包括至少部分联网的实验室设备的实验室系统以及用于控制包括至少部分联网的实验室设备的实验室系统的方法与流程

本发明涉及一种用于控制包括至少部分联网的实验室设备的实验室系统的方法。此外，本发明涉及一种包括至少部分联网的实验室设备的实验室系统。

背景技术：

从现有技术中已知不同形式的实验室系统和用于控制实验室系统的方法。原则上，本身已经确立了两种趋势或两种主要形式。首先，已知实验室或实验室自动机尽可能是全自动的，并且其中大量的实验室样品是通过实验室自动机进行加工的，该实验室自动机通常以静态方式配置和设置，并且很大程度上是自足式的。迄今为止，已知的全自动或至少高度自动化的实验室系统的缺点之一是所述实验室自动机在样品加工中允许很小的灵活性或不允许灵活性。这意味着高度或全自动的实验室系统仅旨在执行一些标准化的样品加工过程或执行实验室过程。因此，当必须通过一个或多个标准化实验室过程来加工或检验特别大量的样品时，这样的实验室系统才是合适的，并且才可以经济地运行。

另外，从现有技术中已知实验室或实验室系统，其中使用多个不同的实验室设备，每种装置可以以更灵活的方式使用，以通过相应的预设、设置和/或配置来加工样品和执行实验室工艺。但是，通常需要多个实验室工艺才能对样品进行完整的检验或分析。因此，所述实验室过程必须由不同的实验室设备执行，因此需要相当大的努力才能将样品转移到相应的实验室设备。另一个缺点是待加工或待进一步加工的样品到实验室设备的转移以及在实验室设备之间的转移通常是由全体人员进行的，因此这些活动是昂贵的并且仍然容易出错。此外，当人类使用者或操作员在实验室设备之间运送或输送样品时，要确保正确和精确地记录样品加工是不容易的。但是，这对于样品加工或样品分析的结果的重要性以及对于某些活动或样品加工的实验室和实验室系统的日益重要的认证都是至关重要的。最后，另一个缺点是，由于无法检测或检测到的系统性瓶颈或产能过剩的结果，实验室系统的资源只能在包括多个实验室设备的实验室系统中不充分地使用；一方面，这导致不必要的长的加工时间，另一方面，这增加了样品加工的平均成本。

技术实现要素：

从上述现有技术出发，本发明的目的是提出一种包括至少部分联网的用于加工样品的实验室设备的实验室系统，以及一种用于控制包括至少部分联网的用于加工样品的实验室设备的实验室系统的方法，其中多个不同的样品可以经受几乎不限制数量的加工选择或分析/检验；同时，以最好的可能方式利用实验室系统的资源，特别是实验室设备的资源。

关于用于控制包括用于通过由实验室设备执行的实验室工艺来加工样品的至少部分联网的实验室设备的实验室系统的方法，该目的是通过提供工艺检测步骤来实现的，其中，待加工的样品和/或待用样品执行的实验室工艺经由检测单元来检测，其中还提供状态确定步骤，在该步骤中，获得联网的实验室设备关于实验室设备的样品加工或样品工艺的当前状态和/或未来状态和/或完成的响应，其中还执行任务更新，其中至少从检测到的样品和/或实验室工艺和/或基于实验室设备的状态，特别是考虑到预定义的优先级规则和/或加权因子，由任务生成单元按特定顺序创建或更新至少用于借助特定实验室设备或多个特定实验室设备加工特定样品的任务列表；其中，在引导步骤中，还由引导系统基于当前任务列表生成并输出引导指令，其中，该引导指令至少间接地使检测到的样品转移到至少一个实验室设备，并且，其中在输送装置控制步骤中，输送装置控制指令也由输送装置控制系统基于引导指令来生成，并且特别地被输送到至少一个配置为uav(无人驾驶飞行器)的输送装置，其特别至少用于检测到的样品的输送。

uav或无人驾驶飞行器例如可以是无人机、四轴飞行器、多轴飞行器等。因此，可以执行诸如输送和/或环境检测和/或测量工艺等功能的任何飞行机器人可以被理解为根据本发明的uav。特别地，术语“uav”还应包括无人飞行的小型或微型机器人，其仅需处理几克的输送重量，特别是用于输送单一或多个的样品；结果，在根据本发明的系统和方法中，也可以以有利的方式使用操作和购买便宜的相应的小型无人驾驶飞行器。

因此，根据本发明的方法的思想是，基于实验室工艺的所有样品和必要的样品加工被集中地和/或分散地记录并且相应地更新，其中，为加工所提供的实验室设备的相应状态或相应情形同样被记录或监控，以最终实现通过无人驾驶飞行器(uav)形式的输送装置将样品快速转移至实验室设备或从实验室设备快速转移样品，其中样品转移适于实验室系统的当前资源和任务，并可以适当地被记录。首先，以这种方式显著提高了实验室系统的效率和生产量。同时，大大改善了样品的可追溯性和样品加工记录或分析记录，从而显著丰富了整体质量管理。最后，无人驾驶飞行器可用于以安全、快速、可靠和完全可追溯的方式将样品输送到相应的实验室设备。

实验室设备的联网可以例如经由服务器-客户端结构来实现。然而，其他网络结构也可以用于使实验室设备彼此联网。实验室设备的分散式网络也是可能的。类似地，可以集中地或分散地执行、采取或管理方法步骤，例如，工艺检测步骤、状态确定步骤、任务更新步骤、引导步骤和输送装置控制步骤。例如，可以经由检测单元为工艺检测步骤提供操作员输入接口，因而通过操作员输入接口检测样品和待对样品执行的实验室工艺。工艺检测步骤还可以提供，样品和/或样品容器获得相应的标记或识别装置。例如，光学识别装置(例如条形码或qr码)可以用于该目的。在工艺检测步骤中，可以选择已知的预定义的实验室工艺，或者可以定义新的实验室工艺。也可允许经由与其他数据处理设备的相应联网导入在其他地方定义的实验室工艺。

