用于在板上定位固体生长培养基的表面的方法和装置的制作方法

专利名称：用于在板上定位固体生长培养基的表面的方法和装置的制作方法
技术领域：
本发明主要涉及一种利用微生物样本参与固体生长培养基的接种，并接着对接种体划线以制造隔离的菌落的装置，主要用于在实验室内的诊断目的，例如医学诊断的目的。本发明具体涉及一种方法和装置，用于在自动划线设备内在板上定位固体生长培养基的表
面，以帮助随后的划线操作。然而，本发明不应局限于该应用。
背景技术：
在许多微生物实验室中，单独的微生物(尤其是细菌)群体的隔离是重要的程序。传统上，由有经验的实验室技术人员人工地执行该细菌隔离，该实验室技术人员首先将微生物样本分配到诸如皮氏培养皿(Petri dish)内的琼脂的固体生长培养基(以下将简称为"琼脂板"内的"培养基"或简单地为"板"内的"培养基")的表面上，接着利用手工工具将样本分布在培养基的表面上(称为"划线")。
手工工具典型地包括用于在培养基上产生跨过培养基的多条接种体的增强稀释度的划线的末端环(terminal loop)。增强稀释度的划线趋向于大致朝向划线的尾部提供允许隔离出来的微生物群体在接种后生长的许多单个细胞。这些隔离出来的群体可以接着被用于分析群体形态，并且可以经历染色及其他程序确定例如以前未识别的生物体的属、种和品系。
如上所述类型的接种和划线非常具有重复性的，并且在许多病理学诊断的微生物学实验室通常以很大的数量操作，例如数量上高达每天1000到15000板。这是单调乏味且艰巨的工作，因此易于出现错误和不精确。这是很明显适合于部分或者全部自动化的工作。
文献中充满了怎样最好地使这些实验室功能自动化的建议，然而这些建议中极少曾经在商业实验室环境中取得实际成功。因此，合适的实验仪器能够成功地工作至今已经证明
6似乎是难以实现的。
能够在下面的文献中找到用于自动化这些实验室功能的三个最近的建议美国专利 4,981,802 (C. Wylieetal)标题为"用于对培养基划线的方法和装置"，美国专利6,617,146 (F.Naccaratoetal)标题为"用于自动对来自标本容器的细菌样本进行自动接种培养基的 方法和装置"，以及国际专利公开WO2005/071055 (Medvet Science Pty Ltd)标题为"微生 物划线设备"(授权给本申请人)。
Wylie和Naccarato的专利描述运用类似于上述手工划线工具的、可再利用的划线工具 的自动和半自动的装置，而没有描述用于那些装置的合适的系统或者机构，以在三维空间 确定培养基的表面的精确位置。
尽管Medvet科学公开文献描述了一种新型的划线工具的使用，该划线工具是包括一 系列间隔开的接触面(用于接触固体生长培养基的表面)的划线敷料器，接触面由公共的 支撑构件有弹性地可回复地支撑，该新的划线工具也当然需要放置在培养基的表面上。 Medvet科学公开建议当工具被合适在表面上时，通过设置具有压力传感装置的设备能够处 理其以进行确定。
应该了解的是板内例如琼脂的培养基的高度将依赖于许多因素而波动。例如，不仅不 同的板并且固体生长培养基供应者不变地生产琼脂板，例如从一个供应者到下一个具有各 式各样的表面高度，而且即使相同的供应者也会提供具有不同的培养基高度的他们自己的 板。而且，被用来这个目的的培养基的不同成分和寿命也趋向于生产具有不同的培养基表 面高度的板。因此，由于这样的高度波动，对于自动划线装置来说，通常不可能相信所有 板中的培养基的表面高度相同。
因此，对于例如这样的自动装置的培养装置(inoculating device)来说，不能相信对于 每个要被处理的板能够将接种体(inoculum)放在处于三维空间中的相同位置的培养基的 表面上，并且这样做的装置将会很困难并且很复杂。作为另一个示例，对于这样的自动装 置的划线装置，在三维空间中，在设法将划线工具放置在每个板的相同位置的培养基的表 面(以便展开接种体而不凿削表面)上还有潜在的困难和复杂。
