WO2016181466A1

WO2016181466A1 - 分注システム、コントローラ及び制御方法

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Publication number: WO2016181466A1
Application number: PCT/JP2015/063515
Authority: WO
Inventors: 倫子阿部; 弘熊谷; 有希子澤田; 亀井　泉寿
Original assignee: 株式会社安川電機
Priority date: 2015-05-11
Filing date: 2015-05-11
Publication date: 2016-11-17
Also published as: EP3296069B1; EP3296069A1; JP2016212077A; US10697991B2; JPWO2016181572A1; JP6536263B2; WO2016181572A1; JP6492273B2; EP3296069A4; US20180238923A1

Abstract

分注システム（１）は、分注対象の液体（Ｃ１）を吸引するための分注器（３０）を移動させるロボット（１０）と、少なくとも、分注器（３０）の先端部（３０ａ）と、液体（Ｃ１）の液面（ＳＦ１）と、液面（ＳＦ１）よりも下方に位置する非分注対象物（Ｃ２）とを含む画像を撮像するためのカメラ（４０）と、上記画像に基づいて、液面（ＳＦ１）の位置情報と、液体（Ｃ１）と非分注対象物（Ｃ２）との間の境界部（ＢＤ１）の位置情報と、分注器（３０）の先端部（３０ａ）の位置情報とを取得する画像処理部（１２０）と、液体（Ｃ１）を分注器（３０）内に吸引する際に、先端部（３０ａ）の位置情報と、液面（ＳＦ１）の位置情報と、境界部（ＢＤ１）の位置情報とに基づいて、分注器（３０）を下降させるようにロボット（１０）を制御する降下制御部（１３３）と、を備える。

Description

分注システム、コントローラ及び制御方法

　本開示は、分注システム、コントローラ及び制御方法に関する。

　特許文献１には、チップと、チップ内に検体を吸引し、又はチップ内の検体を排出する液送動力装置と、チップ搬送機構と、検体の液面位置を検出する検出手段と、検体の吸引時に、検体の液面位置に基づいて、チップの先端と検体の液面とが接触状態を維持するように、液送動力装置及びチップ搬送機構を制御する制御装置とを備える給排ロボットが開示されている。

特開２００５－３０４３０３号公報

　本開示は、より確実な分注作業を実行可能な分注システム、分注方法、制御装置及び制御方法を提供することを目的とする。

　本開示に係る分注システムは、分注対象の液体を吸引するための分注器を移動させるロボットと、少なくとも、分注器の先端部と、液体の液面と、液面よりも下方に位置する非分注対象物とを含む画像を撮像するためのカメラと、画像に基づいて、液面の位置情報と、液体と非分注対象物との間の境界部の位置情報と、分注器の先端部の位置情報とを取得する画像処理部と、液体を分注器内に吸引する際に、先端部の位置情報と、液面の位置情報と、境界部の位置情報とに基づいて、分注器を下降させるようにロボットを制御する降下制御部と、を備える。

　本開示に係る分注システムは、分注対象の液体を吸引するための分注器を移動させるロボットと、少なくとも、分注器の先端部と、液体の液面と、液面よりも下方に位置する非分注対象物とを含む画像を撮像するためのカメラと、画像に基づいて、液面の位置情報と、液体と非分注対象物との間の境界部の位置情報と、分注器の先端部の位置情報とを取得すること、液体を分注器内に吸引する際に、先端部の位置情報と、液面の位置情報と、境界部の位置情報とに基づいて、分注器を下降させるようにロボットを制御すること、を実行するように構成された回路と、を備える。

　本開示に係るコントローラは、分注対象の液体を吸引するための分注器の先端部と、液体の液面と、液面よりも下方に位置する非分注対象物とを少なくとも含む画像から、液面の位置情報と、液体と非分注対象物との間の境界部の位置情報と、分注器の先端部の位置情報とを取得する画像処理部と、液体を分注器内に吸引する際に、先端部の位置情報と、液面の位置情報と、境界部の位置情報とに基づいて、分注器を下降させるようにロボットを制御する降下制御部と、を備える。

　本開示に係る制御方法は、分注対象の液体を吸引するための分注器の先端部と、液体の液面と、液面よりも下方に位置する非分注対象物とを少なくとも含む画像から、液面の位置情報と、液体と非分注対象物との間の境界部の位置情報と、分注器の先端部の位置情報とを取得すること、液体を分注器内に吸引する際に、先端部の位置情報と、液面の位置情報と、境界部の位置情報とに基づいて、分注器を下降させるようにロボットを制御すること、を含む。

　本開示によれば、より確実な分注作業が実行可能である。

分注システムの構成を示す模式図である。マイクロチューブの側面図である。ラックの斜視図である。ラックの側面図である。プロトコル構築部の機能ブロック図である。ロボット制御部の機能ブロック図である。コントローラのハードウェア構成図である。プロトコル構築手順を示すフローチャートである。プロトコルの設定例を示す図である。基準データ取得手順を示すフローチャートである。解析領域の設定画面を例示する図である。画像パターンの登録画面を例示する図である。分注制御手順の概要を示すフローチャートである。吸引時の制御手順を示すフローチャートである。吸引時の制御手順を示すフローチャートである。吸引時のマイクロチューブを模式的に示す側面図である。吸引時のマイクロチューブを模式的に示す側面図である。傾動制御手順を示すフローチャートである。吸引時のマイクロチューブを模式的に示す側面図である。チューブラックを傾動させているロボットを示す斜視図である。吸引時のマイクロチューブを模式的に示す側面図である。チューブラックを傾動させているロボットを示す斜視図である。

１．分注システム
　分注システム１は、容器８０内に収容された液体を選択的に取り出す分注作業を行うためのものである。容器８０は、分注システム１による作業の対象物を収容する。容器８０は、可視光又は特定の波長の光を透過可能な材質で形成される。容器８０は、例えばマイクロチューブであり、筒状の側壁８１と底部８２とを有する（図２（ａ）及び図２（ｂ）参照）。側壁８１の下側部分８１ａは、底部８２側に向かうに従って窄まるテーパ形状を有する。容器８０は、このようなマイクロチューブに限られず、対象物を収容可能であり、可視光又は特定の波長の光を透過可能であればどのような形状であってもよい。

　容器８０に収容される対象物は、遠心分離等により、分注対象の液体Ｃ１と、非分注対象物Ｃ２とに分離され、液体Ｃ１は液面ＳＦ１を形成し、非分注対象物Ｃ２は液面ＳＦ１よりも下方に位置する。非分注対象物Ｃ２の例としては、例えば固形の沈殿物又は液体Ｃ１から分離した液体等が挙げられる。非分注対象物Ｃ２が液体である場合、液体Ｃ１と非分注対象物Ｃ２との境界部ＢＤ１は液面ＳＦ１に対して平行となる（図２（ａ）参照）。非分注対象物Ｃ２が固形の沈殿物である場合、境界部ＢＤ１は液面ＳＦ１に対して傾斜する場合がある（図２（ｂ）参照）。

　境界部ＢＤ１は、容器８０の外部から視認可能となっている。例えば、容器８０を透過可能な光の透過性が、液体Ｃ１と非分注対象物Ｃ２とで異なっていれば、境界部ＢＤ１が視認可能となる。容器８０を透過可能な光の屈折率が、液体Ｃ１と非分注対象物Ｃ２とで異なっていても境界部ＢＤ１は視認可能となる。

　分注システム１は、非分注対象物Ｃ２を容器８０内に残した状態で、分注対象の液体Ｃ１を容器８０内から取り出し、他の容器８０への移し替え等を行う。なお、非分注対象物Ｃ２は、液体Ｃ１を分注する工程において「非分注対象」であるに過ぎない。分注システム１は、上記液体Ｃ１を分注した後の工程において、非分注対象物Ｃ２自体を更に分注する場合もある。以下、分注システム１の各構成要素について説明する。

（１）ロボット１０及びカメラ４０
　図１に示すように、分注システム１は、ロボット１０とカメラ４０とを備える。ロボット１０は、分注器３０を移動させる作業等に用いられる。分注器３０は、分注対象の液体Ｃ１を吸引する。分注器３０としては、特定の信号又は特定の操作により自動で液体の吸引・吐出を行う電動のピペット又はシリンジが挙げられる。分注器３０は電動式でなくてもよく、例えば手動式のシリンジ又はピペットであってもよい。この場合、後述するように、双腕型のロボット１０の両腕によって分注器３０を操作してもよい。このように、分注器３０は、液体Ｃ１を吸引可能であればどのようなものであってもよいが、以下では分注器３０が電動ピペットである場合を例示する。

　分注器３０は、本体部３１とチップ３２とを有する。本体部３１は、例えば電動ポンプを内蔵し、指令入力に応じて動作する。チップ３２は、本体部３１に対して着脱自在に取り付けられている。チップ３２は、例えば先尖りの筒形状を有し、分注器３０の先端部３０ａをなす。分注器３０は、本体部３１によりチップ３２内を減圧することで、先端部３０ａから液体を吸引し、チップ３２内を加圧することで先端部３０ａから液体を吐出する。

　ロボット１０は、分注器３０を移動させる作業を実行可能であればどのようなものであってもよい。ロボット１０は、単腕型であってもよいし、双腕型であってもよい。図１は双腕型のロボット１０を例示する。このロボット１０は、胴部１１と、肩部１２と、第一のアーム１３Ａと、第二のアーム１３Ｂとを有する。胴部１１は床面に対して起立する。肩部１２は、胴部１１の上部に取り付けられており、鉛直な軸線回りに回動可能となっている。アーム１３Ａ，１３Ｂは、例えばシリアルリンク型の多関節アームであり、肩部１２の両端部にそれぞれ取り付けられている。アーム１３Ａ，１３Ｂの端部には、把持機構１４が設けられている。把持機構１４は、例えば複数の指部１５を有するロボットハンドであり、指部１５を開閉することで様々な作業対象物を把持する。

　カメラ４０は、少なくとも、分注器３０の先端部３０ａと、液体Ｃ１の液面ＳＦ１と、非分注対象物Ｃ２とを含む画像を撮像する。カメラ４０は、例えばＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ　Ｃｏｕｐｌｅｄ　Ｄｅｖｉｃｅ）イメージセンサ又はＣＭＯＳ（Ｃｏｍｐｌｅｍｅｎｔａｒｙ　Ｍｅｔａｌ　Ｏｘｉｄｅ　Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）イメージセンサ等の撮像素子を有し、指令入力に応じて画像を撮像し、当該画像のデータを出力する。

（２）テーブル
　分注システム１は、テーブル２０を更に備えてもよい。テーブル２０は、ロボット１０に併設されており、ロボット１０による作業対象物を支持する。

（３）ラック
　分注システム１は、ラック６０を更に備えてもよい。ラック６０は、カメラ４０及び容器８０を共に保持する。ラック６０は、保持対象物同士の位置関係を維持可能であればどのようなものであってもよい。以下、図１及び図３を参照し、ラック６０の具体的な構造を例示する。ラック６０は、支持板６１Ａ，６１Ｂと、容器保持部６２と、カメラ保持部６３と、取っ手６５とを有する。支持板６１Ａ，６１Ｂは矩形状を呈し、その一辺において互いに回転可能となるように連結されている。例えば支持板６１Ａ，６１Ｂの一辺同士がヒンジ６６を介して連結されている。支持板６１Ａ，６１Ｂは、例えば支持板６１Ａが支持板６１Ｂの上に重なり、ヒンジ６６がロボット１０の逆側となるようにテーブル２０上に配置される。支持板６１Ｂは、ボルト締結等によってテーブル２０に固定されていてもよい。支持板６１Ｂがテーブル２０に固定された状態においても、支持板６１Ａはヒンジ６６の中心軸回りに回転可能である。