状态确定步骤需要中央或统一的部件，以便在可能的情况下，状态确定步骤在特定时间请求所有联网的实验室设备的状态，并且由此所述状态被报告返回至状态确定步骤。但是，在生成对所有联网实验室设备的相应请求之后，联网实验室设备的响应是在系统的一个点处被集中收集还是被立即分散地发送到系统的不同点，这样的问题可以留待解决。但是，在系统中至少一个点处集中接收并在适当的地方存储网络化实验室设备的响应是有意义的。可以经由用于将实验室设备联网的已知装置和方法来执行状态确定步骤。例如，实验室设备可以经由数据处理装置以有线或无线方式彼此间接或直接地联网。原则上，为此目的，可以使用不同的方法和装置并且将其彼此组合。例如，作为对经由局域网、以太网等的有线连接的补充或替代，可以进行借助于无线局域网(wlan)或蓝牙的无线连接或联网。

与状态确定步骤一样，任务更新步骤是根据本发明的用于控制实验室系统的方法中的递归步骤。在任务更新步骤中，首先以最广义的方式确定实验室系统的总体状态以及在实验室系统中检测到的或针对实验室系统检测到的样品的总体状态，并且从而也可以检测到实验室设备的情形或实验室设备的状态。根据基于检测到的样品和/或实验室工艺以及实验室设备的状态的系统总体状态，执行优化方法，在该优化方法中，将检测到的样品和相关的实验室工艺分配给相应的实验室设备并以实验室设备的相应顺序。原则上，多种已知方法可用于优化工艺，其中例如可以在算法的范围内映射或执行所述方法。例如，可以执行“成本优化”，其中将所谓的“成本”或“成本因素”分配给样品、输送路线、样品的等待时间、实验室工艺、实验室设备以及实验室系统的许多其他细节，然后，通过本身已知的最小化算法来确定系统的当前最小总成本，这进而导致将样品和实验室工艺相应分配给实验室设备以及实验室设备的相应顺序。导致最大化或最小化并因此导致样品的有效分配和加工的许多其他方法也是已知的。在上面的示例中，所谓的“成本”并不一定认为是经济的或金钱成本，而是样品加工中所涉及的工作量的量度。当前任务列表表示此优化方法在任务更新步骤过程中的结果；在任务列表中，将相应的加工时间表或至少当前的下一个加工步骤指派或分配给相应的样品以及待用样品执行或待在样品上进行的实验室工艺，其中加工步骤通常指用样品或在样品上进行的任何活动。特别地，这包括将样品转移到实验室设备，而且也转移到其他地点，例如等待地点、存储地点、进料地点和出料地点等。但是，另一个有利的选择是在样品加工之前、期间和/或之后记录并在适当时使经济成本最小化。这产生了特别高水平的成本透明度。

在引导步骤的过程中，由引导系统基于当前任务列表生成并输出一组引导指令或至少一个引导指令，以使得将样品相应地引导或将样品至少间接转移到至少一个实验室设备。因此，在引导步骤的过程中，引导系统执行在任务更新步骤的过程中采取或理论上计算出的措施，以便增加样品的实际加工量，从而提高实验室系统的效率。由引导系统生成和输出的引导指令可以例如包括一个或多个样品的组合，在适当时具有当前样品位置和一个或多个样品的一个或多个目标位置。可以生成包含所有指令的单一引导指令。替代地，可以生成多个引导指令，其以成组的方式针对样品组或者甚至对于各个样品单独地描述或确定样品的引导。引导指令的输出例如可以通过数据技术来执行。

在输送装置控制步骤中，输送装置控制指令由输送装置控制系统基于所生成和输出的引导指令来生成，并且将其发送到配置成无人驾驶飞行器的至少一个输送装置，其至少用于输送检测到的样品。输送装置控制系统可以配置成执行另一种优化方法，在该方法中，进行关于相应的输送装置控制指令和关于至少一个无人驾驶飞行器的优化，因此，也以最小的工作量或最小的“成本”和系统资源来执行由输送装置控制指令最终引起的样品输送，因此最佳地使用特别是多个无人驾驶飞行器或至少一个无人驾驶飞行器。

该方法的第一优选实施方式还可以提供，执行输送装置协调步骤，该步骤中，对于没有冲突的状态，基于引导指令以及已经和/或仍然存在的输送装置控制指令，校验新的输送装置控制指令，以及在冲突的情况下，使用其他输送装置控制指令由所述引导系统修改新的输送装置控制指令。这确保了例如通过与系统有关的数据、特别是实验室设备的状态以及检测到的和/或部分加工的和/或加工过的样品的太高频率的实现来生成输送装置控制指令，因此，以矛盾或无效的方式来驱动或控制输送装置，即至少一架无人驾驶飞行器。输送装置协调单元因此可以用作阈值或滞后函数，以防止矛盾的输送装置控制指令。另外，不仅考虑逻辑冲突而且考虑空间冲突的更广泛的冲突检查确保了防止碰撞，特别是一个以上的无人驾驶飞行器用作在实验室系统中的输送装置时。输送装置协调步骤也可以考虑冲突类型。例如，可以将人的动作、优选是已经被识别或检测到的人的存在和/或人在空间(特别是在实验室中)中的位置和/或运动认为是状态变化和产生的冲突，并且特别地引起可能的安全关机。因此，可以提供例如通过对实验室的访问控制和/或通过传感器来识别和/或检测人员的存在的方法步骤。