关于培养装置，需要了解的是分配末端在z方向(高度)的不正确定位将引起接种体 从过高分配(并且因此没有根据需要分配)，或者与表面接触，从而该末端凿削培养基的 表面。与划线装置有关，接触表面在z方向(高度)的不正确定位将引起无论怎样都不会 与接种体接触，或者接触过多，从而该划线工具也在培养基的表面凿削轨迹。本发明的目的是提供能够在例如对板进行接种和划线之前将培养基的表面在板中定 位的方法和装置。在这点上，和上面预先介绍的那样，本发明的目的还在于在上述进行接 种和划线场合以外的其它实验室场合得到运用的方法和装置。实际上，本发明的方法和装 置可以在任何实验室中获得应用，以简单地提供用于出于任何目的将固体生长培养基的表 面在板中定位的处理。
在转入本发明的发明内容之前，必须了解的是，上述现有技术的描述被提供仅仅作为 背景技术以解释本发明的背景。不应将其视为承认所提及的任何材料被公开或知道，或者 在澳大利亚或其它地方成为公知常识的一部分。
提供将要用来限定该装置及其各个部分的空间关系的一些术语的解释也是有用的。在 这点上，贯穿该说明书的空间基准将主要基于在自动划线装置中沿竖直方向最终被接种和 划线的板，板内的培养基的表面通常平坦且水平。以此情况为基础，可能参考"水平"定 义装置及其部分部件，允许进一步参考"上"或"向上地"和"下"或"向下地"，也可 参考"垂直"。在这点上，同样也可釆用空间参考x,y和z维数，即参考X方向(或轴)、y 方向(或轴)和z方向(或轴)的传统几何空间，x和y方向通常水平布置，而z方向通 常竖直布置。
最后，本发明的最终单独(不在使用环境下)主张的一些方面可能仍然很难描述和单 独理解。因此， 一些随后的说明不在如此的应用环境下(例如，与自动划线装置内的携带 培养基的板相关联)描述本发明及其实施例。当然，需要了解的是使用这种说明和使用上 述空间关系来定义本发明，不应被视为是一种限制，当然不应被视为是仅对应用环境的限 制，除非清楚地提到了该意图。

发明内容
本发明提供一种用于在处于板工作位置的板内定位固体生长培养基的表面的方法，该
板工作位置包括传感器并且具有在一维(Z)内固定的基准面，该方法包括 ~将板放置在板工作位置；
~使用传感器检测用于定位的板的培养基表面，并且测量到培养基表面的距离；及 ~将测量的距离与基准面参照，以在一维(z)内相对于基准面确定用于定位的板内的 培养基的表面的表面位置基准。 因此，需要了解的是，借助于表面位置基准的确定，处于其正常状态的、通常是水平方位的板内的培养基的表面因此能够至少在z维内定位。至少参考基准面，这个有效地确 定了板内培养基的高度。在优选形式中，基准面将要成为形成板平台的一部分的水平(或 者表面)，板能够被夹紧并且支撑在板平台上。因此，在该优选形式中，表面位置基准的 确定有效地确定了安放在该板平台上的培养基相对于板平台的高度。这在用这样的方式定 位培养基然后允许另一个可能是不相关的装置以一定的精确度地对培养基的表面可操作 地相互作用是非常有用的，正如本发明被用在自动划线装置中的要求(如下所述)。
在本发明的一个形式中，培养基高度不会在其最大范围内通过传感器检测，而仅仅在 作为最大范围的一部分的检测区域中被检测。例如，在一个形式中，该方法在检测区域内 检测培养基表面，并且在检测区域内测量到培养基表面的距离。在实践中，该测量的距离 很可能是检测区域整个面积的平均值，给出了由于表面缺陷等等引起的该表面高度的变化 而引起的跨过该区域的距离变化的可能性。
然而，如上所述，本发明的方法的优选应用是在板内培养基的接种和划线，这通常需 要在三维空间确定跨过培养基表面的线的定位，而不只是确定一维空间内的点(或者区 域)，以便沿着该线展开接种体然后沿着该线(有时称为"定位线")定位划线工具。
本发明因此也提供一种用于定位处于板工作位置的板内的固体生长培养基的表面的
方法，板工作位置包括传感器并且具有在二维空间(x,y)中固定在预定位置的假想作用线，
并且具有在一维(z)固定的基准面，该方法包括-~将板放置在板工作位置；
~使用传感器为定位的板检测在检测区域内的培养基表面，并且测量到该检测区域内
到培养基表面的平均距离； ~将测量的距离与基准面参照，以在一维(z)内相对于基准面确定用于定位的板内培
