예를 들어, 실험실 제품 이송 요소는 소정 영역에서 라인 추종 센서 및/또는 충돌 센서의 기능을 점검하기 위해 초기화 루틴을 수행하여 자가 진단을 실시할 수 있다. 일부 경우들에서, 실험실은 하나 이상의 충전 지점에서 자가 진단 작업을 실시할 수 있다. 실험실 제품 이송 요소는 모든 라인 추종 센서가 백색 및 흑색 영역 위를 지나는 360°회전을 실시할 수 있다. 센서들 중 하나 이상에 결함이 있거나 매우 더러운 경우, 센서가 흑색 영역에서 백색 영역으로 또는 그 역으로 이동할 때 신호 변화를 전혀 나타내지 않을 수 있다. 이러한 정보는 시스템의 서로 다른 통신 기구를 통해 사용자에게 송신될 수 있다. 하나 이상의 센서가 부분적으로 더러워질 수 있는 경우, 센서로부터의 신호가 저감되거나 및/또는 불분명한 신호 변화를 제공할 수 있다. 일부 실시예들에서, 충분한 신호 변화가 남는 경우, 센서의 오염이나 다른 문제점을 보상하기 위해 센서의 보정이 실시될 수 있다. 일부 경우들에서, 사용자가 실험실 제품 이송 요소에 대해 접근하여 실험실 제품 이송 요소를 세척하거나 및/또는, 그렇지 않으면, 수리할 수 있는 사용자 인터페이스 위치로 실험실 제품 이송 요소를 이동할 수 있다. 일부 경우들에서, 실험실 제품 이송 요소 또는 시스템은 더럽거나 결함이 있는 실험실 제품 이송 요소의 위치를 사용자에게 알리는 신호를 송신할 수 있다. 이 신호는 하나 이상의 센서를 세척하거나 수리하여야 한다는 필요성에 대한 정보를 포함할 수 있다.
일부 실시예들은 이송 경로 배열 구조체와 같은 시스템 내의 레인, 표면 또는 다른 위치들 상의 의외의 간극, 변형 또는 다른 문제점을 인식하기 위해 실험실 제품 이송 요소의 센서를 활용할 수 있다. 중앙 제어기 또는 사용자에게 그 위치를 다시 제공하는 정보가 보고될 수 있다. 여러 실험실 제품 이송 요소가 동일한 이상을 검출하는 경우, 사용자는 보고된 트랙의 섹션을 제어하라는 통지를 받을 수 있다. 단일의 실험실 제품 이송 요소가 이상을 발견하는 경우, 사용자는 특정 실험실 제품 이송 요소를 제어하라는 정보를 얻을 수 있다.
도 15a 내지 도 15c는 실험실 제품 이송 요소 자체 또는 실험실 제품 이송 요소가 이동할 수 있는 표면의 문제점을 인식하기 위해 실험실 제품 이송 요소(730)의 라인 추종 센서(742)가 활용될 수 있는 방법의 예를 제공하고 있다. 도 15a는 다수의 라인 추종 센서(742)를 구비한 실험실 제품 이송 요소(730)의 하단면을 도시하고 있다. 실험실 제품 이송 요소(730)는 이하의 방식들을 포함하여 다양한 방식으로 비정상적인 센서 신호를 인식할 수 있다. 도 15b에서, 라인 추종 센서(742-a, 742-b 및 742-c)는 좌측에서 우측으로 50%-0%-50% 반사되는 정상적인 신호 상태를 검출한다(이 예에서는, 2개의 외측 센서(742-a, 742-b)들이 추가되었을 때 100% 신호를 가질 수 있다). 도 15c는 일시적인 20%-0%-50% 비율이 레인의 좌측 가장자리에서의 변형(1550)을 표시할 수 있는 예를 나타내고 있다. 다른 비율은 실험실 제품 이송 요소의 표면의 다른 문제점을 반영할 수 있다. 예를 들어, 소정 기간 동안 외측 센서(742-a, 742-c)들 간의 비율이 다르면, 이는 라인 추종 센서들 중 하나의 라인 추종 센서 자체의 문제점을 반영할 수 있다.
실험실 제품 이송 요소의 자가 진단은 실험실 제품 이송 요소의 구동 기구 및/또는 이동 기구와 같은 기구의 다른 양태를 활용할 수 있다. 예를 들어, 하나 이상의 구동 기구 엔코더 신호와 라인 추종 센서 신호를 비교하면, 이동 기구의 마모를 발견할 수 있다. 바퀴와 같은 이동 기구의 서로 다른 직경은 알려진 직선 트랙 세그먼트에서 서로 다른 구동 기구 속도를 이용할 수 있다. 차이가 한정할 수 있는 임계값에 도달하는 경우, 사용자는 이동 기구를 교환하라는 통지를 받을 수 있다. 일부 경우들에서, 구동 기구는 이동 기구에서 발견된 마모에 적합한 속도로 변경될 수 있다.
마찬가지로, 실험실 제품 이송 요소는 잘 알려진 거리를 따라 이동하며, 구동 기구 엔코더 단계를 카운트할 수 있다. 마모된 이동 기구는 외경을 더 작게함으로써, 거리당 엔코더 단계가 더 많아지게 할 수 있다. 엔코더 단계가 한정할 수 있는 임계값을 초과하는 경우, 사용자는 마모와 이동 기구를 교환할 필요성에 대해 다시 통지받게 될 수 있다. 일부 경우들에서, 구동 기구는 이동 기구의 마모를 보상할 수 있다.
일부 실시예들은 이송 경로 배열 구조체의 표면 또는 실험실 제품 이송 요소의 점착도 측정 또는 다른 기능 측정을 제공하기 위해 구동 기구 전류 또는 전력 사용량을 측정하거나, 그렇지 않으면, 결정할 수 있다. 예를 들어, 넘친 혈청 및/또는 혈액은 실험실 제품 이송 요소를 이동시키기 위해 필요한 구동 기구의 힘을 증대시키는 일종의 "끈적한" 표면을 생성할 수 있다. 구동 기구에 전력을 공급하기 위해 사용되는 전류 또는 전력 소비량의 측정된 변화가 이송 경로 배열 구조체의 하나 이상의 표면의 그러한 잠재적인 문제점을 결정하기 위해 활용될 수 있다.
자가 진단 실시예는 이송 경로 또는 실험실 제품 이송 요소의 문제점에 대한 실시간 피드백을 제공할 수 있다. 그 결과, 오염이나 다른 문제점을 최소한으로 저감할 수 있다.
강제 제거( kidnapping ) 검출
일부 실시예들은 샘플 용기(50)와 같은 실험실 제품 및/또는 실험실 제품 이송 요소(30 및/또는 730)와 같은 실험실 제품 이송 요소의 강제 제거 또는 의외의 제거를 검출하기 위한 방법, 시스템 및/또는 기구를 포함할 수 있다. 또한, 원심 분리된 튜브의 의외의 제거 또는 진동은 이후의 처리 단계에서 오작동을 유발할 수 있으므로, 강제 제거 검출은 이러한 오작동을 방지할 수 있다. 본 발명의 일부 실시예들은 불법적인 사용자의 개입 및/또는 예측가능한 오용에 의해 유발되는 자동화된 실험실 환경에서의 불일치 또는 처리 문제를 저감할 수 있다. 본 발명의 다른 실시예들은 이송 경로 배열 구조체 상의 실험실 제품 이송 요소의 존재와 아울러, 실험실 제품 이송 요소 내의 실험실 제품의 존재에 대한 지속적인 제어를 제공할 수 있다.
강제 제거 검출을 포함한 일부 실시예들은, 실험실 제품의 존재를 단순히 확인하고 및/또는 전환부, 공간 내의 지점, 로딩 및 언로딩 위치와 같은 시스템 내의 기능적 지점에서 실험실 제품 바코드를 판독할 수 있는 다른 실험실 이송 시스템보다 장점을 제공할 수 있다. 예를 들어, 실험실 제품의 존재가 특정 장소에서 시스템에 의해 확인되는 경우에는, 실험실 제품의 일시적인 제거는 검출되지 않을 수 있다. 모든 전환부와 기능적 지점에서 바코드를 판독하면, 이러한 문제점을 해소할 수 있으나, 비용이 많이 소요될 수 있다. 또한, 일부 실시예들은 유입되는 실험실 제품에 대해 사용자가 액세스할 수 없는 것에 단순히 의존하는 시스템보다 장점을 제공할 수 있다.
실시예들은 실험실 제품 이송 요소 내의 실험실 제품의 존재 및/또는 실험실 제품 이송 요소와 이송 경로 배열 구조체 사이의 부단한 접촉을 제어하는 센서 시스템 및/또는 기구를 포함할 수 있다. 실험실 제품 이송 요소가 자체 프로세서를 가질 수 있기 때문에, 캐시가 다양한 상황에 관한 정보를 검출하여 및/또는 그 메모리에 저장할 수 있으며, 하나 이상의 오류 신호나 메시지를 통신할 수 있다. 이러한 오류 신호는, 이에 한정되는 것은 아니지만, 근거리 통신 지점과 같은 무선 연결을 포함하여 다양한 여러 채널들을 사용하여 송신될 수 있다.
실험실 제품이 실험실 제품 이송 요소로부터 제거될 수 있는 경우에, 그러한 제거를 검출하기 위해 다양한 방법, 시스템 및 기구가 활용될 수 있다. 일 실시예에서, 광학 센서가 활용될 수 있다. 광학 센서는, 예컨대, 도 25a 내지 도 25f의 샘플 홀더(2500)와 같은, 실험실 제품 이송 요소의 실험실 제품 홀더와 커플링될 수 있다. 이러한 광학 센서는 일부 경우들에서 실험실 제품 홀더 내의 광 배리어를 포함할 수 있다. 다른 실시예에서, 기계적 센서가 활용될 수 있다. 예컨대, 홀더 내에 실험실 제품이 있을 때, 기계적 센서가 활성화될 수 있다. 실험실 제품이 제거되면, 기계적 센서가 비활성화될 수 있으며, 이에 따라, 실험실 제품이 홀더로부터 제거되었음을 나타내는 신호를 송신한다. 일부 경우들에서, RFID 태그 또는 다른 표식이 실험실 제품에 커플링될 수 있다. 실험실 제품 이송 요소는 홀더 내의 그 존재를 결정하기 위해 태그 또는 표식을 판독하도록 구성될 수 있으며, 홀더 내의 태그 또는 표식을 더 이상 확인하지 못할 때에는 오류 신호를 제공할 수있다.
일부 실시예들은, 이송 경로 배열 구조체의 표면으로부터와 같이, 실험실 이송 시스템으로부터 실험실 제품 이송 요소의 제거를 결정하도록 구성될 수 있다. 일례로, 실험실 제품 이송 요소 센서의 라인 추종 센서(737)와 같은 라인 추종 센서가 실험실 제품 이송 요소의 제거를 검출하기 위해 활용될 수 있다. 예를 들어, 센서에서 반사가 검출되지 않거나, 및/또는 반사 패턴이 미리 정해진 시간(예를 들어, 1초) 동안 감지되지 않으면, 이는 실험실 제품 이송 요소가 제거되었음을 나타낼 수 있다. 다른 예에서, 구동 기구 측정(예를 들면, 전류 측정)이 활용될 수 있다. 예를 들어, 실제 구동 기구 전류가 실험실 제품 이송 요소를 이동시키기 위해 일반적으로 필요한 것보다 훨씬 낮은 경우, 이는 실험실 제품 이송 요소가 그 순간에 들어 올려졌음을 나타낼 수 있다. 일부 경우들에서, 실험실 제품 이송 요소의 제거를 검출하기 위해, 중앙 제어기가 활용될 수 있다. 예를 들어, 중앙 제어기는 시스템의 노드에서 예정된 실험실 제품 이송 요소의 시퀀스를 확인할 수 있다. 실험실 제품 이송 요소가 특정(설정가능한) 시간 내에 나타나지 않을 경우, 시스템은 실험실 제품 이송 요소가 제거된 것으로 인식할 수 있다. 일부 경우들에서, 실험실 제품 이송 요소가 후에 실험실 제품 이송 시스템에 나타나는 경우에도, 실험실 제품 이송 요소의 상태가 불분명할 수 있다. 이는, 사용자가 이송 경로 배열 구조체 상에 실험실 제품 이송 요소를 다시 올려놓는 경우에, 발생할 수 있다.
실험실 제품 및/또는 실험실 제품 이송 요소가 제거되었다고 시스템이 나타내는 경우, 실험실 제품 또는 실험실 제품 이송 요소의 상태가 불분명하다고 할 수 있다. 그 결과, 실험실 제품에 대해 계획된 처리가 중단될 수 있다. 일부 경우들에서, 실험실 제품 이송 요소 및/또는 실험실 제품은 오류 작업대(error workplace), 특수 검사 지점 또는 사용자가 그 실험실 제품을 가지고 계속하여야 하는지를 결정할 필요가 있는 다른 위치로 전송될 수 있다. 일례로, 이중 바코드가 없는 경우, 실험실 제품 이송 요소는 실험실 바코드를 검증할 수 있는 장소로 이동될 수 있으며, 이에 따라, 일시적으로 제거된 실험실 제품이 보다 즉시 처리될 수 있다.
일부 실시예들에서, 실험실 제품 이송 요소는 그 실험실 제품의 제거 또는 그러한 제거가 발생한 위치를 기억할 수 있다. 실험실 제품 이송 요소는 중앙 제어기로 그 정보를 송신할 수 있으며, 일부 경우들에서, 이는 근거리 통신 지점에서 발생할 수 있다. 이는, 수초 후에 사용자에게 통지될 수 있으며 가능한 오염 물질의 광범위한 확산을 방지할 수 있는, 사용자 상호 작용 없는 실험실 제품의 소실(예를 들어, 실험실 제품의 붕괴)을 허용할 수 있다.
제거된 실험실 제품 및/또는 실험실 제품 이송 요소의 검출을 허용할 수 있는 실시예들은 성공적인 처리를 확인하기 위해서도 활용될 수 있다. 예를 들어, 일부 경우들에서, 빈 상태에서 로딩된 상태로의 변화를 통해, 성공적인 실험실 제품의 로딩을 확인하기 위해, 실험실 제품의 제거를 검출하는 방법 및 기구가 활용될 수도 있다. 마찬가지로, 로딩된 상태로부터 빈 상태로의 변화에 의해, 실험실 제품의 성공적인 제거가 나타날 수 있다. 일부 경우들에서, 실시예들은 실험실 제품의 캡이 성공적으로 제거되었는지를 확인할 수도 있다. 이는 캡만이 아닌 실험실 제품 전체가 제거된 경우에 샘플의 소실을 피하는 데 도움이 될 수 있다. 일부 실시예들은 실험실 제품 이송 요소가 시스템에 다시 삽입될 수 있는 개소에 대한 정보를 결정할 수 있다. 실험실 제품 이송 요소가 시스템으로부터 제거되는 일부 경우들에서, 실험실 제품 이송 요소가 시스템의 임의의 개소에 반환될 수 있다. 실험실 제품 이송 요소는 자신의 "불분명한" 상태를 알 수 있기 때문에, 실험실 제품 이송 요소는 시스템 내의 적절한 개소로 라우팅될 수 있다. 일부 경우들에서, 이러한 라우팅은, 실험실 제품 이송 요소가 근거리 통신 지점과 같은 시스템 내의 통신 기구와 접촉할 때, 개시될 수 있다.
실험실 제품 및/또는 실험실 제품 이송 요소의 제거 및/또는 교체를 검출하기 위한 실시예들은 이송 경로 배열 구조체와 같은 시스템과 함께 기존의 실험실 이송 시스템에서 사용될 수도 있다. 일부 경우들에서, 실험실 제품 및/또는 실험실 제품 이송 요소는, 실험실 제품 이송 요소 내부의 제어기가 상태 변화를 기록할 수 있는 RFID 태그와 같은 어떤 표식을 가질 수 있다. 실험실 제품의 일시적인 제거에 대한 정보는 다음 RFID 지점에서 검출될 수 있다. 일부 실시예들에서, 기록용 전력은 실험실 제품 이송 요소 내의 배터리와 같은 에너지 축적기에 의해 제공되거나, 제어기가 RFID에 상태 변화를 기록할 수 있도록 충분한 전력을 생산하기 위해 실험실 제품 홀더의 요소의 운동을 이용할 수 있는 피에조 요소에 의해 공급될 수 있다. 일부 실시예들은 외부에서 생성되거나 배터리에 의해 생성된 전원과는 독립적으로 정보를 저장하는 전원과 실험실 제품 이송 요소의 센서들 중 하나 이상의 센서를 조합할 수 있다.
미세 위치 결정 및 리프트 오프 방지
일부 실시예들은 실험실 제품 이송 요소(30 및/또는 730)와 같은 실험실 제품 이송 요소의 미세 위치 결정 및/또는 리프트 오프 방지를 위한 방법, 시스템 및/또는 기구를 제공한다. 어떤 상황들에서는, 이송 경로 배열 구조체와 같은 실험실 이송 시스템 내의 실험실 제품 이송 요소가 시스템 내부의 하나 이상의 위치에 매우 정밀하게 또는 적어도 고도의 재현가능한 정확도로 배치되어야 할 필요가 있을 수 있다. 다수의 실시예들은 미세 위치 결정을 구현하기 위해 필요한 정확도로 위치 결정을 실시한다. 또한, 실험실 제품 이송 요소의 리프트 오프의 방지가 필요할 수 있는 시스템 내의 위치 또는 상황이 있다. 예를 들어, 실험실 제품의 접히거나 손상된 라벨이 실험실 제품 이송 요소의 샘플 홀더 내부에 너무 견고하게 점착되어, 실험실 제품을 제거할 때, 실험실 제품 이송 요소가 시스템의 표면에 머무르도록 하기에는 실험실 제품 이송 요소의 중량이 충분하지 않을 수 있다.
미세 위치 결정과 리프트 오프 방지 방법과 기술은 개별적으로 또는 조합하여 활용될 수 있다. 일부 경우들에서, 실험실 제품 이송 요소는 미세 위치 결정 및/또는 리프트 오프 방지를 용이하게 하기 위해 실험실 제품 이송 요소의 하나 이상의 측면에 돌출부를 포함할 수 있다. 돌출부와 커플링될 수 있는 슬롯이나 다른 요소들이 이송 경로 배열 구조체와 같은 실험실 이송 시스템의 다양한 양태에 제공될 수 있다. 예를 들면, 실험실 제품 이송 요소는, 특정 지점에 도달한 후 회전을 실시할 때까지, 표면을 따라 이동할 수 있다. 돌출부가 이송 경로 배열 구조체의 슬롯과 접촉하게 되면, 실험실 제품 이송 요소는 소정의 위치에 자신을 구속할 수 있다. 돌출부가 적당한 방식으로 성형되었다고 가정하면, X 및 Y 위치 모두에 한 번에 도달할 수 있다. 무엇보다, 그 지점에서 실험실 제품이 제거되는 경우, 이송 경로 배열 구조체의 슬롯의 상부가 실험실 제품 이송 요소의 리프트 오프를 방지할 수 있다.
일부 경우들에서, 라인을 추종하면서 교정 동작을 하기 위한 약간의 공간을 실험실 제품 이송 요소에 제공하기 위해, 실험실 제품 이송 요소의 측면과 이송 경로 배열 구조체의 일부 사이에 간극이 있을 수 있다. 불필요한 마찰과 마모를 발생시킬 수 있기 때문에, 물리적인 접촉은 필요하지 않거나 바람직하지 않을 수 있다. 일부 실시예들에서는, 기능적 지점 전방에서, 실험실 제품 이송 요소는 여전히 통과할 수 있도록 하여, 이송 경로 배열 구조체의 일부가 좁아질 수 있다. 라인 추종이 충분히 정밀하다면, 실험실 제품 이송 요소와 이송 경로 배열 구조체의 측부 사이에 접촉이 이루어지지 않을 수 있다.
이송 방향에서의 실제 위치 결정은 다음의 방법들 중 하나 또는 조합에 의해 실현될 수 있다. 일부 실시예들에서는, 리프트 오프 방지가 추가적으로, 그러나 기능적 지점과 같은 다양한 위치에서, 실시될 수 있다. 그러나, 미세 위치 결정이 활용될 수 있는 실험실 제품 이송 요소에 대해서는 리프트 오프 방지가 필요하지 않을 수 있다.
미세 위치 결정은 일부 실시예들에서 실험실 제품 이송 요소의 라인 추종 센서를 이용하여 구현될 수 있다. 예를 들면, 중앙 라인(1611)의 윈도우(1670)와 같은 위치 표식이 도 16a 및 도 16b에 도시된 바와 같이 제공될 수 있다. 실험실 제품 이송 요소(730)는 윈도우(1670)의 테두리를 검출할 수 있는 센서(742-a, 742-b)들과 같이 일렬로 배열된 다수의 라인 추종 센서(742)를 포함할 수 있다. 양 센서(742-a, 742-b)들이 동일한 신호를 전달할 때, 미세 위치 결정에 도달할 수 있다. 이러한 라인 추종 센서(742)와 윈도우(1670)의 사용은 시간이 경과함에 따라 감소할 수 있는 절대 반사율과는 독립적인 시스템을 제공할 수 있다. 일부 경우들에서, 정확한 회전 정렬을 위해 라인의 가장자리에 있는 센서(742-c, 742-d)와 같은 2개의 센서를 사용하는 것이 바람직할 수 있다. 일부 실시예들에서, 센서(742-e 및/또는 742-f)와 같은 외측 센서들을 위한 마커를 제공하는 이송 경로 배열 구조체의 라인 외부에 마커가 배치될 수 있다. 하나 이상의 외측 센서가 이송 경로 배열 구조체의 표면의 마커를 검출했을 때, 실험실 제품 이송 요소가 정지할 수 있다. 다른 경우에서는, 라인 센서가 미세 위치 결정을 위한 위치를 검출하고 결정하도록 하는 기능적 지점을 표시하는 "1-0-1-0-1"과 같은 독특한 마커 패턴이 이송 경로 배열 구조체의 표면에 제공될 수 있다.