该方法的另一优选实施方式可以提供，在该方法的范围内执行输送装置定位步骤，在所述输送装置定位步骤中，由所述输送装置控制系统确定配置成无人驾驶飞行器的输送装置的至少一个当前位置和/或已经发送到无人驾驶飞行器的引导指令。以这种方式，除了基本的防止碰撞之外，还可以确保当前的碰撞监控或避免碰撞。另外，可以通过确定无人驾驶飞行器的当前位置来改善关于样品转移的优化，因为可以确定用于转移或输送一个或多个样品的“最佳”无人机。此外，输送装置定位步骤允许在数据级别上建立一个或多个输送装置与实验室系统之间的空间关系。为此目的，将无人驾驶飞行器的位置链接到实验室的数字地理数据。实验室的地理数据显示了实验室环境的拓扑结构，例如以作为点云的三维方式。有利地，实验室的地理数据被定期更新。例如，可以从条形码、特别是3d条形码中读取实验室的地理数据。

另一有利的实施方式可以提供，该方法包括输送通道分配步骤，该步骤中将用于输送特别是检测到的样品的输送通道分配给配置成无人驾驶飞行器的输送装置。除了输送通道分配步骤之外，该方法还可以包括其他通道分配步骤，例如安全通道分配步骤、移动通道分配步骤或等候通道分配步骤，这些步骤中的每个步骤均被分配给配置成无人驾驶飞行器的至少一个输送装置。这确保了整个实验室系统的操作安全性，特别是在使用多个无人驾驶飞行器的情况下，这是因为根据情形、任务或其他情况，相应的停留和/或移动通道被分配给在实验室系统的三维空间中的输送装置或无人驾驶飞行器。通道可以在空间上彼此部分地隔开。例如，通道可以通过实验室的中间天花板或悬吊天花板而与实验室的其他部分隔开，其中，当然必须提供通道的相应入口和出口。替代地或附加地，可以通过网或类似的收集装置来实现或隔开通道。如果通道在结构上或物理上没有彼此隔开，则系统可以配置成动态地更改通道。例如，可以提供通道生成单元，该通道生成单元例如在通道生成步骤中根据系统的整体情况而生成、更改或删除通道。例如，为了在系统的一部分上和/或通过该方法来生成、改变或删除相应的通道，可以考虑时间以及因此在实验室或实验室系统中人员的存在或不存在。例如，在晚上，当没有人类操作员或实验室用户不能或可能不在实验室系统中时，无人驾驶飞行器可以定义和使用或飞过多个通道，例如输送通道等，其中，当实验室系统中有人类操作员或人员时，不能或不应该设置所述通道以防止碰撞或避免碰撞。

该方法的另一替代方案提供了耗材需求确定步骤，其中，至少根据所述工艺检测步骤，优选还根据所述状态确定步骤和/或所述任务更新步骤，特别地在所述实验室设备的一部分上确定对耗材的需求，特别是针对相应的实验室设备单独地确定对耗材的需求，并且在所述任务更新步骤中考虑对耗材的需求。这可以用于系统和方法的不同的有利的实施方式。首先，耗材需求确定步骤可用于预先确定或预测哪些耗材在哪个实验室设备中用完。进而可以在任务更新步骤中考虑此知识。然而，与此同时，耗材需求确定步骤及其结果可用于在初期或至少及时为实验室设备提供耗材，以便特别是在实验室设备的操作中避免或防止样品加工过程中的瓶颈。此外，耗材需求确定步骤可以整合到方法中，使得不仅生成和输出用于至少间接地转移检测到的样品的引导指令，而且还生成并输出用于至少间接地转移所需耗材的引导指令。可以提供例如纸形式的常规输出，然后由人类操作员或实验室人员执行或加工该输出。然而，根据耗材，特别是根据体积、重量，以及在适当情况下根据耗材的危险等级，该方法还可以提供，不仅生成和输出引导指令，而且在输送装置控制步骤的过程中，生成输送装置控制指令并将其发送到无人驾驶飞行器，以便将耗材输送到实验室设备。由于无人驾驶飞行器的特性，重量轻和/或体积小的耗材特别适合于由无人驾驶飞行器输送。

根据该方法的另一个特别优选的实施方式，还可以提供废物确定步骤，其中，根据所述状态确定步骤和/或根据当前或先前的任务列表，在所述任务更新步骤中确定并考虑特别是针对相应实验室设备的废物生成。废物确定步骤因此以与耗材需求确定步骤相当的方式起作用；但是，这不适用于耗材及其需求，而适用于实验室设备中生成或产生的废物及其处置或转移。因此，也可以生成并输出用于人类操作员的引导指令或用于输送装置控制步骤的引导指令，以便通过人类操作员或通过配置成无人驾驶飞行器的输送装置来处置实验室设备的废物。在该工艺中，也可以考虑废物的类型、废物的量、特别是废物的重量和体积，或将其整合到引导指令的生成中。

另一个特别优选的实施形式可以提供，在状态确定步骤中考虑特别除了样品加工之外的关于相应实验室设备的静态和动态信息、特别优选地关于实验室设备的计划维护或转换的信息。可以考虑的静态信息包括例如装置类别或装置类型。除了实验室设备的维护和转换外，动态信息还包括其他信息，例如装置及其部件的最后校准日期。这不仅确保在根据本发明的方法的过程中进行样品加工的时间和成本的优化，而且确保进行最佳的质量管理，其中，某些样品或某些类型的样品加工、特别是实验室工艺专门由经过适当批准或预期的实验室设备执行。