养基的表面的表面位置基准；并且 ~使用表面位置基准和假想作用线以在三维空间(x,y,z)内确定代表跨过定位的板内 的培养基表面的线的线。 在本发明另一个优选形式中，该方法包括另外的步骤以上检测极限在基准面上方且 下检测极限在基准面下方的形式设定上检测极限和下检测极限，以限定上下限之间的检测 范围。这样的检测范围能够与用于单独确定表面位置基准的方法或者用于根据表面位置基 准确定表示的表面线的方法相关联而采用。
这种检测范围是任意的范围并且因此检测范围的上下限能够被任意地设定。检测范围
9能够提供校准(calibration)机会，并且允许识别例如可以应用于检测范围内的多个校准子 范围。例如，在本发明的一些形式中，可能不需要或者不希望该方法能够确定定位在板工 作位置的板是否仍然包括其上的盖，或者也许己经被倒置地放到板工作位置。因此，通过 采用狭窄的检测范围，上限仅仅刚好在培养基的表面希望处于位置的上方，且下限仅仅刚 好在培养基的表面希望处于位置的下方，由于传感器检测板盖的表面或者板底部的表面， 如果处于板工作位置的板的可检测的高度在该窄范围之外，传感器将不会工作。
相反地，存在这样的情况，即例如盖有盖子的板或者空的板处于板工作位置时，可能 需要该方法能够提供警报。如果已经设定了合适地足够宽的检测范围，传感器将检测盖壁 或者底壁的存在，并且将测量到该表面的距离，而不是到板内的培养基表面的距离。因此， 通过规定具有用于警报条件(例如，盖的板或者空板)和用于非警报条件(无盖的直立板) 的校准子范围的合适地宽的检测范围，该校准子范围能够引起警报条件的识别(借助于确 定表面位置基准和其在一个警报校准子范围内的存在)，以允许该方法正常地起作用。
例如，依赖于板的可能厚度和其中使用的培养基的可能高度，在一个形式的检测范围 能够设定在大约30mm，具有在上限设定为基准面上方20mm，且下限设定为基准面下方 10mm。在该形式中，参考典型的板，盖着的板(在任一方向)可以生成在上限下方大约 7mm的表面位置基准，无盖直立的板可以生成在上限下方大约14mm的表面位置基准(用 于其培养基表面)，且无盖而空的板可以生成在上限下方大约18mm的表面位置基准(这 仅仅是基准面上方的板的底壁的厚度)。
本发明还提供一种用于在处于板工作位置的板内定位固体生长培养基的表面的方法， 该板工作位置包括传感器并且具有固定在一维(z)的基准面，该方法包括
~设定上限和下限以限定上下限之间的检测范围；
~将板放置在板工作位置；
~使用传感器以在检测范围内检测用于定位的板的培养基表面，并且测量到培养基表 面的距离；和
~将测量的距离与基准面相参照，以在一维(z)内相对于基准面提供用于定位的板内 的培养基的表面的表面位置基准。 进一步，本发明还可以提供一种用于定位处于板工作位置的板内的固体生长培养基的 表面的方法，板工作位置包括传感器并且具有在二维空间(x，y)中固定在预定位置的假想、 作用线，并且具有固定在一维(z)的基准面，该方法包括
10~设定上限和下限以限定上下限之间的检测范围； ~将板放置在板工作位置；
~使用传感器在检测范围内检测在定位的板的检测区域内的培养基表面，并且在检测
区域内测量到培养基表面的平均距离； ~将测量的距离与基准面相参照，以在一维(Z)内相对于基准面确定用于定位的板内
培养基的表面的表面位置基准；并且 ~使用表面位置基准和假想作用线以在三维空间(x,y,z)确定代表跨过定位的板内的 培养基的表面的线的线。 如上所述，较好地该基准面被固定且因此是该装置中已知的参数。在本发明的一个形 式中，基准面被固定作为平台的最高表面，该平台构造为将板保持在板工作位置，该最高 表面因此是板下方紧接的表面。出于这个考虑，平台本身较好地在Z方向固定，从而其在 Z方向的定位是不变的和已知的，不管是否要求平台在x或者y方向移动来作为其正常操
作的一部分。
更加有益的是本发明进一步包括这样的部分，有规律地检验该定位没有变动的能力， 例如通过能够以每日、每周或每月为基础进行检验，或者能够在本发明的方法和装置的每 次操作流程之前进行检验，或者甚至在每次进行测量之前(尽管这个不大可能)。实际上，
需要了解的是即使 正常的机械操作振动(或者温度变化)可以引起基准面在z方向的定位