근거리 통신 기구가 일부 실시예들의 미세 위치 결정에 활용될 수 있다. 실험실 제품 이송 요소(730)와 같은 실험실 제품 이송 요소는 필드 신호 강도를 측정하거나 근거리 통신 기구의 통신 시점을 검출하여, 실험 제품 이송 요소의 위치를 결정할 수 있다. 일부 경우들에서, 근거리 통신 기구와의 통신을 통해 제공되는 위치 결정 정보는 대략적인 위치 결정을 제공할 수 있다. 이러한 위치 결정은 일부 경우들에서 라인 추종 센서(742)와 같은 라인 추종 센서와 결합하여 조정됨으로써, 미세 위치 결정을 제공할 수 있다. 예를 들면, 근거리 통신은 실험실 제품 이송 요소를 감속한 다음, 라인 추종 센서의 데이터 교환 빈도를 증대시키기 시작하는 것과 같은 처리를 개시하여 미세 위치 결정이 구현되도록 할 수 있다.
충돌 센서(737)와 같은 실험실 제품 이송 요소의 하나 이상의 충돌 센서가 일부 경우들에서 미세 위치 결정을 위해 활용될 수도 있다. 충돌 센서는 소정의 장애물을 검출하여 미세 위치 결정을 수행하기 위해 활용될 수 있다. 예를 들어, 실험실 제품 이송 요소가 막다른 길의 슬롯으로 이동하여, 시스템의 벽체 또는 다른 배리어 구조에 대해 소정의 거리를 두고 정지할 수 있다. 처리가 완료되면, 실험실 제품 이송 요소는 일부 경우들에서 다음 실험실 제품 이송 요소가 이용할 수 있는 위치를 만들기 위해 후진할 수 있다.
일부 실시예들에서, 실험실 제품 이송 요소의 LED 수신기는 이송 경로 배열 구조체의 LED로부터 위치 결정을 수신할 수 있다. 예를 들어, LED(예컨대, 가시광 또는 적외선(IR))는 이송 경로 배열 구조체의 하단 또는 경계에 있는 기능적 지점에 배치될 수 있다. 실험실 제품 이송 요소는 어레이의 광 강도를 측정할 수 있는 감광 어레이를 포함할 수 있다. 어레이의 중앙 필드(들)에 최대의 신호가 나타나면, 실험실 제품 이송 요소가 정확한 위치에 있을 수 있다. 일부 경우들에서는, 실험실 제품 이송 요소가 최대값을 찾기 위해 전후로 이동하는 능력을 가질 수 있다. 바람직한 실시예에서, 실험실 제품 이송 요소는 미세 위치 결정을 구현하기 위해 필요한 시간의 양을 줄이기 위해 교정 동작을 최소로 저감하도록 구성될 수 있다.
일부 실시예들에서, 실험실 제품 이송 요소의 하나 이상의 측면에 있는 하나 이상의 광학 센서를 사용하여 미세 위치 결정을 구현할 수도 있다. 실험실 제품 이송 요소의 측면에 배치된 광학 센서는, 실험실 이송 시스템의 표면으로부터 독립될 수 있으므로 위치 마커의 조정이 용이하기 때문에, 약간의 장점을 제공할 수 있다. 일 실시예에서, 센서는 트랙의 측면에 있는 마커에서 간극을 검출하도록 구성된 2개 이상의 반사 센서를 포함한다. 도 17a 내지 도 17c는 그러한 일례를 도시하고 있다. 도 17a는 하나 이상의 미세 위치 결정 마커(1720)를 포함한 미세 위치 결정 구조(1710)를 포함하는 이송 경로 배열 구조체(1700)를 도시하고 있다. 이 예에서, 미세 위치 결정 마커(1720)는 실험실 제품 이송 요소(730)의 반사 센서(1725)에 의해 검출될 수 있는 간극을 포함하는 패턴을 활용한다. 도 17b 및 도 17c는 위치 결정 마커(1720)를 검출했을 때의 위치에 있는 실험실 제품 이송 요소(730)를 도시하고 있다. 일부 경우들에서, 간극은 흡수면들에 의해 분할된 고도의 반사면일 수 있다. 미세 위치 결정 구조(1710)는 일부 경우들에서 이동가능할 수 있다. 다른 실시예에서는, 트랙의 측면으로부터 캔틸레버 조각에 의해 중단되는 포크 광 배리어가 제공될 수 있다. 다른 실시예에서는, 이송 경로 배열 구조체의 측면 브라켓의 자석과 실험실 제품 요소의 홀 효과 센서가 미세 위치 결정을 제공할 수 있다. 또한, 이송 경로 배열 구조체의 측면 브라켓의 능동 LED와 실험실 제품 이송 요소의 IR 검출기가 일부 실시예들에서 미세 위치 결정을 위해 활용될 수 있다. 도 17d는 미세 위치 결정 구조(1710)를 구비한 이송 경로 배열 구조체(1700)와 실험실 제품 이송 요소(730)의 측면도를 도시하고 있다. 위치 결정 구조의 상단은 리프트 오프를 방지하는 역할을 한다.
일부 실시예들은 리프트 오프도 방지하도록 구성된 실험실 제품 이송 요소를 포함할 수 있다. 도 18a 내지 도 18d는, 예를 들어, 미세 위치 결정과 리프트 오프 방지를 모두 제공할 수 있는 실시예를 제공한다. 도 18a는 다수의 측면 돌출부(1810)를 포함한 실험실 제품 이송 요소(730)를 도시하고 있다. 이 실시예에 있어서, 측면 돌출부(1810)는 측면 레일일 수 있다. 다른 실시예들은 측면 포스트와 같은 다른 구성의 측면 돌출부(1810)를 포함할 수 있다. 측면 돌출부(1810)는 실험실 제품 이송 요소(730)의 하우징(1805)과 커플링될 수 있다. 일부 경우들에서, 측면 돌출부(1810)는 하우징(1805)에 고정되거나, 그 일부를 구성할 수 있다. 일부 실시예들에서, 측면 돌출부(1810)는 하우징(1805)에 대해 연결 및 분리되도록 구성될 수 있다.
도 18b는 이송 경로 배열 구조체 상의 라인(1811)을 추종하는 실험실 제품 이송 요소(730)의 예를 도시하고 있다. 도 18b는 이송 경로 배열 구조체의 일부인 레일 요소(1820)를 도시하고 있다. 일부 실시예들에서, 레일 요소(1820)는 이송 경로 배열 구조체에 대해 부착가능하도록 및/또는 제거가능하도록 이송 경로 배열 구조체 상에 장착될 수 있다. 레일 요소(1820)는 측면 돌출부(1810)를 수용함으로써 측면 돌출부(1810)와 협력하여 작동하도록 구성될 수 있는 하나 이상의 슬롯(1830)을 포함한다. 일부 실시예들은 측면 돌출부(1810)와 커플링되도록 구성될 수 있는 레일 요소(1820)와 커플링된 다른 요소를 포함할 수 있다. 도 18c는 실험실 제품 이송 요소(730)가 자신이 미세 위치 결정 위치에 있다는 것을 결정할 수 있는 위치를 도시하고 있다. 이 지점에서, 실험실 제품 이송 요소(730)는, 측면 돌출부(1810)가 레일 요소(1820)의 슬롯(1830)과 커플링될 수 있도록, 회전(1840)을 개시할 수 있다. 도 18d는 측면 돌출부(1810)가 레일 요소(1820)의 부분(1850)과 만나는 위치를 도시하고 있으며, 상기 부분은 실험실 제품 이송 요소(730)가 더 이상 회전하지 못하도록 효과적으로 정지시키는 슬롯(1830)의 일부를 규정한다. 이 위치는 실험실 제품 이송 요소(730)에 대해 미리 정해진 위치일 수 있다. 또한, 슬롯(1830)과 커플링된 측면 돌출부(1810)는 이제 실험실 제품 이송 요소(730)에 대해 리프트 오프 방지를 제공할 수 있다.
도 19a 내지 도 19d는 미세 위치 결정과 리프트 오프 방지를 모두 제공할 수 있는 다른 실시예를 제공한다. 도 19a는 다수의 그루브 구조(1912)를 포함한 실험실 제품 이송 요소(730)를 도시하고 있다. 일부 실시예들에 있어서, 그루브 구조(1912)는 후크 구조일 수 있다. 다른 실시예들은 다른 구성의 그루브 또는 후크 구조(1912)를 포함할 수 있다. 그루브 구조(1912)는 실험실 제품 이송 요소(730)의 하우징(1905)의 일부일 수 있다.
도 19b는 이송 경로 배열 구조체 상의 라인(1911)을 추종하는 실험실 제품 이송 요소(730)의 예를 도시하고 있다. 도 19b는 이송 경로 배열 구조체의 일부인 레일 요소(1920)를 도시하고 있다. 일부 실시예들에서, 레일 요소(1920)는 이송 경로 배열 구조체에 대해 부착가능하도록 및/또는 제거가능하도록 이송 경로 배열 구조체 상에 장착될 수 있다. 레일 요소(1920)는 실험실 제품 이송 요소(730)의 그루브 구조(1912)와 커플링될 수 있는 돌출 요소(1921)를 포함한다. 돌출 요소(1921)는 일부 실시예들에서 레일 요소(1920)에 대해 부착가능하도록 및/또는 제거가능하도록 구성될 수도 있다.
도 19c는 실험실 제품 이송 요소(730)가 자신이 미세 위치 결정 위치에 있다는 것을 결정할 수 있는 위치를 도시하고 있다. 이 지점에서, 실험실 제품 이송 요소(730)는, 그루브 구조(1912)가 돌출 요소(1921)와 커플링될 수 있도록, 회전을 개시할 수 있다.
도 19d는 실험실 제품 이송 요소(730)가 더 이상 회전하지 못하도록 효과적으로 정지시키는, 그루브 구조(1912)가 레일 요소(1920)의 돌출 요소(1921)와 만나는 위치를 도시하고 있다. 이 위치는 실험실 제품 이송 요소(730)에 대해 미리 정해진 위치일 수 있다. 또한, 돌출 요소(1921)와 커플링된 그루브 구조(1912)는 실험실 제품 이송 요소(730)에 대해 리프트 오프 방지를 제공할 수 있다.
일부 실시예들에서, 실험실 제품 이송 요소의 실제 위치를 결정하여 이 정보를 중앙 제어기에 송신하기 위해, 라인 추종 센서의 신호가 이용될 수도 있다. 그리고, 제어 유닛은 이 값을 사용하여 로봇이나 다른 액세스 기구를 새로운 위치에 재배치할 수 있다. 이러한 경우, 실험실 제품 이송 요소는 위치 결정 운동을 전혀 실시할 필요가 없게 된다. 일부 실시예들은 실험실 제품 이송 요소를 정확한 위치에 압박하여 처리시 견고하게 유지하는 능동 구동 클램프와 같은 능동 트랙 부품들을 이용할 수 있다.
교차부에서의 처리량 제어
일부 실시예들은 교차부에서의 처리량 제어를 관리하는 방법, 시스템 및/또는 기구를 제공한다. 실시예들은 여러 가지 실험실 제품에 대해 최소의 응력으로 최대의 처리량 제어를 달성하는 실험실 이송 시스템을 제공할 수 있다. 본 발명의 실시예들은 실험실 제품 이송 요소들 간에 잠재적인 충돌이 있을 수 있는 교차부에서의 트래픽 처리를 제공할 수 있다. 본 발명의 실시예들은 근거리 통신 기구와 충돌 센서의 조합을 이용하여 최대의 처리량을 얻기 위한 기술을 제공할 수 있다.
교차부는 흔히 실험실 이송 시스템에서 처리량의 병목이다. 예를 들어, 실험실 제품 이송 요소들은 교차부에서 불필요하게 또는 필요한 것보다 적어도 더 오래 정지할 수 있으며, 이는, 실험실 제품 이송 요소가 대기 행렬의 끝에 있는 다른 이송 요소와 만날 때, 실험실 제품의 대기 행렬과 바람직하지 않은 운동으로 이어질 수 있다. 실시예들은 교차부에 다수의 실험실 제품 이송 요소를 허용할 수 있다.
실시예들은 근거리 통신과 충돌 제어 센서의 조합을 활용할 수 있는 방법, 시스템 및 기구를 제공한다. 일부 경우들에서, 충돌 센서는 아날로그 센서일 수 있다. 특정 시점 및/또는 특정 지점에서, 실험실 제품 이송 요소는 근거리 통신 제어에서 충돌 센서 제어로, 그리고 그 역으로 전환될 수 있다. 실시예들은 2개의 실험실 제품 이송 요소들이 다른 하나가 사라지는 것을 각각 대기하는 교착 상황을 2개의 충돌 센서들이 회피할 수 있는 방식으로 제어될 수 있다. 또한, 떠나거나 합류되는 실험실 제품 이송 요소들이 차례대로 더 높은 속도를 사용하는 경우, 처리량에 미치는 영향이 더 최소화될 수 있다.
충돌 제어가 적절하게 작용할 때, 실시예들은 교차부에 2개 이상의 실험실 제품 이송 요소를 허용할 수 있다. 일부 경우들에서, 결정 지점에서 안전한 위치로 교차부에서 출구로 나가는 이동 시간은 통신 지연 없이 일정 시간(예를 들어, 1초 이상)이 걸릴 수 있다. 제 1 근거리 통신 기구 접촉 순간에 서로 다른 실험실 제품 이송 요소들의 실제 위치의 재현가능성은 다양한 상황들에서 중요할 수 있다. 예를 들어, 근거리 통신 기구가 "정지" 또는 "대기" 위치를 표시할 필요가 있다. 실험실 제품 이송 요소는 정지 위치에서 근거리 통신 기구를 통해 통신할 필요가 있다. 실험실 이송 시스템의 트랙에서 근거리 통신 기구(일부 경우들에서, 근거리 통신 코일이라 할 수 있음)의 위치가 처리량에 큰 영향을 미칠 수 있다. 의무적으로 정지하지 않고 전환부가 제어될 수 있다. 충돌 센서는 흐름을 제어할 수 있다.
근거리 통신 기구는 다른 기능들을 가질 수 있다. 예를 들어, 근거리 통신 기구는, 전환부 전방에서 실험실 제품 이송 요소가 트랙에 머물지 또는 출구로 나갈지를 결정하여야 하는 랜드마크 기능을 포함할 수 있다. 다른 기능은 교착을 피하고 우선권을 제어하기 위해 합류부 전방에서 활용될 수 있는 주문형 정지 전용 기능일 수 있다. 또 다른 기능은 (예를 들어, 대기 행렬의 크기 등을 산출하기 위해) 교차부 이후 트래픽 제어를 위한 정보를 제공할 수 있는 출구 확인일 수 있다. 또 다른 기능은 다음 실험실 제품 이송 요소가 합류-영역으로 진입할 수 있도록 허용하는 합류 기능 이후의 출구 확인일 수 있다. 일부 기능들은 정지 기능의 역할을 할 수도 있는 특정 기능적 지점(예를 들어, 튜브 장착, 캡 분리, 캡 재장착 등)을 참조할 수 있다.
실험실 제품 이송 요소는 자신의 라인 추종 센서와 충돌 센서를 활용할 수 있다. 실험실 제품 이송 요소가 실험실 이송 시스템의 근거리 통신 기구에 충분히 가깝게 이동하면, 실험실 제품 이송 요소는 교차부를 통해 당해 실험실 제품 이송 요소를 안내하는 데 도움이 될 수 있는 다양한 신호를 수신할 수 있다. 이 신호는 정지 신호를 포함할 수 있다. 근거리 통신 기구로부터의 신호는 실험실 제품 이송 요소의 충돌 센서로부터의 충돌 제어 검출 결과를 좌우할 수 있으며, 이는 다른 실험실 제품 이송 요소가 교차부에 진입하는 과정에 있을 수 있지만 충돌 센서의 범위를 벗어난다는 것을 인식하지 않고 개방된 통로를 나타낼 수 있다. 에너지 절약을 이유로, 실험실 제품 이송 요소가 근거리 통신 기구로부터의 신호에 의해 정지될 수 있는 시간 동안, 충돌 센서는 스위치 오프될 수 있음을 유의하여야 한다. 실험실 제품 이송 요소의 라인 추종 센서에 대해 유사한 기술이 활용될 수 있다.
실험실 제품 이송 요소와 실험실 이송 시스템 내부의 여러 위치에 배치되어 있는 근거리 통신 기구들은 이 기구들 간의 양방향 통신을 허용한다. 일부 실시예들에서, 실험실 이송 시스템의 근거리 통신 기구들은 서로 및/또는 중앙 제어기와 통신할 수 있다. 이 실시예들이 양방향 통신을 제공하거나 제공하지 않을 수도 있지만, 이하의 실시예들은 근거리 통신 기구를 구비한 예를 제공하고 있는 반면, 일부 실시예들은 RFID 태그, 바코드, 교호하는 라인 패턴 등을 활용할 수 있다.
도 20a 내지 도 20h는 다양한 실시예들에 따른 처리량 제어 방법들을 활용하는 일례를 도시하고 있다. 도 20a 내지 도 20h는 실험실 이송 시스템의 하나 이상의 교차부와 연관된 근거리 통신 기구와 하나 이상의 실험실 제품 이송 요소(730)가 통신할 수 있는 예를 제공하고 있다.
도 20a 내지 도 20h는 본 발명의 다양한 실시예들에 따른 교차부에서의 처리량 제어의 예를 도시하고 있다. 이 예는 전환 실시예라 할 수 있다. 도 20a에는, 라인(2011-a)을 추종하여 이송 경로를 따라 이동하고 있는 다수의 실험실 제품 이송 요소(730)가 도시되어 있다. 다수의 근거리 통신 기구(2010)가 교차부(2020) 전후에 배치되어 있다.
도 20a는 라인(2011-a)을 따라 배치된 근거리 통신 기구(2010-a)와 통신하는 실험실 제품 이송 요소(730-a)를 도시하고 있으며, 여기서, 상기 실험실 제품 이송 요소는 정보를 수신할 수 있다. 실험실 제품 이송 요소(730)는 근거리 통신 기구(2010)와 같은 근거리 통신 기구에 대해 송수신할 수 있는 근거리 통신 기구 또는 부품을 포함할 수 있다. 이 경우에서, 실험실 제품 이송 요소(730-a)는 교차부(2020)를 통해 진행하라는 지시를 수신할 수 있다.
도 20b는 방향 라인(2011-a) 상에 자신을 유지하면서 교차부(2020)를 통해 진행하고 있는 실험실 제품 이송 요소(730-a)를 도시하고 있다. 또한, 실험실 제품 이송 요소(730-b)는 근거리 통신 기구(2010-a)와의 통신을 개시한다. 실험실 제품 이송 요소(730-b)는 위치에 대한 정보 수신을 개시할 수 있다. 이 예에서, 실험실 제품 이송 요소(730-b)는 다음 출구 또는 교차부(2020)에서 우회전하라는 정보를 갖고 있을 수 있다.
도 20c는 근거리 통신 기구(2010-a)를 지나 더 진행한 실험실 제품 이송 요소(730-b)를 도시하고 있으며, 여기서, 상기 실험실 제품 이송 요소는 근거리 통신 기구(2010-a)로부터 정보를 수신하였다.
도 20d는, 실험실 제품 이송 요소(730-b)가 너무 멀리 진행하여 근거리 통신 기구(2010-a)와 통신할 수 없게 되기 전에, 실험실 제품 이송 요소(730-b)가 근거리 통신 기구(2010-a)와 통신할 수 있는 지점에 있는 시점을 도시하고 있다. 이는 교차부(2020)를 통과하는 실험실 제품 이송 요소(730-b)의 노선 계획을 갱신하는 마지막 지점이 될 수 있다.
도 20e에서, 실험실 제품 이송 요소(730-a)는 근거리 통신 기구(2010-b)와 통신할 수 있으며, 여기서, 실험실 제품 이송 요소는 자신이 교차부(2020) 영역을 빠져나가고 있는지를 확인할 수 있다. 이는 트래픽 제어를 통보하는 데 도움이 될 수 있다.
도 20f에서, 실험실 제품 이송 요소(730-c)는 근거리 통신 기구(2010-a)와 통신을 개시할 수 있는 반면, 실험실 제품 이송 요소(730-b)는 교차부(2020)에서 라인(2011-b)으로 계속 선회한다.
도 20g는 실험실 제품 이송 요소(730-b)가 교차부(2020)로부터 자신이 빠져나왔음을 확인하면서 라인(2011-b)을 따라 근거리 통신 기구(2010-c)와 통신할 수 있는 지점을 도시하고 있다.
도 20h는 실험실 제품 이송 요소(730-b)가 교차부(2020)를 완전히 빠져나온 이후에 시간이 더 경과하여 라인(2011-b)을 따라 계속 진행한 예를 도시하고 있다.
도 20i 및 도 20j는 실험실 제품 이송 요소(730-b)에 후속할 수 있는 실험실 제품 이송 요소(730-c)의 속도와 소실 거리를 반영한 그래프를 도시하고 있다.
