温控运送圆盘的制作方法

本申请要求2016年7月21日提交的美国临时申请序列号62/365,276的权益，其全部内容通过引用并入本文。

本发明一般涉及用于体外诊断系统的温控运送圆盘。

背景技术：

体外诊断（ivd）实现了基于对患者流体样品执行的化验来诊断疾病。ivd可以包括与患者诊断相关的各种类型的分析测试和化验，以及可以通过分析取自患者的液体样品来执行的治疗。通常用自动化临床化学分析仪（分析仪）来进行化验，已经向其上装载流体容器，例如含有患者样品的管或小瓶。然后，分析仪可以从小瓶中提取体液样品，并将其与各种试剂在特殊反应的（多个）比色皿或（多个）管（即反应器皿）中组合。

一些传统的ivd自动化轨道系统被设计成将样品从一个完全独立的模块运送到另一个独立模块。这允许在两个不同的站中执行不同类型的测试或者将两个冗余站链接，从而增加可用的样品吞吐量的量。然而，这些实验室自动化系统常常是多站分析仪的瓶颈。另外，由于患者样品的性质，自动化轨道被限制到短距离，以便保持某些材料（例如，生物材料）健康（例如，将其保持冷藏）。

因此，存在对一种运送ivd反应器皿的更智能更高效的方法的需要。

技术实现要素：

实施例涉及用于为体外诊断系统内的运送圆盘维持温度受控环境的系统和方法。

因此，一个实施例提供了一种用于在体外诊断中使用的温度控制系统，包括：利用轨道系统的多个载体，所述轨道系统被配置成在多个测试站之间提供一个或多个路径；和连接到每个载体的温度控制设备；其中每个载体被配置成保持一个或多个有效载荷并将所述一个或多个有效载荷移动到所述多个测试站中的一个；并且其中所述温度控制设备限制所述一个或多个有效载荷的温度变化。

另外的实施例提供了一种用于在体外诊断中使用的温度控制系统，包括：利用轨道系统的多个载体，所述轨道系统被配置成在多个测试站之间提供一个或多个路径；和连接到每个载体的有源温度控制设备；其中每个载体被配置成保持一个或多个有效载荷并将所述一个或多个有效载荷移动到所述多个测试站中的一个；并且其中所述有源温度控制设备限制所述一个或多个有效载荷的温度变化。

另一个实施例提供了一种控制体外诊断中的有效载荷温度的方法，包括：沿着多个测试站之间的一个或多个路径使用轨道系统移动多个载体，其中所述载体被配置成保持一个或多个有效载荷；使用温度控制设备限制所述一个或多个有效载荷的温度变化；其中每个载体被配置成保持一个或多个有效载荷并将所述一个或多个有效载荷移动到所述多个测试站中的一个。

附图说明

当结合附图阅读时，从以下详细描述中最好地理解本发明的前述和其他方面。出于说明本发明的目的，在附图中示出了目前优选的实施例，然而要理解，本发明不限于所公开的具体手段。附图中包括以下各图：

图1是可以通过使用所公开的自动化系统实施例来改进的示例性临床分析仪几何形状的俯视图；

图2a是可以与本文公开的自动化系统实施例一起使用的轨道几何形状的示意图；

图2b是可以与本文公开的自动化系统实施例一起使用的轨道几何形状的另一示意图；

图3是可以与本文公开的实施例一起使用的示例性模块化轨道配置的示意图；

图4a是可以与本文公开的实施例一起使用的示例性载体的透视图；

图4b是用于示例性载体的有源冷却系统的示意图；

图4c是用于示例性载体的替代有源冷却系统的示意图；

图4d是可以与本文公开的实施例一起使用的示例性轨道配置的透视图；

图4e是可以与本文公开的实施例一起使用的示例性自动化系统的俯视图；

图5是包括可以与本文公开的某些实施例一起使用的机载有源载体的控制系统的系统框图；

图6是在某些实施例中可以用于样品载体的导航的示例性轨道配置中的示例性路线的示意图；

图7是示出某些实施例中的样品载体的导航的操作的流程图；和

图8是在某些实施例中由样品载体使用的示例性加速度分布（profile）。

具体实施方式

分析仪：自动临床分析仪（“分析仪”）包括临床化学分析仪、自动免疫测定分析仪或任何其他类型的体外诊断（ivd）测试分析仪。通常，分析仪对多个患者样品执行一系列自动ivd测试。可以（手动地或经由自动化系统）将患者样品加载到分析仪中，其然后可以对每个样品执行一个或多个免疫测定、化学测试或其他可观察测试。术语分析仪可以是指——但不限于——被配置作为模块化分析系统的分析仪。模块化分析系统包括集成和可扩展的系统，其包括通过诸如自动化轨道之类的自动化表面以线性或其他几何配置互连的多个模块（其可以包括相同类型的模块或不同类型的模块）的任何组合。在一些实施例中，自动化轨道可以被配置为整体传送系统，在该整体传送系统上使用独立载体来在模块之间移动患者样品和其他类型的材料。通常，模块化分析系统中的至少一个模块是分析仪模块。模块可以是专用的或变得冗余的，以允许对患者样品的更高吞吐量的分析任务。

分析仪模块：分析仪模块是模块化分析仪内的模块，其被配置成执行ivd测试，诸如免疫测定、化学测试或对患者样品的其他可观察测试。通常，分析仪模块从样品器皿中提取液体样品，并在反应比色皿或管（通常被称为反应器皿）中将样品与试剂组合。分析仪模块中可用的测试可以包括但不限于电解质、肾或肝功能、代谢、心脏、矿物质、血液病症、药物、免疫测定或其他测试的子集。在一些系统中，分析仪模块可以是专用的或变得冗余的，以允许更高吞吐量。分析仪模块的功能也可以由不利用模块化方法的独立分析仪来执行。

载体：载体是可以被用来在自动化系统中移动样品器皿（以及扩展而言的流体样品）或其他项目的运送单元。在一些实施例中，载体可以是简单的，比如传统的自动化圆盘（例如无源设备，其包括用于接合管或项目的保持器、允许自动化轨道中的外部传送带提供原动力的摩擦表面以及允许圆盘由自动化轨道中的壁或轨引导以允许轨道将圆盘路由到其目的地的多个侧面）。在一些实施例中，载体可以包括有源部件，诸如处理器、运动系统、引导系统、传感器等。在一些实施例中，载体可以包括允许载体在自动化系统中的点之间自引导的机载智能。在一些实施例中，载体可以包括提供原动力的机载部件，而在其他实施例中，原动力可以由诸如轨道之类的自动化表面来提供。在一些实施例中，载体沿着自动化轨道来移动，所述自动化轨道将运动限制到在决策点之间的单个方向（例如，前和后）。载体可以专用于ivd环境中的给定有效载荷——诸如使管保持器用于接合和承载样品管，或者可以包括适合于在自动化系统周围承载不同项目的安装表面。载体可以被配置成包括一个或多个隙（例如，载体可以保持一个或多个样品器皿）。

中央控制器或处理器：中央控制器/处理器（其有时可以被称为中央调度器）是作为自动化系统的一部分的处理器，其与载体机载的任何处理器是分开的。中央控制器可以促进针对载体的交通方向、调度和任务管理。在一些实施例中，中央控制器可以与自动化系统中的子系统通信并且与载体无线通信。这还可以包括向载体发送轨迹或导航信息或指令，以及确定哪些载体应该何时和去往何处。在一些实施例中，本地处理器可以负责管理本地轨道部分上的载体，诸如管理本地队列。这些本地处理器可以充当中央控制器的本地等同物。

决策点：决策点是自动化轨道上的点，可以在那里针对不同载体作出不同的导航或轨迹决策。常见示例包括轨道中的分叉。一个载体可以在不转弯的情况下前进，而另一个可以减速并转弯。决策点可以包括在仪器处的停止点，在那里某些载体可以停止，而其他的可以前进。在一些实施例中，在转弯前的减速区可以充当决策点，允许将转弯载体减速以限制横向力，而其他载体可以在没有转弯的情况下或者在针对那个载体的运动轮廓不要求减速的情况下前进。取决于实施例，在决策点处作出的决策可以由载体机载的处理器、轨道部分本地的处理器、中央处理器或其任何组合来作出。

独立载体：在一些实施例中，载体可以表征为独立控制的载体。独立控制的载体是具有独立控制的轨迹的载体。在一些实施例中，独立载体可以在相同轨道上同时操作，其中载体承载由尺寸、重量、形状因子和/或内容所不同的有效载荷的一个或多个组合。每个独立控制的载体的轨迹可以受到运动轮廓的限制，该运动轮廓包括在自动化系统中移动时针对载体的最大颠簸、加速度、方向和/或速度。运动轮廓可以独立地限制或定义针对每个载体的轨迹。在一些实施例中，对于自动化系统的不同部分（例如，在直线轨道部分中对在转弯时围绕曲线以计及增加的横向力），对于不同的载体状态（例如，空载体可以具有与运送样品的载体或运送试剂或其他项目的载体不同的运动轮廓），和/或对于不同的载体，运动轮廓可以是不同的。在一些实施例中，载体可以包括机载推动部件，其允许各个载体响应于预期针对每个单独载体的运动轮廓或轨迹或目的地指令而独立地操作。

智能载体/半自主载体：在一些实施例中，载体可以被表征为智能载体。智能载体是具有机载电路的载体，其参与运动、路由或轨迹决策。智能载体可以包括执行软件指令以响应于指令沿着自动化表面前进的数字处理器或响应于运动输入的机载模拟电路（例如，线路跟随器电路）。指令可以包括表征运动轮廓、交通或轨迹规则的指令。一些智能载体还可以包括机载传感器以帮助机载处理器路由载体或响应于载体的环境作出决策。一些智能载体可以包括诸如电机或磁体之类的机载部件，其允许载体响应于机载处理器的控制而移动。