变动(即使是轻微地变动)，这会对本方法和装置的操作的精确性产生影响。
该传感器能够是任何种类的传感器，只要能够被编程并且被控制以通过上述方式检测 表面的存在，然后测量到传感器的距离，理想地是从作为传感器的一部分的固定基准点。 该传感器可以是例如激光传感器或者超声波传感器。较好地，该传感器包括可编程序控制
器，该可编程序控制器能够另外地执行如上所述的基准任务(referencingtasks)。
在优选的形式中，传感器是超声波传感器，包括能够将聚焦的束提供到培养基表面上 的超声波束聚焦元件，较好地将聚焦束提供在如上所述的检测区域内。在本发明的组成中， 表示的线将由表面位置基准确定，该检测区域因此较好地以如上所述的预定的假想作用线 为中心。
该传感器较好地刚性安装到主框架，从而限定板工作位置的总定位(general location)。 在这个形式中，传感器被理想地安装在板工作位置上方且操作地靠近在直接在传感器下方 保持在板平台中的定位的板，该定位的板具有向上开放的培养基表面。因此，本发明还提供一种用于定位处于板工作位置的板内的固体生长培养基的表面的 装置，该板工作位置包括传感器并且具有在一维(z)固定的基准面，其中该传感器能够检 测用于定位的板的培养基表面，并且测量到培养基表面的距离，该装置还包括用于将测量 的距离与基准面相参照，以在一维(Z)内相对于基准面确定用于定位的板内的培养基的表 面的表面位置基准的单元。
本发明进一步提供一种用于定位处于板工作位置的该板内的固体生长培养基的表面 的装置，该板工作位置包括传感器并且具有在二维空间(x，y)内固定在预定位置的假想作 用线，并且具有在一维(z)中固定的基准面，其中该传感器能够检测在检测区域内用于定 位的板的培养基表面并且测量在检测区域内到培养基表面的平均距离，该装置还包括用于 参考到基准面的测量距离以相对于基准面在一维(z)内确定用于定位的板内的培养基的表 面的表面位置基准，然后使用该表面位置基准和假想作用线以在三维空间(x,y,z)确定代 表跨过定位的板内的培养基的表面的线的线的单元。
进一步，本发明还提供一种用于定位处于板工作位置的板内的固体生长培养基的表面 的装置，该板工作位置包括传感器并且具有在一维(z)内固定的基准面，其中该传感器具 有上限和下限以限定上下限之间的检测范围，并且能够在该检测范围内检测用于定位的板 的培养基表面，并且测量到培养基表面的距离，该装置还包括用于将测量的距离与基准面 相参照，以在一维(z)内提供用于定位的板内的培养基的表面的表面位置基准的单元。
更进一步，本发明还可以提供一种用于定位处于板工作位置的板内的固体生长培养基 的表面的装置，该板工作位置包括传感器并且具有在二维空间(x，y)内固定在预定位置的 假想作用线，并且还具有在一维(z)内固定的基准面，其中该传感器具有上限和下限以在 上下限之间限定检测范围，并且能够在该检测范围内检测在检测区域内的用于定位的板的 培养基表面，并且测量在该检测区域内的到培养基表面的平均距离，该装置包括用于将测 量的距离与基准面相参照，以相对于基准面在一维(z)内确定用于定位的板内的培养基的 表面的表面位置基准，然后使用该表面位置基准和假想作用线以在三维空间(x,y,z)确定 代表跨过定位的板内的培养基的表面的线的线的单元。
而且，当然应该了解的是用于定位的板内的培养基的表面的表面位置基准及表示的 线，将具体到仅仅在定位板内的培养基，并且可以与处于板工作位置处理的下一个板的表 面相比是(并且事实上可能是)不同的表面位置基准及表示的线。
最终，设想本发明的方法及装置将另外获得使用通过直立的径向壁分离的板的两半并且每半包含培养基的半板(half-plates)(经常称为双板)，该培养基的高度将以如上所述的 方式确定。在该情况下，如上所述的方法能够变型为也准许直立的壁的定位的检测或者确 认，然后在两半上两次启动与板有关的本发明的方法的操作。替换地，该方法显然能够变 型为简单地准许该装置以其他方式被通知存在双板，以便接着在两半上均启动该方法的操 作。