도 21a 내지 도 21f는 다양한 실시예들에 따른 교차부에서의 처리량 제어의 다른 예를 도시하고 있다. 이 예는 합류 예라 할 수 있다. 합류는 실험실 제품 이송 요소(730)의 다수의 정지 위치를 필요로 할 수 있다. 이들은 교착을 피하기 위해 라인(2111-a)을 따르는 것과 같은 메인 레인 중 하나일 수 있다. 근거리 통신 기구(2110-b)와 같은 공용 출구 근거리 통신 기구가 사용될 수도 있다. 다른 레인 또는 라인에 실험실 제품 이송 요소(730)가 존재하지 않는 경우, 실험실 제품 이송 요소(730)는 일시 정지하지 않고 지나갈 수 있다.
이러한 합류의 예에서, 2개의 실험실 제품 이송 요소(730-a, 730-b)들이, 하나는 라인(2111-a) 상에서 그리고 다른 하나는 라인(2111-b) 상에서, 정지할 수 있다. 도 21a에서, 실험실 제품 이송 요소(730-a)는 근거리 통신 기구(2110-a)와의 통신을 개시할 수 있다. 도 21b에서, 실험실 제품 이송 요소(730-a)는 합류 영역(2120)에 진입하기 위해 근거리 통신 기구(2110-a)로부터 허가를 받을 수 있다. 또한, 실험실 제품 이송 요소(730-b)는 근거리 통신 기구(2110-c)와의 통신을 개시할 수 있다. 도 21c에서, 실험실 제품 이송 요소(730-b)는 근거리 통신 기구(2110-c)로부터 정지하라는 정보를 수신하며, 이에 따라, 정지한다.
도 21d는 실험실 제품 이송 요소(730-a)가 합류 영역(2120)에 있는 근거리 통신 지점(2110-b)과 통신을 개시할 수 있는 시점을 도시하고 있다. 실험실 제품 이송 요소(730-a)는 자신이 합류 영역(2120)을 빠져나가고 있는지를 확인할 수 있다. 이 시점에서, 실험실 제품 이송 요소(730-a)는 이제 실험실 제품 이송 요소(730-b)의 충돌 제어 영역 내에 있게 된다. 그 결과, 실험실 제품 이송 요소(730-b)는 근거리 통신 지점(2110-c)으로부터 진행 허가를 받을 수 있다. 근거리 통신 지점(2110-a)이 라인(2111-a)을 따라 더 좌측에 배치되어 실험실 제품 이송 요소(730-c)와 이미 통신하고 있다면, 트래픽 제어는 실험실 제품 이송 요소(730-c)에게 우선권을 줄 수 있다는 것을 유의하여야 한다. 이 예에서는, 실험실 제품 이송 요소(730-c)가 근거리 통신 기구(2110-a)와의 통신을 이제 막 개시하였으며, 여기서, 실험실 제품 이송 요소(730-b)가 합류 영역(2120)에 진입하고 있을 때, 실험실 제품 이송 요소(730-c)는 정지 신호를 수신하게 된다.
도 21e는 합류 영역(2120)에 진입하고 있는 실험실 제품 이송 요소(730-b)를 도시하고 있으며, 여기서, 실험실 제품 이송 요소(730-b)는 라인(2111-a) 추종을 개시할 수 있다. 실험실 제품 이송 요소(730-b)는 근거리 통신 기구(2110-b)와의 통신을 개시할 수 있다. 실험실 제품 이송 요소(730-b)가 근거리 통신 지점(2110-b)에 출구 확인을 제공할 수 있게 되자마자, 실험실 제품 이송 요소(730-c)는 근거리 통신 기구(2110-a)로부터 허가 신호를 수신할 수 있다. 실험실 제품 이송 요소(730-c)가 진행할 수는 있지만, 그 충돌 센서가 실험실 제품 이송 요소(730-b)로부터 소정 거리를 유지하도록 할 수 있기 때문에, 저속으로 갈 수 있다.
도 21f는 이제 완전히 라인(2111-a) 상에 있으며 실험실 제품 이송 요소(730-a)를 추종하고 있는 실험실 제품 이송 요소(730-b)를 도시하고 있다. 이러한 합류 과정으로 인해, 실험실 제품 이송 요소(730-b)와 실험실 제품 이송 요소(730-a) 사이의 거리가 실험실 제품 이송 요소(730-b)와 실험실 제품 이송 요소(730-c) 사이의 거리보다 더 클 수 있음을 유의하여야 한다.
도 22a 내지 도 22e는 다양한 실시예들에 따른 교차부에서의 처리량 제어의 다른 예를 도시하고 있다. 이 예는 전환-합류 또는 인출(pull-off)의 예라 할 수 있다. 인출의 예는 최고의 처리량을 달성하기 위해 전환 영역과 합류 영역 사이에 정지 위치를 필요로 할 수 있다.
도 22a에서, 실험실 제품 이송 요소(730-c)는 근거리 통신 지점(2210-d)과 통신할 수 있으며, 여기서, 실험실 제품 이송 요소(730-c)는 합류 영역(2220)에 진입하기 전에 정지 신호를 수신하게 된다. 실험실 제품 이송 요소(730-b)가 합류 영역으로 가고 있기 때문에, 실험실 제품 이송 요소(730-c)는 이 정지 신호를 수신할 수 있다. 다른 경우에서는, 실험실 제품 이송 요소(730-c)가 진행하도록 허가받을 수 있으며, 이 경우, 실험실 제품 이송 요소(730-b)는 근거리 통신 기구(2210-b)에서 강제로 정지하게 될 수 있으며, 그 뒤의 다른 실험실 제품 이송 요소의 대기 행렬을 정지시킬 수 있다. 실험실 제품 이송 요소(730-b) 뒤에 떠나는 실험실 제품 이송 요소(730-a)가 있을 수 있으므로, 실험실 제품 이송 요소(730-b)는 진행하도록 하고 합류하는 실험실 제품 이송 요소(730-c)를 위해 떠나는 실험실 제품 이송 요소(730-a)로부터의 간극을 이용하는 것이 더 나은 결정일 수 있다.
도 22b에서, 실험실 제품 이송 요소(730-b)는 근거리 통신 기구(2120-c)와 통신함으로써 합류 영역(2220)으로부터 그 출구를 확인할 수 있다. 이 지점에서, 근거리 통신 기구(2210-d)는 실험실 제품 이송 요소(730-c)와 통신하여 진행하도록 허가할 수 있다. 도 22c는 근거리 통신 기구(2210-c)와 통신을 개시하여 출구를 확인하는 실험실 제품 이송 요소(730-c)를 도시하고 있다. 그 결과, 이들은, 충돌 센서가 감속의 필요성에 대해 통보할 것이기 때문에, 실험실 제품 이송 요소(730-e)에 정지 신호를 송신할 필요가 없을 수 있다.
도 22d는 실험실 제품 이송 요소(730-b, 730-e)들 사이의 간극으로 슬며시 합류하는 실험실 제품 이송 요소(730-c)를 도시하고 있다. 그리고, 도 22e는 실험실 제품 이송 요소(730-f)가 그 출구를 근거리 통신 기구(2210-c)에 통보할 때, 다음에 합류하는 실험실 제품 이송 요소(730-g)가 진행하도록 허가받는 상태를 도시하고 있다.
도 23a 내지 도 23f는 다양한 실시예들에 따른 교차부에서의 처리량 제어의 다른 예를 도시하고 있다. 이 예는 지름길의 예라 할 수 있다. 도 23a에서, 실험실 제품 이송 요소(730-a)는 라인(2311-a)을 따라 이동하며 근거리 통신 기구(2310-c)와 통신하여 허가 신호를 수신한다. 실험실 제품 이송 요소(730-b)는 라인(2311-b)을 추종하며 오직 직진만하고, 근거리 통신 기구(2310-a)로부터 신호를 수신한다. 도 23b에서, 실험실 제품 이송 요소(730-c)는 근거리 통신 기구(2310-a)에 도달한다. 트래픽 제어를 위해서는, 실험실 제품 이송 요소의 어떤 레인 또는 라인이 우선권을 가져야 하는지를 결정해야 할 필요가 있을 수 있다. 이 예에서는, 라인(2311-a)을 추종하는 실험실 제품 이송 요소(730)에게 더 높은 우선권이 주어졌으며, 이는 라인(2311-a)에서 처리량에 미치는 영향이 라인(2311-b)보다 낮을 수 있고, 가능한 한 낮을 수 있다는 것을 의미한다. 라인(2311-a) 상의 실험실 제품 이송 요소(730-d)는 근거리 통신 기구(2310-c)로부터 허가 신호를 수신할 수 있다. 라인(2311-b)을 따르는 하위 레인(2311-b)에 우선권이 주어졌으면, 실험실 제품 이송 요소(730-d)에 대해서는 정지 신호가 주어졌을 수 있다. 도 23c는 라인(2311-a)에 합류하려고 시도하고 있는 실험실 제품 이송 요소(730-c)를 도시하고 있다. 실험실 제품 이송 요소(730-c)는 근거리 통신 지점(2310-d)과 통신하고 있으며, 여기서, 자신들의 높은 우선권 때문에 실험실 제품 이송 요소(730)들이 라인(2311-a)을 따라 진행할 수 있도록 허용하기 위해, 실험실 제품 이송 요소(730-c)는 정지 신호를 수신할 수 있다.
도 23d는 실험실 제품 이송 요소(730-d)가 근거리 통신 기구(2310-b) 위를 통과하며 출구를 확인할 때, 근거리 통신 기구(2310-d)로부터 허가 신호를 수신하는 실험실 제품 이송 요소(730-c)를 도시하고 있다. 실험실 제품 이송 요소(730-e)는 근거리 통신 기구(2310-c)에서 정지할 수 있다. 도 23e는 근거리 통신 기구(2310-b)와 통신하며 합류 영역으로부터 그 출구를 확인하는 실험실 제품 이송 요소(730-c)를 도시하고 있다. 이 지점에서, 실험실 제품 이송 요소(730-e)는 허가를 받아 진행할 수 있으며, 실험실 제품 이송 요소(730-c)와 같은 다른 실험실 제품 이송 요소과 자신 간의 거리를 자신의 충돌 센서를 활용하여 제어한다.
도 23f는 모든 실험실 제품 이송 요소(730)들이 자신들이 추종하고 있으며 이동 속도에 다시 도달할 수 있는 라인(2311) 상에서 계속되고 있는 시점을 도시하고 있다. 우선권에 따라, 실험실 제품 이송 요소를 받아들이는 레인은 수직 합류와 마찬가지로 많은 처리량을 소실하지 않을 수 있다. 선회하는 실험실 제품 이송 요소가 나오는 레인은 처리량을 소실할 수 있다. 예를 들어, 모든 두 번째 실험실 제품 이송 요소(730)가 지름길을 택하는 비율이 1:1인 경우, 하위 레인의 나머지 처리량이 상위 레인의 처리량보다 적을 수 있다. 실험실 제품 이송 요소의 직경보다 더 큰 것과 같이, 레인들 간의 거리가 크면, 일부 경우들에서 도움이 될 수 있다. 지름길은 전환과 합류 같은 2개의 독립적인 교차부로서 간주될 수 있다.
도 24a 및 도 24b는 다양한 실시예들에 따른 하나 이상의 교차부에서의 처리량 제어의 2개의 추가적인 예를 도시하고 있다. 이 예들은 RFID 태그(2411, 2424)를 활용한다. "2411"과 같은 이러한 RFID 태그들 중 일부가 "2420" 및 "2421"과 같은 교차부 앞에 배치될 수 있으며, 이 RFID 태그들을 입구 RFID 태그 또는 진입 스위치-RFID 태그라 할 수 있다. "2424"와 같은 RFID 태그들 중 일부가 "2420" 및 "2421"과 같은 교차부 후에 배치될 수 있으며, 이 RFID 태그들을 출구 RFID 태그 또는 진출 스위치-RFID 태그라 할 수 있다. 실험실 제품 이송 요소(730)는, 교차부 전 및/또는 후에 배치된 RFID 태그를 판독할 수 있으며 "2411" 및/또는 "2424"와 같은 개별 RFID 태그로부터의 정보를 판독하여 교차부와 관련한 실험실 제품 이송 요소(730)의 상태를 결정하는 RFID 리더기를 포함할 수 있다. 교차부에서의 처리량 제어는 다양한 방식으로 이루어질 수 있다. 일부 실시예들에서, 라인 제어기와 같은 중앙 제어기는 막히거나 비어있다는 것과 같은 교차부 상태에 대한 요구를 수신할 수 있다. 일부 실시예들에서, 교차부가 막히거나 비어있을 때 자율적으로 신호를 제공하는 로컬 교차부 제어기가 활용될 수 있다.
에너지 절약
일부 실시예들은 실험실 제품 이송 요소에 대해 에너지 절약을 제공할 수 있는 방법, 시스템 및/또는 기구를 포함한다. 실험실 제품 이송 요소는 배터리나 연료 전지와 같은 에너지 축적기를 활용할 수 있다. 그 결과, 전력을 절약하게 되므로, 낮은 충전 빈도가 여러 가지 시스템들에 유리할 수 있다. 실험실 제품 이송 요소는 이송 경로 배열 구조체와 같은 자신의 이송 환경에 관한 정보를 활용할 수 있다. 이 정보는 일부 경우들에서 전력 저감 조치를 효과적으로 이용하기 위해 활용될 수 있다.
실시예들은 전력 소비를 최소화하기 위해 다양한 기술을 활용할 수 있다. 일부 실시예들에서, 전력 소비를 저감하는 기술은 적절한 데이터 교환 빈도를 활용할 수 있다. 처리 중의 다른 상황이나, 이송 경로 배열 구조체와 같은 실험실 이송 시스템에서의 위치에 따라, 센서의 데이터 교환 빈도가 조절될 수 있다. 센서의 데이터 교환 빈도가 낮을수록, 전력 소비가 낮을 수 있다. 다양한 각종 센서 또는 기구가 이와 같이 조절가능한 데이터 교환 빈도 접근법을 활용할 수 있다. 예를 들면, 충돌 센서가 조절가능한 데이터 교환 빈도를 활용할 수 있다. 예를 들어, 충돌 센서는 실험실 제품 이송 요소들의 대기 행렬에서 자신의 데이터 교환 빈도를 줄일 수 있다. 일부 경우들에서, 실험실 제품 이송 요소의 속도에 적합한 데이터 교환 빈도로 빈도를 조절하기 위해, 충돌 센서의 속도에 기초하여, 충돌 센서의 데이터 교환 빈도를 줄이는 것을 포함하여, 충돌 센서의 데이터 교환 빈도를 조절할 수 있다. 라인 추종 센서는 적용 가능한 교환 빈도법을 사용할 수도 있다. 일부 경우에서, 실험실 제품 이송 요소의 속도에 적합한 데이터 교환 빈도로 빈도를 조절하기 위해, 라인 추종 센서의 속도에 기초하여, 라인 추종 센서의 데이터 교환 빈도를 줄이는 것을 포함하여, 라인 추종 센서의 데이터 교환 빈도를 조절할 수 있다. 통신이 발생하여야 하는 빈도에 기초하여, 통신 모듈이 조절가능한 데이터 교환 빈도 방법을 활용할 수도 있다. 일부 실험실 제품 이송 요소는 실험실 제품의 존재를 검출할 수 있는 홀더를 포함할 수 있다. 홀더가 비었을 때 데이터 교환 빈도를 저감 및/또는 최소화함으로써, 조절가능한 데이터 교환 빈도 방법을 활용할 수 있다.
전자 부품의 선택적 활성화 및/또는 비활성화를 이용하여, 일부 실시예들에서 에너지 절약이 달성될 수도 있다. 어떤 상황에서는, 일부 부품들이 심지어 완전히 스위치 오프될 수 있다. 예를 들어, 실험실 제품 이송 요소가 정지하고 있을 때는, 일반적으로, 동작 제어가 필요하지 않기 때문에, 실험실 제품 이송 요소가 이동하지 않을 때는 구동 기구 제어기를 선택적으로 활성화 및/또는 비활성화할 수 있다. 여러 가지 센서들도 선택적으로 활성화 및/또는 비활성화될 수 있다. 예를 들어, 충돌 센서가 다른 실험실 제품 이송 요소를 검출할 필요가 없을 때에는, 충돌 센서를 비활성화할 수 있다. 이는, 예컨대, 실험실 제품 이송 요소가 처리 스테이션과 같은 여러 위치들에 있을 때, 또는 대기 행렬에서 정지하고 있을 때, 발생할 수 있다. 그리고, 충돌 센서가 다시 필요할 때, 예컨대, 실험실 제품 이송 요소가 다시 이동을 개시할 때 또는 이송 경로 배열 구조체의 특정 부분을 떠날 때, 충돌 센서가 선택적으로 활성화될 수 있다. 마찬가지로, 라인 추종 센서가 선택적으로 활성화 및/또는 비활성화될 수 있다. 에너지 절약을 위해 통신 유닛이 선택적으로 활성화 및/또는 비활성화될 수도 있다. 예를 들면, 실험실 제품 이송 요소가 대기 행렬에 있는 경우, 실험실 제품 이송 요소가 이동할 때까지, 통신 유닛이 스위치 오프될 수 있다. 실험실 제품 이송 요소의 다른 센서, 유닛 및/또는 양태들이 선택적 활성화 및/또는 비활성화를 활용할 수 있으며, 이는 에너지 소비를 줄이는 데 도움이 될 수 있다.
실험실 제품 이송 요소의 운동 및/또는 동작 제어를 통해 에너지 절약이 구현될 수도 있다. 예를 들어, 에너지 소비를 줄이기 위해 구동 기구가 여러 가지 속도로 작동될 수 있다. 대기 행렬에 있는 실험실 제품 이송 요소의 부드러운 가속이 에너지 소비를 줄이는 데 도움이 될 수 있다. 공지의 대기 행렬로서 트랙 세그먼트에 진입할 때 감속된 실험실 제품 이송 요소도 에너지 절약을 제공할 수 있다. 일부 경우들에서, 전력 소비를 줄이기 위해 소정 시간 동안 고속을 유지해야 하는 어떤 개연성이 있는 경우에만 고속이 사용될 수 있다. 실험실 제품 이송 요소의 다른 운동 및/또는 동작 제어가 에너지 절약을 구현할 수 있다.
샘플 홀더
일부 실시예들은 다양한 크기와 기하학적 구조의 실험실 제품을 처리하도록 구성된, 실험실 제품 홀더라 할 수 있는, 샘플 홀더를 포함할 수 있다. 여러 가지 실험실 제품의 기하학적 구조들과 자동 처리에 적합한 이들의 부착물을 수용할 수 있는 샘플 홀더가 제공된다. 실시예들은 스프링 부하식 인서트에 의해 실험실 제품의 중심축과 평행한 표면으로 실험실 제품을 포획하고, 센터링하며, 수직으로 유지하도록 구성된 샘플 홀더를 포함할 수 있다.
샘플 홀더 내에서 실험실 제품의 재현가능한 배치는 자동 처리를 위해 중요할 수 있다. 예를 들어, 다양한 실시예들에 따른 샘플 홀더는 실험실 제품의 전체 측면의 조망을 허용한다. 이는 바코드 스캔으로 실험실 제품을 식별할 수 있는 장점을 제공할 수 있다. 다양한 실시예들에 따른 샘플 홀더는, 통상적으로 실험실 제품을 적절하게 위치 결정하는 능력이 부족할 수 있고 통상적으로 실험실 제품의 하단부가 바코드 스캔을 방해하는 다른 샘플 홀더보다 장점을 제공할 수 있다.
샘플 홀더의 일부 실시예들은 재현가능한 실험실 제품 위치를 허용하며, 광범위한 공칭 실험실 제품들을 수용한다. 예를 들어, 일부 실시예들은 13㎜ 내지 16㎜ 범위의 직경을 가진 실험실 제품을 처리할 수 있다. 다양한 실시예들에 따른 샘플 홀더는 바코드 스캐닝을 통해 보다 안정적인 샘플 식별을 가능하게 하는 실험실 제품의 측면의 방해받지 않은 조망을 제공할 수도 있다. 또한, 일부 실시예들은 실험실 제품에 대해 낮은 삽입력을 제공할 수 있다.
도 25a 내지 도 25e는 다양한 실시예들에 따른 샘플 홀더(2500)의 일 실시예를 도시하고 있다. 샘플 홀더(2500)는, 이에 한정되는 것은 아니지만, 실험실 제품 이송 요소(30 및/또는 730)를 포함한 실험실 제품 이송 요소와 함께 활용될 수 있다. 이 도면들은 샘플 홀더(2500)에 실험실 제품(50)이 삽입되는 과정을 도시하고 있다. 샘플 홀더(2500)는, 낮은 실험실 제품 삽입력, 다양한 실험실 제품의 기하학적 구조 및/또는 크기에 대한 수용력, 실험실 제품 식별 라벨의 가시성 및 재현가능한 실험실 제품 위치 결정을 포함하여, 다양한 장점을 포함할 수 있다.