　容器保持部６２、カメラ保持部６３及びライト保持部６４は支持板６１Ａ上に設けられている。容器保持部６２は、容器８０を保持する。例えば容器保持部６２は、側壁８１が支持板６１Ａに対して垂直になるように容器８０を保持する。

　カメラ保持部６３は、容器８０内の液体Ｃ１の液面ＳＦ１の少なくとも一部と、非分注対象物Ｃ２の少なくとも一部と、容器８０内に挿入された先端部３０ａとを含む画像を撮像できる姿勢にてカメラ４０を保持する。カメラ保持部６３は、例えばヒンジ６６に沿う方向にて容器保持部６２に並ぶように配置されていてもよい。この場合、容器保持部６２とライト保持部６４とが並ぶ方向に沿う軸線まわりに支持板６１Ａを回転させることが可能となる。

　取っ手６５は、例えば支持板６１Ａ上においてヒンジ６６の逆側に設けられている。ヒンジ６６がロボット１０の逆側に位置する場合、取っ手６５はロボット１０側に位置する。取っ手６５は、支持板６１Ａから上方に突出しており、その上部６５ａはヒンジ６６の逆側に張り出している。取っ手６５の上部６５ａを上下動させることにより、ヒンジ６６まわりに支持板６１Ａを回転させ、ラック６０を傾けることが可能である。なお、「ラック６０を傾ける」とは、ラック６０の一部又は全体を傾けることにより、ラック６０の保持対象物を傾けることを意味する。

　ラック６０は、ストッパ６７を更に有してもよい。ストッパ６７は、ラック６０の傾きを一定に保つ部材である。例えば、ストッパ６７は、支持板６１Ｂ上においてヒンジ６６の逆側に設けられている。ストッパ６７は支持板６１Ｂから上方に突出しており、その上部６７ａはヒンジ６６の逆側に張り出している。ストッパ６７は、ヒンジ６６側に面する溝部６７ｂを有する。溝部６７ｂには、支持板６１Ａの縁部を嵌め込むことが可能である。

　ストッパ６７は、ヒンジ６６に対して溝部６７ｂを近接・離間させるように回転可能となっている。例えば図４（ａ）に示すように、ストッパ６７の基部は、ヒンジ６６に平行なヒンジ６８を介して支持板６１Ｂに接続されている。図４（ｂ）に示すように、支持板６１Ａを回転させた状態でストッパ６７をヒンジ６６側に倒し、支持板６１Ａの縁部を溝部６７ｂ内に嵌め込むと、支持板６１Ａが拘束される。これにより、ラック６０の傾きが一定に保たれる。

（３）バックライト
　分注システム１は、バックライト５０を更に有してもよい。バックライト５０は、少なくともカメラ４０による撮像範囲に光を照射する。バックライト５０が照射する光は、容器８０を透過可能であり、カメラ４０により検出可能であればよい。例えばバックライト５０は、赤色の可視光を照射するものであってもよい。バックライト５０の光源としては、例えばＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ　Ｅｍｉｔｔｉｎｇ　Ｄｉｏｄｅ）等が挙げられる。

　バックライト５０は、カメラ４０との間に容器８０を挟む配置にて、カメラ４０及び容器８０と共にラック６０に保持されてもよい。例えばラック６０は、カメラ保持部６３との間に容器保持部６２を挟む配置にて、支持板６１Ａ上に設けられたライト保持部６４を更に有してもよい。ライト保持部６４は、容器８０側に光を出射する姿勢にてバックライト５０を保持する。

（９）コントローラ
　分注システム１は、コントローラ１００を更に備える。コントローラ１００は、少なくとも、カメラ４０により撮像された画像に基づいて、液面ＳＦ１の位置情報と、境界部ＢＤ１の位置情報と、分注器３０の先端部３０ａの位置情報とを取得すること、液体Ｃ１を分注器３０内に吸引する際に、先端部３０ａの位置情報と、液面ＳＦ１の位置情報と、境界部ＢＤ１の位置情報とに基づいて、分注器３０を下降させるようにロボット１０を制御すること、を実行するように構成されている。

　コントローラ１００は、ユーザインタフェースとしてコンソール７０を有してもよい。コンソール７０は、モニタ７１と、キーボード等の入力デバイス７２とを有する。コンソール７０は、モニタ及び入力デバイスが一体化したタッチパネルであってもよい。

　コントローラ１００は、上述した処理を実行するように構成されていればどのようなものであってもよいが、以下では、図１及び図５～図７を参照し、コントローラ１００の構成を詳細に例示する。コントローラ１００は、機能モジュールとして、プロトコル構築部１１０と、画像処理部１２０と、バックライト制御部１２５と、ロボット制御部１３０と、分注器制御部１４０と、工程記憶部１５１と、基準データ記憶部１５２とを有する。

　プロトコル構築部１１０は、複数種類の分注作業を含むロボット１０の作業工程を設定して工程記憶部１５１に登録し、分注作業用の基準データを基準データ記憶部１５２に登録する。基準データは、ロボット１０の制御に必要なデータであり、画像処理用のデータを含む。画像処理用のデータとしては、例えば画像認識用の画像パターンが挙げられる。

　画像処理部１２０は、カメラ４０により撮像された画像及び基準データ記憶部１５２に登録された基準データに基づいて、液面ＳＦ１の位置情報と、境界部ＢＤ１の位置情報と、先端部３０ａの位置情報とを取得する。

　バックライト制御部１２５は、バックライト５０のオン・オフを切り替える。例えば、バックライト制御部１２５は、カメラ４０による撮像が行われない時間帯の少なくとも一部においてバックライトを消灯させる。これによりオペレータの眼の負担を軽減できる。

　ロボット制御部１３０は、画像処理部１２０により取得された位置情報と、工程記憶部１５１に登録された作業工程とに基づいてロボット１０を制御する。

　分注器制御部１４０は、工程記憶部１５１に登録された作業工程に基づき、ロボット１０の制御に同期して分注器３０を制御する。例えば分注器３０が電動式である場合、分注器制御部１４０は、分注器３０による吸引をオン・オフさせる。分注器制御部１４０は、分注器３０自体を制御するのに代えて、分注器３０のオン・オフスイッチを操作するようにロボット１０を制御してもよい。また、分注器３０が手動式である場合、分注器制御部１４０は、分注器３０を操作するようにロボット１０を制御してもよい。例えば分注器３０が手動式のシリンジである場合、分注器制御部１４０は、アーム１３Ａ，１３Ｂのいずれか一方によってシリンジの外筒を把持し、アーム１３Ａ，１３Ｂの他方によってシリンジのプランジャを押し引きするようにロボット１０を制御してもよい。

　図５に示すように、プロトコル構築部１１０は、工程設定部１１１と、工程確認部１１４と、割込部１１２と、基準データ登録部１１３とを有する。

　工程設定部１１１は、複数種類の分注作業を含むロボット１０の作業工程を設定する。具体的に、工程設定部１１１は、複数種類の分注作業を含むロボット１０の作業工程をコンソール７０から取得し、工程記憶部１５１に登録する。このようにコンソール７０は、作業工程を登録するためのユーザインタフェースとして機能する。

　工程確認部１１４は、ロボット制御部１３０が実行しようとする作業内容を確認する。

　割込部１１２は、基準データが未登録である分注作業をロボット１０が実行しようとするときに、ロボット制御部１３０を介してロボット１０を停止させ、当該基準データの登録後にロボット１０の動作を再開させる。

　基準データ登録部１１３は、割込部１１２がロボット１０を停止させているときに、基準データの設定用の画面をコンソール７０に表示し、コンソール７０から基準データを取得して登録する。このようにコンソール７０は、基準データを登録するためのユーザインタフェースとしても機能する。

　図６に示すように、ロボット制御部１３０は、容器配置制御部１３１と、分注器配置制御部１３２と、降下制御部１３３と、基準距離設定部１３４と、境界監視部１３５と、目標位置設定部１３６と、傾斜検出部１３７と、傾動制御部１３８とを有する。

　容器配置制御部１３１は、容器８０をカメラ４０の視野内に配置するようにロボット１０を制御する。一例として、容器配置制御部１３１は、容器８０を容器保持部６２に配置するようにアーム１３Ｂを制御する。分注器配置制御部１３２は、分注器３０を吸引又は吐出の開始位置に配置するようにアーム１３Ａを制御する。

　降下制御部１３３は、液体Ｃ１を分注器３０内に吸引する際に、先端部３０ａの位置情報と、液体Ｃ１の位置情報と、境界部ＢＤ１の位置情報とに基づいて、分注器３０を下降させるようにロボット１０を制御する。

　降下制御部１３３は、第一モード制御部１３３ａと、第二モード制御部１３３ｂと、切替部１３３ｃとを有する。第一モード制御部１３３ａは、液体Ｃ１の下降に追従して先端部３０ａを下降させるようにロボット１０を制御する。第二モード制御部１３３ｂは、先端部３０ａを最終目標位置まで下降させるようにロボット１０を制御する。最終目標位置は、境界部ＢＤ１の位置情報に基づいて予め設定される。切替部１３３ｃは、先端部３０ａが最終目標位置に近付くのに応じて第一モード制御部１３３ａによる制御を第二モード制御部１３３ｂによる制御に切り替える。一例として、切替部１３３ｃは、予め設定された基準距離に比べ、先端部３０ａから最終目標位置までの距離が小さくなるのに応じて、第一モード制御部１３３ａによる制御を第二モード制御部１３３ｂによる制御に切り替える。

　基準距離設定部１３４は、上記基準距離を設定する。境界監視部１３５は、カメラ４０により撮像された画像に基づいて、境界部ＢＤ１の変化を検出する。目標位置設定部１３６は、境界部ＢＤ１の位置情報に基づいて最終目標位置を設定する。

　傾斜検出部１３７は、カメラ４０により撮像された画像に基づいて、液面ＳＦ１に対する境界部ＢＤ１の傾斜を検出する。なお、液面ＳＦ１に対する境界部ＢＤ１の傾斜は、境界部ＢＤ１が容器８０の中心軸線に対して傾斜した状態で、容器８０が直立してその中心軸線が鉛直となっている場合に生じ得る。傾動制御部１３８は、液面ＳＦ１に対する境界部ＢＤ１の傾斜が緩やかになる方向に容器８０を傾けるようにロボット１０を制御する。傾動制御部１３８は、傾斜検出部１３７により境界部ＢＤ１の傾斜が検出された場合に、先端部３０ａが最終目標位置に近付くのに応じて、容器８０と分注器３０とを、境界部ＢＤ１の傾斜が緩やかになる方向に傾けるようにロボット１０を制御してもよい。