从上文显然可知，本发明的装置和方法主要适用于自动划线装置，理想地是用于在 2008年1月11日提交的本申请人的国际专利申请(标题"用于接种和划线板内的培养基 的方法和装置")中大致描述的类型，该国际专利申请主张澳大利亚临时专利申请 2007900146的优先权，该文献的所有内容通过引用而接合到本文中。出于这个目的，该划 线装置的一种形式通常地包括
(a) 能够存储位于反向方位的原始板的板供给源；
(b) 板传输馈送机构，该板传输馈送机构能够从板供给源获得翻转的原始板，使原始板 无盖并且定向该原始板使其底部最低，并且将该定向的并且无盖的原始板传输到接 种和划线站中的板工作位置；
(c) 本发明的该装置是能够在对板进行接种和划线之前对定位的板内的培养基的表面 进行定位的传感器；
(d) 能够将接种体分配到定位的板内的培养基的表面上的接种设备；
(e) 划线设备，该划线设备能够从划线敷料器供给源获得划线敷料器，然后移动所述划 线敷料器使得划线敷料器的一系列间隔的接触面在定位板为了划线而旋转之前接 触定位的板内的培养基的表面；
(f) 能够存储处于反向方位的处理过的板的板存储器；和
(g) 板传输存储机构，该板传输存储机构能够从板工作位置取回处理的板，重新定向并 且重新盖上该处理的板，并且将该处理的板传输到板存储器。
因此，在一个形式(尽管不是其唯一形式)，本发明的方法和装置适合于用作上述自 动划线装置的板工作位置的传感器。


已经简要地描述了与本发明相关的总体构思，现在将描述根据本发明的优选实施例。 然而，需要理解的是，以下说明不应限制上述描述的通用性。附图中
图1是从根据本发明的优选实施例的装置上方看的立体图，显示靠近板工作位置的板 平台；
图2是从图1的装置的上方看的立体图，显示保持在处于板工作位置的板平台中的板； 图3是从图1的装置的一部分的上方看的立体图，显示该装置被使用以及三维作用线；
和
图4是图1的装置被使用的示意屈，显示各种几何和数学关系。
具体实施例方式
图1和2中说明的是用于定位固体生长培养基12的表面的装置10,该固体生长培养 基12具有在处于板工作位置A的板14内的表面13，且培养基12和板14在图1中没有显 示。图1显示板平台30，该板平台30能够在定中心和夹紧的位置接收板14以沿着箭头X 的方向将该板移动进入到板工作位置A。板平台30安装在用于响应于合适的控制器沿着导 轨33滑动移动的支撑31上。板平台30包括板夹持构件32，板夹持构件32为由凸轮设备 (未显示)操作的三个可活动的突起的形式，这些突起优选还能够起到用于在平台30上 使板定中心的板定中心单元的作用。这在随后对板14的操作是有用的。
在本发明的该实施例中，该实施例是用于使用上述类型的自动划线装置的实施例，该 板工作位置A包括在预定位置在二维空间(x,y)中固定的假想作用线B (在图1中通过虚 线显示)。然而，以及如上所述的，在本发明的一些实施例中，可能不需要确定用于培养 基的表面的位于三维空间中的线(由跨过其表面的线表示，对于本实施例由例如图3中的 线D说明)，从而不需要预定假想作用线B。
在该实施例中，假想作用线B在预定位置在二维空间(x,y)中固定。该作用线B在 这里称为"假想"作用线，该"假想"作用线不是可视的作用线，且在三维空间中不会具 有确定的位置，直到板14内的培养基12的表面13的定位被确定。
板工作位置A包括基准面C，其在图1中显示为板平台30上的最高表面(如图2中 明显显示的，在板工作位置A内最后被定位)。
装置10包括传感器20，该传感器20包括具有超声波束聚焦元件的超声波传感器22， 该超声波束聚焦元件能够将聚焦束提供在培养基表面12上，较好地将聚焦束提供在以预 定假想作用线B为中心的检测区域(图2和3中为显示)内。传感器20通过传感器支架
14臂24被刚性地安装到主框架26，从而限定板工作位置A的总定位。在这个形式中，传感 器20被理想地安装以使得其在板工作位置A上方，且操作地邻近紧接其下保持在板平台 30中的板14，板14具有向上开放的表面13，如图3中显示的。