如前面部分所述的，根据本发明的方法的显著优点是可以使样品跟踪更有效并且没有误差。为了实现这种可能性，该方法的有利实施方式可以提供一种样品跟踪方法，通过该方法，以检测样品开始，特别是基于引导指令和/或输送装置控制指令和/或输送装置标识符和/或实验室设备标识符，特别优选与相应的时间戳一起，跟踪和/或记录样品加工，特别地将其存储在协议数据库中，直到加工完成。因此，该方法允许用于系统中的每个样品的开发或每个样品的加工的完整文档记录以及相应文档记录的存储以用于特别是在输送装置执行完整的样品输送的实现中进行分析或质量管理的目的。

该方法的另一种有利的实施方式可以提供，该方法包括优化建议方法，其中，特别是基于当前的任务列表和/或先前的任务列表和/或引导指令的统计评估，创建和/或输出用以扩展系统的建议，特别是关于添加实验室设备和/或无人驾驶飞行器的建议。换句话说，这意味着该方法包括自动识别样品加工瓶颈的部分方法，其中所述识别是基于实际或先前的样品加工而生成的，因此分别针对相应实验室及其任务或重点而生成。除了考虑与当前或先前样品量及其加工有关的数据外，还可以在预测方法的过程中，例如基于自学习算法或神经网络，对未来样品量及其加工进行预测，其中在一个或多个建议中考虑了相应的预测，以在优化建议方法的范围内扩展系统。因此，可以相对于系统的设备，即相对于系统的硬件，以特别有利的方式对实验室系统进行适配和优化，这进而优化和/或缩短样品处理或样品加工。

例如，该方法的另一示例性实施方式可以提供，该方法包括测试计划步骤，该测试计划步骤在工艺检测步骤之后执行，并且其中创建并特别输出用于执行样品加工的不同选项，其中，优选地，在特别由操作员，特别优选地通过输入来选择选项之后，选择的选项被发送到任务生成单元，并且用作任务更新步骤的基础。以此方式，用户可以例如基于偏好来识别和选择不同的可能的样品加工替代方案。例如，可能出现这样的情况，其中两种或更多种替代类型的样品加工或样品加工的实现是可用的，但是其中相应的实现将不能通过完全等效的替代实验室设备来执行，因此，用户或操作员有机会定义关于使用哪种实验室设备的偏好。例如，如果样品分析或样品加工特别紧急，则较短的样品加工可能是优选的，即使结果因此失去了一定水平的准确性或可靠性。另一方面，在特别强调结果准确性的样品加工中，可以选择用于样品加工的选项，该选项接受更长的加工时间，但只能经由或通过符合高标准的实验室设备进行加工。

该方法的另一特别优选的实施形式还可以提供，执行结果校验步骤，其中，在样品加工完成之后，结果，特别是至少一个结果值与指定结果，特别是至少一个指定结果值和/或相关联的阈值进行比较，并且在有偏差和/或超过数的情况下执行所述任务更新步骤，以便创建和/或更新重复进行所述样品加工的任务列表，其中优选地对除已经完成的样品加工之外的更新的样品加工提供其他实验室设备。特别有利地，这允许消除特别是由实验室设备在样品加工中引起的系统误差。该实施方式的一个特别的优点是，相应的样品加工的启动或重新启动由系统和方法自主地或自动地执行。为此目的，而且也出于类似或有关目的，储备样品或验证样品在样品检测过程中可能已经被检测到，但尚未进行加工；因此，根据该方法的结果校验步骤的结果，可以以完全自动化的方式启动或执行新的样品加工或储备样品的加工，而无需与用户或操作员进行进一步交互，例如以便提供另一个样品。由于提供了执行测试或参考测量的很大程度上自动化的可能性，因此该措施还可以显著改善实验室系统的质量管理，其中所述可能性还试图消除系统性误差或由实验室设备引起的误差，因为在任务列表的生成中，除针对先前执行的或已经完成的样品加工之外，优选针对更新的样品加工提供其他实验室设备。

在该方法的另一特别优选的实施方式中，可以提供一个优选周期性地执行的安全步骤，其中，至少一个生成或更新的任务列表被发送到安全装置，特别是被发送到作为至少一个无人驾驶飞行器的一部分的安全装置，并且特别地被存储。该安全装置用作系统部分或系统的一部分上可能的数据丢失的备份。除了任务列表之外，系统的其他重要信息以及用于控制该系统的方法的其他重要信息也可以发送到安全装置，并可以存储在此处。例如，可以定期保存旨在用于加工的样品和相关的实验室工艺。所识别的材料要求或所识别的废物生成也可以在安全步骤的过程中被发送到安全装置。特别优选地，每个无人驾驶飞行器可以包括相应的安全装置。因此，在数据丢失或部分数据丢失的情况下，可以通过在无人驾驶飞行器之间交换数据来确定在相应的安全装置中具有最后或最新数据备份的无人驾驶飞行器作为第一步骤。从所述无人驾驶飞行器或其安全装置开始，然后可以开始将数据恢复和数据分发到系统的其他实例。作为对安全装置在无人驾驶飞行器中的布置的补充或替代，例如，安全装置还可以设置在与系统联网的数据管理装置上或链接到该数据管理装置。