体外诊断（ivd）：体外诊断（ivd）是可以检测疾病、状况、感染、代谢指标或量化身体材料/流体的各种成分的测试。在患者的身体外部，在实验室、医院、医师办公室或其他健康专业设置中执行这些测试。ivd测试一般地利用所意图的医疗设备来根据在试管或其他样品器皿中的、或更一般地在活有机体外部的受控环境中的化验来执行诊断。ivd包括基于对患者流体样品执行的化验来测试和诊断疾病或量化身体材料/流体的各种成分。ivd包括可以通过分析从患者的体液或脓肿中取得的体液样品而执行的与患者诊断和治疗相关的各种类型的分析测试和化验。通常用包含患者样品的管或小瓶已被加载到其中的分析仪来进行这些化验。ivd可以指代本文描述的ivd功能的任何子集。

界标：在载体包括机载传感器的实施例中，轨道表面或者从轨道表面可见/可感知的位置中的光学或其他标记可以充当界标。界标可以将地理信息传送给载体，诸如当前位置、即将到来的停止位置、决策点、转弯、加速/减速点等。

实验室自动化系统：实验室自动化系统包括可以自动地（例如，在操作者或软件的请求下）使样品器皿或其他项目在实验室环境内往返移动的任何系统。关于分析仪，自动化系统可以将器皿或其他项目自动地移动到分析仪中的站、从分析仪中的站移动、在分析仪中的站之中或之间移动。这些站可以包括但不限于模块化测试站（例如，可以专门在某些类型的化验或者可以以其他方式向较大的分析仪提供测试服务的单元）、样品处理站、储存站或工作单元。

模块：模块执行模块化分析系统内的具体的（多个）任务或（多个）功能。模块的示例可以包括：预分析模块，其准备用于分析测试的样品（例如，开盖器模块，其移除样品试管顶部上的盖）；分析仪模块，其提取样品的一部分并执行测试或化验；分析后模块，其在分析测试之后准备用于储存的样品（例如，再封盖器模块，其重新密封样品试管）；或样品处理模块。样品处理模块的功能可以包括出于存货管理的目的而管理样品容器/器皿、对它们分类、将它们移动到自动化轨道（其可以包括整体传送系统）上或者使它们移动离开所述自动化轨道、将样品容器/器皿移动到分开的实验室自动化轨道上或者使其移动离开所述分开的实验室自动化轨道，以及将样品容器/器皿移动到托盘、支架、载体、圆盘和/或储存位置中或者将其移出所述托盘、支架、载体、圆盘和/或储存位置。

有效载荷：虽然关于承载患者样品描述了示例性载体，但是在一些实施例中，载体可以被用来跨自动化系统运送任何其他合理的有效载荷。这可以包括流体、流体器皿、试剂、废物、一次性项目、零件或任何其他合适的有效载荷。

处理器：处理器可以指代一个或多个处理器和/或相关的软件和处理电路。这可以包括单个或多核处理器、单个或多个处理器、嵌入式系统或分布式处理架构，视情况来用于实现每个实施例中所记载的处理功能。

拉出件（pullouts）、边车（sidecars）、分支路径：这些术语可以被用来指代离开轨道系统的主要部分的轨道部分。拉出件或边车可以包括弦、平行轨道或用于将一些载体与主要交通模式分离的其他合适装置。拉出件或边车可以被配置成促进物理队列或允许某些载体停止或减速而不中断主轨道部分上的交通。

样品：样品是指取自患者（人或动物）的流体或其他样品，并且可以包括血液、尿液、血细胞比容、羊水或适合于执行化验或测试的任何其他流体。样品有时可能是指用于帮助分析仪处理其他患者样品的校准流体或其他流体。

stat（短周转时间）样品：样品可以具有由实验室信息系统（lis）或操作者分配的不同优先级，以将stat优先级分配给应该优先于分析仪中的非stat样品的样品。当高明地使用时，这可以允许某些样品比其他样品更快地移动通过测试过程，从而允许医师或其他从业者快速接收测试结果。

站：站包括执行模块内的具体任务的模块的一部分。例如，与分析仪模块相关联的移液站可以被用来在集成的传送系统或实验室自动化系统上将样品流体从载体承载的样品容器/器皿中移出。每个模块可以包括向模块添加功能性的一个或多个站。

站/模块：站包括在分析仪内执行具体任务的分析仪的一部分。例如，封盖器/开盖器站可以从样品器皿中移除并更换盖；测试站可以提取样品的一部分并执行测试或化验；样品处理站可以管理样品器皿，将它们移入或移出自动化轨道，以及将样品器皿移入或移出储存位置或托盘。站可以是模块化的，允许将站添加到较大的分析仪。每个模块可以包括向分析仪添加功能性的一个或多个站，其可以包括一个或多个模块。在一些实施例中，模块可以包括可以链接多个模块和/或站的自动化系统的各部分或者与其分离。站可以包括用于执行具体任务的一个或多个仪器（例如，移液管是可以在用来与自动化轨道上的样品交互的免疫测定站处使用的仪器）。除非另外说明，否则模块和站的概念可以互换指代。

管/样品器皿/流体容器：可以将样品承载在诸如试管或其他合适的器皿之类的器皿中，以允许载体运送样品而不污染载体表面。

现有技术中的上述问题已促使发现了用于在自动临床分析仪（分析仪）内的站/测试模块之间可靠地和/或自动地运送样品的改进的装置和方法。具体地，通过为样品提供半自主载体，载体可以比先前方法显著更快地运送样品，允许可靠的测试调度、减少自动化系统中的交通、以及减少分析仪内的测试的等待时间和可靠的吞吐量。一些实施例利用样品载体的半自治来在小于单个操作循环内在站之间提供运输，有效地移除或大大地降低了作为性能瓶颈的样品放置的自动化，并允许更灵活的样品调度选项。

本发明的实施例包括提供更高效的实验室自动化系统的系统和方法，以在较少的等待时间和更多的个体控制的情况下允许样品在各种分析仪测试站之间和之中往返移动。本发明的实施例可以减少或消除穿越自动化系统的样品所经历的队列。通常，样品需要在自动临床分析仪（分析仪）中经历在单个测试站中可能不可用的许多不同类型的测试。分析仪内的测试站可以适于专门测试。例如，免疫测定可以由免疫测定站执行，所述免疫测定站包括某些孵育能力并使用免疫测定所特有的具体试剂。化学分析可以由临床分析仪执行，并且电解质化学分析可以由离子选择性电极（ise）临床分析仪来进行。通过使用此模块化方法，分析仪不仅可以适于样品上进行的测试的类型，还可以适应满足实验室需要所必需的测试频率和容量。如果需要附加的免疫测定能力，实验室可以选择添加另外的免疫测定站并增加其系统中用于免疫测定测试的整体吞吐量。

另一个实施例还可以包括温度控制递送系统。例如，如本文所讨论的，载体或智能载体可以能够大大减少反应器皿的行进时间。然而，反应器皿导航预定路线（例如，行进到如图1中所示的一个或多个测试站）的时间范围可能仍然要求大量时间。如果此时间范围长于反应器皿中的物质的健康或建议的保质期，则可能损害该文本。因为这个，许多当前的解决方案看到将温度受控环境定位在可能测试温度敏感材料的区域附近。然而，这增加了整个过程的整体成本和占地面积。因此，如果可以在温控或隔离环境中运送反应器皿，则可以大大降低临床测试的间接成本。

图1中示出了用于在现有技术配置中典型的分析仪内运送样品中使用的示例性轨道几何形状。此轨道可以包括现有技术的摩擦轨道，这可能在设计轨道系统中引入问题。然而，本发明的某些实施例在不必采用摩擦轨道来进行运动的情况下也可以使用类似的几何形状。轨道100可以是大致椭圆形的轨道，其在诸如样品制备或分析/测试站110、120和130之类的各种站之间传送在圆盘或托盘中的样品。轨道100可以是单向轨道，或者在某些实例中是线性双向轨道。在此示例性设置中，每个分析仪110、120、130由相应的边车112、122、132服务。在轨道100和每个边车之间的接合处，可以放置允许转移样品到边车或者从轨道100到边车的门或开关。轨道100的椭圆形性质可以被用来在样品等待访问每个分析仪时周转样品。例如，分析仪110可能在边车112中具有完整队列，使得不能将轨道100上的新样品转移到拉出件112，直到分析仪110对边车112中的未决样品完成处理并将其插回到轨道100的主交通流中为止。

在一些现有技术系统中，每个边车可以通过诸如样品探针臂114、124和134之类的处理机构来服务。这些机器人处理臂可以经由探针针头从边车中的样品中吸入样品材料，或者可以从边车中拾取样品管并将其运送到对应的测试站中。在此示例性系统中，可用的测试站包括免疫测定站110、低容量化学站120、和可扩展稀释/ise电解质和高容量的一个（或多个）化学站130。此方法的一些优点是轨道100可以是单独的实验室自动化系统的一部分，可以将其添加到以其它方式自给的站上，并且可以独立地升级、购买或服务轨道100和站110、120和130。诸如高容量化学站130之类的一些站可以包括它们自己的独立于轨道100操作的摩擦轨道136。摩擦轨道136可以包括双向摩擦轨道，其允许样品在高容量化学站的子模块之间移动。此类型的系统的缺点是单独的摩擦轨道独立地操作并且整体自动化的控制变得更加复杂。此外，摩擦轨道136和100之间的转变可能是缓慢且麻烦的，特别是在两个摩擦轨道之间不存在直接路线的情况下。在一些系统中，在轨道之间移动可能要求经由机器人臂提升和放置样品。

图2a示出了实施例可以使用的轨道系统的一个实施例。轨道150是矩形/椭圆形/圆形轨道，样品载体沿顺时针（或逆时针）方向在其上移动。轨道150可以是单向的或双向的。载体可以在ivd环境内运送诸如体液样品、试剂或废物之类任何合适的有效载荷。可以将诸如患者样品之类的流体放置在可以通过载体运送的诸如试管、小瓶、比色皿等等之类的容器或器皿中。载体以及扩展而言的诸如样品之类的有效载荷可以在主轨道150上移动或者经由诸如164或166的决策点被转移。这些决策点可以是机械门或适于允许样品从主轨道150转移到诸如本文所述的160、160a、160b、160c之类的边车的其他机构。作为示例，如果样品载体正在穿越主路径150并到达决策点166，则可以使它在主轨道上继续到段162，或者可以使其转移到边车160。自始至终描述了通过其可以在决策点166处作出转移样品载体的决策的所述系统和方法。