　なお、コントローラ１００のハードウェアは必ずしも上述した機能ブロックに分かれている必要はない。コントローラ１００のハードウェア構成としては、図７に示すように、例えばプロセッサ１０１と、メモリ１０２と、ストレージ１０３と、入出力ポート１０４と、ドライバ１０５とを有する回路が挙げられる。ドライバ１０５は、ロボット１０のアクチュエータを制御するための回路である。入出力ポート１０４は、カメラ４０及びコンソール７０との間でデータの入出力を行い、吸引又は吐出のオン・オフ指令を分注器３０に出力し、ロボット１０のアクチュエータに対する駆動指令をドライバ１０５に出力する。プロセッサ１０１は、メモリ１０２及びストレージ１０３の少なくとも一方と協働してプログラムを実行することで、上述したコントローラ１００の各機能を構成する。カメラ４０、コンソール７０及びコントローラ１００は、ハードウェア上において一体であってもよく、互いに分かれていてもよい。また、コントローラ１００が複数のハードウェアに分かれていてもよい。分かれたハードウェア同士は、有線及び無線のいずれで接続されていてもよく、接続方式に制限はない。

　このため、コントローラ１００の回路は、カメラ４０により撮像された画像に基づいて、液面ＳＦ１の位置情報と、境界部ＢＤ１の位置情報と、先端部３０ａの位置情報とを取得すること、液体Ｃ１を分注器３０内に吸引する際に、先端部３０ａの位置情報と、液面ＳＦ１の位置情報と、境界部ＢＤ１の位置情報とに基づいて、分注器３０を下降させるようにロボット１０を制御すること、を実行するように構成されている。

　コントローラ１００のハードウェア構成は、必ずしもプログラムの実行により各機能モジュールを構成するものに限られない。例えばコントローラ１００は、専用の論理回路により又はこれを集積したＡＳＩＣ（Ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ　Ｓｐｅｃｉｆｉｃ　Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ　Ｃｉｒｃｕｉｔ）により各機能を構成するものであってもよい。

２．プロトコル構築手順
（１）全体構成
　続いて、プロトコル構築方法の一例として、コントローラ１００によるプロトコルの構築手順について説明する。

　図８に示すように、コントローラ１００は、まずステップＳ１０１を実行する。
ステップＳ１０１では、工程設定部１１１が、複数種類の分注作業を含むロボット１０の作業工程を設定する。工程設定部１１１は、複数種類の分注作業を含むロボット１０の作業工程をコンソール７０から取得し、工程記憶部１５１に登録する。

　図９は、作業工程の設定例を例示する図である。この作業工程は、ステップＳ０１～Ｓ２３を有する。ステップＳ０１は、細胞等のサンプルを収容した第一の容器８０に第一の試薬を注入し、例えばボルテックスミキサー等によって容器８０の内容物を撹拌する工程である。ステップＳ０２は、遠心分離等により、第一の容器８０の内容物を分注対象の液体Ｃ１と非分注対象物Ｃ２とに分離する工程である。ステップＳ０３は、第一の容器８０内の分注対象の液体Ｃ１を取り出して第二の容器８０に移し替える工程である。

　ステップＳ１１は、液体Ｃ１を収容した第二の容器８０に第二の試薬を注入し、例えばボルテックスミキサー等によって容器８０の内容物を撹拌する工程である。ステップＳ１２は、遠心分離等により、第二の容器８０の内容物を分注対象の液体Ｃ１と非分注対象物Ｃ２とに分離する工程である。ステップＳ１３は、第二の容器８０内の分注対象の液体Ｃ１を排出する工程である。

　ステップＳ２１は、残留した非分注対象物Ｃ２を収容した第二の容器８０に第三の試薬を注入し、例えばボルテックスミキサー等によって容器８０の内容物を撹拌する工程である。ステップＳ２２は、遠心分離などにより、第二の容器８０の内容物を分注対象の液体Ｃ１と非分注対象物Ｃ２とに分離する工程である。ステップＳ２３は、第二の容器８０内の分注対象の液体Ｃ１を排出し、容器８０内に残留した非分注対象物Ｃ２を回収する工程である。なお、図９の作業工程においては、ステップＳ０３，Ｓ１３及びＳ２３が分注作業に相当する。

　図８に戻り、コントローラ１００は、次にステップＳ１０２を実行する。ステップＳ１０２では、ロボット制御部１３０が、ステップＳ１０１において設定された工程の実行を開始するようにロボット１０を制御する。ロボット制御部１３０は、例えばユーザによる指令入力に応じてステップＳ１０２を実行する。

　次に、コントローラ１００は、ステップＳ１０３を実行する。ステップＳ１０３では、実行対象の工程が分注作業であるか否かを工程確認部１１４が確認する。実行対象の工程が分注作業ではない場合、コントローラ１００はステップＳ１１４を実行する。ステップＳ１１４では、ロボット制御部１３０が、当該工程を実行するようにロボット１０を制御する。次に、コントローラ１００は、処理を後述のステップＳ１１５に進める。

　実行対象の工程が分注作業である場合、コントローラ１００はステップＳ１０４，Ｓ１０５を実行する。ステップＳ１０４では、ロボット制御部１３０が、容器８０を容器保持部６２に配置するようにアーム１３Ｂを制御する。容器８０の上部がキャップで塞がれている場合、ロボット制御部１３０は、キャップの除去も行うようにアーム１３Ｂを制御する。ステップＳ１０５では、ロボット制御部１３０が、容器８０側に分注器３０の搬送を開始するようにアーム１３Ａを制御する。

　次に、コントローラ１００はステップＳ１０６を実行する。ステップＳ１０６では、実行対象の分注作業用の基準データが基準データ記憶部１５２に登録されているか否かを割込部１１２が確認する。基準データが登録されていると判定した場合、コントローラ１００は、後述のステップＳ１１２に処理を進める。

　基準データが登録されていないと判定した場合、コントローラ１００はステップＳ１０７，Ｓ１０８を実行する。ステップＳ１０７では、割込部１１２がカメラ４０から画像を取得する。ステップＳ１０８では、ステップＳ１０７において取得した画像に基づいて、先端部３０ａが基準データ登録用の位置に到達したか否かを割込部１１２が判定する。基準データ登録用の位置とは、液面ＳＦ１よりも上方において、カメラ４０の視野内に入る位置を意味する。割込部１１２は、先端部３０ａが基準データ登録用の位置に到達するまでステップＳ１０７，Ｓ１０８を繰り返す。

　ステップＳ１０８において、先端部３０ａが基準データ登録用の位置に到達したと判定すると、コントローラ１００はステップＳ１０９を実行する。ステップＳ１０９では、割込部１１２が、分注器３０の搬送を停止させる指令をロボット制御部１３０に出力する。ロボット制御部１３０は、割込部１１２からの指令に応じて、分注器３０の搬送を停止するようにロボット１０を制御する。このように、割込部１１２は、基準データが未登録である場合に、先端部３０ａがカメラ４０の視野内に入った後にロボット１０を停止させる。

　次に、コントローラ１００はステップＳ１１０，Ｓ１１１を実行する。ステップＳ１１０では、基準データ登録部１１３が基準データの登録を実行する。ステップＳ１１１では、割込部１１２が、分注器３０の搬送を再開させる指令をロボット制御部１３０に出力する。ロボット制御部１３０は、割込部１１２からの指令に応じて、分注器３０の搬送を再開するようにロボット１０を制御する。このように、基準データ登録部１１３は、割込部１１２がロボット１０を停止させているときに基準データの登録を実行し、割込部１１２は、基準データの登録後にロボット１０の動作を再開させる。

　次に、コントローラ１００はステップＳ１１２，Ｓ１１３を実行する。ステップＳ１１２では、ロボット制御部１３０が、分注器３０を吸引の開始位置に配置するようにアーム１３Ａを制御する。吸引の開始位置は、例えば液面ＳＦ１から所定深さの位置に予め設定される。ステップＳ１１３では、ロボット制御部１３０及び分注器制御部１４０が、分注作業を実行するようにロボット１０及び分注器３０をそれぞれ制御する。

　次に、コントローラ１００はステップＳ１１５を実行する。ステップＳ１１５では、全工程の実行が完了したか否かをロボット制御部１３０が判定する。全工程の実行が完了していないと判定した場合、コントローラ１００は、ステップＳ１１６を実行する。ステップＳ１１６では、基準データ登録部１１３が実行対象を次の工程に移行させる。その後、コントローラ１００は処理をステップＳ１０３に戻す。これにより、基準データが未登録である場合にロボット１０を停止させることが、割込部１１２によって分注作業ごとに実行される。また、割込部１１２がロボット１０を停止させる度に、次に実行予定の分注作業に対応する基準データの登録が基準データ登録部１１３によって実行される。

　ステップＳ１１５において、全工程の実行が完了したと判定した場合、コントローラ１００は処理を終了する。以上でプロトコル構築手順が完了する。

（２）基準データ登録手順
　続いて、ステップＳ１１０における基準データの登録手順について詳細に説明する。

　図１０に示すように、コントローラ１００は、まずステップＳ２０１を実行する。ステップＳ２０１では、バックライト制御部１２５がバックライト５０を点灯させ、基準データ登録部１１３が、基準データの設定用の画面をコンソール７０のモニタ７１に表示する。

　次に、コントローラ１００は、ステップＳ２０２～Ｓ２０４を実行する。ステップＳ２０２では、基準データ登録部１１３が、液体Ｃ１外における先端部３０ａを画像内で探索するための第一の解析領域をコンソール７０から取得し、これを基準データとして基準データ記憶部１５２に登録する。ステップＳ２０３では、基準データ登録部１１３が、液面ＳＦ１を画像内で探索するための第二の解析領域をコンソール７０から取得し、これを基準データとして基準データ記憶部１５２に登録する。ステップＳ２０４では、基準データ登録部１１３が、境界部ＢＤ１を画像内で探索するための第三の解析領域をコンソール７０から取得し、これを基準データとして基準データ記憶部１５２に登録する。なお、ステップＳ２０２～Ｓ２０４の実行順序は適宜変更可能である。例えば、基準データ登録部１１３は、第二の解析領域の取得、第三の解析領域の取得、第一の解析領域の取得を順に実行してもよい。

　図１１は、解析領域の設定画面を例示する図である。この画面は、カメラ４０により撮像された画像と、ユーザにより入力デバイス７２に入力された解析領域とを重ねて表示するものである。図１１中の解析領域Ａ１は第一の解析領域の設定用に入力された領域を示している。この解析領域Ａ１は、液体Ｃ１外における先端部３０ａを含むように設定されている。解析領域Ａ２は第二の解析領域の設定用に入力された領域を示している。この解析領域Ａ２は、液面ＳＦ１を含むように設定されている。解析領域Ａ３は第三の解析領域の設定用に入力された領域を示している。この解析領域Ａ３は、境界部ＢＤ１を含むように設定されている。基準データ登録部１１３は、解析領域Ａ１を第一の解析領域として基準データ記憶部１５２に登録し、解析領域Ａ２を第二の解析領域として基準データ記憶部１５２に登録し、解析領域Ａ３を第三の解析領域として基準データ記憶部１５２に登録する。

　図１０に戻り、コントローラ１００は、次にステップＳ２０５を実行する。ステップＳ２０５では、基準データ登録部１１３が、先端部３０ａの画像パターンを取得し、これを基準データとして基準データ記憶部１５２に登録する。