该方法的另一种特别有利的实施方式还可以提供，进行访问权限管理，其中，从工艺检测开始，优选地直到生成样品加工的结果，与样品加工有关的信息和数据经受特别是分层的、优选是多级的访问限制，特别是读取限制和/或写入限制，其中，所述限制优选地能够由执行所述工艺检测步骤的操作员在样品加工之前、期间或之后来改变。首先，这确保了如果不是故意的，则样品加工本身由操作员或已经执行工艺检测步骤的人以外的其他人改变、暂停、停止或以其他方式操纵。这主要用于质量保证目的。然而，如果需要的话，样品加工的相应数据可以被发布给一个或多个人员组，不仅只尤其在完成样品加工之后。例如，可能的是，已经在样品加工期间，允许控制或监控机构(无论是以计算机的形式还是人的形式)访问已经存在的数据，并且在适当情况下可以更改数据，甚至可以取消样品加工。但是即使在样品加工之后，也可以将数据提供给研究小组或研究网络，例如出于科学合作的目的，其中可以再次分配有区别的读取授权和/或写入授权。特别有利的是，由此可以将系统加工的样品以特别有效的方式整合到更大或更复杂的工作流程中。例如，用于操作实验室系统的方法的最佳整合可以整合到医院的工作流程中或研究项目的工艺中；特别有利地，最初，执行或已经执行工艺检测步骤的相应用户可以确定何时以及针对谁可以访问和/或处理与样品加工有关的数据。

对于包括至少部分联网的用于通过由实验室设备执行的实验室工艺来加工样品的所述实验室设备的实验室系统，上述目的通过以下实现：该实验室系统包括：检测单元，用于检测待加工的样品和/或待用样品进行的实验室工艺；其中该系统还包括状态确定单元，该状态确定单元至少间接地连接到所述实验室设备，并且配置成请求和/或接收和/或汇总来自联网的实验室设备的关于当前状态和/或未来状态和/或实验室设备完成样品加工的响应；其中该实验室系统还包括任务生成单元，该任务生成单元至少间接地连接到至少所述检测单元和所述状态确定单元，并且至少从检测到的样品和/或实验室工艺和/或基于所述实验室设备的状态，特别是考虑到预定义的优先级规则和/或加权因子，以特定顺序通过一个特定实验室设备或多个特定实验室设备，至少针对加工特定样品创建和更新任务列表，并且优选地在任务数据库中存储所述任务列表；其中该实验室系统还包括引导系统，所述引导系统至少间接地连接到所述任务更新单元，并且配置成基于任务数据库的当前任务列表来生成并输出引导指令，所述引导指令至少间接地使检测到的样品转移到至少一个实验室设备；以及其中该系统还包括输送装置控制系统，所述输送装置控制系统至少间接地连接到所述引导系统，并且配置成基于引导指令来生成输送装置控制指令，并且将所述输送装置控制指令发送到配置成无人驾驶飞行器(uav)的至少一个输送装置，其至少用于输送检测到的样品。

在实验室系统的范围内，原则上应参考方法对其操作的上述说明，以避免不必要的重复。关于系统部件的有利效果，如果已经执行了关于用于控制实验室系统的方法已经描述的相应方法或方法步骤，则可以进行参考。

同样，在根据本发明的实验室系统中，该思想是获得尽可能准确和最新的总体状态的概览，即所检测样品的状态以及要对样品执行的实验室工艺的状态以及实验室设备的状态的概览，以基于此，至少优化样品在实验室设备之间以及往返于实验室设备的输送，以使系统资源得到最佳利用，并且输送应以快速、安全和可文档记录的方式同时进行处理。以这种方式，该系统还允许用户通过准确地记录和存储由配置成无人驾驶飞行器的输送装置执行的输送过程，来实现样品可追溯性或样品文档记录的显著改善。

除了实验室设备和用于使实验室设备联网的装置之外，配置成无人驾驶飞行器的输送装置以及用于检测待加工样品的检测单元之外，系统的其他单元还可以以不同的方式进行配置、设置和链接。例如可以提供，所有部件，特别是单元，在数据处理系统中集中地设置和组合。替代地，可以提供在相应的网络上分布的布置。最后，还可以将单元、装置和系统整合到输送装置中，即整合到无人驾驶飞行器中，其中，一方面可以提供系统部件的相应冗余，但是另一方面，也可以将单独的系统部件分配给单独的无人驾驶飞行器，因此仅以单一或单数方式提供。实验室设备通常设置在实验室或实验室房间内。原则上，实验室也可以延伸到建筑物的多个房间。原则上，也可以在建筑物的多个楼层上提供扩展。

状态确定单元、任务生成单元、引导系统、输送装置控制系统以及所述系统部件之间的相应连接可以配置成相应的数据处理系统的部件。不同的单元和系统可共享数据处理系统的某些装置或部件。例如可以提供，不同的单元使用相同的存储装置、相同的处理单元或相同的存储器。然而，替代地，可以提供，系统的单独或所有单元和部件实现独立的或单独的数据处理单元。

实验室系统的有利的实施形式可以提供，引导系统被配置成对于没有冲突的状态，基于引导指令以及已经和/或仍然存在的输送装置控制指令，校验新的输送装置控制指令，以及在冲突的情况下，借助于其他输送装置控制指令修改新的输送装置控制指令。为此目的，引导系统可以配备有相应的机构，该机构例如能够识别输送装置控制指令的矛盾和/或能够基于当前组的输送装置指令识别输送装置之间的可能的碰撞。