图2b示出了可以适用于本发明的某些实施例的替代轨道布局。轨道170也是大致圆形的轨道，其中样品载体顺时针（或逆时针）移动。在此示例中，不是在轨道外部具有边车，而是拉出件180、180a和180b是轨道内的弦。类似地，当样品载体到达决策点时，可以将它们从主路径转移到诸如路径180之类的侧路径。在决策点186处，可以使主轨道170上的样品在主轨道上继续或者将其转移到路径180上。一旦沿着处理路径180的分析仪站完成处理样品，样品就前进到决策点184，在那里可以将它放回到主路径170上。

图3示出了可以用于本发明的某些实施例的自动化系统轨道的模块化方法。在此示例中，可以将轨道集成到各个分析仪站中，使得轨道可以被用作各个实验室站的样品处理系统或内部运动的一部分。在现有技术中，在不同的分析仪/测试站内具有多种不同类型的运动系统是常见的。例如，一些站可以包括用于往返移动样品管的圆盘或托盘的摩擦轨道，并且可以包括包含可以将样品的各部分吸入和分配到其中的诸如比色皿和反应器皿之类的较小器皿的旋转木马。在一些实施例中，通过将轨道系统的各部分集成到分析仪站自身中，每个站可以包括其自己的排队逻辑，并且可以进行简化以消除不必要的内部运动系统。

关于图3，可以将轨道200分解成集成到分析仪模块中的模块化部件。在此示例性轨道中，模块205、205a和205b可以彼此组合并且可选地与其他模块化轨道部件202和204组合以形成类似于图2b中所示那个的轨道。例如，205a可以是执行与免疫测定110（图1）相同功能的模块，205可以是执行与低容量化学模块120（图1）相同功能的模块，并且205b可以是比如模块130（图1）那样执行ise电解质测试的模块。在此示例中，主外部轨道可以由轨道段202、204、206、206a、206b、208、208a和208b形成。在分析仪模块205、205a和205b内，内部路径210、210a和210b形成来自主轨道的拉出件。内部路径可以用于内部排队，并且可以在每个分析仪模块内独立地进行管理，以允许每个模块具有对要被处理的样品的更大控制。

将轨道200和子路径210、210a和210b分别集成到分析仪模块205、205a和205b中的一个优点是：每个分析仪模块内的内部处理机构可以特别适于更好地与轨道子路径相协调。在一些实施例中，模块205、205a和205b可以适于在小于整个分析仪的操作循环的时段内处理每个样品，在处理之后留下足够的时间使样品沿着轨道系统路由到另一模块，允许其他模块在下一个操作循环立即处理样品。如本文所使用的，操作循环是由调度算法使用来将处理时间调配给用于样品化验的模块的时间单位。这些可以是动态的或固定的，并且可以允许分析仪中的模块的同步操作，并且提供用于在分析仪中在多个模块之间对样品进行调度的可靠定时模型。可以将操作循环时间选择成是任何给定模块在其开始处理第一个样品时和其在预期稳态状况下准备好处理另一个样品时之间所需的时间。例如，如果分析仪可以每三秒处理一个测试，并且每个样品的预期平均测试为7，则操作循环时间可以是21秒。应当理解，即使当每个样品的测试的数目与预期量不同时，各个模块也可以实现诸如并行性或在循环内处理多个样品之类的效率技术，以将吞吐量最大化。此外，应该理解，在一些实施例中，各个模块具有不同的操作循环时间，并且这些模块可以基本上彼此异步地操作。虚拟队列或缓冲器可以被用来在模块之间的循环时间或需求不同的情况下帮助样品调度的管理。

在大约单个操作循环或更短操作循环的可靠时间范围中实现分析仪中的模块之间运输取得了现有技术的轨道系统所不可能的许多性能优点。如果可以由分析仪模块可靠地处理样品并在分析仪的单个循环内将其运送到下一个分析仪模块，则排队中的交通处理变得更加简单，吞吐量变得更加一致，并且可以控制和减少等待时间。基本上，在这样的分析仪中，样品可以由轨道系统可靠地处理并且均匀地处理，使得样品不会闲坐在轨道系统上在队列中等待。此外，可以可靠地缩短受系统内的模块数目限制的系统内的队列，诸如给定分析仪模块内的队列。

在本发明的一些实施例中，轨道系统的可靠和快速性质使得队列能够是虚拟的而不是物理的。虚拟队列可以用软件处理，而不受物理限制。传统上，队列已是物理的。最简单的物理队列实际上是在样品处理操作的任何给定部分处的交通堵塞。瓶颈创建先进先出（fifo）队列，其中样品载体有效地在行中停止，提供缓冲器，以便分析仪或决策点在其准备就绪时可以请求队列中的下一个样品。由于瓶颈，不仅生产和由此的效率降低，而且时间延迟也可能对反应器皿中的物质是有害的（例如，它们正经历有害的温度升高）。

大多数自动化轨道维持fifo处理队列以缓冲等待由附接的模块（分析仪或前/后分析设备）处理的样品。即使模块或操作者请求可以创建需求突发，这些缓冲器仍然允许轨道以恒定速率处理样品管。fifo队列还可以通过允许各个模块为将来的样品执行预处理任务（例如，在处理当前样品时准备比色皿或抽吸试剂）来显著增加各个模块的吞吐量。虽然fifo队列的严格可预测性实现了某些处理任务的并行化，但是它也会阻止模块使用可通过重新排序对样品的测试来增加吞吐量从而优化资源的机会调度。例如，大多数免疫测定分析仪的内部资源冲突可能是如此复杂的，以至于分析仪需要对来自多个样品的测试进行交错以便达到最大效率。fifo队列会将这些分析仪的吞吐量降低多达20％。fifo队列的另一个挑战是它们没能力处理优先级样品（例如，stat样品）。如果需要立即处理stat样品，则必须将整个fifo队列刷新回到主轨道上，延迟轨道上的所有其他样品并强制原始模块慢慢地重建其队列。这不仅对工作流程有害，而且可能再次导致对试剂器皿的内容物的损坏（例如，由于温度升高）。

另一种类型的队列是随机访问（ra）队列。旋转木马是分析仪模块中找到的物理ra队列的示例。通过将样品的一部分等分到旋转木马环中的一个或多个器皿中，分析仪模块可以在分析仪内的任何时间处选择多个样品中的任一个进行处理。然而，旋转木马具有许多缺点，包括增加的复杂性、尺寸和成本。旋转木马也会增加稳态处理时间，因为必须将样品传入和传出随机访问队列。处理延迟取决于实现，诸如旋转木马中的位置的数目。另一方面，通过具有对样品的随机访问，模块内的本地调度机构可以并行处理样品，从而以其期望的任何顺序来执行子步骤。

在一些实施例中，可以从模块中消除旋转木马或其他ra队列，并且来自自动化系统的子路径（例如，210）可以被用作ra或fifo队列的一部分。也就是说，如果用于任何两点之间的样品的行进时间可以被限制到与旋转木马的时间类似的已知时间（诸如可预测地小于操作循环的一部分），则轨道200可以是针对给定模块的队列的一部分。例如，模块205可以利用在子路径210上的载体中的样品，而不是使用旋转木马。可以在被测试样品到达之前进行预处理步骤，诸如试剂制备。一旦被测试样品到达，就可以将样品的一个或多个部分吸入到比色杯或其他反应器皿中以进行化验。在一些实施例中，可以将这些反应器皿包含在轨道外的模块205内，而在其他实施例中，可以将这些反应器皿放置在子路径210上的载体中以允许容易的运动。如果要求被测试样品处于模块处达长于操作循环，或者如果在操作循环期间模块将处理多个样品，则子路径210可以充当针对该模块的队列。

此外，可以将当前可位于其他模块处的尚未被测试的样品针对下一个操作循环来调度。这些下一循环的样品可以被认为驻留在针对模块205的虚拟队列中。模块可以针对轨道200上的任何样品对样品进行调度以在给定操作循环期间到达。中央控制器或与模块自身相关联的控制器可以解析针对给定循环在样品上的任何冲突。通过给予模块样品的到达时间的先验知识，每个模块可以准备资源并交错测试或测试的各部分以更高效地调配内部资源。以这种方式，模块可以不是通过使用大的物理缓冲器而是以及时的方式对样品进行操作。结果是针对给定模块的虚拟队列可以比服务那个模块的子路径的物理容量更大得多，并且可以使用现有的调度算法。有效地，每个模块可以处理轨道200——如同它将处理现有技术模块中的样品旋转木马那样。

应当领会到，通过采用虚拟队列，在一些实施例中，多个模块可以具有多个队列并且可以共享单个队列或队列内的样品。例如，如果装备两个模块来执行某个化验，则可以将需要那个化验的样品分配给用于那个化验的虚拟队列，在能够处理该化验的两个模块之间共享该虚拟队列。这允许模块之间进行负载平衡并且可以促进并行性。在将反应器皿放置在轨道200上的载体中的实施例中，可以在（例如，制备试剂和/或混合样品的）一个模块处开始化验，并且可以在另一个模块（例如，在另一个模块处观察到反应）处完成化验。在一些实施例中，可以将多个模块有效地视为用于处理样品的多核处理器。在这些实施例中，应协调用于多个模块的调度算法以避免样品在给定操作循环期间的冲突。