　図１２は、画像パターンの登録画面を例示する図である。この画面は、先端部３０ａの近傍の画像と、ユーザにより入力デバイス７２に入力された枠線Ｐ１とを重ねて表示するものである。この画面は、図１１における解析領域Ａ１内を拡大表示したものであってもよい。枠線Ｐ１は、画像パターンとして使用する領域を指定するものである。基準データ登録部１１３は、枠線Ｐ１により囲まれる領域の画像を先端部３０ａの画像パターンとして基準データ記憶部１５２に登録する。

　図１０に戻り、コントローラ１００は、次にステップＳ２０６を実行する。ステップＳ２０６では、基準データ登録部１１３が、先端部３０ａを液体Ｃ１内に挿入させる指令をロボット制御部１３０に出力する。ロボット制御部１３０は、基準データ登録部１１３からの指令に応じて、分注器３０を下降させてその先端部３０ａを液体Ｃ１内に挿入させるようにロボット１０を制御する。

　次に、コントローラ１００はステップＳ２０７を実行する。ステップＳ２０７では、基準データ登録部１１３が、ステップＳ２０５と同様に先端部３０ａの画像パターンを取得し、これを基準データとして基準データ記憶部１５２に登録する。このように、基準データ登録部１１３は、液体Ｃ１外における先端部３０ａの画像パターンと、液体Ｃ１中における先端部３０ａの画像パターンとを基準データとして登録する。その後、バックライト制御部１２５はバックライト５０を消灯させる。

　以上で基準データの登録手順が完了する。なお、基準データ登録部１１３が、第一の解析領域、第二の解析領域、第三の解析領域、及び液体Ｃ１内外における先端部３０ａの画像パターンを基準データとして登録する場合を例示したが、これに限られない。基準データ登録部１１３は、以上に例示した基準データの一部のみを登録してもよい。また、基準データは、ロボット１０の制御に必要なデータであればどのようなものであってもよいので、基準データ登録部１１３は以上に例示したものとは別の基準データを登録してもよい。

３．分注制御の実行手順
（１）全体構成
　続いて、制御方法の一例として、コントローラ１００により実行される分注制御手順について説明する。

　図１３は、分注作業の一例として、容器８０内の液体Ｃ１を他の容器８０に移し替える際の制御手順を示している。図１３に示すように、コントローラ１００は、まずステップＳ３０１を実行する。ステップＳ３０１では、容器配置制御部１３１が、容器８０を容器保持部６２に配置するようにアーム１３Ｂを制御する。容器８０の上部がキャップで塞がれている場合、容器配置制御部１３１は、キャップの除去も行うようにアーム１３Ｂを制御する。

　次に、コントローラ１００は、ステップＳ３０２～Ｓ３０４を実行する。ステップＳ３０２では、ロボット制御部１３０が、分注器３０の先端部３０ａを画像取得用の位置に配置するようにアーム１３Ａを制御する。画像取得用の位置とは、液面ＳＦ１よりも上方において、カメラ４０の視野内に入る位置を意味する。その後、バックライト制御部１２５がバックライト５０を点灯させ、画像処理部１２０がカメラ４０から画像を取得する。この画像は、少なくとも、先端部３０ａと、液面ＳＦ１の一部と、非分注対象物Ｃ２の一部とを含む。

　ステップＳ３０３では、画像処理部１２０が、ステップＳ３０２において取得した画像に基づいて、液面ＳＦ１の位置情報と、先端部３０ａの位置情報とを取得する。画像処理部１２０は、第二の解析領域の情報を基準データ記憶部１５２から取得し、液面ＳＦ１の位置情報を第二の解析領域内から取得する。一例として、画像処理部１２０は、第二の解析領域内を通る線状部分を検出し、その位置を液面ＳＦ１の位置情報として取得する。画像処理部１２０は、第一の解析領域の情報及び液体Ｃ１外における先端部３０ａの画像パターンを基準データ記憶部１５２から取得し、当該画像パターンに基づいて、先端部３０ａの位置情報を第一の解析領域内から取得する。一例として、画像処理部１２０は、第一の解析領域内において、先端部３０ａの画像パターンに一致する部分の位置を先端部３０ａの位置情報として取得する。画像処理部１２０は、更に境界部ＢＤ１の位置情報を取得してもよい。この場合、画像処理部１２０は、第三の解析領域の情報を基準データ記憶部１５２から取得し、境界部ＢＤ１の位置情報を第三の解析領域内から取得する。一例として、画像処理部１２０は、第三の解析領域内を通る線状部分を検出し、その位置を境界部ＢＤ１の位置情報として取得する。

　ステップＳ３０４では、分注器配置制御部１３２が、先端部３０ａを吸引の開始位置ＯＰ１（図１６（ａ）参照）に配置するようにアーム１３Ａを制御する。具体的に、分注器配置制御部１３２は、ステップＳ３０３において取得された先端部３０ａの位置情報及び液面ＳＦ１の位置情報に基づいて、先端部３０ａを開始位置ＯＰ１に配置するための移動量を算出し、当該移動量にて先端部３０ａを移動させるようにアーム１３Ａを制御する。開始位置ＯＰ１は、例えば、液面ＳＦ１から所定深さ（以下、「基準深さ」という。）ＤＰ１の位置に予め設定される。基準深さＤＰ１は、例えば以下の条件を満たすように予め設定される。
　　条件１－１）液面ＳＦ１から境界部ＢＤ１までの深さに比較して微少であること。
　　条件１－２）位置制御の誤差が生じても先端部３０ａを液体Ｃ１内に維持できること。

　次に、コントローラ１００はステップＳ３０５を実行する。ステップＳ３０５では、分注器制御部１４０及び降下制御部１３３が、液体Ｃ１の吸引を実行するように分注器３０及びロボット１０をそれぞれ制御する。分注器制御部１４０は、液体Ｃ１を容器８０内から吸引するように分注器制御部１４０を制御する。降下制御部１３３は、液体を分注器３０内に吸引する際に、先端部３０ａの位置情報と、液面ＳＦ１の位置情報と、境界部ＢＤ１の位置情報とに基づいて、分注器３０を下降させるようにロボット１０を制御する。分注器３０の下降が完了すると、バックライト制御部１２５がバックライト５０を消灯させる。

　次に、コントローラ１００はステップＳ３０６を実行する。ステップＳ３０６では、分注器配置制御部１３２が、先端部３０ａを容器８０内から引き抜くようにアーム１３Ａを制御する。

　次に、コントローラ１００はステップＳ３０７を実行する。ステップＳ３０７では、容器配置制御部１３１が、容器保持部６２の容器８０を他の容器８０に交換するようにアーム１３Ｂを制御する。

　次に、コントローラ１００はステップＳ３０８を実行する。ステップＳ３０８では、分注器配置制御部１３２が、先端部３０ａを吐出の開始位置に配置するようにアーム１３Ａを制御する。吐出の開始位置は、例えば、容器８０内の位置に予め設定される。

　次に、コントローラ１００はステップＳ３０９を実行する。ステップＳ３０９では、分注器制御部１４０が、液体Ｃ１を容器８０内に吐出するように分注器制御部１４０を制御する。

　次に、コントローラ１００はステップＳ３１０を実行する。ステップＳ３１０では、分注器配置制御部１３２が、先端部３０ａを容器８０内から引き抜くようにアーム１３Ａを制御する。以上で分注作業が完了する。

（２）吸引制御手順
　続いて、ステップＳ３０５における吸引手順について詳細に説明する。

　図１４に示すように、コントローラ１００は、まずステップＳ４０１を実行する。ステップＳ４０１では、分注器制御部１４０が、容器８０内の液体Ｃ１の吸引を開始するように分注器３０を制御する。

　次に、コントローラ１００はステップＳ４０２を実行する。ステップＳ４０２では、画像処理部１２０がカメラ４０から画像を取得する。この画像は、少なくとも、先端部３０ａと、液面ＳＦ１の一部と、非分注対象物Ｃ２の一部とを含む。

　次に、コントローラ１００はステップＳ４０３，Ｓ４０４を実行する。ステップＳ４０３では、画像処理部１２０が、ステップＳ４０２において取得した画像に基づいて、液面ＳＦ１の位置情報と、境界部ＢＤ１の位置情報と、先端部３０ａの位置情報とを取得する。画像処理部１２０は、第二の解析領域の情報を基準データ記憶部１５２から取得し、液面ＳＦ１の位置情報を第二の解析領域内から取得する。一例として、画像処理部１２０は、第二の解析領域内を通る線状部分を検出し、その位置を液面ＳＦ１の位置情報として取得する。画像処理部１２０は、第三の解析領域の情報を基準データ記憶部１５２から取得し、境界部ＢＤ１の位置情報を第三の解析領域内から取得する。一例として、画像処理部１２０は、第三の解析領域内を通る線状部分を検出し、その位置を境界部ＢＤ１の位置情報として取得する。画像処理部１２０は、液体Ｃ１内における先端部３０ａの画像パターンを基準データ記憶部１５２から取得し、先端部３０ａの画像パターンに基づいて、先端部３０ａの位置情報を第二の解析領域内から取得する。一例として、画像処理部１２０は、第二の解析領域内において、先端部３０ａの画像パターンに一致する部分の位置を先端部３０ａの位置情報として取得する。

　ステップＳ４０４では、ステップＳ４０２において取得された画像に基づいて、傾斜検出部１３７が境界部ＢＤ１の傾斜を検出する。傾斜検出部１３７は、画像処理部１２０により取得された境界部ＢＤ１の位置情報に基づいて境界部ＢＤ１の傾斜を検出してもよい。

　次に、コントローラ１００はステップＳ４０５を実行する。ステップＳ４０５では、目標位置設定部１３６が、ステップＳ４０３において取得された境界部ＢＤ１の位置情報に基づいて最終目標位置ＧＬ１（図１６（ｂ）参照）を設定する。一例として、目標位置設定部１３６は、最終目標位置ＧＬ１を境界部ＢＤ１の位置に比べて上に設定する。また、目標位置設定部１３６は、最終目標位置ＧＬ１と境界部ＢＤ１との鉛直方向における距離が所定の垂直オフセット値ＶＯ１となるように最終目標位置ＧＬ１を設定する。垂直オフセット値ＶＯ１は、例えば以下の条件を満たすように予め設定される。
　　条件２－１）液面ＳＦ１から境界部ＢＤ１までの深さに比較して微少であること。
　　条件２－２）位置制御の誤差が生じても先端部３０ａが境界部ＢＤ１に到達しないこと。

　目標位置設定部１３６は、ステップＳ４０４において傾斜検出部１３７により境界部ＢＤ１の傾斜が検出された場合には、容器８０の中心位置（例えば、側壁８１の中心軸線ＣＬ１）を基準にして、境界部ＢＤ１の傾斜を下る方向にずれた位置を最終目標位置ＧＬ１として設定する（図１７（ｂ）参照）。一例として、目標位置設定部１３６は、最終目標位置ＧＬ１と容器８０の中心軸線ＣＬ１との水平方向における距離が所定の水平オフセット値ＨＯ１となるように最終目標位置ＧＬ１を設定する。水平オフセット値ＨＯ１は、例えば以下の条件を満たすように予め設定される。
　　条件３－１）分注器３０が容器８０の側壁８１に干渉しないこと。
この場合においても、目標位置設定部１３６は、最終目標位置ＧＬ１と境界部ＢＤ１との鉛直方向における距離が所定の垂直オフセット値ＶＯ２となるように最終目標位置ＧＬ１を設定する。垂直オフセット値ＶＯ２も垂直オフセット値ＶＯ１と同様の条件を満たすように予め設定される。