实验室系统的另一特别优选的实施方式还可以提供，提供输送装置定位单元或输送装置定位系统，该输送装置定位单元或输送装置定位系统被配置成确定配置成无人驾驶飞行器的输送装置的至少一个当前位置和/或已经由输送装置控制系统发送到无人驾驶飞行器的引导指令。输送装置定位单元或输送装置定位系统可以具有分配给无人驾驶飞行器的应答器。此外，该单元或系统可以包括查询或请求装置，该查询或请求装置配置成在短时间内适当地建立与应答器的数据连接，并促使应答器将对应的位置或定位数据返回给查询或请求装置。原则上，已知的方法和装置可以用作定位标准或定位机制。例如，应答器可以通过三角测量法确定空间中的当前位置。但是，光学方法，特别是三维光学方法可以用于定位在空间中的无人驾驶飞行器。首先，可以提供，空间本身或实验室系统本身是通过相应的光学检测单元进行监控的。另外，可以提供，无人驾驶飞行器包括光学检测单元，特别是用于环境的三维检测的光学检测单元，通过该光学检测单元可以确定空间或实验室系统中的位置或运动。

实验室系统的另一特别有利的实施方式可以提供，实验室系统包括输送通道分配单元，该输送通道分配单元配置成将用于输送特别是检测到的样品的输送通道分配给配置成无人驾驶飞行器的输送装置。如上面关于用于操作实验室系统的方法已经描述的，也可以出于相应的目的或者通常通过相应的通道分配单元来生成、修改其他功能通道或将其分配给无人驾驶飞行器。输送通道分配单元或类似通道分配单元的实施方式可实现成使得：指定或限制输送装置控制指令，使得无人驾驶飞行器可以单独使用相应分配的通道或在相应分配的通道中飞行。如果输送装置的控制指令不太具体，例如，仅指定目标点或路标和目标点，则输送通道分配单元也可以配置成使得能够定义极限值或界面或空间中的限制平面，其被发送到无人驾驶飞行器并且用于限制无人驾驶飞行器在空间中的运动。

实验室系统的另一种特别有利的实施形式可以提供，实验室系统包括耗材需求确定单元，该耗材需求确定单元配置成优选地还与所述状态确定单元和/或所述任务生成单元交互地从所述检测单元接收数据，并基于优选在实验室设备的一部分上、特别是单独地用于相应的实验室设备的所述数据确定对耗材的需求，并将所述需求发送到所述任务生成单元。实验室设备的一部分或其他系统部件对耗材的需求或消耗可以通过相应的传感器进行实际测量或监控，或者根据报告(特别是由状态确定单元识别并接收的实验室设备的状态报告)进行计算或推断。如上面已经解释的，这确保了实验室系统可以在尽可能少的扰乱或中断的情况下操作，因为理想情况下，在任何给定时间都可以提供足够量或数量的耗材。耗材的供应可以由人类操作员、无人驾驶飞行器或其他输送装置(例如机器人)来完成。

另一个特别有利的实施方式还可以提供，实验室系统包括废物确定单元，该废物确定单元配置成从状态确定单元和/或任务生成单元接收数据，并基于所述数据确定特别是针对相应实验室设备的废物生成，并将废物生成发送到任务生成单元。这也可以确保实验室系统更有效的操作。

另一个有利的实施方式也可以提供，状态确定单元配置成接收和/或考虑特别是除了样品加工之外的关于相应实验室设备的静态和动态信息，特别优选地关于所述实验室设备的计划维护或转换的信息。因此，任务生成单元可以生成或更新优化的任务列表，该优化的任务列表以特别有利的方式考虑了相应实验室设备的相应停机时间或在一定时间段内实验室设备的至少较慢的生产量。这是实现显著提高实验室系统的使用效率的另一种特别有利的方式。

该系统的另一个特别优选的实施方式还可以提供，提供了样品跟踪单元，该样品跟踪单元配置成特别是基于引导指令和/或输送装置控制指令和/或输送装置标识符和/或实验室设备标识符，特别地优选与相应的时间戳一起，从检测样品开始直至加工完成，跟踪和记录所述样品加工，特别是将其存储在协议数据库中。因此，样品跟踪单元是已知数字实验室笔记本的特别有利的进一步发展。这是因为，通过使用无人驾驶飞行器作为输送装置，并通过对输送装置以及因此样品本身的相应可监控性或可追溯性，可以实现相对于数字实验室笔记本的显著自动化；所述自动化进而导致误差的消除或至少最小化，例如丢失的文档记录，不充分的文档记录或不正确的文档记录。例如，如果经由配置成无人驾驶飞行器的输送装置进行从检测样品开始的整个样品输送，则整个样品加工可以以全自动的方式记录并存储在例如相应的协议数据库中。必要时可以提供，不仅样品加工本身，而且在样品加工过程中产生或出现的相应的加工结果、测量结果或测量值也与样品加工的过程有关的相应数据一起存储在协议数据库中。特别有利的是，实验室设备和实验室系统之间的联网也可以用于此目的，因此，与样品有关的相应数据，无论是在样品加工方面还是在实验室设备识别或生成的结果方面，都可以集中或分散地被收集和存储在例如网络存储或云存储装置中。

实验室系统的另一个特别优选的实施方式可以提供，实验室系统包括优化建议单元，该优化建议单元配置成特别是基于当前的任务列表和/或先前的任务列表和/或引导指令的统计评估，创建和/或输出用以扩展系统的建议，特别是关于添加实验室设备和/或配置成无人驾驶飞行器的输送装置的建议。这确保了实验室系统可以随着实验室系统的需求而不断增长并且可以扩展，其中，除了对与过去和现在有关的数据进行统计评估之外，例如基于神经网络或机器学习的对未来的预测或推断可以被执行并整合到优化建议单元的建议中。