通过采用虚拟队列，模块可以在样品位于其他模块的虚拟队列中的时候对样品进行操作。这允许样品的低等待时间，因为放置到轨道200上的每个样品可以在模块可以完成测试时就被快速处理，而不必等待通过物理队列。这可以在任何给定时间大大减少轨道200上的样品载体的数目，从而允许可靠的吞吐量。通过允许模块共享队列或样品，还可以使用负载平衡来将系统的吞吐量最大化。在另一实施例中，虚拟队列可允许总时间估计（例如，基于剩余测试的估计的数目和持续时间）。因此，温度控制系统（例如，有源温度控制系统）可以能够基于已知因素（例如，剩余测试的时间和持续时间）来打开、关闭或调整冷却量。

使用虚拟队列的另一个优点是可以动态地为stat样品分配优先级。例如，可以用软件将stat样品移动到针对下一个操作循环的任何队列的头部，而不是不得不使用物理旁路来将stat样品蛙跳到大部分静态物理队列的头部。例如，如果模块期望在下一个操作循环期间被轨道200递送三个样品以用于化验，则负责将样品分配给该模块的调度器可以简单地用stat样品来替换所述样品中的一个或多个，并且使轨道200递送stat样品以在下一个操作循环期间进行处理。

如果可以使诸如214和216的决策点精简，使得在每个决策点处不存在对队列的需要，则仅有的物理队列可以在子路径210、210a和210b内。如上所述，这些可以被视为ra队列或fifo队列。如果将stat样品放置到轨道200上，则不需要刷新子路径210、210a和210b内的ra队列，因为可以立即处理stat样品。任何fifo队列都可以被单独刷新。例如，如果在部分222处将stat样品放置到轨道200上，则样品可以经由外部轨道和决策点216而被路由到适当的分析仪205b。如果存在路径210b中的队列中等待的其他样品（以及扩展而言运送那些样品的样品载体），则可能仅需要刷新队列中的那些样品以允许stat样品取得优先级。如果假设外部轨道200花费少于操作循环来穿越，那么从210b中的队列中刷新的任何样品可以简单地绕轨道周转并立即放回到紧接在stat样品后面的路径210b中的队列中，从而消除了由stat样品引起的任何停机时间。

输入路径220和222可以被用来将样品输入到轨道200。例如，可以在输入220处将常规优先级样品放置到轨道200上，并且可以将stat优先级样品放置在输入222上。可以使用这些输入作为完成时样品的输出，或可以使用其他端口（未示出）作为针对所使用样品的输出路径。可以将输入220实现为输入缓冲器，充当用于寻求对轨道200的访问的输入样品的fifo队列。一旦样品在输入220处到达队列的头部，就可以将它移动到轨道上（通过放置在载体中，或通过当将它放置在输入220中时放置在载体中）。stat样品可以在被放置在输入222处之后立即进入轨道200，或者如果轨道200过度拥挤，则stat样品可以在下一个可用的不拥挤的操作循环处进入轨道。一些实施例在操作循环期间监视轨道上的载体的数目，并将总数限制到可管理的量，将剩余者留在输入队列中。通过限制在输入处的样品，轨道200可以没有交通，允许它总是以可能的最高效的方式进行操作。在这些实施例中，样品在两个模块之间的运输时间可以是有界值（例如，小于操作循环的某个部分），从而允许了简化的调度。

在一些实施例中，可以将轨道系统200设计成是双向的。这意味着样品载体可以在任一方向上穿越外部路径和/或任何子路径。在一些实施例中，经由另外的决策点215和217访问的附加子路径（例如211b）可以协助提供双向访问。双向路径可以具有固有的优点。例如，如果始终在相同方向上处理普通优先级样品，则可以沿着子路径在相反方向上处理stat样品。这意味着stat样品基本上可以进入子路径的出口并立即被放置在队列的头部处，而不要求刷新队列。例如，如果在段204处将stat样品放置在轨道200上，则它可以经由决策点214进入路径210b并且前进到路径210b中以立即被放置在任何队列的头部处。同时，在所有这些示例中，因为假定队列通常被限制到子路径，所以如果stat样品不需要对那些模块的立即访问，则不存在对刷新其他模块中的队列的需要。需要在后续循环上对stat样品服务的任何另外的模块可以在那个点处刷新它们的队列，提供对stat样品的及时访问而不会另外中断每个分析仪模块的操作。

模块化设计还允许某些其他优点。如果分析仪模块内的自动化系统适于利用模块中包含的轨道系统，则可以添加使用公共轨道的新特征。例如，模块可以具有其自己的内部试剂旋转木马，其包括执行为样品所规定的化验所必要的所有试剂。当储备在分析仪模块中的试剂快用完时，在一些实施例中操作者可以通过简单地将附加的试剂加载到轨道200上的载体上来补充试剂。当轨道200上的试剂到达适当的模块时，模块可以利用诸如将试剂离开轨道取得并将试剂放置在用于模块的试剂储存中的臂或进料系统之类的机械系统。

在一些实施例中，图3、图2a和图2b中所示的各个轨道部分可以彼此独立地操作，或者可以是无源的。独立的载体移动提供相比于基于摩擦的轨道系统的优点，基于摩擦的轨道系统诸如是必须移动整个摩擦轨道以实现样品载体的移动的非局部化传送带。这意味着那个轨道上的其他样品也必须以相同的速率移动。这也意味着如果某些部分以不同的速度操作，则可能发生承载样品的无源载体之间的碰撞。

图4a描绘了供本发明使用的示例性载体250。载体250可以在不同实施例中保持不同的有效载荷。一个有效载荷可以是包含诸如血液或尿液之类的流体样品256的样品管255。其他有效载荷可以包括管架或试剂盒或任何其他合适的盒。样品载体250包括主体260，其可以容纳本文所述的内部电子部件。主体260支撑可以接受有效载荷的托架262。在一些实施例中，这是被设计成接受诸如样品管之类的流体容器255并用摩擦配合来保持它的浅孔。在一些实施例中，可以使用弹性孔或夹具来进行摩擦配合，该弹性孔或夹具可以用弹簧固定或加强以创建保持力。在一些实施例中，可以将样品架和试剂盒设计成还附接到托架262，允许支架262充当针对多种有效载荷类型的通用基座。

主体260可以包括或耦合到引导部分266，这允许载体250跟随决策点之间的轨道。引导部分266可以包括例如隙，以接受轨道中的一个或多个轨，提供横向和/或垂直支撑。在一些实施例中，引导部分允许载体250由轨道中的壁来引导，诸如槽形轨道的壁。引导部分266还可以包括诸如摩擦轮之类的驱动机构，其允许载体260中的电机在轨道上向前或向后驱动载体或圆盘250。引导部分266可以包括适用于供贯穿全文所述的实施例使用的其他驱动部件，诸如磁铁或感应线圈。

可以将可重写显示器268提供在载体250的顶部上。此显示器可以包括lcd定向面板，并且可以由载体250实时地更新以显示关于样品256的状态信息。通过在载体250的顶部上提供电子可重写显示器，操作者可以一目了然地查看状态信息。这可以允许操作者在群组中存在多个载体250时快速确定他/她正在寻找哪个样品。通过将可重写显示器放置在载体250的顶部上，即使当多个载体250在抽屉或支架中时，操作者也可以确定状态信息。

在另一实施例中，载体250可以具有温度控制系统（例如，有源或无源温度控制）240。例如，温度控制系统可以是无源温度控制，其中载体（例如，圆盘）将具有例如在240的形状中的有效载荷载体，其具有绝缘材料。绝缘材料可以成脊状，以提供另外的安全性或是可延展的，以便接受不同尺寸的反应器皿。绝缘材料可以是任何已知的具有低导热率的惰性材料，诸如：二氧化硅气凝胶、聚氨酯、聚苯乙烯等。绝缘材料可以采用盒子240的形式，或者是取决于轨道和有效载荷要求的任何定制形状。因此，实施例可以利用绝缘容器来将流向器皿的热量最小化，并在器皿离开冷藏环境时将其保持在其原始温度或接近其原始温度。这允许轻便、节省成本且易于维护的解决方案。此外，因为它本质上是无源的，所以不存在过冷或使有效载荷冻结的风险。

然而，无源温度控制仍可以取决于环境特性。例如，如果局部环境（例如，测试实验室）是温暖的，则绝缘材料可能不能维持有效载荷所要求的温度。因此，另一个实施例可以利用有源温度控制。在有源温度控制的情况下，载体或智能载体可以具有能够操纵其温度的设备。

例如，如图4b中所示，载体255可以具有附接到其一侧或多侧的微型热电设备（ted）252。通常用于冷却高性能计算机的热电冷却使用珀耳帖效应来在两个不同类型的材料的接合之间创建热通量。如图4b中所示，ted面板252可以由电池组261供电。可以如所示那样将电池组安装到圆盘260的基座上，或者任何其他合适的表面（例如，载体255，本文所讨论的无源温度控制设备（图4a240）。

珀耳帖冷却器、加热器或热电热泵是固态有源热泵，其从设备的一侧向另一侧传递热量，其中取决于电流的方向来消耗电能。此类仪器也被称为珀耳帖设备、珀耳帖热泵、固态冰箱或热电冷却器（tec）。在另外的实施例中，tec设备可以与本文所讨论的无源温度控制（例如，240）组合以帮助将有效载荷保持在期望温度。

另外，另外的实施例可以利用微型电热冷却设备（ecc），如所示。电热设备包括在施加的电场下具有可逆温度变化的材料。然而，不应将其与上面讨论的热电效应（具体地，珀耳帖效应）混淆，其中当通过具有两个不同导体的电接合驱动电流时发生温差。该效应来自升高或降低系统的熵的电压，类似于磁热效应。类似于tec设备，ecc设备可以与本文讨论的无源温度控制（例如，240）组合以帮助将有效载荷保持在期望温度。

在其他实施例中，可以实现更传统的冷却系统。如图4c中所示，可以实现压缩机262系统。如本领域技术人员应理解的，当气体被压缩时，其温度升高。相反，当它被膨胀时，其温度降低。因此，压缩机（例如，蒸汽压缩机）262可以被用来冷却载体255中的有效载荷。如图4c中所示，压缩机可以利用线圈系统263来围绕载体255。泵送通过线圈263的材料可以是能够冷却的任何材料（例如乙二醇等）。如与以前的系统一样，需要某种形式的电源。如图4c中所示，电池组261可以被用来向压缩机262提供功率以确保冷液体恒定地流到线圈系统263。