도 25a는 샘플 홀더(2500)의 중심을 향해 스프링 부하가 가해질 수 있는 다수의 죠 요소(2510-a, 2510-b)를 구비한 샘플 홀더(2500)를 도시하고 있다. 도 25a는 2개의 죠 요소(2510-a, 2510-b)를 도시하고 있으나, 지지 요소(미도시)와 함께 제 3 죠 요소가 샘플 홀더(2500)를 구성할 수 있다. 죠 요소(2510)들은 각각 지지 요소(2520)들과 커플링될 수 있다. 실험실 제품(50)이 죠 요소(2510)들의 중앙에 삽입될 수 있으며, 샘플 홀더(2500)와 실험실 제품(50)의 중심을 향해 스프링력이 가해질 수 있다. 도 25a, 도 25b 및/또는 도 25c에 도시된 바와 같이 실험실 제품(50)이 삽입될 때 죠 요소(2510)들이 뒤로 회전하기 때문에, 낮은 실험실 제품 삽입력을 구현할 수 있다. 예를 들면, 도 25b 및 도 25c에서는, 요소(2510-a)와 같은 죠 요소(2510)의 상부가 후방으로 회전되어 있다. 이와 동시에, 죠 요소(2510)와 커플링된 요소(2511-a)와 같은 돌출부 또는 후크 요소(2511)가 지지 요소(2520)와 커플링된 요소(2521-a)와 같은 방해 요소(2521)와 접촉하게 된다. 돌출부 또는 후크 요소(2511)가 방해 요소(2521)와 접촉하면, 죠 요소(2510)의 하부는 실험실 제품(50)을 향해 더 회전하거나 이동하지 못하도록 억제된다. 스프링력이 죠 요소(2510)에 커플링되어, 실험실 제품의 기하학적 구조를 포획하게 된다. 이 과정이 이루어지면, 도 25d 및 도 25e에 도시된 바와 같이, 죠 요소(2510)들이 샘플 홀더(2500)의 중심을 향해 압박되도록 스프링 부하를 받기 때문에, 실험실 제품(50)이 센터링되어 수직으로 유지된다. 또한, 실험실 제품(50)을 조망할 수 있는 개구(2540)가 남도록, 죠 요소(2510)와 함께 지지 요소(2520)가 배치될 수 있다. 일부 실시예들에서, 실험실 제품(50)의 측면의 실질적으로 전부를 조망할 수 있도록, 지지 요소(2520)의 전체 길이를 따라 하방으로 개구(2540)가 연장할 수 있다. 실험실 제품(50)의 이러한 부분은 바코드와 같은 어떤 형태의 표식을 포함할 수 있다.
죠 요소(2510)의 내면은 다양한 형상을 취할 수 있다. 예를 들어, 도 26은 죠 요소(2510)의 내면(2660)이 V자 형상인 실시예를 도시하고 있다. V 형상의 표면 또는 다른 형상의 표면은 실험실 제품(50)의 원통형 측면을 포획하기 위해 사용될 수 있다. 샘플 홀더(2500)는, 실험실 제품(50)의 측면이 적어도 2개의 지지 요소(2520)들 사이에서 위에서 아래까지 보이도록, 실험실 제품(50)을 유지할 수 있다. 이러한 구성은, 바코드 스캐너 또는 실험실 제품(50)을 식별하는 다른 수단으로 실험실 제품(50)의 샘플 식별 라벨을 스캐닝하는 데, 유용할 수 있다.
또한, 도 26은 3개의 죠 요소(2510-a, 2510-b, 2510-c)들의 구성을 이들 각각의 지지 요소(2520-a, 2520-b, 2520-c)와 함께 예시하고 있다. 일부 실시예들에서, 이 요소들은 각각의 지지 요소(2520) 사이가 120°로 분리되도록 구성될 수 있다. 그러나, 도 26은 3×120°의 분포보다 바코드와 같은 실험실 제품의 표식에 대해 훨씬 더 우수한 가시성을 제공할 수 있는 다른 구성의 예를 도시하고 있다.
또한, 도 26은 지지 요소(2520-a, 2520-b)가 대략 140°인 기준 개방 각도를 생성하도록 배치된 예를 도시하고 있다. 그러나, 효과적인 120°내지 180°의 각도를 포함한 다른 구성도 가능하다. 하부 죠 요소(2510)에 대해 발생되는 횡력은 죠 요소(2510)의 V자 형상과 함께 실험실 제품(50)을 구속하는 데 도움이 될 수 있다.
샘플 홀더(2500)와 같은 다양한 실시예들에 따른 샘플 홀더는 다른 샘플 홀더보다 장점을 제공할 수 있다. 예를 들어, 샘플 홀더(2500)는 위치 재현가능성을 제공할 수 있다. 위치 재현가능성은, 샘플 홀더(2500) 내부에서 재현가능한 위치 결정을 실현하면서, 실험실 제품(50)이 샘플 홀더(2500) 내에 반복적으로 배치될 수 있도록 허용한다. 실험실 제품이 샘플 홀더(2500) 내에 있을 때, 실험실 제품(50)의 큰 가시성은 바코드와 같은 실험실 제품 라벨이 실험실 제품(50)에 너무 낮게 배치된 상황에 대해 대처할 수도 있다. 이러한 실험실 제품(50)의 가시성은 시간 절약 혜택을 제공할 수 있다. 또한, 힘이 작다는 것은 충격 및/또는 진동이 작다는 것을 의미하며, 이에 따라, 로딩 동작시 샘플들을 리믹스할 개연성이 작다는 것을 의미하므로, 낮은 삽입력의 역학이 샘플 품질을 유지하는 데 도움이 되기 때문에, 일부 실시예들은 실험실 제품(50)에 대해 적은 응력을 생성한다.
다양한 실시예들에 따른 샘플 홀더가 요소(30 및/또는 730)와 같은 실험실 제품 이송 요소의 홀더 메커니즘으로 활용될 수 있지만, 이 기술은 이송을 목적으로 한 다른 이동식 캐리어에서 뿐만 아니라, 실험실 자동화 환경에 고정된 실험실 제품 위치를 위해서도 사용될 수 있다.
샘플 품질 보호
일부 실시예들은 샘플의 품질 보호를 위한 방법, 시스템 및/또는 기구를 제공한다. 예를 들어, 자동화된 시스템 상의 샘플들은, 이에 한정되는 것은 아니지만, 개방(캡 분리)/폐쇄(캡 장착); 튜브마다 다른 액체 충진 높이; 혈청, 혈장, 소변 등과 같은 다른 유형의 물질; 젤이 있거나 젤이 없는 튜브; 및/또는 혈소판 빈약 혈장/무혈소판 혈장을 포함하여, 많은 다양한 상태를 가질 수 있다. 이 샘플들 중 일부는 리믹싱, 유출 또는 다른 품질 소실을 방지하기 위해 이송시 어떤 주의를 필요로 할 수 있는 반면, 다른 샘플들은 주의 깊은 이송을 필요로 하지 않을 수 있다. 일반적으로는, 움직임이 적을수록, 샘플 품질이 우수하다고 할 수 있다. 일부 실시예들은 모든 단일 샘플의 개별적 요구에 맞게 개별 이송 매개 변수(예컨대, 속도, 가속도, 감속도)를 조절할 수 있는 가능성을 제공한다.
일부 실시예들은 요소(30) 및/또는 요소(730)와 같은 다른 실험실 제품 이송 요소들에 대한 이동 매개 변수를 포함할 수 있다. 일부 실시예들은 이동 매개 변수의 조합을 포함할 수 있다.
일부 실시예들에서, 이동 매개 변수는 실험실 제품 이송 요소에 저장될 수 있다. 실험실 제품(50)이 실험실 제품 이송 요소(730)의 홀더에 삽입될 때, 중앙 제어기는 실험실 제품 이송 요소(730)로 실험실 제품(50)의 속성을 전송할 수 있다. 실험실 제품 이송 요소(730)는 내부에 저장된 목록으로부터 적당한 이동 매개 변수를 자체적으로 결정하여 자율적으로 이동을 실시할 수 있다. 실험실 제품 이송 요소(730)는 이송 경로 배열 구조체 또는 실험실 이송 시스템의 물리적 레이아웃과 토폴로지(topology)를 인지할 수 있으며, 이동 매개 변수를 실시하기 위해 충분한 메모리 크기와 CPU 성능을 가질 수 있다.
일부 실시예들에서, 이동 매개 변수는 이송 경로 배열 구조체 내의 다양한 위치나 노드에서 갱신될 수 있다. 이 기술은 지연이 매우 작은 고속 통신과 중앙 제어기의 충분한 계산 성능을 모두 포함할 수 있다. 이 접근법은 실제 트랙 상황에 대해 반응하고 그에 따라 매개 변수를 조정할 수 있다는 면에서 장점을 제공할 수 있다. 예를 들어, 다음 노드 앞에 대기 행렬이 있는 경우, 매우 고속으로 가속하도록 하는 것은 타당하지 않다. 강력한 스케줄러와 조합하면, 이 옵션은 가장 부드러운 가능한 제어를 제공할 수 있다.
일부 실시예들은, 실험실 제품 이송 요소가 이송 경로 배열 구조체의 주위를 이동하면서 수신하는 이동 매개 변수와 함께 실험실 제품 이송 요소에 저장된 이동 매개 변수의 조합을 활용할 수 있다. 예를 들어, 일부 실시예들은 실험실 제품 이송 요소의 메모리 유닛에 저장될 수 있는 하나 이상의 이동 매개 변수 테이블을 포함할 수 있다. 테이블의 예가 이하의 표 1에 개시되어 있다. 실험실 제품 이송 요소는 이송 경로 배열 구조체의 여러 위치나 노드에서 사용될 수 있는 이동 매개 변수의 번호 또는 ID를 취득할 수 있으며, 이 번호 또는 ID는 중앙 제어기에 의해 선택될 수 있다. 실험실 제품 이송 요소의 메모리 유닛은, 실험실 제품 이송 요소가 이송 경로 배열 구조체상의 한 경로로 이동하도록 하는 단계를 포함하는 방법을 실시하기 위해, 제어 유닛에 의해 실행될 수 있는 코드를 가질 수 있고, 상기 경로는 당해 경로와 연관된 복수의 노드를 가지며, 상기 실험실 제품 이송 요소는 노드와 연관된 이동 프로파일과 이동 매개 변수에 따라 이동한다. 본 발명의 실시예들은 낮은 데이터 송신과 같은 장점을 제공할 수 있지만, 트랙 상황에 따라 매개 변수를 선택할 수 있는 옵션을 여전히 갖고 있다.
[표 1]
ID 미리 정해진 이동 프로파일 이동 매개 변수 노드 샘플 상태
001 직선 경로 표준 속도 유지 A 샘플 유
002 90°만곡부 감속 B 샘플 유
003 우측 커브 감속 C 샘플 유
004 직선 경로 가속 D 샘플 유
005 직선 경로 최고 속도로 가속 E 샘플 무
006 좌회전 최고 속도로 이동 F 샘플 무
위의 표 1은 이송 경로 배열 구조체의 여러 지점에서 여러 노드들과 연관될 수 있는 미리 정해진 이동 프로파일과 이동 매개 변수의 일부 예들을 나타내고 있다. 본 발명의 실시예들은 이러한 특정 이동 프로파일 또는 이동 매개 변수에 한정되지는 않는다.
위의 표 1에서 알 수 있는 바와 같이, 실험실 제품 이송 요소의 속도는 트랙의 기하학적 구조를 포함한 다수의 요인에 따라 달라질 수 있다. 속도(또는 다른 제어 매개 변수)는 실험실 제품 내의 샘플의 유형 또는 실험실 제품 내의 샘플의 존재에 따라 좌우될 수도 있다. 예를 들어, 샘플이 원심 분리된 경우, 실험실 제품 이송 요소는 실험실 제품 내에서 성분 분리가 잘못되게 하지 않도록 저속으로 이동할 수 있다. 샘플이 존재하지 않는 경우, 실험실 제품 이송 요소는 처리량을 향상시키기 위해 고속으로 이동하도록 프로그래밍될 수 있다.
실시예들은, 특정 실험실 제품을 운반할 수 있는 특정 실험실 제품 이송 요소에 대해 속도 정보와 같은 개별 이동 매개 변수를 제공함으로써, 다양한 장점을 제공할 수 있다. 예를 들어, 빈 실험실 제품 이송 요소 또는 빈 실험실 제품을 구비한 실험실 제품 이송 요소들은 최고 속도, 가속도 및/또는 감속도로 이동할 수 있다. 이동 매개 변수는, 비생산적인 빈-시간(empty-time)을 최소화할 수 있기 때문에, 필요한 실험실 제품 이송 요소의 개수를 줄이는 데 도움이 될 수 있다.
일부 경우들에서, 조절가능한 속도 매개 변수들은 직선 섹션에서 고속으로 이동하고 만곡부 앞에서 감속할 수 있는 가능성을 제공할 수 있다. 이는 굽힘 반경에 의해 제한되지 않는 고속 트랙 섹션 및/또는 속도 매개 변수를 허용할 수 있다. 일부 경우들에서는, 누적되는 대기 행렬에서, 가속도 및 감속도가 최소로 저감될 수 있다. 이는 전력 소비를 최소화함과 아울러, 샘플 보호를 제공할 수 있다.
일부 경우들에서, 배터리 상태가 이동 매개 변수에 영향을 미칠 수도 있다. 예를 들어, 배터리 또는 에너지 축적기가 일반적으로 낮은 경우, 에너지 절약을 위해 속도, 가속도 및/또는 감속도가 저감될 수 있다. 이 경우, 실험실 제품 이송 요소의 에너지 고갈은 매우 드물게 된다.
도 27은 본 발명의 실시예에 따른 실험실 제품 이송 요소의 일부 부품들의 블록도를 도시하고 있다. 도 27의 많은 부품들을 위에서 이미 상세하게 설명하였으며, 상술한 설명은 여기에 인용에 의해 통합되어 있다. 도 27은 하나 이상의 마이크로프로세서와 같은 하나 이상의 프로세서 형태일 수 있는 중앙 제어 유닛(3010)을 도시하고 있다. 제어 유닛(3010)에 메모리 유닛(3018)이 커플링될 수 있다. 메모리 유닛(3018)은, 이에 한정되는 것은 아니지만, 미세 위치 결정, 리프트 오프 방지, 자가 진단, 충돌 회피 등을 포함하여, 위에서 설명한 상기 기능들을 실시하기 위해 제어 유닛(3010)의 프로세서에 의해 실행될 수 있는 코드를 포함하여 저장할 수 있다.
에너지원(3040)(예를 들어, 에너지 축적기 및/또는 에너지 수신기)는, 이동 기구(3038)(예를 들어, 바퀴)에 커플링될 수 있는 구동 기구(3036)(예를 들어, 모터)에 전력을 제공할 수 있다. 위에서 설명하고 도시한 바와 같이, 위치 검출기(3042), 디스플레이 유닛(3052) 및 기록 유닛(3062)도 제어 유닛(3010)에 함께 작용가능하게 커플링(예를 들어, 전기적으로 커플링)될 수 있다.
그 외부 환경과 통신하기 위해, 하나 이상의 센서(3044)가 제어 유닛(3010)에 함께 작용가능하게 커플링될 수 있으며, 하나 이상의 신호 수신기와 송신기(3106)가 제어 유닛(3010)에 커플링될 수 있다. 센서(3044)는 이송 경로 상의 근거리 통신 기구와 같은 기구와 통신할 수 있다. 신호 수신기(들)(3016)는 호스트 제어 시스템으로부터 실험실 제품 이송 요소를 위한 제어 및/또는 구동 신호를 수신한다. 신호 송신기(3016)는 자신의 상태(예를 들어, 자신의 내부 상태, 다른 실험실 제품 이송 요소에 대한 자신의 상태 등)에 대한 신호를 호스트 제어 시스템에 송신할 수 있다.
도 28은 본 발명의 실시예에 따른 호스트 제어 시스템의 일부 부품을 도시한 블록도를 나타내고 있다. 도 28의 많은 부품들을 위에서 이미 상세하게 설명하였으며, 상술한 설명은 여기에 인용에 의해 통합되어 있다. 이 도면은 에너지원(3138)에 의해 전력을 받을 수 있는 중앙 프로세서(3100)를 포함할 수 있다. 호스트 제어 시스템의 사용자에게 정보 및 제어를 제공하기 위해, 제어 프로세서(3100)에 디스플레이 유닛(3152)과 사용자 인터페이스(3150)가 커플링될 수 있다. 메모리 유닛(3158)이 중앙 프로세서(3100)에 커플링될 수 있으며, 상기 메모리 유닛은, 충돌 회피, 트래픽 제어, 상태 등을 포함하여, 위에서 설명한 여러 실험실 제품 이송 요소들의 이동을 제어 또는 관리하기 위해 상기 기능들을 중앙 프로세서(3100)가 실시하도록 하기 위한 코드를 저장할 수 있다.
실험실 제품 이송 요소와 통신하기 위해, 실험실 제품 이송 요소에 제어 신호를 송신하는 신호 송신기(3140), 실험실 제품 이송 요소로부터 신호를 수신하는 신호 수신기(3142) 및 근거리 통신 기구(3048)가 중앙 프로세서(3100)에 의해 제어되며 상기 중앙 프로세서와 함께 작용가능하게 통신할 수 있다.
이송 경로 배열 구조체
본 발명의 일부 실시예들은 이송 경로 배열 구조체와, 이송 경로 배열 구조체를 포함한 시스템에 관한 것이다. 본 발명의 일부 실시예들에서, 이송 경로 배열 구조체는 개별 이송 경로 세그먼트들로 이루어진 모듈형일 수 있으며, 다수의 인터페이스와 설치가 가능한 제너릭 기본 부품(예를 들어, 제너릭 이송 경로 세그먼트)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 도 29a는 본 발명의 실시예에 따른 예시적인 이송 경로 배열 구조체(4000)를 도시하고 있다. (이송 경로 세그먼트 형태의) 제너릭 기본 부품은 규정된 시스템 피치 거리(예를 들어, 50㎜)에 맞게 구성될 수 있으며, (예를 들어, 근거리 통신 기구와 충전기를 가진) 교차부 제어 인쇄 회로 기판 또는 PCB, 장착 충전 코일, 및 수동 차로 세그먼트를 포함할 수 있다. 일부 경우들에서, 지지 구조와 하위 구조체(예를 들어, 프레임, 페데스탈 등)를 포함할 수도 있다. 다른 기본 부품들은 교차부가 생성되도록 서로에 대해 평행하거나 수직하게 경로를 늘리기 위해 이송 경로가 이송 방향을 따라 구축될 수 있도록 허용한다. 기본 부품들은 케이블, 버스 또는 파워 바를 위한 공간을 포함할 수도 있다. PCB에 접속되는 파워 바가 하위 구조체에 설치되면 DC 전원을 제공할 수 있으므로, 개별 전력 케이블은 존재하지 않는다. 또한, 기본 부품의 충전 모듈은 데이터-버스 접속 없이 기본 부품의 충전 코일에서 퍽이 직접 충전될 수 있도록 한다.
제너릭 기본 부품은 퍽 내의 샘플 용기의 상단으로부터 나오는 하향력을 받을 수 있는 지지 구조를 포함할 수도 있다. 이러한 힘은 튜브 삽입 및 캡 재장착 처리를 포함한 다양한 처리에 기인할 수 있다. 최고의 내력 구조는 PCB들 사이의 브릿지 또는 PCB들 사이에 적용될 수 있는 임의의 다른 특수한 세그먼트로 구현될 수 있다. 이러한 최고의 내력 구조는 탄성적인 이송 경로 세그먼트일 수 있다. 이러한 세그먼트는 고무와 같은 탄성 물질을 포함할 수 있다.
본 발명의 일부 실시예들에서, 이송 경로 배열 구조체는 상술한 제너릭 기본 세그먼트의 커버로서 수동 차로 세그먼트를 포함할 수도 있다. 수동 차로 세그먼트는 다른 차도 세그먼트에 대한 설치 가능성을 제공할 수 있으며, 탄성 커넥터를 포함할 수 있다. 기능이 다른 수동 차도 세그먼트를 구축하기 위해, 다양한 형상이 이용될 수 있다. 예를 들면, 긴 경로를 형성하기 위해, 길이(4002)가 다른 직선 세그먼트들이 함께 사용될 수 있다. 수직 또는 수평 전환부 및 합류부(4003), 인출부, 지름길, U턴부(4004) 또는 다양한 각도(예컨대, 15°, 30°, 45°의 세그먼트)의 만곡부(4005)를 생성하기 위해, 다른 형상이 사용될 수 있다. 차로 세그먼트는, 어떠한 전자 장치도 구비하지 않을 수 있으며, 실험실 제품 이송 요소에 대한 지지면 역할을 할 수 있는, 평면 플라스틱 또는 금속 본체의 형태일 수 있다.
도 29b에 도시된 바와 같이, 이송 경로 배열 구조체는 서로 다른 프레임 내의 차로 세그먼트 사이 또는 내부에 있을 수 있는 탄성 경로 커넥터(4001)와 같은 다른 유형의 기본 부품을 포함할 수도 있다. 따라서, 본 발명의 일 실시예는 단일의 실험실 제품 이송 요소 또는 다수의 실험실 제품 이송 요소의 이동을 위한 적어도 하나의 이송 경로를 포함하는 이송 경로 배열 구조체에 관한 것일 수 있으며, 상기 적어도 하나의 이송 경로는 접속가능한 이송 경로 세그먼트를 포함한다. 또한, 이는 인접하고 있는 접속가능한 이송 경로 세그먼트들 사이에 배치된 적어도 하나의 탄성 커넥터를 포함할 수도 있다. 이 세그먼트의 탄성은 커넥터의 양 단부에 접속되는 다양한 세그먼트의 치수(예컨대, 길이와 높이) 차이를 커넥터가 보상할 수 있도록 유리하게 허용한다. 또한, 이들은 다양한 세그먼트들의 오정렬을 허용한다. 다른 시스템 프레임들 사이에 차로 세그먼트를 접속하기 위해, 가요성의 탄성 커넥터(4001)가 사용될 수도 있다. 대응하는 이송 경로 세그먼트와 결합될 수 있도록, 수형 및/또는 암형 커넥터가 탄성 커넥터(4001) 내에 있을 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 이송 경로 배열 구조체는 많은 추가적인 장점을 갖고 있다. 이송 경로 배열 구조체의 모듈형 속성은 설계의 유연성을 허용하고, 퍽의 운동을 단일 방향으로 제한하지 않는다. 다른 이송 방향을 위해 일시적으로 사용될 수 있는 레인 또는 경로 세그먼트(4002 내지 4005)와 같은 다목적 레인을 구축할 수도 있다. 빠르고 쉽게 변화를 구현할 수도 있다. 차로 세그먼트는 유지 보수, 조립, 세척의 용이함을 위해, 공구 없이도 장착가능하고 분리가능하게 될 수도 있다. 일부 실시예들에서, 차도 세그먼트는 유출 및 세척액으로부터 내부 전자 장치를 보호하기 위해 방수 연결체와 계합될 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에서, 이송 경로 배열 구조체는 도 30a에 도시된 바와 같이 3-레인 레이아웃을 형성하는 3개의 병렬 레인을 구비한 프레임 당 다수의 데크 플레이트를 포함할 수 있다. 3-레인 레이아웃(4104)의 실시예에 대해서는 구체적으로 후술하기로 한다. 이송 경로 배열 구조체(4100)는 함께 연결될 수 있는 수직 데크 플레이트(4103)를 포함한다. 데크 플레이트(4103)를 사용하여 인접한 세그먼트들 사이의 연결을 최소화할 수 있다. 3-레인 레이아웃(4104)을 구비한 이송 경로 배열 구조체(4100)는 다목적 중간 레인(4104-a)을 가질 수 있다. 레인은 실험실 제품 이송 요소가 가이드로 사용할 수 있는 라인으로 규정될 수 있다. 또한, 데크 플레이트(4103)에 의해 형성되는 이송 경로 배열 구조체의 표면이 방수될 수 있다.