参照图3，本发明的该实施例的方法因此需要传感器20，以检测用于定位的板14的 培养基表面13，并且测量到培养基表面13的距离。然后，该测量的距离参照基准面C， 以相对于基准面C在一维(z)对于定位的板14内的表面13确定表面位置基准。通过这 样的方式，需要了解的是，借助于该表面位置基准的确定，表面13因此能够至少在z维被 定位。这有效地至少参考基准面C确定板14内的培养基12的高度。在这方面，如附图中 所示，基准面C是形成板平台30的一部分的表面，在该板平台30的上板14被夹紧并且 支撑。因此，在该实施例中，表面位置基准的确定有效地确定了培养基12相对于板平台 30的高度，培养基12安放在该板平台30上。
这个表面位置基准然后能够与假想作用线B(如图l所示)一起使用，以在三维空间 (x,y,z)内确定线D，其代表跨过在定位的板内的表面13的线。
随着用这样的方式的表面的定位，培养装置50能够位于板工作位置A以按照上述的 方式接种表面12。通过已经由合适的方法预先确定分配末端52在培养装置50上的定位和 定向，分配末端52能够根据需要靠近代表的线D (并且因此表面12)，以沿着其分配接种 体。对于在面13上操作地相互作用具有划线工具(也未显示)的划线装置(未显示)，当 然能够获得相同的好处。
如上所述，在本发明的实施例中，包括另外的步骤以上检测极限在基准面C上方且 下检测极限在基准面C下方的形式设定上检测极限和下检测极限，以限定上下限之间的检 测范围。这样的检测范围的使用能够与用于确定表面位置基准(单独地)的方法或者用于 根据该表面位置基准确定代表的表面线D (如本发明的该实施例的图1到图3所示)的方 法相关联地采用。
为了帮助说明这样的检测范围的使用，而且为了帮助理解如上所述的数学的和几何的 处理，参考图4的示意图(其大致上利用与图1到3中使用的标号不同的标号)。
在图4中，显示定位在板106内的培养基104的表面102上方的传感器100。板106 显示为直立地位于被用来提供固定基准面C的板平台108上。传感器100是超声波传感器， 其朝向表面102通过束IIO发射声信号，以形成检测区域112。
传感器被操作来测量从其固定的基准点101到表面102的距离d，该距离d通过传感器100被计算为跨过检测区域112的距离的平均值。测量的距离d然后被参照基准面C， 其是从传感器100已知的距离c。这样的参照准许相对于基准面C在一维(z)对于定位的 板106内的表面102确定表面位置基准p。在该实施例中，由于利用了板平台108的最高 表面作为基准面C，表面位置基准p非常接近于板106内的培养基104的深度，由于板底 部的厚度，该测量仅仅是近似值。
尽管如此，通过用这样的方式定位表面102 (或者通过采取另外的步骤参考在三维空 间中的线定位表面102)，然后可以使例如如上所述的接种和划线装置的其他装置到达表面 102，从而由于表面的定位的这样地认识，它们能够根据需要与表面结合或者操作地相互 作用。
如图4所示，检测范围R具有上限Rl和下限R2，其在基准面C上方和下方的水平被 任意地设定。在这方面，需要了解的是检测范围R能够被任意地设定在水平rl和r2，用 于不需要或者不想要确定的情况，例如，如果板106仍然包括其上的盖，或者也许已经放 置在缺少培养基的平台108上。在这个情况下，并且在如此狭窄的检测范围，上限rl仅仅 刚在表面102上方且下限r2仅仅刚在表面102下方，如果板的可检测的向上露出的表面在 该狭窄的范围之外，由于传感器100检测板盖的表面或者板底部的表面，传感器100将不 起作用。
然而，在该实施例中，需要在这两种情况下提供警报，并且因此设定相对足够宽的检 测范围R。因此，在该实施例中，当盖壁或者底壁在通过上限R1和下限R2限定的检测范 围内时，传感器100能够检测盖壁或者底壁的存在，并且将测量到表面的距离而不是到板 内的培养基的表面的距离。通过在d和R1之间及r2和R2之间的校准子范围的规定，这 样的校准子范围能够识别警报状态(借助于确定表面位置基准和其在一个警报校准子范围 中的存在)，而且允许该方法的固有功能。
综上所述，应该了解的是，对这里所描述的配置可能有其他的变化和修改，这些变化 和修改也在本发明的范围之内。
1权利要求