图4d示出了由载体250使用的示例性轨道配置270。在此示例中，载体250a运送样品管，而载体250b沿着主轨道272和/或子路径274和274a运送管架。操作者可以使用路径276来将样品放置到载体中或从这些载体中移除样品。

图4e示出了示例性轨道配置270的另外的视图。在此示例中，子路径274服务免疫测定站，而子路径274a服务临床化学站。输入/输出通道276可以由样品处理器站280服务，该样品处理器站280使用子路径277和278来缓冲样品以用于插入或将样品从主轨道272移除。

在一些实施例中，样品处理器280还可以向/从载体250a和250b加载和卸载样品或其他有效载荷。这允许将载体的数目减少到支持轨道系统270中的站当前正在使用的有效载荷所需的量，而不是使绝大多数载体在分析仪的峰值需求期间在轨道277和278上闲坐。替代地，操作者可以在输入/输出通道276处放置/移除样品托盘（没有本文公开的载体）。这可以降低系统的总成本，并且所需的载体的数目可以由分析仪的吞吐量来确定，而不是基于预计分析仪的峰值需求超过吞吐量。

虽然现有技术的实验室自动化系统为了降低成本和复杂性而利用无源圆盘或托盘（例如，圆盘是简单的塑料或橡胶砖，其缺乏有源或自主系统、功率、机载处理或控制），但是本发明的发明人已经意识到，将智能和自主性集成到各个载体（其在一些实施例中可以包括智能圆盘或托盘）所必要的增加的复杂性和成本提供了在传统实验室自动化系统中忽视的意外且重要的益处。因此，本发明的实施例可以利用智能独立载体来实现相比于基于摩擦的轨道上的无源圆盘的某些改进。例如，现有技术的轨道系统的一个缺点是：在每个决策点处，通过旋转圆盘并光学地读取条形码来由轨道作出引导圆盘的决策。旋转和光学读取是相对缓慢的过程。此外，此过程可能是冗余的，因为当操作者将样品管放置到圆盘中时，系统具有样品管的标识的知识。本发明的实施例可以包括具有识别样品管的内容的装置的载体（并且可选地将此信息传送给自动化系统），而不要求停止、旋转和光学地读取载体。

例如，载体可以包括用来自动读取有效载荷的条形码的机载光学读取器。如果载体具有机载处理能力，则可以将扫描结果存储在载体的存储器中。替代地，诸如在将样品放置到载体中时由操作者操作的手动条形码读取器之类的外部源可以经由rf信号或诸如使用临时电接触或光学通信的通信协议之类的其他已知手段来将有效载荷的条形码信息传送给载体。在一些实施例中，可以将载体与有效载荷的关联存储在载体外部，并且载体的身份可以由载体通过rf、光学或近场通信传递到系统，允许系统协助路由或跟踪载体和有效载荷。然后，不是读取有效载荷的唯一条形码，而是可以由载体或者通过识别载体来作出路由决策。

通过将处理能力和/或传感器能力移动到每个个体载体上，载体可以通过轨道系统主动且智能地参与它们自己的路由。例如，如果个体载体可以通过自主动力能力或通过与轨道通信而彼此独立地移动，则可以实现某些性能优势。

通过允许载体独立地移动，载体可以更快地绕轨道移动。载体的运动上的一个关键限制是：它不应该溢出开管样品。限制因素通常不是载体在直线上的速度，而是（在加速、减速或转弯时）由载体所经历的加速度和颠簸，这可能导致飞溅。对于现有技术的基于摩擦的轨道系统，因为整个轨道移动，所以通常限制轨道的速度以防止由圆盘经历的加速度和颠簸超过阈值量。然而，通过使用具有可以对个体载体进行响应的独立操作部分或具有独立动力能力的个体载体的轨道系统，可以定制任何给定载体的加速度以限制加速/减速和颠簸，同时允许平均速度比传统轨道的那个更大。通过不限制载体的最高速度，载体可以酌情地在每个轨道部分上继续加速，导致了绕轨道的明显更高的平均速度。这可以协助载体在小于分析仪的一个机器循环中穿越整个轨道系统。这些机器循环可以是例如20或40秒。

类似地，自治载体可以知道其自身的身份和其有效载荷的身份。这允许载体在各个决策点处积极参与或协助路由决策过程。例如，在到达决策点（例如，开关、交叉、接合、分叉等）时，载体可以经由rf或近场通信将其身份和/或其有效载荷的身份传送给轨道或任何切换机构（或载体已经基于有效载荷身份确定的其预期路线）。在此场景中，不需要在用于条形码扫描的决策点处停止载体。替代地，载体可以保持前进，可能在甚至没有减速的情况下，并且可以实时地对载体进行路由。此外，如果在载体物理地到达决策点之前载体知道它去往何处或者将其身份传送给轨道（使得轨道知道载体去往何处），则如果载体将转弯的话就可以使载体在决策点之前减速。另一方面，如果载体不需要在决策点处转弯，则载体可以以较高的速度继续，因为如果载体不在决策点或轨道的弯曲部分处转弯，则载体承载的样品将不会经受转弯力。

自主载体还可以包括机载处理和传感器能力。这可以允许载体确定它在轨道上的何处以及它需要去往何处，而不是由轨道来引导（尽管在一些实施例中，中央控制器将路由指令发送到载体以被执行）。例如，载体可以读取轨道中的位置编码或标记以确定载体的位置。可以在轨道表面上对绝对位置信息进行编码，以在载体穿越轨道时向载体提供参考点。这种位置编码可以采取多种形式。轨道可以用指示轨道的当前部分的光学标记（例如，比如虚拟高速公路符号）来进行编码，或者可以进一步包括那个轨道部分内的具体绝对位置的光学编码（例如，比如虚拟英里标记）。位置信息也可以用绝对位置标记之间的标记来进行编码。这些可以提供用以协助载体测算其当前轨迹的同步信息。光学编码方案可以呈现本领域技术人员已知的任何适当形式。编码方案所使用的这些标记可以包括二进制位置编码，比如在旋转编码器中找到的那个、光学界标，诸如在轨道中放置在某些位置处的led、条形码、qr码、数据矩阵、反射界标等。一般位置信息也可以经由rf/无线手段传递给载体。例如，轨道中的rfid标记可以向载体提供近场通信，以警告载体：它已进入轨道的给定部分。在一些实施例中，轨道周围或附近的局部发射器可以提供类似gps的定位信息，以使得载体能够确定其位置。替代地，轨道中的传感器（诸如霍尔效应传感器或相机）可以确定各个载体的位置并将此信息中继给载体。

类似地，载体可以具有指示相对运动的传感器，其提供可以进行累积以确定位置的数据。例如，载体可以具有可以被用来推断相对位置的陀螺仪、加速度计或光学传感器，当载体移动时所述光学传感器观察散斑图案以确定速度或加速度。

因为载体可以知道它在何处以及它相对于轨道的运动，所以假如它知道其目的地，载体可以基本上驱动它自己。在各种实施例中，可以以许多不同的方式来提供载体的路由。在一些实施例中，当用样品装载载体时，系统可以告知载体目的地分析仪站。在载体具有自主路由能力的实施例中，此信息可以与目的地站的标识一样简单。此信息也可以是详细信息，诸如标识载体将穿越的各个轨道部分和决策点的具体路径的路由列表。可以经由本文描述的诸如rf通信、近场/感应通信、电接触通信或光通信之类的任何通信方法将路由信息传送到载体。

在示例性实施例中，当操作者扫描样品管的条形码并将其放置在载体中时，系统确定载体的身份并将其与样品的身份相匹配。然后，系统定位针对该样品的记录，以确定样品必须在分析仪中经历哪些测试。然后，调度器将测试资源分配给样品，其包括：选择将由各个测试站完成哪些测试以及样品应该何时到达每个测试站以进行分析。然后，系统可以将此调度（或调度的一部分）传送给载体，以通知载体：它需要去往何处以及可选地它需要何时去往和/或它需要何时到达。

一旦将载体放置到轨道系统上，载体的路由能力和位置获取系统使得载体能够确定它在轨道上的何处以及它需要去往轨道上的何处。当载体穿越轨道时，载体到达各个决策点并且可以酌情地沿着主轨道或沿着子路径被引导。因为每个载体彼此独立地操作，所以载体可以非常快速地做这个，而不必在每个决策点处停止并且不等待队列中的其他载体。因为这些载体快速移动，所以轨道的主要部分上的存在较少的交通，这降低了在轨道上的决策点或拐角（例如，载体可能减速以避免样品上过多的力的部分）处的碰撞或交通堵塞的风险。

可以以许多方式向载体提供原动力。在一些实施例中，轨道积极地参与向每个载体提供个体化的原动力。在一些实施例中，原动力由轨道中的电磁线圈提供，该电磁线圈推动载体中的一个或多个磁体。用于提供此原动力的示例性系统是由magnemotion公司提供的轨道系统，其通常可以通过转让给magnemotion公司的美国专利号8,967,051中找到的线性同步电机（lsm）的描述来理解。利用此磁性运动系统的这些传统系统具有包括的缺乏本文描述的载体的集成智能的无源载体，并且所有路由和决策是由中央控制器完成的，其中没有对参与路由和识别过程的有源载体的需要。

在利用磁性运动的实施例中，电磁线圈和磁体作为lsm操作，以用精确控制速度、加速度和颠簸来在所选择的方向上推动每个个体载体。在轨道上的每个线圈（或局部线圈组）可以独立地进行操作的情况下，这允许对各个载体的高度局部化的力，使得各个载体可以以它们自己单独定制的加速度和速度来移动。可以激活在任何给定时刻对载体而言是局部的线圈，以提供对在线圈附近经过的个体载体的方向、速度、加速度和颠簸的精确控制。