본 발명의 다른 실시예들에서, 이송 경로 배열 구조체(4100)는 하나 이상의 데크 플레이트(4103)를 고정하여 안정화하기 위해 사용될 수 있는 하위 구조체(4102)를 가질 수 있다. 이들은 도 30b에 도시된 바와 같이 DC 전원, NFC 요소를 구비한 PCB(4105) 및 충전 기구를 수납하거나 수용할 수도 있다. 도 30b는 이송 경로 배열 구조체(4100)의 일부의 측면도를 도시하고 있다. 일부 특수한 PCB(4105)는 경로 세그먼트(예컨대, 전환부, 합류부)를 관리하기 위해 다수의 NFC 기구 및/또는 충전 코일 및 버스 제어기를 가질 수 있다. 에너지를 절약하고 열을 줄이기 위해, 실험실 제품 이송 요소(4101)는 그 아래에 있는 충전 코일과 상호 작용한 후 스위치 온될 수 있다. 파워 바(4106)가 PCB(4105)에 전력을 제공할 수도 있다.
도 31a는 예시적인 하위 구조체(4102)를 도시하고 있다. 하위 구조체(4102)는 본 발명의 일부 실시예들에서 하나 이상의 금속 또는 플라스틱 V자 형상의 구조를 포함할 수 있다. V자 형상의 구조에 의해 형성된 리세스 내에 파워 바(4106)가 배치될 수 있으며, 추가적인 커넥터 케이블을 사용하지 않고 경로 또는 프레임의 길이에 따라 연장할 수 있다. 일부 경우들에서는, 오직 하나의 전원 케이블만 사용될 수 있다. 일부 실시예들에서, NFC 기구에 데이터를 공급하기 위해 사용되는 데이터 케이블이 하위 구조체들 사이로 라우팅될 수 있다.
하위 구조체(4102)는 임의의 적당한 구성으로 사용될 수 있다. 예를 들면, 하위 구조체는 수평 및 수직 레인 모두를 위해 사용될 수 있다. 도 31b는 3-레인 레이아웃을 위한 예시적인 하위 구조체(4102)를 도시하고 있다. 3개의 레인에 대응하는 3개의 파워 바(4106)가 있을 수 있다. 하위 구조체(4102)는 최고 힘 브릿지(4107)와 같은 기본 부품과 PCB(4105)를 포함할 수도 있다.
도 30a, 도 30b, 도 31a 및 도 31b에 도시된 실시예들에서, 예시적인 이송 경로 세그먼트는, 하나 이상의 데크 플레이트(4103), 하나 이상의 하위 구조체(4102) 또는 그 부분들, 하나 이상의 PCB(4105), 하나 이상의 NFC 기구, 하나 이상의 충전 부품 등 중 하나 이상을 임의의 적당한 조합으로 포함할 수 있다. 예를 들어, 도 30b는 실험실 제품 이송 요소(4101)를 도시하고 있다. 이는 단일의 이송 경로 세그먼트의 상단에 안착될 수 있으며, 상기 세그먼트는 다른 이송 경로 세그먼트에 접속가능하거나 접속가능하지 않을 수 있다.
3-레인 레이아웃 및 랜덤 액세스 버퍼
본 발명의 실시예에 따른 이송 경로 배열 구조체는, 통합된 버퍼 영역(예를 들어, FIFO 버퍼, 랜덤 액세스 버퍼 등)을 구비하여, 3-레인 레이아웃으로 배치될 수 있다. 이러한 버퍼 영역은 버퍼 구조체에 존재할 수 있다. 3개의 레인이 있으면, 다수의 실험실 제품 이송 요소가 필요한 영역에 통합된 다수의 버퍼가 배치될 수 있다. 2개의 주요 이송 레인들 사이의 중간에 버퍼가 배치될 수 있기 때문에, 버퍼링이 2개의 주요 레인들 중 어느 하나를 차단하지 않고, 걸리거나 대기하지 않도록 유지할 수 있다.
랜덤 액세스 버퍼 구조체 내의 랜덤 액세스 버퍼는 작은 시간차 또는 스케쥴 부정확을 보상하기 위해 사용될 수 있다. 랜덤 액세스 버퍼는 특수한 선택 배치 운동(pick and place movement)을 필요로 하지 않고 버퍼링된 샘플에 대한 랜덤 액세스를 허용하는 방식으로 배열될 수 있다. 기존의 축적식 컨베이어 기반 시스템은 통상적으로 선입선출식(FIFO) 버퍼(도 33b, "4510") 또는 특수한 선택 배치 운동을 실시하는 로봇을 이용한다. 기존의 다른 시스템은 특정 아이템의 랜덤 위치와 연관된 물류 정보를 관리하는 중앙 제어 유닛을 이용할 수 있다. 그러나, FIFO 버퍼를 사용하는 기존의 시스템은, 대기 행렬이 FIFO로서 작동되기 때문에, 대기 행렬에서 아이템의 우선권에 대한 간단한 변경을 허용하지 않는다. FIFO 대기 행렬에서는, 아이템이 대기 행렬에 진입한 경우에만 우선권이 있다. 선택 배치 운동을 이용한 기존의 시스템에서는, 선택 배치 운동이 많이 실시될수록, 오류 가능성이 증가하기 때문에, 신뢰도가 감소한다. 또한, 선택 배치 운동을 실시하는 비용이 높을 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 랜덤 액세스 버퍼 구조체 내의 랜덤 액세스 버퍼의 레이아웃을 사용하면, 상술한 기존의 전형적인 시스템의 결함을 해소할 수 있다. 랜덤 액세스 버퍼의 레이아웃은 중간 이송 경로의 선호 이송 방향과, 중간 이송 경로의 일측 또는 양측에 있는 주차 레인 또는 주차장 형태의 주차 영역을 포함할 수 있다. 중앙 제어 유닛은, 개별 실험실 제품 이송 요소에 대해 어느 주차장(또는 다른 주차장)으로 진입하여야 하는지와 주차장에 언제 진입하거나 진출해야 하는지를 통지함으로써, 버퍼를 관리할 수 있다. 버퍼는 비어있는 실험실 제품 이송 요소 스토리지를 위해서 뿐만 아니라 처리 우선권이 다른 샘플들(예컨대, 원심 분리를 대기하고 있는 샘플, 분석을 대기하고 있는 샘플 등)을 위해서도 사용될 수 있다. 각 버퍼에 대한 단일의 액세스는 정밀한 제어가 모든 처리량 및 왕복 시간 요건을 만족시킬 수 있도록 한다. 시스템이 하류 공정(downstream processing)의 최대 성능을 활용할 수 있도록, 버퍼 출력은 로봇 속도와 무관할 수 있다.
본 발명의 실시예에서, 랜덤 액세스 버퍼는 도 32a에 도시된 바와 같이 주차장의 실험실 제품 이송 요소를 위한 병렬 레이아웃으로 구현될 수 있다. 병렬 레이아웃(4200)에서, 실험실 제품 이송 요소(4202)들은 진입하여 주요 이송 레인(4201)에 대해 평행하게 배열된다. 주차장(4204)에서 이용가능한 주차 지점(4203)들이 동일한 병렬 배열 구조로 도시되어 있다. 실험실 제품 이송 요소(4202)들은 주요 이송 레인(4201)에서의 이동 방향에 대해 평행한 일 방향으로 이동한다.
도 32b에 도시된 본 발명의 다른 실시예에서, 랜덤 액세스 버퍼는 주차장(4304)의 실험실 제품 이송 요소(4302)를 위한 수직 레이아웃(4300)으로 구현될 수 있다. 수직 레이아웃(4300)에서, 실험실 제품 이송 요소(4302)들은 진입하여 주요 이송 레인(4301)에 대해 수직하게 배열된다. 실험실 제품 이송 요소(4302)들과 이용가능한 주차 지점(4303)들이 주요 이송 레인(4301)에 대해 수직하게 배열된다. 실험실 제품 이송 요소(4302)들의 이동 방향이 주요 이송 레인(4301)의 방향과 수직하도록, 주차장(4304)이 배열되며, 주차장(4304)에는 입구(4304-a)와 출구(4304-b)가 지정되어 있다.
병렬/수직 레이아웃 랜덤 액세스 버퍼를 위한 택시-승강법
도 34 내지 도 35에 도시된 본 발명의 다른 실시예에서, 실험실 제품 이송 요소(4202)들은 랜덤 액세스 버퍼의 병렬 레이아웃(4200)에 연속하여 다시 배열된다. 또한, 실험실 제품 이송 요소(4202)는 주요 레인(4201)에서의 운동 방향과 평행한 일 방향으로 이동한다. 사전에 주차장(4204)에 진입한 실험실 제품 이송 요소(4202) 바로 다음에, 주차장(4204)에서 이용가능한 주차 지점(4203)이 배열되어 있다. 모든 주차 지점(4203)에서 충전과 통신이 이루어질 수 있다.
주차장(4204)을 채우는 예시적인 방법이 도 34a 및 도 34b에 도시되어 있으며, 다음과 같은 단계를 포함한다.
(1) 도 34a에서, 유입된 실험실 제품 이송 요소(4202-a)는 주차장(4204)에 진입하여, 주요 이송 레인(4201) 상에서 이동 방향으로 이용가능한 주차 지점(4203)의 배열 구조를 추종한다.
(2) 유입된 실험실 제품 이송 요소(4202-a)는 마지막으로 주차된 실험실 제품 이송 요소(4202) 직후에 비어 있는 제 1 주차 지점(4203-a)에서 정지한다. 도 34b는, 기존 주차 지점(4203-a)을 채우며, 마지막으로 주차된 실험실 제품 이송 요소(4202) 다음에 주차한 유입된 실험실 제품 이송 요소(4202-a)를 도시하고 있다.
주차장(4204)을 진출하며 재배열하는 예시적 방법이 도 35a 및 도 35b에 도시되어 있으며, 다음과 같은 단계를 포함한다.
(1) 도 35a에서, 진출하는 실험실 제품 이송 요소(4202-b)는 자신의 주차 지점(4203-b)을 떠나서, 주차 지점(4203)들의 평행한 배열 구조 사이의 이송 레인(4201)에 진입한다. 그리고, 진출하는 실험실 제품 이송 요소(4202-b)는 주요 이송 레인(4201) 상에서 이동 방향으로 주차장(4204)의 출구로 이동한다.
(2) 도 35b에서, 주요 이송 레인(4201) 상에서 이동 방향으로 전방으로 이동하는 후속 주차된 실험실 제품 이송 요소(4202)에 의해, 이전에 주차된 실험실 제품 이송 요소(4202-c)가 검출될 때까지, 이제 이용가능해진 주차 지점(4203-b)이 채워진다. 마지막 실험실 제품 이송 요소(4202-d)가 하나의 주차 지점(4203) 전방으로 이동할 때까지, 이러한 체인 운동은 계속된다.
상술한 예시적 방법은 도 32b의 수직 레이아웃(4300)에도 적용될 수 있으며, 2개의 채워진 주차 지점들 사이의 단일의 주차 지점(4203)을 채우는 것보다 상술한 방법이 제어 노력이 덜 필요하다는 면에서 주된 장점을 갖는다. 상술한 예시적 방법은 병렬의 주차 지점(4203) 배열 구조 사이의 이송 레인(4201)에 적은 개수의 랜드마크만 필요하기 때문에, 중앙 제어 유닛과 유입되는 실험실 제품 이송 요소(4202-a) 사이의 통신 단계의 수가 감소하게 된다. 전반적으로, 상술한 예시적 방법에 의하면, 주차된 실험실 제품 이송 요소(4202)가 출력되는 이동 시간이 감소된다. 또한, 본 발명의 다른 실시예에서는, 오직 처음과 마지막 주차 지점만 해당 랜드마크를 구비한 주차 지점으로 표시될 수 있는 반면, 이후의 주차 지점들은 후속 실험실 제품 이송 요소(4202)의 충돌 센서 검출에 의해 규정된다. 중앙 제어 유닛과 진출하는 실험실 제품 이송 요소(4202-b) 사이의 통신은 무선 통신으로 확립될 수 있다.
랜드마크(예를 들어, 주차 지점을 표시하거나, 안내하거나, 제공하기 위한 칩과 같은 기구 또는 지점)의 감소는 택시 승강장 개념의 실시예와 연관된 장점이라는 것을 유의하여야 한다. 주차 지점 배열 구조에서 랜드마크의 감소는 중앙 제어 유닛과 단일의 실험실 제품 이송 요소 간의 무선 통신을 이용할 수도 있다. 다른 실시예들에서, 각각의 단일 주차 지점 아래에 랜드마크를 구비할 수도 있다.
랜덤 액세스 버퍼는 특정 처리 이후의 버퍼링에 사용될 수 있으며, 하류 처리가 처리 사이클 도중 일시적으로 사용할 수 없게 되었을 때에도 처리가 계속되도록 유지할 수 있다. 또한, 본 발명의 실시예에 따른 랜덤 액세스 버퍼는 마킹된 목표 이외의 구성(예컨대, 다수의 원심 분리 또는 무 원심 분리)에 대해 더 많은 유연성을 제공한다.
도 33a는 2개의 주요 이송 레인(4401, 4403)과 중간 레인(4402)을 구비한 예시적인 3-레인 레이아웃(4400)을 도시하고 있다. 본 발명의 실시예에서, 3-레인 레이아웃(4400)은 중간 레인(4402)의 대기 행렬의 상단에 있는 U턴부(4404)가 주요 레인의 여러 위치들에서 주요 레인(4403)으로 진입할 수 있도록 한다. 또한, 2개의 주요 레인(4401, 4403) 사이에 지름길(4405)이 있을 수 있으며, 이는 샘플 라우팅에 대해 유연성을 제공할 수 있다. 각 지름길(4405)은 주요 레인(4401 또는 4403)을 차단하지 않고 하나의 실험실 제품 이송 요소(4410)를 일시적으로 유지할 수 있다.
도 33b는 FIFO 버퍼(4510)와, 병렬 레이아웃(4200)의 랜덤 액세스 버퍼 구조체에 커플링된 상술한 3-레인 레이아웃(4400)을 포함한 이송 경로 배열 구조체(4500)를 포함하는 예시적인 이송 경로 배열 구조체 시스템(4900)을 도시하고 있다. 본 발명의 일부 실시예들에서, 로딩(4401)과 언로딩(4402)을 위한 영역들이 있을 수 있다. 또한, 상술한 3-레인 레이아웃(4400)이 시스템 내에 존재하여, 병렬 레이아웃(4200)과 FIFO 버퍼(4510)에 커플링될 수 있다. 버퍼 구조체와 레인 구조의 특수한 조합이 도 33b에 도시되어 있으나, 본 발명의 실시예는 이에 한정되지 않으며, 다른 실시예들은 이러한 버퍼와 레인 구조를 더 많거나 더 적게 가질 수 있다. 또한, 분석 기구(예를 들어, 광학 기구) 및 준비 기구(예를 들어, 원심 분리기) 및 이송 기구(예를 들어, 선택 배치 기구)를 포함한 다양한 기구가 시스템(4900) 내에 존재할 수도 있다.
본 발명의 다른 실시예들은 다음과 같은 사항에 관한 것일 수 있다.
기본 퍽
본 발명의 일 실시예는 실험실 이송 시스템을 위한 실험실 제품 이송 요소에 관한 것일 수 있으며, 상기 실험실 제품 이송 요소(30)는 구동력을 제공하는 에너지원; 제어 신호를 수신하는 적어도 하나의 신호 수신기; 상기 적어도 하나의 수신기로부터 얻은 적어도 하나의 제어 신호의 함수로서 구동 신호를 발생시키는 제어 유닛; 상기 실험실 제품 이송 요소(30)가 이송 경로 상에서 독립적으로 이동할 수 있도록 하는 적어도 하나의 이동 기구(38); 상기 구동력에 의해 구동되는 적어도 하나의 구동 기구(36)로서, 상기 제어 유닛의 상기 구동 신호의 함수로서 상기 적어도 하나의 이동 기구(38)를 구동시키는 적어도 하나의 구동 기구(36); 및 이송되는 실험실 제품(50)을 유지하는 적어도 하나의 홀더(33)를 포함한다.
본 발명의 다른 실시예는 상술한 바와 같은 실험실 제품 이송 요소에 관한 것일 수 있으며, 상기 에너지원은 에너지 수신기(4), 에너지 축적기(44) 또는 이들의 조합을 포함한다.
본 발명의 다른 실시예는 상술한 바와 같은 실험실 제품 이송 요소에 관한 것일 수 있으며, 상기 실험실 제품 이송 요소는 적어도 하나의 에너지 축적기(44)를 더 포함하고, 상기 에너지 축적기(44)는 배터리와 연료 전지 중 적어도 하나를 포함한다.
본 발명의 다른 실시예는 상술한 바와 같은 실험실 제품 이송 요소에 관한 것일 수 있으며, 상기 에너지 수신기(4)는 상기 적어도 하나의 에너지 축적기(44)를 충전할 수 있다.
본 발명의 다른 실시예는 상술한 바와 같은 실험실 제품 이송 요소에 관한 것일 수 있으며, 상기 에너지 수신기(40)는 교번 전자기장을 흡수할 수 있는 적어도 하나의 유도 코일(4)을 포함한다.
본 발명의 다른 실시예는 상술한 바와 같은 실험실 제품 이송 요소에 관한 것일 수 있으며, 상기 에너지 수신기(40)는 적어도 하나의 감광 요소를 포함한다.
본 발명의 다른 실시예는 상술한 바와 같은 실험실 제품 이송 요소에 관한 것일 수 있으며, 상기 적어도 하나의 감광 요소는 상기 실험실 제품 이송 요소의 하단에 제공된다.
본 발명의 다른 실시예는 상술한 바와 같은 실험실 제품 이송 요소에 관한 것일 수 있으며, 상기 적어도 하나의 신호 수신기는 적외선 수신기를 포함한 광 수신기 또는 무선 신호 수신기를 포함한다.
본 발명의 다른 실시예는 상술한 바와 같은 실험실 제품 이송 요소에 관한 것일 수 있으며, 상기 적어도 하나의 신호 수신기는 코일을 포함한다.
본 발명의 다른 실시예는 상술한 바와 같은 실험실 제품 이송 요소에 관한 것일 수 있으며, 상기 실험실 제품 이송 요소는 적어도 하나의 신호 송신기를 더 포함하고, 상기 적어도 하나의 신호 송신기는 적외선 송신기를 포함한 광 송신기 또는 무선 신호 송신기를 포함한다.
본 발명의 다른 실시예는 상술한 바와 같은 실험실 제품 이송 요소에 관한 것일 수 있으며, 상기 실험실 제품 이송 요소는 실질적으로 라운드형 수평 단면을 더 포함한다.
본 발명의 다른 실시예는 상술한 바와 같은 실험실 제품 이송 요소에 관한 것일 수 있으며, 상기 적어도 하나의 홀더는, 실험실 제품 이송 요소의 상단(30)에 있으면서 개방되어 있는 원통형 리세스(33)를 포함한다.
본 발명의 다른 실시예는 상술한 바와 같은 실험실 제품 이송 요소에 관한 것일 수 있으며, 상기 적어도 하나의 리세스(33)는 적어도 하나의 측면 개구를 구비하며, 상기 적어도 하나의 측면 개구는 사이드 슬릿(32)의 형태이다.
본 발명의 다른 실시예는 상술한 바와 같은 실험실 제품 이송 요소에 관한 것일 수 있으며, 상기 실험실 제품 이송 요소는 이송 경로 상에 배열된 능동적 또는 수동적 배향 기구를 검출하는 적어도 하나의 센서를 더 포함한다.
본 발명의 다른 실시예는 상술한 바와 같은 실험실 제품 이송 요소에 관한 것일 수 있으며, 상기 실험실 제품 이송 요소는 정보를 표시하는 디스플레이 유닛을 더 포함한다.
본 발명의 다른 실시예는 상술한 바와 같은 실험실 제품 이송 요소에 관한 것일 수 있으며, 상기 실험실 제품 이송 요소는 다른 실험실 제품 이송 요소의 디스플레이 유닛에 표시되는 정보를 기록하는 기록 유닛을 더 포함한다.
본 발명의 다른 실시예는 상술한 바와 같은 실험실 제품 이송 요소에 관한 것일 수 있으며, 상기 실험실 제품 이송 요소는 데이터 송신을 위해 사용될 수도 있는 적어도 하나의 신호 수신기 및/또는 송신기를 더 포함한다.