　次に、コントローラ１００はステップＳ４０６～Ｓ４１１を実行する。ステップＳ４０６では、画像処理部１２０が、ステップＳ４０２と同様にカメラ４０から画像を取得する。ステップＳ４０７では、画像処理部１２０が、ステップＳ４０３と同様に液面ＳＦ１の位置情報と、境界部ＢＤ１の位置情報と、先端部３０ａの位置情報とを取得する。ステップＳ４０８では、傾斜検出部１３７が、ステップＳ４０４と同様に境界部ＢＤ１の傾斜を検出する。

　ステップＳ４０９では、アーム１３Ａにより分注器３０を下降させることで、液面ＳＦ１の下降に追従して先端部３０ａを下降させるように、第一モード制御部１３３ａがロボット１０を制御する（以下、この制御を「第一モードの下降制御」という。）。第一モード制御部１３３ａは、液面ＳＦ１の位置情報と、先端部３０ａの位置情報とに基づいて第一モードの下降制御を実行する。具体的に、第一モード制御部１３３ａは、液面ＳＦ１から先端部３０ａまでの深さが基準深さＤＰ１に近い値に保たれるように第一モードの下降制御を実行する（図１６（ｂ）参照）。

　ステップＳ４１０では、基準距離設定部１３４が基準距離ＲＦ１を設定する（図１６（ｂ）参照）。基準距離設定部１３４は、先端部３０ａの移動速度が大きくなるのに応じて基準距離ＲＦ１を大きくするように構成されていてもよい。一例として、基準距離設定部１３４は、基準距離ＲＦ１を先端部３０ａの下降速度に比例する値に設定するように構成されていてもよい。先端部３０ａの下降速度は、例えば今回取得された先端部３０ａの位置情報と、前回取得された先端部３０ａの位置情報との差分に基づいて算出可能である。また、複数回に亘って算出された上記差分の平均値に基づいて下降速度を算出することも可能である。

　ステップＳ４１１では、境界監視部１３５が、ステップＳ４０７において取得された境界部ＢＤ１の位置情報に基づいて、境界部ＢＤ１の変化の有無を判定する。ステップＳ４１１において境界部に変化が検出されない場合、コントローラ１００は処理をステップＳ４１３に進める。

　ステップＳ４１１において境界部ＢＤ１に変化が検出された場合、コントローラ１００はステップＳ４１２を実行する。ステップＳ４１２では、目標位置設定部１３６が、ステップＳ４０７において取得された境界部ＢＤ１の位置情報に基づいて、ステップＳ４０５と同様にして最終目標位置ＧＬ１を設定する。すなわち目標位置設定部１３６は、ロボット１０が分注器３０を下降させているときに、境界部ＢＤ１の位置情報に基づいて最終目標位置ＧＬ１を更新する。また、目標位置設定部１３６は、境界監視部１３５により境界部ＢＤ１の変化が検出され場合に最終目標位置ＧＬ１を更新する。

　次に、コントローラ１００はステップＳ４１３を実行する。ステップＳ４１３では、切替部１３３ｃが、ステップＳ４１０において予め設定された基準距離ＲＦ１に比べ、先端部３０ａから最終目標位置ＧＬ１までの距離（以下、「第一の残距離」という。）ＬＤ１が小さいか否かを判定する。第一の残距離ＬＤ１が基準距離ＲＦ１以上であると判定した場合（図１６（ｂ）参照）、コントローラ１００は処理をステップＳ４０５に戻す。これにより、第一モード制御部１３３ａによる制御が継続される。

　第一の残距離ＬＤ１が基準距離ＲＦ１未満であると判定した場合（図１６（ｃ）参照）、コントローラ１００は処理をステップＳ４１４に進める。図１５に示すように、ステップＳ４１４では、切替部１３３ｃが、第一モード制御部１３３ａによる制御を第二モード制御部１３３ｂによる制御に切り替える。ステップＳ４１３，Ｓ４１４にて例示されるように、切替部１３３ｃは、先端部３０ａが最終目標位置ＧＬ１に近付くのに応じて第一モード制御部１３３ａによる制御を第二モード制御部１３３ｂによる制御に切り替える。

　次に、コントローラ１００はステップＳ４１５～Ｓ４１８を実行する。ステップＳ４１５では、画像処理部１２０が、ステップＳ４０２と同様にカメラ４０から画像を取得する。ステップＳ４１６では、画像処理部１２０が、ステップＳ４０３と同様に液面ＳＦ１の位置情報と、境界部ＢＤ１の位置情報と、先端部３０ａの位置情報とを取得する。ステップＳ４１７では、傾斜検出部１３７が、ステップＳ４０４と同様に境界部ＢＤ１の傾斜を更に検出する。

　ステップＳ４１８では、アーム１３Ａにより分注器３０を下降させることで、先端部３０ａを最終目標位置ＧＬ１に近付けるように、第二モード制御部１３３ｂがロボット１０を制御する（以下、この制御を「第二モードの下降制御」という。）。

　なお、第二モード制御部１３３ｂは、第一モード制御部１３３ａに比べてオーバーシュートを抑制する制御を行ってもよい。一方第一モード制御部１３３ａは、第二モード制御部１３３ｂに比べて応答性を高める制御を行ってもよい。このような構成の一例として、第一モード制御部１３３ａによる制御においては、画像処理における遅れを補償するフィードフォワード制御を行い、第二モード制御部１３３ｂによる制御においては当該フィードフォワード制御を行わないものが挙げられる。このような構成の他の例として、第一モード制御部１３３ａによる制御においては、第二モード制御部１３３ｂによる制御に比べて偏差に対するゲインを高く設定するものも挙げられる。

　次に、コントローラ１００は、ステップＳ４１１と同様のステップＳ４１９を実行する。ステップＳ４１９では、境界監視部１３５が、ステップＳ４１６において取得された境界部ＢＤ１の位置情報に基づいて境界部ＢＤ１の変化の有無を判定する。ステップＳ４１９において境界部ＢＤ１に変化が検出されない場合、コントローラ１００は処理をステップＳ４２１に進める。

　ステップＳ４１９において、境界部ＢＤ１に変化が検出された場合、コントローラ１００は、ステップＳ４１２と同様のステップＳ４２０を実行する。ステップＳ４２０では、目標位置設定部１３６が、ステップＳ４１６において取得された境界部ＢＤ１の位置情報に基づいて最終目標位置ＧＬ１を更新する。

　次に、コントローラ１００はステップＳ４２１を実行する。ステップＳ４２１では、第二モード制御部１３３ｂが、第一の残距離ＬＤ１がゼロ以下であるか否かを検出する。第一の残距離ＬＤ１がゼロより大きいと判定した場合（図１６（ｃ）参照）、コントローラ１００は処理をステップＳ４１５に戻す。これにより、第二モード制御部１３３ｂによる制御が継続される。

　第一の残距離ＬＤ１がゼロ以下であると判定した場合（図１６（ｄ）参照）、コントローラ１００はステップＳ４２２を実行する。ステップＳ４２２では、第二モード制御部１３３ｂが、分注器３０の下降を停止させるようにロボット１０を制御する。これにより、降下制御部１３３による分注器３０の降下制御が完了する。ステップＳ４０６～Ｓ４２２において例示されるように、降下制御部１３３は、液面ＳＦ１の下降に追従して先端部３０ａを下降させ、最終目標位置ＧＬ１まで先端部３０ａを下降させるようにロボット１０を制御する。

　次に、コントローラ１００はステップＳ４２３を実行する。ステップＳ４２３では、分注器制御部１４０が、液体Ｃ１の吸引を停止するように分注器３０を制御する（図１６（ｅ）参照）。その後、バックライト制御部１２５がバックライト５０を消灯させる。以上で吸引手順が完了する。

（３）吸引制御手順の変形例
　コントローラ１００は、液面ＳＦ１に対して境界部ＢＤ１が傾斜し得る場合（例えば容器８０の中心軸線ＣＬ１に対して境界部ＢＤ１が傾斜している場合）に、液面ＳＦ１に対する境界部ＢＤ１の傾斜を緩やかにする方向に容器８０が傾いた状態で、ステップＳ３０５の吸引手順を実行してもよい。この場合、ステップＳ３０５では、降下制御部１３３が、容器８０の傾きに対応して分注器３０の先端部３０ａを斜め方向に下降させるようにロボット１０を制御する（図１９（ａ）～（ｄ）参照）。容器８０の傾きに対応して先端部３０ａを斜め方向に下降させるとは、容器８０の側壁８１に接しないように先端部３０ａを下降させることを意味する。例えば降下制御部１３３は、容器８０の傾いた中心軸線ＣＬ１に沿って先端部３０ａを下降させるようにロボット１０を制御してもよい。

　コントローラ１００は、容器８０の中心軸線ＣＬ１を基準にして、境界部ＢＤ１の傾斜を下る方向にずれた位置を最終目標位置ＧＬ１として設定すること、及び液面ＳＦ１に対する境界部ＢＤ１の傾斜を緩やかにする方向に容器８０が傾いた状態とすることのいずれか一方のみを行うように構成されていてもよいし、これらの両方を組み合わせて行うように構成されていてもよい。

　液面ＳＦ１に対する境界部ＢＤ１の傾斜を緩やかにする方向に容器８０が傾いた状態とするタイミング及び手法に特に制限はない。例えば、容器８０を容器保持部６２に配置するように容器配置制御部１３１がロボット１０を制御した後に、ラック６０を傾けることで容器８０を傾けるように傾動制御部１３８がロボット１０を制御してもよい。

　ラック６０を傾けるように傾動制御部１３８がロボット１０を制御した後に、容器８０を容器保持部６２に配置するように容器配置制御部１３１がロボット１０を制御してもよい。

　容器８０は、カメラ４０の視野外から視野内に搬送される前に、液面ＳＦ１に対する境界部ＢＤ１の傾斜を緩やかにする方向に傾けて配置されている場合もある。例えば容器８０が傾いた状態で遠心分離機内に配置される場合、遠心分離の実行後の容器８０内では、容器８０が直立する場合に比べ、液面ＳＦ１に対する境界部ＢＤ１の傾斜が緩やかとなる。このような場合、容器配置制御部１３１は、容器８０の傾きを維持しながら、当該容器８０をカメラ４０の視野外から搬送し、容器保持部６２に配置するようにロボット１０を制御してもよい。

　液面ＳＦ１に対する境界部ＢＤ１の境界を緩やかにする方向に容器８０が傾いた状態とすることをステップＳ３０５に先立って実行する場合、コントローラ１００は、ストッパ６７を利用してラック６０の傾きを一定に保つようにロボット１０を制御してもよい。例えばコントローラ１００は、アーム１３Ｂにより取っ手６５の上部６５ａを上昇させて支持板６１Ａを傾けた状態で、アーム１３Ａによりストッパ６７をヒンジ６６側に倒し、支持板６１Ａの縁部を溝部６７ｂ内に嵌め込むようにロボット１０を制御してもよい（図２０参照）。