在一些实施例中，轨道可以包括许多单独可铰接的辊子，其充当局部可定制的摩擦轨道。因为可以独立地管理轨道的各个微观部分，所以可以控制紧密围绕载体的辊子以提供个体化的速度、加速度和颠簸。在一些实施例中，可以使用向每个载体提供局部化个体原动力的其他有源轨道配置。

在一些实施例中，轨道可以在很大程度上是无源的，提供地板、壁、轨道或对载体的运动的任何其他适当限制以沿着单个维度引导载体。在这些实施例中，原动力由载体自身提供。在一些实施例中，每个个体载体具有一个或多个机载电机，其驱动轮以在轨道和载体之间提供基于自推动摩擦的原动力。与其中轨道是传送器的传统摩擦轨道不同，带有驱动轮的载体可以独立地穿越轨道并单独加速/减速。这允许每个载体在任何给定时刻控制其速度、加速度和颠簸，以控制施加在其有效载荷上的力以及沿着单独定制的路线穿越轨道。在一些实施例中，可以在轨道中提供永磁体，并且可以操作载体中的电磁体以向前推动载体，从而充当lsm，其中载体提供驱动磁力。还想到其他无源轨道配置，诸如允许载体经由水注等等自主地漂浮和移动的流体轨道、允许载体漂浮在由轨道提供的空气袋（例如，充当局部化的空气曲棍球桌）上的低摩擦轨道、或者允许各个载体在它们穿越轨道时体验个体化原动力的任何其他配置。

图5示出了用于示例性智能自主载体300的控制系统和传感器的顶级系统图。载体300由微控制器301控制，所述微控制器301包括足够的处理能力以处理操作载体所需的导航、维护、运动和传感器活动。因为载体是有源的并且包括机载电子器件，所以与现有技术的无源载体不同，所述载体包括机载电站。此站的细节在本发明的不同实施例中不同。在一些实施例中，电力系统303包括可以在载体操作时充电的电池，而在其他实施例中，电池是可更换的或者可以在载体不操作时手动充电。电力系统303可以包括必要的充电电子器件以维持电池。在其他实施例中，电力系统303包括电容器，该电容器可以通过感应或电接触机构充电以从轨道自身获得电势，这与地铁车辆或模型火车可能接收电力的方式大致相同。

微控制器301与系统存储器304通信。系统存储器304可以包括数据和指令存储器。存储器304中的指令存储器包括足够的程序、应用或指令以操作载体。这可以包括导航程序以及传感器处理应用。存储器304中的数据存储器可以包括关于当前位置、速度、加速度、有效载荷内容、导航计划、载体或有效载荷的身份、或其他状态信息的数据。通过在载体300中包括机载存储器，载体可以跟踪其当前状态并使用信息来智能地围绕轨道进行路由或将状态信息传送到轨道或其他载体。

微控制器301负责操作运动系统305、传感器312、313和314、通信系统315、状态显示器316和样品传感器317。这些外围设备可以由微控制器301经由总线310来操作。总线310可以是诸如can总线之类能够与多个外围设备通信的任何标准总线，或者可以包括到各个外围设备的各个信号路径。外围设备可以利用它们自己的电源或公共电力系统303。

运动系统305可以包括操作本文描述的运动系统中的任一个所必要的控制逻辑。例如，在使用驱动轮的实施例中，运动系统305可以包括电机控制器。在其他实施例中，运动系统305可以包括与向载体300提供原动力所必要的任何有源轨道系统通信必要的逻辑。在这些实施例中，运动系统305可以是由微控制器301执行并利用通信系统315来与轨道通信的软件部件。由运动系统305控制的诸如电机、致动器、电磁体等等之类的设备可以在其中这些设备在载体机上的实施例中由电力系统303供电。在诸如lsm通过激励轨道中的线圈来提供原动力的实施例之类的一些实施例中，外部电源也可以提供功率。在一些实施例中，运动系统305控制载体上或离开载体的设备以提供原动力。在一些实施例中，诸如通过请求轨道中的附近线圈被激励或请求局部辊子的移动，运动系统305与其他控制器（例如轨道中的控制器）一起工作以协调原动力。在这些实施例中，运动系统315可以与通信系统315一起工作以移动载体。

载体300可以包括一个或多个传感器。在一些实施例中，载体300包括碰撞检测系统312。碰撞检测系统312可以包括在载体的前部或后部的传感器，以用于确定其是否正在接近另一载体。示例性碰撞检测传感器可以包括ir测距、磁传感器、微波传感器或光学检测器。尽管许多现有技术的圆盘是圆形的，但是载体300可以是方向性的，具有前部和后部。通过具有方向性几何形状，载体300可以包括前碰撞检测器和后碰撞检测器。

在一些实施例中，碰撞检测信息可以包括经由通信系统315接收的信息。例如，在一些实施例中，针对轨道的中央控制器可以观察轨道上的载体的位置和速度并评估碰撞条件并向载体发送更新的引导，以防止碰撞。在一些实施例中，附近的载体可以以对等的方式传送它们的位置，这允许载体基于从其他载体接收的实时位置信息来单独评估碰撞的风险。将理解的是，在载体接收关于其他载体的轨迹信息或者在具有对附近载体的轨迹信息的访问的集中控制器的帮助下作出决策的实施例中，载体不需要是方向性的，并且可以包括不依赖于载体的给定取向的传感器或接收器。

载体300还可以包括位置解码器313。此传感器可以如本文所述地推断载体的位置。例如，位置解码器313可以包括相机或者识别轨道中的界标或观察轨道中的光学编码的其他光学装置。在一些实施例中，位置解码器313还可以包括惯性传感器、磁传感器或足以确定载体的当前位置、方向、速度、加速度和/或颠簸的其他传感器。

载体300可以可选地包括条形码读取器314。如果被装备条形码读取器314，则载体300可以在样品被装载到载体上时或在其后的任何时间观察其有效载荷的条形码。这防止了载体在各个决策点处停止以使系统读取样品管的条形码的需要。通过读取和存储样品管的身份，或将此信息传送到整个系统，载体可以更高效地穿越轨道系统——因为可以在到达决策点之前作出路由决策。替代地，在将样品放置到载体上时系统知道了样品的身份的情况下，系统可以包括外部条形码读取器，并且可以经由通信系统315将有效载荷的身份传送给用于储存的载体和存储器304。

通信系统315可以包括足以允许载体与整个自动化系统通信的任何机构。例如，这可以包括用于使用诸如802.15.4、任何适当版本的802.11或任何标准或专有无线协议之类的现成通信协议进行无线通信的xbee通信系统。通信系统315可以包括收发器和天线以及用于操作rf通信协议的逻辑。在一些实施例中，通信系统315还可以包括近场通信、光通信或电接触部件。遍及本申请来描述了经由通信系统向/从载体300传送的信息。

在一些实施例中，载体还可以包括状态显示模块316。状态显示模块316可以包括控制器和诸如lcd面板或电子墨水显示器之类的可重写电子显示器。在一些实施例中，控制器被视为存储器的可寻址部分，使得微控制器301可以容易地更新状态显示器316。

在一些实施例中，载体还包括样品传感器317。此传感器可以被用来指示载体的管托架（其也可以被称为管保持器）中流体容器的存在或缺失。在一些实施例中，这是瞬态机械开关，其由于管的存在而被压下并且在管不存在时不被压下。此信息可以被用来确定管的状态，这可以通过状态显示模块316来协助显示状态信息。

路由

在分析仪系统内对快速运输时间的期望可能使得路由困难。在现有技术的系统中，快速路由较不重要，因为通常在每个决策点处停止、单体化和扫描样品。在那些系统中，可以在停止样品时进行针对给定决策点的路由决策。快速路由决策通常是所期望的，并且可能要求在样品载体到达决策点之前确定切换决策。此外，因为与现有技术相比而言，载体以快的速率移动，所以可以通过实时处理来协助对样品载体的瞬时轨迹的控制，以便防止ivd样品溢出或损坏。在一些实施例中，在每个载体机上进行基本瞬时轨迹的观察和控制以促进实时控制，而整体路由决策由管理一组载体的中央控制器作出。因此，在本发明的一些实施例中，载体充当半自主机器人，其从中央控制器接收全局路由指令，但是基本上自主地作出局部运动决策。

例如，当载体接收样品（例如，患者流体样品或其他有效载荷）时，管理一个或多个载体的中央控制器确定针对那个载体的调度并指令载体在轨道上去往何处，例如体外诊断自动化系统。此指令可以是下一跳指令（例如，识别路线的下一段路程），诸如去往给定的决策点、向前移动到下一个决策点或者在给定的决策点处转弯。在一些实施例中，指令可以包括要穿越的轨道段和决策点以及是否在每个决策点处转弯的完整或部分列表。这些指令可以经由包括无线或接触电信令的任何常规手段从中央控制器传送到载体，如贯穿本公开所解释的。

在遵循指令的同时，每个载体可以对适当的速度、加速度和颠簸（如本文所使用的，加速度包括减速度）作出确定。这可以包括对载体是否必须减速以避免碰撞或进入曲线而不会引起过大的横向力或者在下一个决策点之前减速的实时决策。这些决策可以在任何机载传感器以及由载体接收的外部信息的协助下作出，所述外部信息诸如关于附近载体的位置和轨迹的信息。例如，加速度计和/或轨道编码信息可以被用来确定载体的当前速度、加速度和颠簸以及当前位置。此信息可以被每个载体用来确定其轨迹和/或可以被传送给其他载体。诸如rf测距仪的碰撞检测器可以确定是否存在潜在的碰撞条件以协助载体确定其是否需要减速和/或停止。此碰撞确定可以包括关于当前载体的轨迹信息以及关于当前载体通过观察或通过从轨道的中央调度器接收信息而接收到的周围载体的轨迹信息。