본 발명의 다른 실시예는 상술한 바와 같은 실험실 제품 이송 요소에 관한 것일 수 있으며, 상기 실험실 제품 이송 요소는 정전으로부터 보호된 영구 데이터 메모리를 더 포함한다.
본 발명의 다른 실시예는 상술한 바와 같은 실험실 제품 이송 요소에 관한 것일 수 있으며, 상기 제어 유닛은 실시간으로 상기 제어 신호로부터 구동 신호를 발생시키도록 구성된다.
본 발명의 다른 실시예는 상술한 바와 같은 실험실 제품 이송 요소에 관한 것일 수 있으며, 상기 실험실 제품 이송 요소는 구동 신호의 시퀀스를 저장하도록 구성된 프로그램 메모리를 더 포함하고, 적어도 하나의 신호 수신기는 프로그램 인터페이스를 포함한다.
본 발명의 다른 실시예는 상술한 바와 같은 실험실 제품 이송 요소에 관한 것일 수 있으며, 상기 실험실 제품 이송 요소는 이송 경로(10)의 기하학적 구조를 저장하는 메모리를 더 포함한다.
본 발명의 다른 실시예는 상술한 바와 같은 실험실 제품 이송 요소에 관한 것일 수 있으며, 상기 제어 유닛은 상기 적어도 하나의 신호 수신기로부터 얻은 목표를 나타내는 제어 신호로부터 구동 신호를 발생시키며, 저장된 이송 경로의 기하학적 구조를 이용하여, 상기 적어도 하나의 신호 수신기로부터 수신된 신호에 대응하는 목표로 상기 실험실 제품 이송 요소(30)를 안내하도록 구성된다.
본 발명의 다른 실시예는 상술한 바와 같은 실험실 제품 이송 요소에 관한 것일 수 있으며, 상기 실험실 제품 이송 요소는 위치 검출기(42)를 더 포함하고, 상기 위치 검출기는 커버로 덮인 경로로부터 위치를 결정한다.
본 발명의 다른 실시예는 상술한 바와 같은 실험실 제품 이송 요소에 관한 것일 수 있으며, 상기 실험실 제품 이송 요소는 방향 탐지로 위치를 결정하는 위치 결정 기구를 더 포함하며, 상기 방향 탐지는 무선 방향 탐지이다.
본 발명의 다른 실시예는 상술한 바와 같은 실험실 제품 이송 요소에 관한 것일 수 있으며, 상기 실험실 제품 이송 요소는 액체 샘플을 포함한 하나 이상의 샘플 용기(50)를 이송하도록 구성된다.
본 발명의 다른 실시예는 상술한 바와 같은 실험실 제품 이송 요소를 위한 이송 경로 배열 구조체에 관한 것일 수 있으며, 상기 이송 경로 배열 구조체는 단일의 실험실 제품 이송 요소(30) 또는 다수의 실험실 제품 이송 요소(30)들의 이동을 위한 적어도 하나의 본질적으로 평활한 이송 경로(10); 교번 전자기장을 발생시키도록 구성된 적어도 하나의 전도체(14)로서, 당해 전도체에 의해 발생된 전자기장이 이송 경로(10) 상에 배치된 실험실 제품 이송 요소(30)의 유도 코일(40)에 교류 전압을 유도하도록, 적어도 하나의 이송 경로(10)에 통합되거나 인접 배치된 적어도 하나의 전도체(14); 및 상기 적어도 하나의 전도체(14)에 교류 전압을 커플링하는 교류 전압 소오스를 포함한다.
본 발명의 다른 실시예는 상술한 바와 같은 이송 경로 배열 구조체에 관한 것일 수 있으며, 상기 적어도 하나의 전도체(14)는 이송 경로(10) 바로 아래에 배열된다.
본 발명의 다른 실시예는 상술한 바와 같은 이송 경로 배열 구조체에 관한 것일 수 있으며, 상기 이송 경로 배열 구조체는 이송 경로 상에 배치된 상기 적어도 하나의 실험실 제품 이송 요소의 적어도 하나의 감광 요소를 조명하기 위한 일련의 발광 다이오드를 포함한 적어도 하나의 긴 조명 기구를 더 포함한다.
본 발명의 다른 실시예는 실험실 이송 시스템에 관한 것일 수 있으며, 상기 실험실 이송 시스템은 단일의 실험실 제품 이송 요소(30) 또는 다수의 실험실 제품 이송 요소(30)들의 이동을 위한 적어도 하나의 본질적으로 평활한 이송 경로(10)를 구비한 이송 경로 배열 구조체; 및 상기 적어도 하나의 이송 경로(10) 상에서 이동하기 위한 상술한 바와 같은 적어도 하나의 실험실 제품 이송 요소(30)를 포함한다.
본 발명의 다른 실시예는 상술한 바와 같은 이송 경로 배열 구조체에 관한 것일 수 있으며, 상기 이송 경로 배열 구조체는 랜덤 액세스 버퍼 구조체를 더 포함하고, 상기 랜덤 액세스 버퍼 구조체는 2개의 이송 레인들 사이에 배치된 단일의 레인을 포함한다.
본 발명의 다른 실시예는 상술한 바와 같은 실험실 이송 시스템에 관한 것일 수 있으며, 상기 실험실 이송 시스템은 액체 샘플이 수용된 샘플 용기(50)를 이송한다.
본 발명의 다른 실시예는 상술한 바와 같은 실험실 이송 시스템의 작동 방법에 관한 것일 수 있으며, 실험실 제품 이송 요소(30)에 목표가 규정되어 있고, 상기 실험실 제품 이송 요소의 제어 유닛은 입력된 목표와 실험실 제품 이송 요소의 메모리에 저장된 이송 경로의 기하학적 구조에 따라 실험실 제품 이송 요소의 구동 기구(36)를 위한 구동 신호를 발생시키며, 상기 구동 기구는 이렇게 발생된 구동 신호의 함수로서 상기 실험실 제품 이송 요소의 이동 기구(38)를 이용하여 상기 실험실 제품 이송 요소(30)를 규정된 목표로 이동시킨다.
본 발명의 다른 실시예는 상술한 바와 같은 실험실 이송 시스템의 작동 방법에 관한 것일 수 있으며, 상기 적어도 하나의 이송 경로(10) 상의 원하는 경로에 대응하는 구동 신호의 시퀀스가 실험실 제품 이송 요소(30)의 메모리에 저장되며, 상기 실험실 제품 이송 요소의 구동 기구(36)는 상기 구동 신호의 함수로서 상기 이동 기구(38)를 이용하여 상기 실험실 제품 이송 요소(30)를 이동시킨다.
본 발명의 다른 실시예는 상술한 바와 같은 실험실 이송 시스템의 작동 방법에 관한 것일 수 있으며, 상기 실험실 제품 이송 요소(30)는 실시간으로 제어된다.
본 발명의 다른 실시예는 상술한 바와 같은 실험실 이송 시스템의 작동 방법에 관한 것일 수 있으며, 상기 실험실 제품 이송 요소(30)는 이송 경로 배열 구조체 상의 능동적 또는 수동적 배향 특징부에 의해 배향된다.
하향력 저항
본 발명의 다른 실시예는 상술한 바와 같은 실험실 제품 이송 요소에 관한 것일 수 있으며, 상기 실험실 제품 이송 요소는 당해 실험실 제품 이송 요소 내에 적어도 하나의 하향력 저항 요소를 더 포함한다.
본 발명의 다른 실시예는 상술한 바와 같은 실험실 제품 이송 요소에 관한 것일 수 있으며, 상기 적어도 하나의 하향력 저항 요소는 상기 적어도 하나의 홀더 아래에 배치된 제 1 압축 요소를 포함한다.
본 발명의 다른 실시예는 상술한 바와 같은 실험실 제품 이송 요소에 관한 것일 수 있으며, 상기 실험실 제품 이송 요소는 섀시를 더 포함하고, 상기 적어도 하나의 하향력 저항 요소는 상기 적어도 하나의 구동 기구와 상기 섀시를 커플링하는 제 2 압축 요소를 더 포함하고, 상기 제 2 압축 요소는 상기 적어도 하나의 구동 기구가 섀시와는 독립적으로 이동할 수 있게 허용하도록 구성된다.
본 발명의 다른 실시예는 상술한 바와 같은 실험실 제품 이송 요소에 관한 것일 수 있으며, 상기 실험실 제품 이송 요소는 보강 기구(800, 900, 1000, 1100)를 더 포함하고, 상기 보강 기구는 홀더와 커플링된 섀시(801, 901, 1001, 1101)로부터 부하력을 이송 경로로 방향 전환하도록 구성된다.
본 발명의 다른 실시예는 상술한 바와 같은 실험실 제품 이송 요소에 관한 것일 수 있으며, 상기 보강 기구는 플랜지(802, 902, 2001)를 포함한 섀시의 적어도 일부; 상기 플랜지와 커플링된 베어링(803, 903, 1004); 및 상기 베어링과 커플링된 이동 기구(838, 939, 1038)를 포함한다.
본 발명의 다른 실시예는 상술한 바와 같은 실험실 제품 이송 요소에 관한 것일 수 있으며, 상기 구동 기구(836, 936, 1036)는 상기 섀시와 커플링되고 상기 이동 기구와 커플링된다.
본 발명의 다른 실시예는 상술한 바와 같은 실험실 제품 이송 요소에 관한 것일 수 있으며, 상기 베어링은 외부 베어링(803, 903)이다.
본 발명의 다른 실시예는 상술한 바와 같은 실험실 제품 이송 요소에 관한 것일 수 있으며, 상기 보강 기구는 중앙 성형 리세스를 구비하여 상기 이동 기구 상에 배치된 폐쇄형 캡(906); 및 상기 폐쇄형 캡과 상기 구동 기구에 커플링된 연결 요소(905)를 더 포함한다.
본 발명의 다른 실시예는 상술한 바와 같은 실험실 제품 이송 요소에 관한 것일 수 있으며, 상기 베어링은 내부 베어링(1003)이다.
본 발명의 다른 실시예는 상술한 바와 같은 실험실 제품 이송 요소에 관한 것일 수 있으며, 상기 실험실 제품 이송 요소는 상기 구동 기구(1136)에 커플링된 구동 샤프트(1104); 및 상기 이동 기구(1138) 및 베어링(1103)과 커플링된 보강축(1110)을 더 포함하고, 상기 보강축은 상기 구동 기구가 상기 이동 기구에 간접적으로 커플링되도록 상기 구동 샤프트와 더 커플링된다.
본 발명의 다른 실시예는 상술한 바와 같은 실험실 제품 이송 요소와 함께 사용하기 위한 이송 경로 배열 구조체에 관한 것일 수 있으며, 상기 이송 경로 배열 구조체는 단일의 실험실 제품 이송 요소(30, 730) 또는 다수의 실험실 제품 이송 요소(30, 730)들의 이동을 위한 적어도 하나의 이송 경로(10)를 더 포함하고, 상기 실험실 제품 이송 요소의 적어도 하나의 이동 기구를 통해 힘이 인가되면, 상기 적어도 하나의 이송 경로의 하나 이상의 부분이 길을 내어주도록 구성된다.
본 발명의 다른 실시예는 상술한 바와 같은 실험실 제품 이송 요소와 함께 사용하기 위한 이송 경로 배열 구조체에 관한 것일 수 있으며, 실험실 제품 이송 요소(30, 730)의 섀시 부분이 상기 적어도 하나의 이송 경로(10)와 접촉할 때까지, 상기 적어도 하나의 이송 경로(10)의 하나 이상의 부분이 길을 내어주도록 구성된다.
본 발명의 다른 실시예는 상술한 바와 같은 실험실 제품 이송 요소와 함께 사용하기 위한 이송 경로 배열 구조체에 관한 것일 수 있으며, 상기 적어도 하나의 이송 경로(10)의 하나 이상의 부분은 압축가능한 물질을 포함한다.
본 발명의 다른 실시예는 상술한 바와 같은 실험실 제품 이송 요소와 함께 사용하기 위한 이송 경로 배열 구조체에 관한 것일 수 있으며, 상기 적어도 하나의 이송 경로(10)의 하나 이상의 부분은 상기 적어도 하나의 이송 경로(10)의 다른 부분에 비해 상기 적어도 하나의 이송 경로(10)의 얇은 부분을 포함한다.
미리 정해진 퍽의 이동 프로파일
본 발명의 다른 실시예는 상술한 바와 같은 실험실 제품 이송 요소에 관한 것일 수 있으며, 상기 실험실 제품 이송 요소는 상기 제어 유닛에 커플링된 메모리 유닛을 더 포함하고, 상기 메모리 유닛은, 상기 실험실 제품 이송 요소가 미리 정해진 이동 프로파일을 추종하게 하도록 상기 적어도 하나의 구동 기구를 제어하는 단계를 포함하는 방법을 실시하기 위해, 상기 제어 유닛에 의해 실행될 수 있는 코드를 포함한다.
본 발명의 다른 실시예는 상술한 바와 같은 실험실 제품 이송 요소에 관한 것일 수 있으며, 상기 미리 정해진 이동 프로파일은 트랙(1310) 상의 라인에 의해 규정된다.
본 발명의 다른 실시예는 상술한 바와 같은 실험실 제품 이송 요소에 관한 것일 수 있으며, 상기 미리 정해진 이동 프로파일은 제 1의 미리 정해진 이동 프로파일이고, 상기 방법은, 이벤트가 발생하면, 상기 실험실 제품 이송 요소가 제 2의 미리 정해진 이동 프로파일을 추종하게 하도록 상기 적어도 하나의 구동 기구를 제어하는 단계를 더 포함한다.
본 발명의 다른 실시예는 상술한 바와 같은 실험실 제품 이송 요소에 관한 것일 수 있으며, 상기 이벤트는 상기 실험실 제품 이송 요소의 전방에서 상기 라인 상에 존재하는 장애물이다.
본 발명의 다른 실시예는 상술한 바와 같은 실험실 제품 이송 요소에 관한 것일 수 있으며, 상기 장애물은 상기 실험실 제품 이송 요소보다 저속으로 이동하는 다른 실험실 제품 이송 요소(1330)이다.
본 발명의 다른 실시예는 상술한 바와 같은 실험실 제품 이송 요소에 관한 것일 수 있으며, 상기 미리 정해진 이동 프로파일은 제 1의 미리 정해진 이동 프로파일이고, 상기 방법은, 하나 이상의 다른 실험실 제품 이송 요소들의 대기 행렬의 특정 위치에 상기 실험실 제품 이송 요소를 배치하기 위해, 상기 실험실 제품 이송 요소(30, 730)가 제 2의 미리 정해진 이동 프로파일을 추종하게 하도록 상기 적어도 하나의 구동 기구(36)를 제어하는 단계를 더 포함한다.
본 발명의 다른 실시예는 상술한 바와 같은 실험실 제품 이송 요소에 관한 것일 수 있으며, 상기 특정 위치는 우선권에 기초한다.
본 발명의 다른 실시예는 상술한 바와 같은 실험실 제품 이송 요소에 관한 것일 수 있으며, 상기 미리 정해진 이동 프로파일은 제 1의 미리 정해진 이동 프로파일이고, 상기 방법은 상기 실험실 제품 이송 요소가 만곡부(1435)에 의해 규정되는 제 2의 미리 정해진 이동 프로파일을 추종하게 하도록 상기 적어도 하나의 구동 기구를 제어하는 단계를 더 포함한다.
본 발명의 다른 실시예는 상술한 바와 같은 실험실 제품 이송 요소에 관한 것일 수 있으며, 상기 적어도 하나의 구동 기구를 제어하는 단계는 적어도 제 1 이동 기구(38, 738)의 속도를 높이거나 제 2 이동 기구(38, 738)의 속도를 낮추는 단계를 포함한다.
본 발명의 다른 실시예는 상술한 바와 같은 실험실 제품 이송 요소에 관한 것일 수 있으며, 상기 방법은 적어도 근거리 통신(NFC) 기구 또는 무선 주파수 식별(RFID) 태그로부터 상기 제 1의 미리 정해진 이동 프로파일에서 90°선회를 나타내는 신호를 수신하는 단계를 더 포함한다.
본 발명의 다른 실시예는 상술한 바와 같은 실험실 제품 이송 요소에 관한 것일 수 있으며, 상기 미리 정해진 이동 프로파일과 상기 트랙의 라인은 상기 트랙 상의 제 1 라인이고, 상기 방법은 상기 실험실 제품 이송 요소(30, 730)가 제 2의 미리 정해진 이동 프로파일을 추종하게 하도록 상기 적어도 하나의 구동 기구(36)를 제어하는 단계를 더 포함하며, 상기 제 2의 미리 정해진 이동 프로파일은 상기 실험실 제품 이송 요소(30, 730)를 상기 트랙 상의 제 1 라인으로부터 상기 트랙 상의 제 2 라인으로 전향시킨다.
본 발명의 다른 실시예는 상술한 바와 같은 실험실 제품 이송 요소에 관한 것일 수 있으며, 상기 방법은 상기 실험실 제품 이송 요소(30, 730)가 상기 트랙 상의 제 1 라인에서 상기 실험실 제품 이송 요소의 이동 방향에 대해 상기 트랙 상의 제 2 라인에서 상기 실험실 제품 이송 요소의 이동 방향을 역전시키도록 상기 적어도 하나의 구동 기구(36)를 제어하는 단계를 더 포함한다.
본 발명의 다른 실시예는 상술한 바와 같은 실험실 제품 이송 요소에 관한 것일 수 있으며, 상기 미리 정해진 이동 프로파일은 제 1의 미리 정해진 이동 프로파일이고, 상기 방법은, 상기 실험실 제품 이송 요소를 주차 구조 내에 배치하기 위해, 상기 실험실 제품 이송 요소(30, 730)가 제 2의 미리 정해진 이동 프로파일을 추종하게 하도록 상기 적어도 하나의 구동 기구(36)를 제어하는 단계를 더 포함한다.
본 발명의 다른 실시예는 상술한 바와 같은 실험실 제품 이송 요소에 관한 것일 수 있으며, 상기 방법은, 상기 실험실 제품 이송 요소를 주차 구조로부터 유출시키기 위해, 상기 실험실 제품 이송 요소(30, 730)가 제 3의 미리 정해진 이동 프로파일을 추종하게 하도록 상기 적어도 하나의 구동 기구(36)를 제어하는 단계를 더 포함한다.
퍽 자가 진단
본 발명의 다른 실시예는 상술한 바와 같은 실험실 제품 이송 요소에 관한 것일 수 있으며, 상기 실험실 제품 이송 요소는 상기 제어 유닛에 커플링된 메모리 유닛을 더 포함하고, 상기 메모리 유닛은, 상기 실험실 제품 이송 요소의 자가 진단을 실시하여 상기 실험실 제품 이송 요소(30, 730) 또는 상기 이송 경로(10)의 하나 이상의 문제점을 식별하는 단계를 포함하는 방법을 실시하기 위해, 상기 제어 유닛에 의해 실행될 수 있는 코드를 포함한다.
본 발명의 다른 실시예는 상술한 바와 같은 실험실 제품 이송 요소에 관한 것일 수 있으며, 상기 하나 이상의 문제점을 식별하는 단계는 상기 실험실 제품 이송 요소와 커플링된 하나 이상의 센서(737, 742)의 적어도 라인 추종 기능 또는 충돌 기능을 점검하는 단계를 포함한다.
본 발명의 다른 실시예는 상술한 바와 같은 실험실 제품 이송 요소에 관한 것일 수 있으며, 상기 라인 추종 기능을 점검하는 단계는 트랙 상의 라인 위에서 상기 실험실 제품 이송 요소(30, 730)의 회전을 실시하는 단계; 및 상기 실험실 제품 이송 요소가 회전하는 동안 적어도 상기 적어도 하나의 센서(742)의 신호 변화 또는 신호 변화의 부족을 결정하는 단계를 포함한다.
본 발명의 다른 실시예는 상술한 바와 같은 실험실 제품 이송 요소에 관한 것일 수 있으며, 상기 실험실 제품 이송 요소는 상기 제어 유닛에 커플링된 메모리 유닛을 더 포함하고, 상기 메모리 유닛은, 상기 실험실 제품 이송 요소(30, 730)를 이용한 상기 이송 경로의 진단을 실시하여 상기 이송 경로(10)의 문제점을 식별하는 단계를 포함하는 방법을 실시하기 위해, 상기 제어 유닛에 의해 실행될 수 있는 코드를 포함한다.
본 발명의 다른 실시예는 상술한 바와 같은 실험실 제품 이송 요소에 관한 것일 수 있으며, 상기 문제점은 적어도 상기 이송 경로(10)의 간극 또는 변형(1550)을 포함한다.
본 발명의 다른 실시예는 상술한 바와 같은 실험실 제품 이송 요소에 관한 것일 수 있으며, 상기 방법은 상기 문제점을 보고하는 단계를 포함한다.
본 발명의 다른 실시예는 상술한 바와 같은 실험실 제품 이송 요소에 관한 것일 수 있으며, 상기 방법은 상기 이동 기구(38, 738) 중 적어도 하나로 상기 하나 이상의 문제점을 식별하기 위해 이송 경로(10) 상의 공지의 거리를 활용하는 단계를 더 포함한다.
본 발명의 다른 실시예는 상술한 바와 같은 실험실 제품 이송 요소에 관한 것일 수 있으며, 상기 방법은 상기 하나 이상의 문제점을 식별하기 위해 상기 구동 기구(36)로부터의 신호와 센서로부터의 신호를 비교하는 단계를 더 포함한다.
본 발명의 다른 실시예는 상술한 바와 같은 실험실 제품 이송 요소에 관한 것일 수 있으며, 상기 방법은 하나 이상의 문제점을 식별하기 위해 엔코더 단계들까지 공지의 거리를 비교하는 단계를 더 포함한다.