实验室系统的另一个特别优选的实施方式可以包括测试计划单元，该测试计划单元配置成创建并特别输出用于通过所述系统执行样品加工的不同选项，其中，所选择的选项优选地在选择选项(特别地经由输入单元)之后被发送到所述任务生成单元。除了特别有效地利用实验室系统的容量之外，这还确保可以考虑到用户或操作员，特别是执行样品检测的操作员的特定偏好。例如，如果操作员希望对样品加工本身使用高精度或高准确的实验室设备，则操作员可以接受更长的样品加工时间或更长的总样品加工时间，但是所述实验室设备允许较低的样品生产量或比精度较差的实验室设备更频繁地使用。测试计划单元可以配置成使得偏好或偏好标准被预设或可以被手动定义。例如，可以预定义偏好标准(例如，“快速”、“准确”)。此外，可以在计划标准的定义范围内定义替代实验室设备的层次结构，其中测试计划单元然后尝试通过优选的实验室设备来实现测试计划。例如，这也可以用于满足客户要求或实验室系统的外部指定要求。因此，可以提供，测试计划单元和用户经由相应的用户界面彼此交互或通信，并且创建和选择用于执行样品加工的优选选项作为结果。

实验室系统的另一特别优选的实施形式可以提供，该系统包括结果校验单元，该结果校验单元配置成在样品加工完成之后，将结果、特别是至少一个结果值与指定结果、特别是至少一个指定结果值和/或相关联的阈值进行比较，并且在有偏差和/或超过数的情况下促使所述任务生成单元创建和/或更新重复进行所述样品加工的任务列表，其中优选地对除已经完成的样品加工之外的新的样品加工提供其他实验室设备。除了至少由无人驾驶飞行器进行的样品输送之外，样品加工中的系统性误差可以通过结果校验单元被进一步最小化或排除，因此，样品加工结果的整体可靠性可显著提高。

根据另一特别优选的实施方式，实验室系统还可以包括安全装置，其中，安全装置特别优选地是至少一个配置成无人驾驶飞行器的输送装置的一部分，所述安全装置配置成优选地周期性地接收和/或存储所生成或更新的任务列表。以这种方式，引入了相应的安全机制，该相应安全机制防止了例如基于至少部分数据丢失而导致的实验室系统的故障。同样，实验室系统的另一个有利的实施方式可以提供，提供设有访问权限管理的存储设备和/或存储结构，该存储设备和/或存储结构配置成从样品和/或工艺检测开始并且优选直到生成样品加工的结果，收集与样品加工有关的信息和数据，并且配置成使所述信息和数据经受特别是分级的访问限制，特别是读取限制和/或写入限制，其中所述限制优选地可以在由执行样品和/或工艺检测步骤的操作员进行的样品加工之前、期间、或之后进行更改。这允许将实验室系统特别优选地整合到更大的环境内，例如，整合到医疗机构、科学机构、科学研究团体或医院或类似机构中，因为除了收集与样品加工相关的数据外，可以以特别简单且同时安全的方式实现所述数据的可访问性、分发和处理，因为相应的发布和/或对处理数据的相应授权受到相应的访问限制，但是，这些访问限制可以由适当授权的用户或操作员更改或移除。

附图说明

从以下对优选示例性实施方式的描述和附图中，本发明的其他优点、特征和细节将变得显而易见。在图中：

图1示出了根据第一实施方式的根据本发明的方法的示意性顺序图；

图2示出了根据第一实施方式的系统的示意图。

具体实施方式

图1示出了根据第一实施方式的根据本发明的方法的示意性顺序图。

在第一方法步骤中，执行工艺检测步骤s1，在该工艺检测步骤s1中，经由检测单元检测待加工的样品和/或待对样品进行的实验室工艺。工艺检测或工艺检测步骤s1可以手动执行，也可以部分或完全自动执行。例如，可以提供，操作员检测单独或多个样品并且自己确定相关的实验室工艺或从与检测单元联网的另一点导入它们。工艺检测步骤还可以提供相应地标记所述一个或多个样品，使得可以将所述样品分配给工艺检测步骤的操作。例如，可以在样品容器上做光学标记。

在第二方法步骤中，可以在工艺检测之后的测试计划步骤s2的范围内执行测试计划。替代地，可以在状态确定步骤s3之后执行测试计划步骤s2。然而，由于状态确定步骤s3通常是有规律地重复或以递归的方式执行，所以可以根据状态确定步骤的最后执行的阶段或时间来做出是在工艺检测步骤s1之后已经执行了测试计划步骤s2还是仅在状态确定步骤s3之后执行了测试计划步骤s2的决定。在测试计划步骤s2中，创建用于执行样品加工的不同选项，并且特别是通过系统输出该不同选项，其中，优选地，在选择选项(例如经由用户的输入)之后，选择的选项被发送到任务生成单元，并用作任务更新步骤的基础。因此，在测试计划步骤s2中可以考虑可用的实验室设备、它们的容量或生产量、它们的分类或其他特性。另外，可以在测试计划或测试计划步骤s2中选择和/或考虑预定义的或个人定义的测试计划选项或测试计划标准，例如最快的测试执行或最快的样品加工。

在图1的工艺顺序的示例中，在测试计划步骤s2之后执行状态确定步骤s3；在状态确定步骤s3中，通过实验室设备获得联网的实验室设备关于样品加工的当前和/或未来状态和/或完成的响应。为此目的，状态请求可以由系统或系统的中心或分散点发送到各个实验室设备；然后，各个实验室发送回或报告例如以标准协议输送的相应的响应，其然后可以由系统进一步加工，特别地被包括在任务更新步骤s4中。