　支持板６１Ａの縁部が溝部６７ｂ内に嵌り込むと、ラック６０の傾きがストッパ６７により保たれるので、取っ手６５及びストッパ６７をアーム１３Ａ，１３Ｂから解放することが可能となる。このため、分注器３０を画像取得用の位置に配置する作業をアーム１３Ａに実行させることが可能となる。また、容器８０の上部がキャップにより塞がれている場合には、当該キャップを除去する作業をアーム１３Ｂに実行させることも可能となる。更に、分注器３０が手動式である場合には、アーム１３Ａ，１３Ｂの協調により分注器３０を操作することも可能となる。このように、ストッパ６７を利用することで、アーム１３Ａ，１３Ｂをより幅広い作業に活用し得る。

　コントローラ１００は、液面ＳＦ１に対する境界部ＢＤ１の境界を緩やかにする方向に容器８０が傾いた状態とすることをステップＳ３０５の途中で実行してもよい。例えば傾動制御部１３８は、ロボット１０が先端部３０ａを下降させている途中において、ラック６０を傾けることで容器８０を傾けるようにロボット１０を制御してもよい（以下、これを「傾動制御」という）。一例として、傾動制御部１３８は、先端部３０ａが最終目標位置ＧＬ１に近付くのに応じて容器８０を傾けるようにロボット１０を制御してもよい。

　図１８は、傾動制御手順を例示するフローチャートである。図１８に示すように、コントローラ１００は、まずステップＳ５０１を実行する。ステップＳ５０１では、傾動制御部１３８が、ステップＳ４０３，Ｓ４０６，Ｓ４１４のいずれかにおいて取得された位置情報に基づいて、液面ＳＦ１から境界部ＢＤ１までの距離（以下、「第二の残距離」という。）ＬＤ２が基準距離ＲＦ３に比べて小さくなるのを待機する（図２１（ａ）及び（ｂ）参照）。基準距離ＲＦ３は、液面ＳＦ１が境界部ＢＤ１に到達する前に、容器８０及び分注器３０の傾動が開始されるように予め設定される。

　第二の残距離ＬＤ２が基準距離ＲＦ３に比べて小さくなると（図２１（ｃ）参照）、コントローラ１００はステップＳ５０２～Ｓ５０６を実行する。ステップＳ５０２では、傾斜検出部１３７が、ステップＳ４０２，Ｓ４０５、Ｓ４１３のいずれかにおいて取得された画像に基づいて、液面ＳＦ１に対する境界部ＢＤ１の傾斜角度θを検出する（図２１（ｃ）参照）。傾斜角度θは、例えば境界部ＢＤ１の形状を線径補完することで算出可能である。

　ステップＳ５０３では、傾動制御部１３８が、傾斜角度θに対応する目標傾動角度ＲＦ５を設定する。一例として、傾動制御部１３８は、目標傾動角度ＲＦ５を傾斜角度θに等しい値に設定する。

　ステップＳ５０４では、傾動制御部１３８が、容器８０及び分注器３０の傾動を開始するようにロボット１０を制御する（図２１（ｄ）及び（ｅ）参照）。一例として、傾動制御部１３８は、アーム１３Ｂにより取っ手６５の上部６５ａを上昇させてラック６０を傾けることで、容器８０を傾けるようにロボット１０を制御する（図２２参照）。これにより、カメラ４０と、容器８０と、バックライト５０とが並ぶ方向に沿う軸線まわりにラック６０が傾動する。また、傾動制御部１３８は、容器８０の傾動に合わせて、アーム１３Ａにより分注器３０を傾けるようにロボット１０を制御する。

　ステップＳ５０５では、容器８０及び分注器３０の傾動角度が目標傾動角度ＲＦ５以上となるのを傾動制御部１３８が待機する。ステップＳ５０６では、容器８０及び分注器３０の傾動を停止させるように傾動制御部１３８がロボット１０を制御する。

　以上で傾動制御手順が完了する。なお、傾斜角度θは遠心分離器の特性等により略一様に定まり、定数として扱うことが可能な場合もある。このような場合、傾斜角度θを検出するステップＳ５０２を省略してもよい。
４．本実施形態の効果

　以上に説明したように、分注システム１は、分注対象の液体Ｃ１を吸引するための分注器３０を移動させるロボット１０と、少なくとも、分注器３０の先端部３０ａと、液体Ｃ１の液面ＳＦ１と、液面ＳＦ１よりも下方に位置する非分注対象物Ｃ２とを含む画像を撮像するためのカメラ４０と、上記画像に基づいて、液面ＳＦ１の位置情報と、液体Ｃ１と非分注対象物Ｃ２との間の境界部ＢＤ１の位置情報と、分注器３０の先端部３０ａの位置情報とを取得する画像処理部１２０と、液体Ｃ１を分注器３０内に吸引する際に、先端部３０ａの位置情報と、液面ＳＦ１の位置情報と、境界部ＢＤ１の位置情報とに基づいて、分注器３０を下降させるようにロボット１０を制御する降下制御部１３３と、を備える。

　この分注システム１によれば、液面ＳＦ１と先端部３０ａとの位置関係に基づいて先端部３０ａを下降させることで、先端部３０ａを液面ＳＦ１から浅い位置に保つことが可能となる。これにより、先端部３０ａの外周に付着してしまう液体が削減される。境界部ＢＤ１と先端部３０ａとの位置関係に基づいて先端部３０ａを下降させることで、先端部３０ａを境界部ＢＤ１に近付けることが可能となる。これにより、液体Ｃ１が十分に吸引される。また、液面ＳＦ１及び境界部ＢＤ１に合わせて先端部３０ａを移動させることにより、先端部３０ａを液体内に維持し、空吸い（気体の吸引）の発生を抑制できる。従って、より確実な分注作業を実行可能である。

　先端部３０ａの位置情報と、液面ＳＦ１の位置情報と、境界部ＢＤ１の位置情報とは、画像情報に基づいて分注作業ごとに取得される。液面ＳＦ１の位置情報及び境界部ＢＤ１の位置情報はばらつきやすいので、これらの情報を分注作業ごとに取得することによって更に確実な分注作業を実行できる。

　なお、本実施形態においては、チップ３２が本体部３１に対して着脱自在となっているため、本体部３１に対する先端部３０ａの位置もばらつき易い。このため、先端部３０ａの位置情報と、液面ＳＦ１の位置情報と、境界部ＢＤ１の位置情報とを分注作業ごとに取得することの効果がより顕著なものとなっている。

　分注システム１は、境界部ＢＤ１の位置情報に基づいて最終目標位置ＧＬ１を設定する目標位置設定部１３６を更に備えてもよく、降下制御部１３３は、液面ＳＦ１の下降に追従して分注器３０の先端部３０ａを下降させ、最終目標位置ＧＬ１まで分注器３０の先端部３０ａを下降させるようにロボット１０を制御してもよい。液面ＳＦ１の下降に追従して先端部３０ａを下降させることで、先端部３０ａをより確実に液面ＳＦ１から浅い位置に保つことが可能となる。更に、境界部ＢＤ１から最終目標位置ＧＬ１を求めることで、先端部３０ａをより確実に境界部ＢＤ１に近付けることが可能となる。従って、より確実な分注作業を実行可能である。但し、分注システム１は、先端部３０ａの位置情報と、液面ＳＦ１の位置情報と、境界部ＢＤ１の位置情報とに基づいて、分注器３０を下降させるものであればよいので、目標位置設定部１３６を更に備えること、液面ＳＦ１の下降に追従して先端部３０ａを下降させること、最終目標位置ＧＬ１まで先端部３０ａを下降させることは必須ではない。

　目標位置設定部１３６は、ロボット１０が分注器３０を下降させているときに、境界部ＢＤ１の位置情報に基づいて最終目標位置ＧＬ１を更新してもよい。この場合、境界部ＢＤ１の位置に変動が生じたときであっても、境界部ＢＤ１の動きに応じて最終目標位置ＧＬ１を更新できるので、先端部３０ａをより確実に境界部ＢＤ１に近付けることが可能となる。従って、より確実な分注作業を実行可能である。但し、目標位置設定部１３６により最終目標位置ＧＬ１を更新することは必須ではない。

　分注システム１は、上記画像に基づいて、境界部ＢＤ１の変化を検出する境界監視部１３５を更に備えてもよく、目標位置設定部１３６は、境界監視部１３５により境界部ＢＤ１の変化が検出された場合に、境界部ＢＤ１の位置情報に基づいて最終目標位置ＧＬ１を更新してもよい。この場合、境界部ＢＤ１に変化が検出されたときに限定して最終目標位置ＧＬ１の更新を行うことで、演算負荷を軽減できる。但し、境界部ＢＤ１に変化が検出されたときに限定して最終目標位置ＧＬ１を更新することは必須ではない。目標位置設定部１３６は、境界部ＢＤ１の位置情報を取得する度に最終目標位置ＧＬ１を更新するように構成されていてもよい。

　降下制御部１３３は、液面ＳＦ１の下降に追従して分注器３０の先端部３０ａを下降させるようにロボット１０を制御する第一モード制御部１３３ａと、分注器３０の先端部３０ａを最終目標位置ＧＬ１まで下降させるようにロボット１０を制御する第二モード制御部１３３ｂと、分注器３０の先端部３０ａが最終目標位置ＧＬ１に近付くのに応じて第一モード制御部１３３ａによる制御を第二モード制御部１３３ｂによる制御に切り替える切替部１３３ｃと、を有してもよい。この場合、第一モード制御部１３３ａによる下降制御では、液面ＳＦ１への追従を優先することで、先端部３０ａをより確実に液面ＳＦ１から浅い位置に保つことが可能となる。第二モード制御部１３３ｂによる下降制御では、最終目標位置ＧＬ１までの下降を優先することで、先端部３０ａをより確実に境界部ＢＤ１に近付けることが可能となる。従って、より確実な分注作業を実行可能である。
但し、降下制御部１３３による制御を、第一モード制御部１３３ａによる制御と第二モード制御部１３３ｂによる制御の二段階に分けることは必須ではない。

　第一モード制御部１３３ａは、第二モード制御部１３３ｂに比べて応答性を高める制御を行い、第二モード制御部１３３ｂは、第一モード制御部１３３ａに比べてオーバーシュートを抑制する制御を行ってもよい。この場合、第一モード制御部１３３ａによる下降制御では、液面ＳＦ１の下降に対する先端部３０ａの遅れが削減されるので、先端部３０ａの位置を液面ＳＦ１からより浅い位置に保つことが可能となる。第二モード制御部１３３ｂによる下降制御では、最終目標位置ＧＬ１に対する行き過ぎ量が削減されるので、先端部３０ａをより確実に境界部ＢＤ１に近付けることが可能となる。従って、より確実な分注作業を実行可能である。但し、第一モード制御部１３３ａによる制御と、第二モード制御部１３３ｂによる制御とで応答性等を変更することは必須ではない。

　切替部１３３ｃは、予め設定された基準距離ＲＦ１に比べ残距離ＬＤ１が小さくなるのに応じて、第一モード制御部１３３ａによる制御を第二モード制御部１３３ｂによる制御に切り替えてもよい。この場合、判定基準の単純化により、第一モード制御部１３３ａから第二モード制御部１３３ｂへの切り替えをより確実に実行できる。但し、切り替えの判定基準はこれに限られない。