본 발명의 다른 실시예는 상술한 바와 같은 실험실 제품 이송 요소에 관한 것일 수 있으며, 상기 방법은 상기 이송 경로(10)의 문제점을 결정하기 위해 구동 기구(36)의 신호를 측정하는 단계를 더 포함한다.
퍽 강제 제거
본 발명의 다른 실시예는 상술한 바와 같은 실험실 제품 이송 요소에 관한 것일 수 있으며, 상기 실험실 제품 이송 요소는 외부 통신 인터페이스, 출력 기구 및 상기 제어 유닛에 커플링된 메모리 유닛을 더 포함하고, 상기 메모리 유닛은, 상기 실험실 제품이 상기 적어도 하나의 홀더로부터 부적절하게 제거되면, 오류 신호를 발생시키는 단계를 포함하는 방법을 실시하기 위해, 상기 제어 유닛에 의해 실행될 수 있는 코드를 포함한다.
본 발명의 다른 실시예는 상술한 바와 같은 실험실 제품 이송 요소에 관한 것일 수 있으며, 상기 방법은 광학 센서로 상기 실험실 제품의 부적절한 제거를 검출하는 단계를 더 포함한다.
본 발명의 다른 실시예는 상술한 바와 같은 실험실 제품 이송 요소에 관한 것일 수 있으며, 상기 방법은 기계적 센서로 상기 실험실 제품의 부적절한 제거를 검출하는 단계를 더 포함한다.
본 발명의 다른 실시예는 상술한 바와 같은 실험실 제품 이송 요소에 관한 것일 수 있으며, 상기 방법은 상기 실험실 제품과 커플링된 무선 주파수 식별(RFID) 태그로 상기 실험실 제품의 부적절한 제거를 검출하는 단계를 더 포함한다.
본 발명의 다른 실시예는 상술한 바와 같은 실험실 제품 이송 요소에 관한 것일 수 있으며, 상기 실험실 제품 이송 요소는 외부 통신 인터페이스, 출력 기구 및 상기 제어 유닛에 커플링된 메모리 유닛을 더 포함하고, 상기 메모리 유닛은, 상기 실험실 제품 이송 요소가 추종하도록 의도된 미리 정해진 경로로부터 부적절하게 제거되면, 오류 신호를 발생시키는 단계를 포함하는 방법을 실시하기 위해, 상기 제어 유닛에 의해 실행될 수 있는 코드를 포함한다.
본 발명의 다른 실시예는 상술한 바와 같은 실험실 제품 이송 요소에 관한 것일 수 있으며, 상기 방법은 상기 실험실 제품 이송 요소와 커플링된 라인 추종 센서로 상기 실험실 제품 이송 요소의 부적절한 제거를 검출하는 단계를 더 포함한다.
본 발명의 다른 실시예는 상술한 바와 같은 실험실 제품 이송 요소에 관한 것일 수 있으며, 상기 방법은 구동 신호로 상기 실험실 제품 이송 요소의 부적절한 제거를 검출하는 단계를 더 포함한다.
본 발명의 다른 실시예는 상술한 바와 같은 실험실 제품 이송 요소에 관한 것일 수 있으며, 상기 방법은 중앙 제어를 이용하여 상기 실험실 제품 이송 요소의 부적절한 제거를 검출하는 단계를 더 포함한다.
본 발명의 다른 실시예는 상술한 바와 같은 실험실 제품 이송 요소에 관한 것일 수 있으며, 상기 방법은 상기 하나 이상의 오류 신호를 보고하는 신호를 송신하는 단계를 더 포함한다.
본 발명의 다른 실시예는 상술한 바와 같은 실험실 제품 이송 요소에 관한 것일 수 있으며, 상기 방법은 하나 이상의 확인 신호를 발생시키는 단계를 더 포함하고, 상기 확인 신호는 성공적인 샘플 제품 로딩, 성공적인 샘플 제품 언로딩 또는 성공적인 샘플 제품 캡 분리를 반영한다.
본 발명의 다른 실시예는 상술한 바와 같은 실험실 제품 이송 요소에 관한 것일 수 있으며, 상기 방법은 상기 오류 신호를 발생시킨 후 특정 위치로 상기 실험실 제품 이송 요소를 안내하는 단계를 더 포함한다.
본 발명의 다른 실시예는 상술한 바와 같은 실험실 제품 이송 요소에 관한 것일 수 있으며, 상기 실험실 제품 이송 요소는 원형 단면을 가진 하우징을 더 포함한다.
미세 위치 결정 및 리프트 오프 방지
본 발명의 다른 실시예는 상술한 바와 같은 실험실 제품 이송 요소에 관한 것일 수 있으며, 상기 실험실 제품 이송 요소는 이송 경로 배열 구조체(1700) 상의 표식(1720)을 검출하거나 이송 경로 배열 구조체 상의 지정된 위치를 식별하는 신호를 수신하도록 구성된 하나 이상의 센서(737, 742, 1725)를 더 포함한다.
본 발명의 다른 실시예는 상술한 바와 같은 실험실 제품 이송 요소에 관한 것일 수 있으며, 상기 표식(1720) 또는 상기 신호는 적어도 근거리 통신(NFC) 신호, 무선 주파수 식별(RFID) 태그, 물리적 장애물, 라인(1611)의 윈도우(1670) 또는 발광 기구를 포함한다.
본 발명의 다른 실시예는 상술한 바와 같은 실험실 제품 이송 요소에 관한 것일 수 있으며, 상기 실험실 제품 이송 요소는 상기 제어 유닛을 수용하는 하우징(1805)을 더 포함하고, 상기 하우징은 상기 실험실 제품 이송 요소의 경로를 규정하는 레일 요소(1820)와 협력하도록 구성된 측면 돌출부(1810)를 포함한다.
본 발명의 다른 실시예는 상술한 바와 같은 실험실 제품 이송 요소에 관한 것일 수 있으며, 상기 측면 돌출부는 측면 레일(1810)이다.
본 발명의 다른 실시예는 상술한 바와 같은 실험실 제품 이송 요소에 관한 것일 수 있으며, 상기 측면 돌출부는 측면 포스트이다.
본 발명의 다른 실시예는 상술한 바와 같은 실험실 제품 이송 요소에 관한 것일 수 있으며, 각각의 레일 요소(1820)는 상기 측면 돌출부(1810)들 중 하나를 수용하도록 구성된 하나 이상의 슬롯(1830)을 포함한다.
본 발명의 다른 실시예는 상술한 바와 같은 실험실 제품 이송 요소에 관한 것일 수 있으며, 상기 실험실 제품 이송 요소는 상기 제어 유닛에 커플링된 메모리 유닛을 더 포함하고, 상기 메모리 유닛은, 적어도 하나의 측면 돌출부가 적어도 하나의 슬롯과 커플링(1850)될 때까지, 상기 실험실 제품 이송 요소(30, 730)가 회전(1840)하게 하도록 상기 적어도 하나의 구동 기구(36)를 제어하는 단계를 포함하는 방법을 실시하기 위해, 상기 제어 유닛에 의해 실행될 수 있는 코드를 포함한다.
본 발명의 다른 실시예는 상술한 바와 같은 실험실 제품 이송 요소에 관한 것일 수 있으며, 상기 실험실 제품 이송 요소(30, 730)를 회전시킴으로써, 상기 실험실 제품 이송 요소가 미리 정해진 위치에 배치된다. 본 발명의 다른 실시예는 상술한 바와 같은 실험실 제품 이송 요소에 관한 것일 수 있으며, 상기 적어도 하나의 슬롯(1830)과 커플링된 측면 돌출부(1810)는 상기 실험실 제품 이송 요소가 미리 정해진 위치에 있을 때 상기 실험실 제품 이송 요소(30, 730)가 상기 이송 경로(10)로부터 제거되지 않도록 방해한다.
본 발명의 다른 실시예는 상술한 바와 같은 실험실 제품 이송 요소에 관한 것일 수 있으며, 상기 측면 돌출부(1810)는 상기 하우징(1805)에 대해 탈부착가능하도록 구성된다.
본 발명의 다른 실시예는 상술한 바와 같은 실험실 제품 이송 요소에 관한 것일 수 있으며, 상기 레일 요소(1820)는 이송 경로 배열 구조체에 장착되도록 구성된다.
본 발명의 다른 실시예는 상술한 바와 같은 실험실 제품 이송 요소에 관한 것일 수 있으며, 상기 실험실 제품 이송 요소는 상기 제어 유닛을 수용하는 하우징(1905)을 더 포함하고, 상기 하우징은 이송 경로 배열 구조체(1920)와 커플링되는 돌출 요소(1921)와 협력하도록 구성된 그루브 구조(1912)를 포함한다.
교차부에서의 처리량
본 발명의 다른 실시예는 상술한 바와 같은 실험실 제품 이송 요소에 관한 것일 수 있으며, 상기 실험실 제품 이송 요소는 상기 제어 유닛과 통신하는 하나 이상의 충돌 센서(737); 상기 제어 유닛과 통신하는 하나 이상의 라인 추종 센서(742); 상기 제어 유닛과 통신하는 하나 이상의 근거리 통신 기구; 및 상기 제어 유닛에 커플링된 메모리 유닛을 더 포함하며, 상기 메모리 유닛은, 적어도 상기 충돌 센서, 상기 라인 추종 센서 또는 상기 근거리 통신 기구로부터의 신호를 활용하여 상기 실험실 제품 이송 요소의 이동을 제어하는 단계를 포함하는 방법을 실시하기 위해, 상기 제어 유닛에 의해 실행될 수 있는 코드를 포함한다.
본 발명의 다른 실시예는 상술한 바와 같은 실험실 제품 이송 요소에 관한 것일 수 있으며, 적어도 상기 충돌 센서, 상기 라인 추종 센서 또는 상기 근거리 통신 기구로부터의 신호로 상기 실험실 제품 이송 요소의 이동을 제어하는 단계는 이송 경로 배열 구조체 상의 하나 이상의 위치에 배치된 하나 이상의 근거리 통신 기구로부터 하나 이상의 신호를 수신하는 단계를 포함한다.
본 발명의 다른 실시예는 상술한 바와 같은 실험실 제품 이송 요소에 관한 것일 수 있으며, 상기 이송 경로 배열 구조체의 하나 이상의 위치에 배치된 하나 이상의 근거리 통신 기구로부터 하나 이상의 신호를 수신하는 단계는 상기 이송 경로 배열 구조체의 교차부를 표시하는 하나 이상의 신호를 수신하는 단계를 포함한다.
본 발명의 다른 실시예는 상술한 바와 같은 실험실 제품 이송 요소에 관한 것일 수 있으며, 상기 이송 경로 배열 구조체의 하나 이상의 위치에 배치된 하나 이상의 근거리 통신 기구로부터 하나 이상의 신호를 수신하는 단계는 상기 교차부를 통해 상기 실험실 제품 이송 요소의 이동을 안내하기 위한 정보를 제공하는 하나 이상의 신호를 수신하는 단계를 더 포함한다.
본 발명의 다른 실시예는 상술한 바와 같은 실험실 제품 이송 요소에 관한 것일 수 있으며, 상기 교차부를 통해 상기 실험실 제품 이송 요소의 이동을 안내하기 위한 정보를 제공하는 하나 이상의 신호를 수신하는 단계는 상기 교차부에서 적어도 하나의 다른 실험실 제품 이송 요소에 대한 우선권에 기초한다.
본 발명의 다른 실시예는 상술한 바와 같은 실험실 제품 이송 요소에 관한 것일 수 있으며, 상기 방법은 상기 이송 경로 배열 구조체의 근거리 통신 기구들 중 하나로부터 상기 교차부의 끝을 표시하는 신호를 수신하는 단계를 더 포함한다.
본 발명의 다른 실시예는 상술한 바와 같은 실험실 제품 이송 요소에 관한 것일 수 있으며, 상기 방법은 상기 실험실 제품 이송 요소의 근거리 통신 기구로부터의 신호를 송신하는 단계를 더 포함하고, 상기 신호는 적어도 상기 실험실 제품 이송 요소 또는 상기 홀더 내부에 유지된 실험실 제품을 식별한다.
본 발명의 다른 실시예는 상술한 바와 같은 실험실 제품 이송 요소에 관한 것일 수 있으며, 상기 이송 경로 배열 구조체의 하나 이상의 위치에 배치된 하나 이상의 근거리 통신 기구로부터 하나 이상의 신호를 수신하는 단계는 상기 이송 경로 배열 구조체의 처리 세그먼트를 표시하는 하나 이상의 신호를 수신하는 단계를 포함한다.
에너지 절약 퍽
본 발명의 다른 실시예는 상술한 바와 같은 실험실 제품 이송 요소에 관한 것일 수 있으며, 상기 실험실 제품 이송 요소는 상기 제어 유닛에 커플링된 메모리 유닛을 더 포함하고, 상기 메모리 유닛은, 상기 실험실 제품 이송 요소(30, 730)에 의한 에너지 소비를 최소화하는 단계를 포함하는 방법을 실시하기 위해, 상기 제어 유닛에 의해 실행될 수 있는 코드를 포함한다.
본 발명의 다른 실시예는 상술한 바와 같은 실험실 제품 이송 요소에 관한 것일 수 있으며, 상기 에너지 소비를 최소화하는 단계는 적어도 하나의 센서(737, 742)의 데이터 교환 빈도를 줄이는 단계를 포함한다.
본 발명의 다른 실시예는 상술한 바와 같은 실험실 제품 이송 요소에 관한 것일 수 있으며, 상기 적어도 하나의 센서는 적어도 충돌 센서, 라인 추종 센서, 통신 모듈, 또는 실험실 제품(50)의 존재를 검출하도록 구성된 센서를 포함한다.
본 발명의 다른 실시예는 상술한 바와 같은 실험실 제품 이송 요소에 관한 것일 수 있으며, 상기 에너지 소비를 최소화하는 단계는 적어도 상기 제어 유닛, 상기 적어도 하나의 구동 기구(36), 상기 적어도 하나의 센서(737, 742) 또는 통신 유닛(750)을 선택적으로 활성화 또는 비활성화하는 단계를 포함한다.
본 발명의 다른 실시예는 상술한 바와 같은 실험실 제품 이송 요소에 관한 것일 수 있으며, 상기 에너지 소비를 최소화하는 단계는 상기 실험실 제품 이송 요소(30, 730)의 이동을 제어하는 단계를 포함한다.
본 발명의 다른 실시예는 상술한 바와 같은 실험실 제품 이송 요소에 관한 것일 수 있으며, 상기 실험실 제품 이송 요소의 이동을 제어하는 단계는 대기 행렬에서 상기 실험실 제품 이송 요소의 속도를 계속 높이는 단계를 포함한다.
본 발명의 다른 실시예는 상술한 바와 같은 실험실 제품 이송 요소에 관한 것일 수 있으며, 상기 실험실 제품 이송 요소의 이동을 제어하는 단계는 다른 실험실 제품 이송 요소들의 공지의 대기 행렬로서 상기 이송 경로(10)의 세그먼트에 진입하는 상기 실험실 제품 이송 요소의 속도를 줄이는 단계를 포함한다.
본 발명의 다른 실시예는 상술한 바와 같은 실험실 제품 이송 요소에 관한 것일 수 있으며, 상기 실험실 제품 이송 요소의 이동을 제어하는 단계는 상기 실험실 제품 이송 요소의 속도를 설정된 기간 동안 특정 속도로 설정하는 단계를 포함한다.
본 발명의 다른 실시예는 상술한 바와 같은 실험실 제품 이송 요소에 관한 것일 수 있으며, 상기 특정 속도는 상기 실험실 제품 이송 요소의 이동 평균 속도 이상이다.
샘플 유지 메커니즘
본 발명의 다른 실시예는 실험실 제품 홀더에 관한 것일 수 있으며, 상기 실험실 제품 홀더는 상기 홀더 내부에서 다양한 크기의 실험실 제품(50)을 센터링하도록 구성된 복수의 죠 요소(2510); 및 개별 죠 요소와 각각 커플링되어 있는 복수의 지지 요소(2520)를 포함한다.
본 발명의 다른 실시예는 상술한 바와 같은 실험실 제품 홀더에 관한 것일 수 있으며, 상기 실험실 제품 홀더는 상기 실험실 제품의 측면에 대해 힘을 인가하기 위해 각각의 죠 요소와 커플링된 적어도 하나의 스프링 요소를 더 포함한다.
본 발명의 다른 실시예는 상술한 바와 같은 실험실 제품 홀더에 관한 것일 수 있으며, 각각의 개별 죠 요소는 하나 이상의 돌출부 또는 후크 요소(2511)를 더 포함하고, 각각의 개별 지지 요소는 하나 이상의 방해 요소(2521)를 더 포함하며, 각각의 방해 요소는 상기 죠 요소의 개별 돌출부 또는 후크 요소와 커플링되도록 구성되어 있다.
본 발명의 다른 실시예는 상술한 바와 같은 실험실 제품 홀더에 관한 것일 수 있으며, 각각의 죠 요소의 상부는, 상기 실험실 제품의 하부가 상기 죠 요소와 접촉할 때, 상기 실험실 제품에 대해 회전하도록 구성되고; 상기 개별 돌출부 또는 후크 요소는 상기 실험실 제품을 향한 각각의 죠 요소의 하부의 운동을 제한하는 개별 방해 요소와 커플링된다.
본 발명의 다른 실시예는 상술한 바와 같은 실험실 제품 홀더에 관한 것일 수 있으며, 각각의 죠 요소는, 당해 죠 요소가 상기 실험실 제품의 측면에 대해 압착되면, 수직 위치로 다시 회전하도록 구성되어 있다.
본 발명의 다른 실시예는 상술한 바와 같은 실험실 제품 홀더에 관한 것일 수 있으며, 상기 홀더는, 상기 실험실 제품이 당해 홀더에 삽입되었을 때, 상기 실험실 제품을 볼 수 있는 적어도 하나의 측면 개구(2540)를 더 포함한다.
본 발명의 다른 실시예는 상술한 바와 같은 실험실 제품 홀더에 관한 것일 수 있으며, 적어도 하나의 죠 요소는 서로에 대해 180°미만의 각도를 형성하는 적어도 2개의 표면들을 포함한 내면(2660)을 포함한다.
샘플 품질 보호
본 발명의 다른 실시예는 상술한 바와 같은 실험실 제품 이송 요소에 관한 것일 수 있으며, 상기 실험실 제품 이송 요소는 상기 제어 유닛에 커플링된 메모리 유닛을 더 포함하고, 상기 메모리 유닛은 미리 정해진 이동 프로파일, 이동 매개 변수 및 노드에 대응하는 표식들을 포함한 테이블을 저장한다.
본 발명의 다른 실시예는 상술한 바와 같은 실험실 제품 이송 요소에 관한 것일 수 있으며, 상기 메모리 유닛은, 상기 실험실 제품 이송 요소가 이송 경로 배열 구조체 상의 경로로 이동하게 하는 단계를 포함하는 방법을 실시하기 위해, 상기 제어 유닛에 의해 실행될 수 있는 코드를 포함하고, 상기 경로는 당해 경로와 연관된 복수의 노드를 구비하며, 상기 실험실 제품 이송 요소는 상기 노드와 연관된 이동 프로파일 및 이동 매개 변수에 따라 이동한다.
상기 설명은 단지 예시적인 실시예만을 제공하는 것이고, 개시 내용의 사상, 적용성 또는 구성을 한정하도록 의도된 것은 아니다. 오히려, 예시적인 실시예의 상기 설명은 하나 이상의 예시적인 실시예를 구현하기 위한 가능한 설명을 당 기술 분야의 숙련자들에게 제공할 것이다. 다양한 변경이 본 발명의 사상 및 범주로부터 벗어나지 않고 요소의 기능 및 배열에 행해질 수도 있다는 것이 이해된다. 다수의 실시예가 본 명세서에 설명되었고 다양한 특징이 다양한 실시예에 속하는 것으로 간주되지만, 일 실시예와 관련하여 설명된 특징은 다른 실시예에도 통합될 수도 있다는 것을 이해하여야 한다. 그러나, 게다가, 본 발명의 다른 실시예가 이러한 특징들을 생략할 수도 있기 때문에, 임의의 설명된 실시예의 어떠한 단일의 특징 또는 특징들도 본 발명의 모든 실시예에 본질적인 것으로 고려되어서는 안 된다.
특정 상세가 실시예의 철저한 이해를 제공하기 위해 상기 설명에 제공되어 있다. 그러나, 실시예는 이들 특정 상세 없이 실시될 수도 있다는 것이 당 기술 분야의 숙련자는 이해할 수 있을 것이다. 예를 들어, 본 발명의 회로, 시스템, 네트워크, 공정 및 다른 요소는 불필요한 상세로 실시예를 불명료하게 하지 않기 위해 블록도 형태의 구성 요소로서 도시될 수도 있다. 다른 경우들에서, 공지의 회로, 공정, 알고리즘, 구조 및 기술은 실시예를 불명료하게 하는 것을 회피하기 위해 불필요한 상세 없이 도시될 수도 있다.
또한, 개별 실시예는 플로차트, 흐름도, 데이터 흐름도, 구성도 또는 블록도로서 도시된 공정으로 설명될 수도 있다는 것을 주목하여야 한다. 플로차트는 순차적인 처리로서 작업을 설명할 수도 있지만, 다수의 작업은 병렬로 또는 동시에 수행될 수 있다. 게다가, 작업의 순서는 재배열될 수도 있다. 공정은 그 작업이 완료될 때 종료될 수도 있지만, 도면에 설명되거나 포함되지 않은 부가의 단계 또는 작업을 또한 포함할 수 있다. 더욱이, 임의의 구체적으로 설명된 공정의 모든 작업이 모든 실시예에서 발생할 수 있는 것은 아니다. 공정은 방법, 함수, 절차, 서브루틴, 서브프로그램 등에 대응할 수도 있다. 공정이 함수에 대응할 때, 그 종료는 호출 함수 또는 메인 함수로의 함수의 복귀에 대응한다.