1.一种用于在处于板工作位置的板内定位固体生长培养基的表面的方法，该板工作位置包括传感器并且具有在一维(z)内固定的基准面，该方法包括～将板放置在所述板工作位置；～使用所述传感器检测所述定位的板的培养基表面，并且测量到所述培养基表面的距离；以及～将测量的距离与所述基准面相参照，以便在一维(z)内为所述定位的板内的培养基的表面确定相对于所述基准面的表面位置基准。
2. 如权利要求1所述的方法，其特征在于，借助于所述表面位置基准的确定，使处于板的正常的、通常是水平方位的板内的培养基的表面至少在z维内定位。
3. 如权利要求1或2所述的方法，其特征在于，所述基准面是形成板平台的一部分的表面，板能够被夹紧并且支撑在该板平台上。
4. 如权利要求1到3中的任一项所述的方法，其特征在于，所述表面位置基准的确定确定了培养基参照所述板平台的高度，该培养基安放与该板平台上。
5. 如权利要求1到4中的任一项所述的方法，其特征在于，培养基在检测区域中被检测，使得测量的距离是所述检测区域的整个面积的平均值。
6. —种用于定位处于板工作位置的板内的固体生长培养基的表面的方法，所述板工作位置包括传感器并且具有在二维空间(x，y)中固定在预定位置的假想作用线，并且所述板工作位置具有固定在一维(z)内的基准面，该方法包括~将板放置在所述板工作位置；~使用所述传感器为定位的板检测在检测区域内的培养基表面，并且测量到该检测区域内的培养基表面的平均距离；~将测量的距离与所述基准面相参照，以便在一维(z)内为所述定位的板内的培养基的表面确定相对于所述基准面的表面位置基准；并且~使用所述表面位置基准和所述假想作用线以在三维空间(x，y,z)内确定代表跨越所述定位的板内的培养基的表面的线的线。
7. —种用于在处于板工作位置的板内定位固体生长培养基的表面的方法，该板工作位置包括传感器并且具有在一维(z)内固定的基准面，该方法包括~设定上限和下限以限定在所述上限与所述下限之间的检测范围；~将板放置在所述板工作位置；~使用所述传感器以在所述检测范围内检测所述定位的板的培养基表面，并且测量到所述培养基表面的距离；和~将测量的距离与所述基准面相参照，以便在一维(z)内为所述定位的板内的培养基的表面提供相对于所述基准面的表面位置基准。
8. 如权利要求7所述的方法，其特征在于，所述上检测极限在所述基准面上方，并且所述下检测极限在所述基准面下方。
9. 如权利要求7或者8所述的方法，其特征在于，所述检测范围设置有校准子范围。
10. 如权利要求9所述的方法，其特征在于，所述校准子范围识别警报条件。
11. 如权利要求IO所述的方法，其特征在于，所述警报条件是定位在所述板工作位置的板在其上仍旧包括它的盖或者已经被颠倒地放置在所述板工作位置。
12. 如权利要求11所述的方法，其特征在于，所述检测范围设定为大约30mm，且所述上限设定为在所述基准面上方20mm，所述下限设定为在所述基准面下方10mm。
13. —种用于定位处于板工作位置的板内的固体生长培养基的表面的方法，所述板工作位置包括传感器并且具有在二维空间(x,y)中固定在预定位置的假想作用线，并且具有固定在一维(z)内的基准面，该方法包括~设定上限和下限以限定在所述上限与所述下限之间的检测范围；~将板放置在所述板工作位置；~使用所述传感器在所述检测范围内为定位的板检测在检测区域内的培养基表面，并且测量到在所述检测区域内的培养基表面的平均距离；~将测量的距离与所述基准面相参照，以便在一维(z)内为所述定位的板内培养基的表面确定相对于所述基准面的表面位置基准；并且~使用所述表面位置基准和所述假想作用线以在三维空间(x,y,z)内确定代表跨越所述定位的板内的培养基的表面的线的线。
14. 如权利要求1到13中的任一项所述的方法，其特征在于，所述传感器是超声波传感器设备，包括能够将聚焦的束提供到所述培养基表面上的超声波束聚焦元件。
15. 如权利要求1到14中的任一项所述的方法，其特征在于，所述传感器刚性安装到主框架，从而限定所述板工作位置的总定位。
16. 如权利要求1到15中的任一项所述的方法，其特征在于，所述传感器安装为在所述板工作位置上方且操作地靠近直接在所述传感器下方保持在板平台中的定位的板，所述定位的板具有向上开放的培养基表面。