图6示出了自动化系统400中的示例性路由场景。载体430经由rf信令从中央管理处理器440接收路由指令。中央管理处理器440可以参与监视和引导载体，包括发布路由指令和调度载体的移动和分派。中央管理处理器440可以是与各个模块或站交互的中央控制器和/或本地控制器的一部分。中央或本地控制器也可以在中央管理处理器440的引导下起作用。中央管理处理器440可以包括一起操作、独立地和/或彼此通信的一个或多个处理器。中央管理处理器440可以是微处理器、在一个或多个处理器上操作的软件、或适合于计算轨道系统400内的多个载体的调度的其他传统计算机装置。

中央管理处理器440可以接收来自多个载体的位置信息以及来自轨道系统400中的传感器的任何传感器信息和/或由载体报告的信息。中央管理处理器440使用载体和轨道的状态信息以及由载体承载的样品或其他有效载荷的身份以及系统要对这些样品执行的所要求化验。

图6中示出的示例性轨道400包括经由决策点402连接到直线段b和拉出段g（例如，服务于测试站的段）的第一曲线段a，所述拉出段g服务于分析仪/测试站205a和移液管420。段b经由决策点404连接到直线段c和服务于分析仪/测试站205和移液管422的拉出段h。段c经由决策点406连接到服务于样品处理站205c的曲线段d和服务于分析仪/测试站205b和移液管424的拉出段i。段d经由决策点408连接到直线段e和拉出段i的另一端。即，在决策点406和408之间存在不同的路径——段d和i（其中段i是可以被用来递送样品以与移液管424交互的拉出件）。段e经由决策点410连接到直线段f和拉出段h的另一端。段f经由决策点412连接到曲线段a和拉出段g的另一端。在一些实施例中，轨道400包括输入和输出通道j和k，其可以被用来在决策点402和412处添加或移除载体。

在一些实施例中，决策点402-412是轨道中的无源分叉，载体430可以对其进行导航以选择适当的目的地段。在其他实施例中，决策点402-412是可由载体430或中央管理处理器440控制的有源分叉。在一些实施例中，决策点402-412是电磁控制的开关，其诸如经由rf或近场通信对载体430的请求进行响应。在一些实施例中，这些电磁控制的开关具有诸如直线之类的默认位置，一旦载体已被路由，开关将返回到该默认位置。通过使用针对决策点的默认位置，载体可能不需要在每个决策点处请求位置，除非它需要在那个决策点进行切换。

调度器中央管理处理器440为载体430分配第一路线，路线1，以将载体430及其有效载荷放置在移液管420的范围内。指令载体430沿着段j行进到决策点402并行进到段g上以停止在对移液管420可访问的位置处。在一些实施例中，载体430接收指令并确定其当前位置和轨迹以确定用来到达决策点402的方向和轨迹。载体430还可以考虑它将在决策点402处艰难向右转弯到段g上。在一些实施例中，决策点402包括在轨道中可以在载体430的控制下操作的切换机构。在这些实施例中，载体430在接近决策点402时与轨道通信以请求切换到段g上。在其他实施例中，载体430可以具有转向机构（诸如可移动导轮、定向磁铁、非对称制动器等），其允许载体430在决策点402处向右转弯到段g上，而没有集成到轨道中的外部门的协助。在这些实施例中，载体430在决策点402处接合转向机构以转弯到段g上。

载体430可以通过读取轨道中的编码（诸如光学编码或rfid标签）来确定其粗略位置——其当前轨道部分（诸如部分j）。在一些实施例中，载体430使用多个手段来确定其在轨道系统400内的位置。例如，rfid标签可以被用来一般性地确定载体430位于哪个轨道段上，同时光学编码或其他精确编码可以被用来确定那个轨道段内的位置。此编码还可以被用来通过观察编码中的变化（例如，来自位置信息的导数）来确定速度、加速度或颠簸。

载体430可以使用当前轨道部分的标识而通过由中央管理处理器440接收的显式指令或通过在存储器304中的机载数据库中查找适当的路线来确定到目的地部分的适当路线，如图5中的机载控制系统所示。在一些实施例中，载体430基于存储在存储器304中的载体430的存储器中的图来具有对如何从部分j到达部分g的理解。此图可以包括简单的查找表或轨道部分的树，其中每个节点由对应的决策点链接，或反之。例如，在识别载体当前在轨道部分j中时，机载数据库可以通知载体430前进到决策点402以向右切换到部分g上。

如图6中所示，载体430通过前进到部分g上并停止在移液管420附近的位置处来响应针对路线1的指令。一旦载体430停止，它就可以从控制移液管420的分析仪/测试站接收另外的指令。例如，分析仪205a可以控制移液管420并且可以指令部分g上的载体将它们自身定位在沿着部分g的精确点处。这允许分析仪/测试站将轨道部分视为随机访问队列。例如，一旦载体430在部分g上停止，另外的指令可以经由中央管理处理器440或直接从分析仪205a经由rf传输或诸如本地光学或感应/近场信号之类的其他装置而到载体430进行传送。这些指令可以包括当另一个载体与移液管420交互时暂停，并且在分析仪205a准备对载体430承载的样品执行一个或多个化验时随后前进到对移液管420可访问的位置。

一旦分析仪/测试站205a已经完成与载体430承载的样品的交互，就可以从中央管理处理器440向载体430发送另外的路由指令。例如，路线2可以包括前进到部分h以与移液管422交互的路由指令。在一些实施例中，包含在载体430的机载存储器304内的路由表具有关于轨道布局的足够信息，以允许载体将其自身路由到部分h。在其他实施例中，可以经由中央管理处理器440将路由步骤的列表发射到载体430。将领会到的是，其他实施例可以包括将路线的任何子集传送到载体430和/或以零散的方式发送路由指令，使得载体430总是知道下一个路由步骤，以及可选地知道后续路由步骤。

在此示例中，载体430从中央管理处理器440接收表示路线2的路线列表，指令其经由部分g前进到决策点412。在决策点412处，载体430将通过与门交互或通过如上所述的转弯来发起切换到部分a上。载体430可以考虑部分g和部分a上的弯曲轨道条件，以确保加速度和颠簸条件不超过针对其承载的样品的阈值要求。这可以防止在运输期间的溢出或不稳定性。然后，载体430接收的路线信息指令载体430在不转弯的情况下前进通过决策点402。在接近决策点402时在路线2中使用的轨迹可以与在路线1期间使用的轨迹不同（例如，更快），因为载体430知道它不需要到部分g上进行突然转向的右转弯。在一些实施例中，这允许载体430在路线2期间以比在路线1期间显著更大的速度来接近决策点402。通过在载体430没有转弯的情况下更快地穿越决策点402，载体430可以在比其中载体430必须为了在每个决策点处的可能切换而减慢的实施例更少的时间中完成路线2。这是相比于现有技术的改进，在其中不管载体是否转弯，通常都让载体暂停并单体化。

在经过决策点402之后，载体430前进到部分b上。在决策点404处，载体430前进到部分c。在决策点406处，载体430准备并转弯到部分i上，在那里它停止以与移液管424交互。与部分g一样，部分i可以充当针对移液管424的队列，并且可以由部分i服务的分析仪/测试站205b来在本地指令下控制载体430。

当移液管424完成与载体430的交互时，中央管理处理器440可以向载体430提供新的路由指令，指令载体430前进到输出路径k上。可以以与路线1和路线2相同的方式来处理路线3。在接收到针对路线3的指令时，载体430沿着部分i前进到决策点408，在那里它返回到主轨道部分e上并前进经过决策点410、轨道部分f和决策点412（在一些实施例中不需要减速），并且前进到部分k上，在那里载体430和/或样品可以由操作者从系统中移除。载体430然后可以在输入部分j处重新用于样品。在接收到针对路线4的指令时，载体430沿着部分d前进到样品处理站205c并且到达决策点408，在那里它返回到主轨道部分e上并且然后与路线3相同地前进。

在一些实施例中，图6的每个轨道部分可以被配置成包括一个或多个速度区。可以用软件将这表示为维持针对每个载体的运动轮廓的速度或加速度限制。例如，针对轨迹控制，可以将部分d表示为针对所有载体的慢速区，以计及当载体穿越部分d时由轨道施加的固有向心力。类似地，轨道部分可以包括轨道部分内的多个速度区，其可以包括运动轮廓规则。例如，载体可以响应于规则的软件强制实施而减速，该规则由于轨道部分d中即将到来的速度限制区而将部分c的后一部分识别为制动区。在一些实施例中，负责维护针对载体的运动轮廓规则的软件可以在预期的情况下考虑在无限制轨道部分中的即将到来的速度区和制动。此外，可以将不同的轨道区段部分表示为动态速度区。例如，可以将用于与移液管交互的停止点表示为应该在那个位置处停止的具有载体的零速度的速度区。这可以允许轨迹强制实施软件在受影响的载体接近该停止位置时自动减慢该受影响的载体。

图7示出了载体430在其遵循路由指令时的一般操作图。如在方法500中可以看到的，载体可以在中央调度器（例如中央管理控制器）的最小控制下或与中央调度器（例如中央管理控制器）进行交互来采取动作。在步骤501处，载体从例如中央调度器接收路由指令。在此示例中，路由指令包括载体确定其到轨道系统中的目的地点的整个路线的足够信息。这些指令可以包括所有路由点的列表，包括转向所处的决策点和穿越的部分。在一些实施例中，路由指令可以包括目的地点，并且载体可以使用机载路由信息来确定要采取的最佳路线。将领会到的是，当至少一个主轨道是单向的时，载体的路由计算相当简单，并且可以包括任何已知的方法，包括搜索节点和部分的树或者搜索可能的路线排列的查找表。

这些指令还可以包括针对每个部分的速度和加速度运动轮廓。在一些实施例中，针对轨道的每个部分的速度和加速度可以由载体基于其有效载荷并基于机载数据库中的信息来计算，所述信息诸如轨道长度、轨道曲率、决策点的位置、承载的样品或有效载荷的类型、以及在到达决策点时对载体是否将转弯或在相同方向上前进的考虑。在一些实施例中，在步骤501处接收的路由信息还包括用于指令载体何时开始运输和/或何时完成运输的定时信息。