더욱이, 실시예는 적어도 부분적으로는 수동으로 또는 자동으로 구현될 수도 있다. 수동 또는 자동 구현은 기계, 하드웨어, 소프트웨어, 펌웨어, 미들웨어, 마이크로코드, 하드웨어 기술 언어 또는 이들의 임의의 조합의 사용을 통해 실행되거나 적어도 지원될 수도 있다. 소프트웨어, 펌웨어, 미들웨어 또는 마이크로코드에서 구현될 때, 필요한 작업을 수행하기 위한 프로그램 코드 또는 코드 세그먼트가 기계로 판독 가능한 매체에 저장될 수도 있다. 프로세서(들)는 필요한 작업을 수행할 수도 있다.
하나 이상의 실시예의 상세한 설명이 상기에 제공되어 있지만, 다양한 대안, 수정 및 등가물이 본 발명의 사상으로부터 벗어나지 않고 당 기술 분야의 숙련자들에게 명백할 것이다. 더욱이, 명백하게 부적당하거나 달리 명시적으로 주지되는 경우를 제외하고는, 다양한 실시예의 특징부, 기구 및/또는 부품들은 대체되고 그리고/또는 조합될 수도 있다는 것이 고려되어야 한다. 따라서, 상기 설명은 본 발명의 범주를 한정하는 것으로서 취해지는 것은 아니다. 마지막으로, 하나 이상의 실시예의 하나 이상의 요소는 본 발명의 범주로부터 벗어나지 않고 하나 이상의 다른 실시예의 하나 이상의 요소와 조합될 수도 있다.

Claims (69)

  1. 실험실 이송 시스템을 위한 실험실 제품 이송 요소로서,
    구동력을 제공하는 에너지원;
    제어 신호를 수신하는 적어도 하나의 신호 수신기;
    상기 적어도 하나의 수신기로부터 얻은 적어도 하나의 제어 신호의 함수로서 구동 신호를 발생시키는 제어 유닛;
    상기 실험실 제품 이송 요소가 이송 경로 상에서 독립적으로 이동할 수 있도록 하는 적어도 하나의 이동 기구;
    상기 구동력에 의해 구동되는 적어도 하나의 구동 기구로서, 상기 제어 유닛의 상기 구동 신호의 함수로서 상기 적어도 하나의 이동 기구를 구동시키는 적어도 하나의 구동 기구; 및
    이송되는 실험실 제품을 유지하는 적어도 하나의 홀더를 포함하는,
    실험실 제품 이송 요소.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 에너지원은 에너지 수신기, 에너지 축적기 또는 이들의 조합을 포함하는,
    실험실 제품 이송 요소.
  3. 제 1 항에 있어서,
    적어도 하나의 에너지 축적기를 더 포함하고, 상기 에너지 축적기는 배터리와 연료 전지 중 적어도 하나를 포함하는,
    실험실 제품 이송 요소.
  4. 제 2 항 또는 제 3 항에 있어서,
    상기 에너지 수신기는 상기 적어도 하나의 에너지 축적기를 충전할 수 있는,
    실험실 제품 이송 요소.
  5. 제 2 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 에너지 수신기는 교번 전자기장을 흡수할 수 있는 적어도 하나의 유도 코일을 포함하는,
    실험실 제품 이송 요소.
  6. 제 2 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 에너지 수신기는 적어도 하나의 감광 요소를 포함하는,
    실험실 제품 이송 요소.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 감광 요소는 상기 실험실 제품 이송 요소의 하단에 제공된,
    실험실 제품 이송 요소.
  8. 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 신호 수신기는 적외선 수신기를 포함한 광 수신기 또는 무선 신호 수신기를 포함하는,
    실험실 제품 이송 요소.
  9. 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 신호 수신기는 코일을 포함하는,
    실험실 제품 이송 요소.
  10. 제 1 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 있어서,
    적어도 하나의 신호 송신기를 더 포함하고, 상기 적어도 하나의 신호 송신기는 적외선 송신기를 포함한 광 송신기 또는 무선 신호 송신기를 포함하는,
    실험실 제품 이송 요소.
  11. 제 1 항 내지 제 10 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 실험실 제품 이송 요소는 실질적으로 라운드형 수평 단면을 포함하는,
    실험실 제품 이송 요소.
  12. 제 1 항 내지 제 11 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 홀더는, 실험실 제품 이송 요소의 상단에 있으면서 개방되어 있는 원통형 리세스를 포함하는,
    실험실 제품 이송 요소.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 리세스는 적어도 하나의 측면 개구를 구비하며, 상기 적어도 하나의 측면 개구는 사이드 슬릿의 형태인,
    실험실 제품 이송 요소.
  14. 제 1 항 내지 제 13 항 중 어느 한 항에 있어서,
    이송 경로 상에 배열된 능동적 또는 수동적 배향 기구를 검출하는 적어도 하나의 센서를 더 포함하는,
    실험실 제품 이송 요소.
  15. 제 1 항 내지 제 14 항 중 어느 한 항에 있어서,
    정보를 표시하는 디스플레이 유닛을 더 포함하는,
    실험실 제품 이송 요소.
  16. 제 1 항 내지 제 15 항 중 어느 한 항에 있어서,
    다른 실험실 제품 이송 요소의 디스플레이 유닛에 표시되는 정보를 기록하는 기록 유닛을 더 포함하는,
    실험실 제품 이송 요소.
  17. 제 1 항 내지 제 16 항 중 어느 한 항에 있어서,
    데이터 송신을 위해 사용될 수도 있는 적어도 하나의 신호 수신기 및/또는 송신기를 더 포함하는,
    실험실 제품 이송 요소.
  18. 제 1 항 내지 제 17 항 중 어느 한 항에 있어서,
    정전으로부터 보호되는 영구 데이터 메모리를 더 포함하는,
    실험실 제품 이송 요소.
  19. 제 1 항 내지 제 18 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제어 유닛은 실시간으로 상기 제어 신호로부터 구동 신호를 발생시키도록 구성된,
    실험실 제품 이송 요소.
  20. 제 1 항 내지 제 19 항 중 어느 한 항에 있어서,
    구동 신호의 시퀀스를 저장하도록 구성된 프로그램 메모리를 더 포함하고, 적어도 하나의 신호 수신기는 프로그램 인터페이스를 포함하는,
    실험실 제품 이송 요소.
  21. 제 1 항 내지 제 20 항 중 어느 한 항에 있어서,
    이송 경로의 기하학적 구조를 저장하는 메모리를 더 포함하는,
    실험실 제품 이송 요소.
  22. 제 21 항에 있어서,
    상기 제어 유닛은 상기 적어도 하나의 신호 수신기로부터 얻은 목표(objective)를 나타내는 제어 신호로부터 구동 신호를 발생시키며, 저장된 이송 경로의 기하학적 구조를 이용하여, 상기 적어도 하나의 신호 수신기로부터 수신된 신호에 대응하는 목표로 상기 실험실 제품 이송 요소를 안내하도록 구성된,
    실험실 제품 이송 요소.
  23. 제 1 항 내지 제 22 항 중 어느 한 항에 있어서,
    위치 검출기를 더 포함하고, 상기 위치 검출기는 커버로 덮인 경로로부터 위치를 결정하는,
    실험실 제품 이송 요소.
  24. 제 1 항 내지 제 23 항 중 어느 한 항에 있어서,
    방향 탐지로 위치를 결정하는 위치 결정 기구를 더 포함하며, 상기 방향 탐지는 무선 방향 탐지인,
    실험실 제품 이송 요소.
  25. 제 1 항 내지 제 24 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 실험실 제품 이송 요소는 액체 샘플을 포함한 하나 이상의 샘플 용기를 이송하도록 구성된,
    실험실 제품 이송 요소.
  26. 제 1 항 내지 제 25 항 중 어느 한 항에 따른 실험실 제품 이송 요소를 위한 이송 경로 배열 구조체로서,
    단일의 실험실 제품 이송 요소 또는 다수의 실험실 제품 이송 요소들의 이동을 위한 적어도 하나의 본질적으로 평활한 이송 경로;
    교번 전자기장을 발생시키도록 구성된 적어도 하나의 전도체로서, 당해 전도체에 의해 발생된 전자기장이 이송 경로 상에 배치된 실험실 제품 이송 요소의 유도 코일에 교류 전압을 유도하도록, 적어도 하나의 이송 경로에 통합되거나 인접 배치된 적어도 하나의 전도체; 및
    상기 적어도 하나의 전도체에 교류 전압을 커플링하는 교류 전압 소오스를 포함하는,
    이송 경로 배열 구조체.
  27. 제 26 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 전도체는 이송 경로 바로 아래에 배열된,
    이송 경로 배열 구조체.
  28. 제 26 항에 있어서,
    상기 이송 경로 배열 구조체는 이송 경로 상에 배치된 상기 적어도 하나의 실험실 제품 이송 요소의 적어도 하나의 감광 요소를 조명하기 위한 일련의 발광 다이오드를 포함한 적어도 하나의 긴 조명 기구를 더 포함하는,
    이송 경로 배열 구조체.
  29. 실험실 이송 시스템으로서,
    단일의 실험실 제품 이송 요소 또는 다수의 실험실 제품 이송 요소들의 이동을 위한 적어도 하나의 본질적으로 평활한 이송 경로를 구비한 이송 경로 배열 구조체; 및
    상기 적어도 하나의 이송 경로 상에서 이동하기 위한 제 1 항 내지 제 25 항 중 어느 한 항에 따른 적어도 하나의 실험실 제품 이송 요소를 포함하는,
    실험실 이송 시스템.
  30. 제 29 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 이송 경로 배열 구조체는 제 26 항 내지 제 28 항 중 어느 한 항에 따른 이송 경로 배열 구조체를 포함하는,
    실험실 이송 시스템.
  31. 제 29 항 또는 제 30 항에 있어서,
    상기 실험실 이송 시스템은 액체 샘플이 수용된 샘플 용기를 이송하는,
    실험실 이송 시스템.
  32. 제 29 항 내지 제 31 항 중 어느 한 항에 있어서,
    개별 처리 스테이션들 사이에 이송 경로가 구비되어 있고, 상기 실험실 이송 시스템은 처리 스테이션들 사이에서 샘플 용기 내의 실험실 제품을 이송하는 역할을 하는,
    실험실 이송 시스템.
  33. 제 32 항에 있어서,
    적어도 하나의 처리 스테이션은 실험실 제품 이송 요소에 샘플 용기를 로딩하고 및/또는 실험실 제품 이송 요소를 언로딩하는 로딩 스테이션 및/또는 언로딩 스테이션을 포함하는,
    실험실 이송 시스템.
  34. 제 32 항 또는 제 33 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 처리 스테이션은, 물리적 및/또는 화학적 및/또는 생물학적 조사를 위해, 샘플 용기에 수용된 샘플을 조사하도록 준비된,
    실험실 이송 시스템.
  35. 제 32 항 내지 제 34 항 중 어느 한 항에 있어서,
    적어도 하나의 처리 스테이션은 실험실 제품 이송 요소의 에너지 축적기를 위한 충전 스테이션을 구비한,
    실험실 이송 시스템.
  36. 제 29 항 내지 제 35 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 이송 경로 배열 구조체는 실험실 제품 이송 요소의 신호 수신기로 신호를 송신하는 적어도 하나의 신호 송신기를 가진,
    실험실 이송 시스템.
  37. 제 29 항 내지 제 36 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 이송 경로 배열 구조체는 제 10 항의 실험실 제품 이송 요소의 신호 송신기의 신호를 수신하는 적어도 하나의 신호 수신기를 가진,
    실험실 이송 시스템.
  38. 제 29 항 내지 제 37 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 이송 경로 배열 구조체는 제 14 항의 실험실 제품 이송 요소의 센서에 의해 검출될 수 있는 적어도 하나의 능동적 또는 수동적 배향 특징부를 가진,
    실험실 이송 시스템.
  39. 제 29 항 내지 제 38 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 이송 경로 배열 구조체는 제 15 항에 따른 실험실 제품 이송 요소의 디스플레이 유닛에 표시되는 정보를 기록하는 적어도 하나의 기록 유닛을 가진,
    실험실 이송 시스템.
  40. 제 29 항에 따른 실험실 이송 시스템의 작동 방법으로서,
    실험실 제품 이송 요소에 목표가 규정되어 있고, 상기 실험실 제품 이송 요소의 제어 유닛은 입력된 목표와 실험실 제품 이송 요소의 메모리에 저장된 이송 경로의 기하학적 구조에 따라 실험실 제품 이송 요소의 구동 기구를 위한 구동 신호를 발생시키며, 상기 구동 기구는 이렇게 발생된 구동 신호의 함수로서 상기 실험실 제품 이송 요소의 이동 기구를 이용하여 상기 실험실 제품 이송 요소를 규정된 목표로 이동시키는,
    실험실 이송 시스템의 작동 방법.
  41. 제 29 항에 따른 실험실 이송 시스템의 작동 방법으로서,
    상기 적어도 하나의 이송 경로 상의 원하는 경로에 대응하는 구동 신호의 시퀀스가 실험실 제품 이송 요소의 메모리에 저장되며, 상기 실험실 제품 이송 요소의 구동 기구는 상기 구동 신호의 함수로서 상기 이동 기구를 이용하여 상기 실험실 제품 이송 요소를 이동시키는,
    실험실 이송 시스템의 작동 방법.
  42. 제 29 항에 따른 실험실 이송 시스템의 작동 방법으로서,
    상기 실험실 제품 이송 요소는 실시간으로 제어되는,
    실험실 이송 시스템의 작동 방법.
  43. 제 40 항 내지 제 42 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 실험실 제품 이송 요소는 이송 경로 배열 구조체 상의 능동적 또는 수동적 배향 특징부에 의해 배향되는,
    실험실 이송 시스템의 작동 방법.
  44. 제 1 항에 있어서,
    당해 실험실 제품 이송 요소 내에 적어도 하나의 하향력 저항 요소를 더 포함하는,
    실험실 제품 이송 요소.
  45. 제 44 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 하향력 저항 요소는 상기 적어도 하나의 홀더 아래에 배치된 제 1 압축 요소를 포함하는,
    실험실 제품 이송 요소.
  46. 제 44 항에 있어서,
    섀시를 더 포함하고, 상기 적어도 하나의 하향력 저항 요소는 상기 적어도 하나의 구동 기구와 상기 섀시를 커플링하는 제 2 압축 요소를 더 포함하고, 상기 제 2 압축 요소는 상기 적어도 하나의 구동 기구가 섀시와는 독립적으로 이동할 수 있게 허용하도록 구성된,
    실험실 제품 이송 요소.
  47. 제 1 항에 있어서,
    보강 기구를 더 포함하고, 상기 보강 기구는 홀더와 커플링된 섀시로부터 부하력을 이송 경로로 방향 전환하도록 구성된,
    실험실 제품 이송 요소.
  48. 제 47 항에 있어서,
    상기 보강 기구는,
    플랜지를 포함한 섀시의 적어도 일부;
    상기 플랜지와 커플링된 베어링; 및
    상기 베어링과 커플링된 이동 기구를 포함하는,
    실험실 제품 이송 요소.
  49. 제 48 항에 있어서,
    상기 구동 기구는 상기 섀시와 커플링되고 상기 이동 기구와 커플링되는,
    실험실 제품 이송 요소.
  50. 제 48 항에 있어서,
    상기 베어링은 외부 베어링인,
    실험실 제품 이송 요소.
  51. 제 50 항에 있어서,
    상기 에너지원은 배터리를 포함하는,
    실험실 제품 이송 요소.
  52. 제 48 항에 있어서,
    상기 베어링은 내부 베어링인,
    실험실 제품 이송 요소.
  53. 제 48 항에 있어서,
    상기 구동 기구에 커플링된 구동 샤프트; 및
    상기 이동 기구 및 베어링과 커플링된 보강축을 더 포함하고,
    상기 보강축은 상기 구동 기구가 상기 이동 기구에 간접적으로 커플링되도록 상기 구동 샤프트와 더 커플링된,
    실험실 제품 이송 요소.
  54. 제 1 항 내지 제 53 항 중 어느 한 항에 따른 실험실 제품 이송 요소와 함께 사용하기 위한 이송 경로 배열 구조체로서,
    상기 이송 경로 배열 구조체는 단일의 실험실 제품 이송 요소 또는 다수의 실험실 제품 이송 요소들의 이동을 위한 적어도 하나의 이송 경로를 포함하고, 상기 실험실 제품 이송 요소의 적어도 하나의 이동 기구를 통해 힘이 인가되면, 상기 적어도 하나의 이송 경로의 하나 이상의 부분이 길을 내어주도록 구성된,
    이송 경로 배열 구조체.
  55. 제 54 항에 있어서,
    상기 실험실 제품 이송 요소의 섀시 부분이 상기 적어도 하나의 이송 경로와 접촉할 때까지, 상기 적어도 하나의 이송 경로의 하나 이상의 부분이 길을 내어주도록 구성된,
    이송 경로 배열 구조체.
  56. 제 54 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 이송 경로의 하나 이상의 부분은 압축가능한 물질을 포함하는,
    이송 경로 배열 구조체.
  57. 제 54 항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 이송 경로의 하나 이상의 부분은 상기 적어도 하나의 이송 경로의 다른 부분에 비해 상기 적어도 하나의 이송 경로의 얇은 부분을 포함하는,
    이송 경로 배열 구조체.
  58. 제 1 항의 실험실 제품 홀더로서,
    상기 홀더 내부에서 다양한 크기의 실험실 제품을 센터링하도록 구성된 복수의 죠 요소; 및
    개별 죠 요소와 각각 커플링되어 있는 복수의 지지 요소를 더 포함하는,
    실험실 제품 홀더.
  59. 제 58 항에 있어서,
    상기 실험실 제품의 측면에 대해 힘을 인가하기 위해 각각의 죠 요소와 커플링된 적어도 하나의 스프링 요소를 더 포함하는,
    실험실 제품 홀더.
  60. 제 59 항에 있어서,
    각각의 개별 죠 요소는 하나 이상의 돌출부 또는 후크 요소를 더 포함하고;
    각각의 개별 지지 요소는 하나 이상의 방해 요소를 더 포함하며, 각각의 방해 요소는 상기 죠 요소의 개별 돌출부 또는 후크 요소와 커플링되도록 구성되어 있는,
    실험실 제품 홀더.
  61. 제 60 항에 있어서,
    각각의 죠 요소의 상부는, 상기 실험실 제품의 하부가 상기 죠 요소와 접촉할 때, 상기 실험실 제품에 대해 회전하도록 구성되고;
    상기 개별 돌출부 또는 후크 요소는 상기 실험실 제품을 향한 각각의 죠 요소의 하부의 운동을 제한하는 개별 방해 요소와 커플링되는,
    실험실 제품 홀더.
  62. 제 60 항에 있어서,
    각각의 죠 요소는, 당해 죠 요소가 상기 실험실 제품의 측면에 대해 압착되면, 수직 위치로 다시 회전하도록 구성되어 있는,
    실험실 제품 홀더.
  63. 제 58 항에 있어서,
    상기 홀더는, 상기 실험실 제품이 당해 홀더에 삽입되었을 때, 상기 실험실 제품을 볼 수 있는 적어도 하나의 측면 개구를 더 포함하는,
    실험실 제품 홀더.
  64. 제 58 항에 있어서,
    적어도 하나의 죠 요소는 서로에 대해 180°미만의 각도를 형성하는 적어도 2개의 표면들을 포함한 내면을 포함하는,
    실험실 제품 홀더.
  65. 제 1 항 내지 제 25 항 중 어느 한 항에 따른 실험실 제품 이송 요소에 샘플을 삽입하는 단계;
    상기 적어도 하나의 신호 수신기를 통해 이송 경로에 관한 데이터를 수신하는 단계;
    상기 실험실 제품 이송 요소의 메모리에 상기 이송 경로에 관한 데이터를 엔코딩하는 단계; 및
    상기 이송 경로에 관한 데이터에 따라 상기 실험실 제품 이송 요소를 이동시키는 단계를 포함하는,
    방법.
  66. 실험실 제품 이송 요소를 위한 이송 경로 배열 구조체로서,
    단일의 실험실 제품 이송 요소 또는 다수의 실험실 제품 이송 요소들의 이동을 위한 적어도 하나의 이송 경로로서, 연결가능한 이송 경로 세그먼트들을 포함하는 적어도 하나의 이송 경로; 및
    인접하고 있는 연결가능한 이송 경로 세그먼트들 사이에 배치되는 적어도 하나의 탄성 커넥터를 포함하는,
    이송 경로 배열 구조체.
  67. 제 66 항에 있어서,
    상기 이송 경로 세그먼트는 곡선형 이송 경로 세그먼트와 직선형 이송 경로 세그먼트를 포함하는,
    이송 경로 배열 구조체.
  68. 제 66 항에 있어서,
    상기 이송 경로 세그먼트는 하나 이상의 하위 구조체에 의해 지지되도록 구성된 데크 플레이트를 포함하는,
    이송 경로 배열 구조체.
  69. 제 66 항에 있어서,
    랜덤 액세스 버퍼 구조체를 더 포함하며, 상기 랜덤 액세스 버퍼 구조는 제 1 주차 레인, 제 2 주차 레인, 및 상기 제 1 주차 레인과 상기 제 2 주차 레인 사이의 이송 레인을 포함하는,
    이송 경로 배열 구조체.
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