　分注システム１は、分注器３０の先端部３０ａの移動速度が大きくなるのに応じて基準距離ＲＦ１を大きくする基準距離設定部１３４を更に備えてもよい。この場合、先端部３０ａの移動速度が大きくなるのに応じて第二モード制御部１３３ｂによる制御への切り替えタイミングを早めることで、最終目標位置ＧＬ１における先端部３０ａの停止をより確実に実現できる。従って、より確実な分注作業を実現できる。なお、本実施形態においては、側壁８１の下側部分８１ａが先窄まりのテーパ形状を呈しているので、液面ＳＦ１が底部８２に近付くにつれて液面ＳＦ１の下降速度が大きくなる。このため、移動速度が大きくなるのに応じて基準距離ＲＦ１を大きくする構成の効果がより顕著なものとなっている。但し、先端部３０ａの移動速度が大きくなるのに応じて基準距離ＲＦ１を大きくすることは必須ではない。

　降下制御部１３３は、液体Ｃ１及び非分注対象物Ｃ２が、カメラ４０の視野内において傾いた容器８０に収容された状態にて、容器８０の傾きに対応して分注器３０の先端部３０ａを斜め方向に下降させるようにロボット１０を制御してもよい。この場合、容器８０が直立している場合に比べて、液面ＳＦ１に対する境界部ＢＤ１の傾斜を緩やかにするように容器８０を傾けた状態にて液体Ｃ１の吸引を実行できる。液面ＳＦ１に対する境界部ＢＤ１の傾斜を緩やかにすると、傾斜した境界部ＢＤ１の上側部分と液面ＳＦ１とが接触し難くなるので、境界部ＢＤ１の変動が抑制される。これにより、最終目標位置ＧＬ１の位置が安定するので、先端部３０ａをより確実に境界部ＢＤ１に近付けることが可能となる。従って、より確実な分注作業を実行可能である。但し、吸引作業の実行に際して容器８０が傾いた状態とすることは必須ではない。

　分注システム１は、液面ＳＦ１に対する境界部ＢＤ１の傾斜を緩やかにする方向に容器８０が傾いた状態を維持しながら、当該容器８０をカメラ４０の視野外から搬送し、カメラ４０の視野内に配置するようにロボット１０を制御する容器配置制御部１３１を更に備えてもよい。この場合、境界部ＢＤ１の変動をより確実に抑制できる。

　カメラ４０の視野内において、液面ＳＦ１に対する境界部ＢＤ１の傾斜を緩やかにする方向に容器８０を傾けるようにロボット１０を制御する傾動制御部１３８を更に備えてもよい。この場合、境界部ＢＤ１の状態に応じて容器８０を傾けることができる。

　分注システム１は、上記画像に基づいて、液面ＳＦ１に対する境界部ＢＤ１の傾斜を検出する傾斜検出部１３７を更に備え、傾動制御部１３８は、傾斜検出部１３７により境界部ＢＤ１の傾斜が検出された場合に、分注器３０の先端部３０ａが最終目標位置ＧＬ１に近付くのに応じて、容器８０と分注器３０とを、境界部ＢＤ１の傾斜が緩やかになる方向に傾けるようにロボット１０を制御してもよい。この場合、吸引により容器８０内の液体Ｃ１が減った後に容器８０が傾けられるので、容器８０の傾動による液体Ｃ１の漏出をより確実に防止できる。

　傾動制御部１３８は、液面ＳＦ１が境界部ＢＤ１に到達する前に、容器８０及び分注器３０を傾けるようにロボット１０を制御してもよい。この場合、境界部ＢＤ１の変動がより確実に抑制される。これにより、最終目標位置ＧＬ１の位置が更に安定するので、先端部３０ａをより確実に境界部ＢＤ１に近付けることが可能となる。

　分注システム１は、第一及び第二のアーム１３Ａ，１３Ｂを有する双腕型のロボット１０を備えてもよい。降下制御部１３３は、第一のアーム１３Ａにより分注器３０を下降させるようにロボット１０を制御し、傾動制御部１３８は、第一のアーム１３Ａにより分注器３０を傾け、第二のアーム１３Ｂにより容器８０を傾けるようにロボット１０を制御してもよい。この場合、双腕型のロボット１０を有効活用し、容器８０及び分注器３０の傾動を伴う吸引手順を効率化できる。但し、ロボット１０が双腕型であることは必須ではない。例えば分注システム１は、容器８０を傾動させる装置をロボット１０とは別に備えていてもよい。

　傾斜検出部１３７は、上記画像に基づいて、液面ＳＦ１に対する境界部ＢＤ１の傾斜角度θを検出してもよい。傾動制御部１３８は、傾斜角度θに対応する目標傾動角度ＲＦ５にて容器８０及び分注器３０を傾けるようにロボット１０を制御してもよい。この場合、境界部ＢＤ１の変動がより確実に抑制される。これにより、最終目標位置ＧＬ１の位置が更に安定するので、先端部３０ａをより確実に境界部ＢＤ１に近付けられる。従って、より確実な分注作業を実行可能である。但し、目標傾動角度ＲＦ５を傾斜角度θに対応させることは必須ではない。

　目標位置設定部１３６は、傾斜検出部１３７により境界部ＢＤ１の傾斜が検出された場合には、容器８０の中心位置を基準にして、境界部ＢＤ１の傾斜を下る方向にずれた位置を最終目標位置ＧＬ１として設定してもよい。この場合、容器８０内のより深い位置まで先端部３０ａを進入させ、より多くの液体Ｃ１を吸引できる（図１７（ｂ）～図１７（ｅ）参照）。従って、より確実な分注作業を実行可能である。但し、中心位置を基準にして、境界部ＢＤ１の傾斜を下る方向にずれた位置を最終目標位置ＧＬ１とすることは必須ではない。

　分注システム１は、カメラ４０及び容器８０を共に保持するラック６０を更に備えてもよい。降下制御部１３３は、容器８０の傾きがラック６０により維持された状態で分注器３０の先端部３０ａを斜め方向に下降させるようにロボット１０を制御してもよい。この場合、容器８０及びカメラ４０の位置関係が安定するので、容器８０が傾いた状態においても、容器８０がより確実にカメラ４０の視野内に保たれる。また、カメラ４０及び容器８０の間の距離が安定するので、画像のピンボケが抑制される。従って、画像に基づく各種位置情報の取得をより確実に実行できるので、より確実な分注作業を実行可能である。但し、ラック６０を備えることは必須ではない。

　分注システム１は、カメラ４０及び容器８０を共に保持するラック６０を更に備えてもよい。傾動制御部１３８は、ラック６０を傾けることで容器８０を傾けるようにロボット１０を制御してもよい。この場合、カメラ４０が容器８０と共に傾動するので、容器８０がより確実にカメラ４０の視野内に保たれる。また、カメラ４０及び容器８０の間の距離が安定するので、画像のピンボケが抑制される。従って、画像に基づく各種位置情報の取得をより確実に実行できるので、より確実な分注作業を実行可能である。但し、ラック６０を備えることは必須ではない。

　分注システム１は、容器８０に光を照射するバックライト５０を更に備えてもよい。バックライト５０は、カメラ４０との間に容器８０を挟む配置にて、カメラ４０及び容器８０と共にラック６０に保持されていてもよい。この場合、バックライト５０も容器８０と共に傾動するので、画像に基づく各種位置情報の取得をより確実に実行できる。従って、より確実な分注作業を実行可能である。但し、バックライト５０を備えることは必須ではない。

　バックライト５０は赤色の可視光を照射してもよい。この場合、画像処理における液面ＳＦ１及び境界部ＢＤ１の検出感度を高めることができる。

　カメラ４０による撮像が行われていない時間帯の少なくとも一部においてバックライト５０を消灯させるバックライト制御部１２５を更に備えてもよい。この場合、バックライト５０の点灯時間を少なくし、オペレータの眼の負担を軽減できる。

　分注システム１は、ロボット１０による分注作業用の基準データを登録するためのコンソール７０と、基準データが未登録である場合に、分注器３０の先端部３０ａがカメラ４０の視野内に入った後にロボット１０を停止させ、当該基準データの登録後にロボット１０の動作を再開させる割込部１１２と、割込部１１２がロボット１０を停止させているときに、基準データの設定用の画面をコンソール７０に表示し、コンソール７０から基準データを取得して登録する基準データ登録部１１３と、を更に備えてもよい。この場合、ロボット１０の動作中においても、次に実行する分注作業用の基準データが未登録である場合には、割込部１１２によってロボット１０の動作が一時中断され、基準データ登録部１１３により基準データが登録された後にロボット１０の動作が再開される。このため、予め基準データの登録作業を行っていなかったとしても、ロボット１０の動作中に適宜登録できる。従って、ロボット１０の動作プログラムを容易に構築できる。但し、このような登録機能を備えることは必須ではない。

　分注システム１は、複数種類の分注作業を含むロボット１０の作業工程を設定する工程設定部１１１を更に備えてもよい。割込部１１２は、基準データが未登録である場合にロボット１０を停止させることを分注作業ごとに実行し、基準データ登録部１１３は、割込部１１２がロボット１０を停止させる度に、次に実行予定の分注作業に対応する基準データを取得して登録してもよい。この場合、複数種類の分注作業を含む動作プログラムを構築する場合であっても、分注作業ごとの基準データをロボット１０の動作中に適宜設定できる。

　基準データ登録部１１３は、基準データとして、分注器３０の先端部３０ａの画像パターンを登録し、画像処理部１２０は、分注器３０の先端部３０ａの画像パターンに基づいて分注器３０の先端部３０ａの位置情報を取得してもよい。この場合、パターンマッチングにより、先端部３０ａの位置情報を容易且つ迅速に取得できる。

　基準データ登録部１１３は、液体Ｃ１外における分注器３０の先端部３０ａの画像パターンと、液体Ｃ１中における分注器３０の先端部３０ａの画像パターンとを登録してもよい。この場合、液体Ｃ１外における画像パターンと、液体Ｃ１内における画像パターンとを使い分けることで、先端部３０ａの位置情報の精度を向上させることができる。

　基準データ登録部１１３は、基準データとして、液体Ｃ１外における分注器３０の先端部３０ａを上記画像内で探索するための第一の解析領域と、液面ＳＦ１を上記画像内で探索するための第二の解析領域と、境界部ＢＤ１を上記画像内で探索するための第三の解析領域とを更に登録してもよい。画像処理部１２０は、第一又は第二の解析領域内から分注器３０の先端部３０ａの位置情報を取得し、第二の解析領域内から液面ＳＦ１の位置情報を取得し、第三の解析領域内から境界部ＢＤ１の位置情報を取得してもよい。この場合、位置情報の探索領域を制限することで、処理の更なる高速化及び位置情報の更なる高精度化を図ることができる。