在接收到路由指令并开始运输时，在步骤502处载体确定其当前位置和可选地确定开始其路线所需的方向。在一般意义上，载体只能在两个方向上移动，向前或向后移动，并且在一些实施例，在移动时发起转弯。因为简化的移动模型，即使载体诸如通过rfid信息获取当前轨道部分而对其当前位置仅有粗略的了解，载体也可以开始其运输。在一些实施例中，载体在轨道中使用更精确的编码以在前进之前确定其在轨道部分内的当前位置。

除了在步骤502处确定位置之外，载体还可以在步骤503处监视有效载荷的温度。实施例可以使用多种设备来测量有效载荷的温度。示例温度传感器的非限制性列表可以包括：热敏电阻、热电偶、电阻温度计、硅带隙温度传感器等。如果在503处确定有效载荷温度高于预定阈值，则可以在504处激活诸如本文所述的有源温度控制系统。有源温度控制系统可以是冷却和/或加热两者。尽管出于解释的目的，本文主要讨论了冷却功能。附加地或替代地，载体可以不具有除了有源温度控制设备之外的任何其他自动化（即，它不确定位置或确定轨迹）。

一旦确定了当前位置和必要方向，载体就可以在步骤505处开始运输。通过使用对轨道上的位置、当前轨道的几何形状、到下一个决策点的距离、样品/有效载荷的类型、和当前速度的了解，载体可以确定安全的加速轮廓以开始运输。例如，如果载体离开下一个决策点是大的距离并且当前是停止的，则载体可以以针对样品的最大加速度开始加速。在一些实施例中，载体的加速度斜坡上升（rampup）以避免使样品暴露于高度颠簸。

图8示出了可以被用来限制颠簸和加速度同时使运输时间最小化的示例性加速度运动轮廓。通过使用梯形加速度轮廓，加速度斜坡上升以避免不必要的颠簸，直到加速度达到小于阈值量的安全量，以避免损坏或溢出样品。通过确保加速度小于阈值量，载体可以具有一些可用加速度以减轻碰撞或处理其他意外站而不超过针对有效载荷的加速度阈值。通常，将在起点和停止点之间的中间达到最大速度。在一些实施例中，针对轨道的直线部分没有最高速度，但是轨道的弯曲部分由最高速度管控以防止过度的横向加速度。这些速度限制和加速度阈值可以是对智能载体已知的，并且可以在机载存储器中是可访问的。载体使用的确切运动轮廓可以取决于所承载的有效载荷而变化。例如，空载体或运送试剂或非样品有效载荷的载体可以利用比承载样品的运动轮廓具有更高限制的运动轮廓。

与由轨道的固定速度管控的传统摩擦轨道不同，本发明的一些实施例可以实现动态加速度轮廓并且允许载体以比现有技术更大得多的平均速度移动。在一些实施例中，通常希望将轨道系统内的任何点之间的最大运输时间限制到小于临床分析仪的操作循环的一部分。例如，如果轨道系统上的任何点之间的最大距离为25米且操作循环时间为20秒，则可能期望确保载体的包括所有转弯、加速度、减速度、起动和停止在内的平均速度足以在5秒或更少内穿越30米，或6米/秒（~2.1千米/小时）。因为在运输中的大部分时间花费在加速或减速上，所以将认识到的是，在直线跑道上的载体的最大速度可以显著高于此平均速度。

因为应当为样品限制颠簸和加速度，所以期望实时控制加速度。通过将对加速度的控制给予载体自身以便它可以使用加速度计或其他传感器来监视其当前轨迹来增进这个目标。载体可以基于轨道条件来动态地改变其轨迹，轨道条件诸如位置、交通以及为即将到来的转弯的减速的需要。以这种方式，载体可以负责监视和控制其自身的动态稳定条件。

返回参考图7，在步骤510处，载体根据在步骤505中确定的轨迹来确定继续加速或减速是否安全。步骤510可以包括碰撞检测或检查其他意外障碍物或全系统或载体特定的暂停命令。在一些实施例中，在步骤510处的决策基于包括rf测距仪的碰撞检测传感器，但是还可以包括在步骤506处从中央管理控制器或从其他载体接收的关于轨道的状态信息。此状态信息可以包括例如关于周围载体的位置和轨迹信息或诸如暂停指令或新路线指令之类的更新命令。

如果载体在步骤510处确定继续计划的轨迹是不安全的，则载体可以在步骤512处采取减轻或避免碰撞的步骤。例如，如果确定加速度轮廓将使载体置于危险地靠近另一个载体，则载体可以开始减速。在一些实施例中，减速以避免碰撞的决策基于当前轨迹和观察到的另一个载体的轨迹的推断。如果确定当前轨迹将引起载体进入离在其前面的载体的不安全的跟随距离内，则将发起减轻程序。在一些实施例中，每个载体被建模为具有碰撞区，进入该碰撞区它是不安全的。此碰撞区随载体移动。如果载体感测到它将侵入另一个载体的碰撞区（或另一个载体将侵入该载体的碰撞区），则载体可以通过减速来减轻碰撞（或在一些实施例中加速以避免后端碰撞）。

在载体减速/加速以减轻碰撞之后，载体前进回到步骤505以确定考虑新的碰撞避免条件的更新的轨迹。如果没有检测到不安全条件，则载体以在步骤514处实现其轨迹来前进（例如，在重复步骤505-510之前以轨迹的一部分前进以允许对条件的连续监视）。这可以包括加速或减速并观察轨道编码和加速度计信息以确定其当前状态和轨迹。在一些实施例中，载体将其包括位置、轨迹和/或计划的轨迹在内的当前状态传送到中央控制器和/或其他载体，以在步骤515处协助路由和避免碰撞。

当载体开始迭代地实现其计划的轨迹时，它在步骤520处观察针对即将到来的界标的轨迹，诸如其终端目的地或即将到来的决策点。可以经由轨道中的诸如警告或制动led的重要特征、通过从观察到的编码推断到界标的距离、或通过其某种组合来识别这些界标。如果没有即将到来的界标，则载体继续到步骤505并继续迭代地计算和实现计划的轨迹。

在此示例中，存在两种类型的重要界标。第一个界标是载体的目的地。载体可以基于轨道编码或诸如led的界标特征来确定它是否接近其目的地并且在步骤522处使用信息来开始停止或完成停止程序。例如，可以指令载体来停止在对移液器可访问的精确位置处。此精确位置可以包括协助载体以毫米准确度停止在精确位置处的轨道的壁或地板中的led。在一些实施例中，在步骤505处计算的轨迹被用来在其目的地的粗略位置中得到载体，同时在步骤522处的停止程序被用来诸如通过搜索附近的led界标并在适当的位置处停止来确定精确的停止位置。

另一个重要的界标是决策点。轨道中的编码或警告led可以将即将到来的决策点的位置传送给载体。例如，中央管理控制器可以将决策点之前一段距离的轨道上的制动位置处的led点亮，以警告载体减速以防止在决策点处的不必要的加速或碰撞。在其他实施例中，载体从轨道编码推断即将到来的决策点的相对位置，并且如果必要的话，在步骤524处使用此距离来更新其轨迹。在步骤524处，载体确定决策点的相对位置并且基于其路由信息确定载体将在决策点处是转弯还是前进。如果载体将转弯，则更新轨迹以开始减速可能是必要的，以便当载体在决策点处转弯时载体的速度足够慢以防止可能损害或溢出样品的不必要的横向力。

在许多实例中，载体将前进经过决策点而不转弯。在这些实例中，可能没有必要更新轨迹，并且载体可以以其当前速度继续或者甚至继续加速通过决策点。

如果载体确定它需要在即将到来的决策点处转弯，则载体可以在步骤526处减速并发起转弯。在一些实施例中，载体在没有帮助的情况下仅能够进行向前或向后移动。在这些实施例中，载体或中央管理控制器可以在步骤527处与在决策点处的切换机构通信，以确保轨道系统400中的任何机械或电磁设备被接合，从而在载体穿越决策点时在适当的方向上引导载体。轨道中的设备的示例可以包括：机械开关，其阻挡分叉处的一条路径并且协助载体在分叉处沿着另一条路径转弯（比如当轨道类似于槽来成形时可以安装到轨或门上的铁路开关）；沿一个方向或另一个方向拖拉载体的磁铁；或协助载体转弯的在路径中的改变信令，诸如载体遵循的led或轨道中的lcd或电子墨水面板，其包括如果载体被装备传统线路遵循能力则载体可以遵循该线路。与在各个载体在决策点处停止之后进行单个化、扫描和推动各个载体的现有技术配置不同，本发明的一些实施例可以在载体物理地到达决策点之前协商转弯。这可以允许载体以由转弯曲率所限制的速度来前进，而不是不得不停止或等待其他机构以便转弯。

在载体具有一些转向能力并且可以在没有下一个内部开关协助的情况下在决策点处转弯的实施例中，载体可以接合其转向机构以在接近决策点时将其引导到适当的路径。在决策点处转弯（或没有转弯的前进）之后，载体返回到步骤505以确定其下一个轨迹。

本发明的实施例可以与现有的分析仪和自动化系统集成。应当领会到，载体可以以许多形状和尺寸来进行配置，包括适合于供任何预期的分析仪或仪器使用的布局和物理配置。例如，在一些实施例中，载体可以包括多个隙，以用于在自动化轨道周围承载多个样品。例如，一个实施例可以包括载体的管保持部分的物理布局，其中在一个或多个运送支架中具有多个隙。每个支架可以包括多个隙（例如，五个或更多个隙），每个隙被配置成保持管（例如，样品管）。

尽管已经参考示例性实施例描述了本发明，但是本发明不限于此。本领域技术人员将领会到，可以对本发明的优选实施例进行许多改变和修改并且可以进行这样的改变和修改而不脱离本发明的真实精神。因此，旨在将所附权利要求解释为覆盖如落入本发明的真实精神和范围内的所有这样的等同变化。