17. —种用于定位处于板工作位置的板内的固体生长培养基的表面的装置，其特征在于，该板工作位置包括传感器并且具有在一维(z)内固定的基准面，其中该传感器能够为定位的板检测培养基表面并且测量到所述培养基表面的距离，该装置还包括用于将测量的距离与所述基准面相参照的单元，以便在一维(Z)内为所述定位的板内的培养基的表面确定相对于所述基准面的表面位置基准。
18. —种用于定位处于板工作位置的板内的固体生长培养基的表面的装置，其特征在于，该板工作位置包括传感器并且具有在二维空间(x,y)内固定在预定位置的假想作用线，其中该传感器能够为定位的板检测在检测区域内的培养基表面并且测量到在所述检测区域内的培养基表面的平均距离，该装置还包括用于将测量的距离与所述基准面相参照的单元，以便在一维(z)内为所述定位的板内的培养基的表面确定相对于所述基准面的表面位置基准，然后使用该表面位置基准和所述假想作用线以在三维空间(x,y,z)内确定代表跨越所述定位的板内的培养基的表面的线的线。
19. 一种用于定位处于板工作位置的板内的固体生长培养基的表面的装置，其特征在于，该板工作位置包括传感器并且具有在一维(z)内固定的基准面，其中该传感器具有上限和下限以限定在所述上限与所述下限之间的检测范围，并且能够在该检测范围内为所述定位的板检测培养基表面以及测量到所述培养基表面的距离，该装置还包括用于将测量的距离与所述基准面相参照的单元，以便在一维(z)内为定位的板内的培养基的表面提供相对于所述基准面的表面位置基准。
20. —种用于定位处于板工作位置的板内的固体生长培养基的表面的装置，该板工作位置包括传感器并且具有在二维空间(x,y)内固定在预定位置的假想作用线，并且还具有在一维(z)内固定的基准面，其中该传感器具有上限和下限以限定在所述上限与所述下限之间的检测范围，并且能够在该检测范围内为定位的板检测在检测区域内的培养基表面以及测量到在所述检测区域内的培养基表面的平均距离，该装置包括用于将测量的距离与所述基准面相参照的单元，以便在一维(z)内为所述定位的板内的培养基的表面确定相对于所述基准面的表面位置基准，然后使用该表面位置基准和所述假想作用线以在三维空间(x，y，z)内确定代表跨越所述定位的板内的培养基的表面的线的线。
21. 如权利要求17到20中的任一项所述的装置，其特征在于，所述传感器是超声波传感器设备，包括能够将聚焦的束提供到所述培养基表面上的超声波束聚焦元件。
22. 如权利要求17到2中的任一项所述的装置，其特征在于，所述传感器被刚性安装到主框架，从而限定所述板工作位置的总定位。
23. 如权利要求17到22中的任一项所述的装置，其特征在于，其中所述传感器安装成在所述板工作位置上方且操作地靠近直接在所述传感器下方保持在板平台中的定位的板，所述定位的板具有向上开放的培养基表面。
24. 如权利要求1所述的方法，实质上如这里关于附图描述的那样。
25. 如权利要求6所述的方法，实质上如这里关于附图描述的那样。
26. 如权利要求7所述的方法，实质上如这里关于附图描述的那样。
27. 如权利要求13所述的方法，实质上如这里关于附图描述的那样。
28. 如权利要求17所述的装置，实质上如这里关于附图描述的那样。
29. 如权利要求18所述的装置，实质上如这里关于附图描述的那样。
30. 如权利要求19所述的装置，实质上如这里关于附图描述的那样。
31. 如权利要求20所述的装置，实质上如这里关于附图描述的那样。
全文摘要
一种用于在处于板工作位置的板内定位固体生长培养基的表面的方法，该板工作位置包括传感器并且具有在一维(z)固定的基准面，该方法包括将板放置在板工作位置；使用传感器检测培养基表面以定位板，并且测量到培养基表面的距离；及将测量的距离与基准面参照，以便为定位的板内在培养基的表面在一维(z)确定相对于基准面的表面位置基准。
文档编号C12M1/22GK101636481SQ200880001922
公开日2010年1月27日 申请日期2008年1月11日 优先权日2007年1月12日
发明者利昂·拉治, 格里米·约翰·克罗茨, 迈克尔·约翰·汤姆林森, 钟·基恩·奥伊 申请人:实验室技术系统有限公司