　以上、実施形態について説明したが、本発明は必ずしも上述した実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で様々な変更が可能である。
液体Ｃ１の吸引に際してロボット１０が分注器３０を下降させるときに、画像の取得及び各種位置情報の取得を繰り返すことは必須ではない。例えば、コントローラ１００は、画像処理部１２０により各種位置情報を一度取得した後には、当該位置情報を基準にして以降の位置情報を算出するように構成されていてもよい。
分注器３０は電動ピペットに限られない。分注器３０は、例えばシリンジであってもよい。この場合、コントローラ１００は、アーム１３Ａ，１３Ｂのいずれか一方によってシリンジの外筒を把持し、アーム１３Ａ，１３Ｂの他方によってシリンジのプランジャを押し引きするようにロボット１０を制御してもよい。

　本開示は、分注システムに利用可能である。

　１…分注システム、１０…ロボット、１３Ａ…第一のアーム、１３Ｂ…第二のアーム、３０…分注器、３０ａ…先端部、４０…カメラ、５０…バックライト、６０…ラック、７０…コンソール（ユーザインタフェース）、８０…容器、１００…コントローラ、１１１…工程設定部、１１２…割込部、１１３…基準データ登録部、１２０…画像処理部、１３３…降下制御部、１３３ａ…第一モード制御部、１３３ｂ…第二モード制御部、１３３ｃ…切替部、１３４…基準距離設定部、１３５…境界監視部、１３６…目標位置設定部、１３７…傾斜検出部、１３８…傾動制御部、ＢＤ１…境界部、Ｃ１…分注対象の液体、Ｃ２…非分注対象物、ＣＬ…中心位置、ＧＬ１…最終目標位置、ＲＦ１…基準距離、θ…傾斜角度。

Claims

　分注対象の液体を吸引するための分注器を移動させるロボットと、
　少なくとも、前記分注器の先端部と、前記液体の液面と、前記液面よりも下方に位置する非分注対象物とを含む画像を撮像するためのカメラと、
　前記画像に基づいて、前記液面の位置情報と、前記液体と前記非分注対象物との間の境界部の位置情報と、前記分注器の先端部の位置情報とを取得する画像処理部と、
　前記液体を前記分注器内に吸引する際に、前記先端部の位置情報と、前記液面の位置情報と、前記境界部の位置情報とに基づいて、前記分注器を下降させるように前記ロボットを制御する降下制御部と、を備える分注システム。
　前記境界部の位置情報に基づいて最終目標位置を設定する目標位置設定部を更に備え、
　前記降下制御部は、前記液面の下降に追従して前記分注器の先端部を下降させ、前記最終目標位置まで前記分注器の先端部を下降させるようにロボットを制御する、請求項１記載の分注システム。
　前記目標位置設定部は、前記ロボットが前記分注器を下降させているときに、前記境界部の位置情報に基づいて前記最終目標位置を更新する、請求項２記載の分注システム。
　前記画像に基づいて、前記境界部の変化を検出する境界監視部を更に備え、
　前記目標位置設定部は、前記境界監視部により前記境界部の変化が検出された場合に、前記境界部の位置情報に基づいて前記最終目標位置を更新する、請求項３記載の分注システム。
　前記降下制御部は、
　前記液面の下降に追従して前記分注器の先端部を下降させるように前記ロボットを制御する第一モード制御部と、
　前記分注器の先端部を前記最終目標位置まで下降させるように前記ロボットを制御する第二モード制御部と、
　前記分注器の先端部が前記最終目標位置に近付くのに応じて前記第一モード制御部による制御を前記第二モード制御部による制御に切り替える切替部と、を有する請求項２～４のいずれか一項記載の分注システム。
　前記第一モード制御部は、前記第二モード制御部に比べて応答性を高める制御を行い、前記第二モード制御部は、前記第一モード制御部に比べてオーバーシュートを抑制する制御を行う、請求項５記載の分注システム。
　前記切替部は、予め設定された基準距離に比べ、前記分注器の先端部から前記最終目標位置までの距離が小さくなるのに応じて、前記第一モード制御部による制御を前記第二モード制御部による制御に切り替える、請求項５又は６記載の分注システム。
　前記分注器の先端部の移動速度が大きくなるのに応じて前記基準距離を大きくする基準距離設定部を更に備える、請求項７記載の分注システム。
　前記降下制御部は、前記液体及び前記非分注対象物が、前記カメラの視野内において傾いた容器に収容された状態にて、前記容器の傾きに対応して前記分注器の先端部を斜め方向に下降させるように前記ロボットを制御する、請求項２～８のいずれか一項記載の分注システム。
　前記液面に対する前記境界部の傾斜を緩やかにする方向に前記容器が傾いた状態を維持しながら、当該容器を前記カメラの視野外から搬送し、前記カメラの視野内に配置するように前記ロボットを制御する容器配置制御部を更に備える、請求項９記載の分注システム。
　前記カメラの視野内において、前記液面に対する前記境界部の傾斜を緩やかにする方向に前記容器を傾けるように前記ロボットを制御する傾動制御部を更に備える、請求項９記載の分注システム。
　前記画像に基づいて、前記液面に対する前記境界部の傾斜を検出する傾斜検出部を更に備え、
　前記傾動制御部は、前記傾斜検出部により前記境界部の傾斜が検出された場合に、前記分注器の先端部が前記最終目標位置に近付くのに応じて、前記容器を傾けるように前記ロボットを制御する、請求項１１記載の分注システム。
　前記傾動制御部は、前記液面が前記境界部に到達する前に、前記容器を傾けるようにロボットを制御する、請求項１２記載の分注システム。
　第一及び第二のアームを有する双腕型の前記ロボットを備え、
　前記降下制御部は、前記第一のアームにより前記分注器を下降させるように前記ロボットを制御し、
　前記傾動制御部は、前記第二のアームにより前記容器を傾けるように前記ロボットを制御する、請求項１２又は１３記載の分注システム。
　前記傾斜検出部は、前記画像に基づいて、前記液面に対する前記境界部の傾斜角度を検出し、
　前記傾動制御部は、前記傾斜角度に対応する角度にて前記容器を傾けるように前記ロボットを制御する、請求項１２～１４のいずれか一項記載の分注システム。
　前記目標位置設定部は、前記傾斜検出部により前記境界部の傾斜が検出された場合には、前記容器の中心位置を基準にして、前記境界部の傾斜を下る方向にずれた位置を前記最終目標位置として設定する、請求項１２～１５のいずれか一項記載の分注システム。
　前記カメラ及び前記容器を共に保持するラックを更に備え、
　前記降下制御部は、前記容器の傾きが前記ラックにより維持された状態で前記分注器の先端部を前記斜め方向に下降させるように前記ロボットを制御する、請求項９～１６のいずれか一項記載の分注システム。
　前記カメラ及び前記容器を共に保持するラックを更に備え、
　前記傾動制御部は、前記ラックを傾けることで前記容器を傾けるように前記ロボットを制御する、請求項１１～１５のいずれか一項記載の分注システム。
　前記カメラとの間に前記容器を挟む配置にて、前記カメラ及び前記容器と共に前記ラックに保持され、前記容器に光を照射するバックライトを更に備える、請求項１７又は１８記載の分注システム。
　前記バックライトは赤色の可視光を照射する、請求項１９記載の分注システム。
　前記カメラによる撮像が行われていない時間帯の少なくとも一部において前記バックライトを消灯させるバックライト制御部を更に備える、請求項１９又は２０記載の分注システム。
　前記画像に基づいて、前記液面に対する前記境界部の傾斜を検出する傾斜検出部を更に備え、
　前記目標位置設定部は、前記傾斜検出部により前記境界部の傾斜が検出された場合には、前記液体及び前記非分注対象物を収容した容器の中心位置を基準にして、前記境界部の傾斜を下る方向にずれた位置を前記最終目標位置として設定する、請求項２～８のいずれか一項記載の分注システム。
　前記ロボットによる分注作業用の基準データを登録するためのユーザインタフェースと、
　前記基準データが未登録である場合に、前記分注器の先端部が前記カメラの視野内に入った後に前記ロボットを停止させ、当該基準データの登録後に前記ロボットの動作を再開させる割込部と、
　前記割込部が前記ロボットを停止させているときに、前記基準データの設定用の画面を前記ユーザインタフェースに表示し、前記ユーザインタフェースから前記基準データを取得して登録する基準データ登録部と、
　を更に備える請求項１～２２のいずれか一項記載の分注システム。
　複数種類の分注作業を含む前記ロボットの作業工程を設定する工程設定部を更に備え、
　前記割込部は、前記基準データが未登録である場合に前記ロボットを停止させることを前記分注作業ごとに実行し、
　前記基準データ登録部は、前記割込部が前記ロボットを停止させる度に、次に実行予定の前記分注作業に対応する前記基準データを取得して登録する請求項２３記載の分注システム。
　前記基準データ登録部は、前記基準データとして、前記分注器の先端部の画像パターンを登録し、
　前記画像処理部は、前記分注器の先端部の画像パターンに基づいて前記分注器の先端部の位置情報を取得する、請求項２３又は２４記載の分注システム。
　前記基準データ登録部は、液体外における前記分注器の先端部の画像パターンと、液体中における前記分注器の先端部の画像パターンとを登録する、請求項２５記載の分注システム。
　前記基準データ登録部は、前記基準データとして、液体外における前記分注器の先端部を前記画像内で探索するための第一の解析領域と、前記液面を前記画像内で探索するための第二の解析領域と、前記境界部を前記画像内で探索するための第三の解析領域とを更に登録し、
　前記画像処理部は、前記画像における前記第一又は第二の解析領域内から前記分注器の先端部の位置情報を取得し、前記第二の解析領域内から前記液面の位置情報を取得し、前記第三の解析領域内から前記境界部の位置情報を取得する、請求項２５又は２６記載の分注システム。
　分注対象の液体を吸引するための分注器を移動させるロボットと、
　少なくとも、前記分注器の先端部と、前記液体の液面と、前記液面よりも下方に位置する非分注対象物とを含む画像を撮像するためのカメラと、
　前記画像に基づいて、前記液面の位置情報と、前記液体と前記非分注対象物との間の境界部の位置情報と、前記分注器の先端部の位置情報とを取得すること、前記液体を前記分注器内に吸引する際に、前記先端部の位置情報と、前記液面の位置情報と、前記境界部の位置情報とに基づいて、前記分注器を下降させるように前記ロボットを制御すること、を実行するように構成された回路と、を備える分注システム。
　分注対象の液体を吸引するための分注器の先端部と、前記液体の液面と、前記液面よりも下方に位置する非分注対象物とを少なくとも含む画像から、前記液面の位置情報と、前記液体と前記非分注対象物との間の境界部の位置情報と、前記分注器の先端部の位置情報とを取得する画像処理部と、
　前記液体を前記分注器内に吸引する際に、前記先端部の位置情報と、前記液面の位置情報と、前記境界部の位置情報とに基づいて、前記分注器を下降させるようにロボットを制御する降下制御部と、を備えるコントローラ。
　分注対象の液体を吸引するための分注器の先端部と、前記液体の液面と、前記液面よりも下方に位置する非分注対象物とを少なくとも含む画像から、前記液面の位置情報と、前記液体と前記非分注対象物との間の境界部の位置情報と、前記分注器の先端部の位置情報とを取得すること、
　前記液体を前記分注器内に吸引する際に、前記先端部の位置情報と、前記液面の位置情報と、前記境界部の位置情報とに基づいて、前記分注器を下降させるようにロボットを制御すること、を含む制御方法。