在任务更新步骤s4中，至少从检测到的样品和/或检测到的用于样品的实验室工艺以及至少基于各个实验室设备的状态，特别是考虑到预定义的优先级规则和/或加权因子，由任务生成单元以特定顺序创建或更新至少用于通过特定实验室设备或多个特定实验室设备加工特定样品的任务列表。在图1的示例中，在任务更新或任务更新步骤s4中也可以考虑测试计划步骤s2的结果。因此，在任务更新步骤s4中创建或更新的任务列表包括针对每个样品的任务列表，该任务列表指示需要哪些实验室设备以何种顺序来加工所述样品。此外，由于任务列表还考虑了状态确定步骤s3，因此，在部分加工的样品或已经被加工的样品的情况下，可以将剩余的加工或仍要连续运行的实验室设备与在的任务列表中已经连续运行的实验室设备区分开，并且任务列表因此可以被更新或者至少被标记成使得：至少从样品加工顺序，其允许各个样品的加工状态的最新图像或最新表示。

例如，在随后的方法步骤s4.1中，可以执行安全步骤，其中，任务更新步骤s4的至少一个创建或更新的任务列表被传送到安全装置(特别地是至少一个无人驾驶飞行器的一部分的安全装置)，并且特别地被存储。这确保了在部分或全部数据丢失的情况下，可以重构所有样品在其加工中的最后已知情形，并且如何可能的话，在不复杂的情况下可以恢复系统的操作或用于操作该系统的方法。

在随后的引导步骤s5中，基于当前任务列表生成并输出至少一个引导指令，该引导指令至少间接地使检测到的样品转移到至少一个实验室设备。原则上，引导指令的生成和输出不限于针对一台机器或一台技术装置的一项引导指令。还可在引导步骤的过程中生成并输出给系统的人类操作员或用户的引导指令，例如以屏幕显示或其他输出的形式。

在随后的方法步骤中，可以执行输送装置控制步骤s6，在该步骤中，输送装置控制指令由输送装置控制系统根据引导指令而生成，并被输送到至少一个配置为无人驾驶飞行器的输送装置，其至少用于输送检测到的样品。输送装置控制指令例如可以包括输送装置控制的路标和目标点。输送装置协调步骤s7递归地跟随在输送装置控制步骤s6的后面，输送装置协调步骤s7中，根据引导指令以及已经和/或仍然存在的输送装置控制指令，对于没有冲突的状态，用其他输送装置控制指令校验新的输送装置控制指令，以及在冲突的情况下，使用其他输送装置控制指令来修改新的输送装置控制指令，以便防止冲突，特别是逻辑冲突以及具有输送装置的潜在碰撞的冲突。

在随后的方法步骤中，可以执行输送通道分配步骤s8或另一个通道分配步骤，在该步骤中，输送通道或另一个通道被分配给输送装置，即被分配给配置为无人驾驶飞行器的输送装置。

在随后的输送步骤s9中，然后将样品从第一位置(例如检测的位置)转移到第二位置(例如用于执行实验室工艺的实验室设备)。在输送步骤s9之后，所描述的方法步骤s4至s9可以在相应的各自的样品加工或由相应的实验室设备进行的实验室工艺之后连续运行或重复进行，直到相应的样品已经到达样品加工的结束或最后的实验室工艺的完成。

在这方面，值得一提的是，图1的顺序图仅描述了有关单一样品的方式或方法，当然，一个或多个其他适当的工艺可以并行运行，在适当的情况下会有时间滞后，除了图1的顺序图之外，所述工艺导致以下事实：各个样品到达样品加工的结束。因此，该方法或这些方法部分不必要求所有输送步骤s9都必须由配置为无人驾驶飞行器的输送装置来执行。然而，样品的任何输送特别优选地由相应的无人驾驶飞行器来执行。

在延伸至最后的样品加工或最后的输送步骤s9的结果校验步骤s10中，例如从最后的实验室设备到存储点或向外转移点，结果、特别是至少一个结果值可以与指定结果、特别是至少一个指定的结果值和/或相关的阈值进行比较，在偏差和/或超过数的情况下，在样品加工和任务更新步骤s4的完成执行之后，以便创建和/或更新重复样品加工的任务列表，其中除针对已完成的样品加工以外，优选针对更新的样品加工提供其他实验室设备。

在结果校验步骤s10之后，可以提供在存储步骤s11过程中的结果的存储。然而，存储步骤s11也可以与样品加工的相应步骤并行地连续执行，以确保在样品加工期间数据或结果还没有丢失。在存储步骤s11之后，而且还已经与样品加工并行，在适用的情况下，可以在公布步骤s12或用于访问权限管理的步骤中进行样品加工的相应结果的公布，根据分层的、优选多级的访问限制，特别是读取限制和/或写入限制，发布关于样品加工的结果的信息和数据。所述发布优选地由执行工艺检测步骤的操作员执行以将所述信息和数据发布给例如工作组、附属医院或研究社区。

替代地，公布步骤s12可以已经在另一时间执行。此外，可以提供，在不同的点提供公布步骤s12以公布信息和数据中的部分，以改变或撤消信息和数据的公布，或者以仅修改公布的级别，即访问限制的级。

除了所描述的方法步骤s1至s12之外，还可以与方法步骤并行地执行其他方法步骤，其中，可以部分地进行与上述方法步骤的相应交互。例如，在方法步骤中，可以执行样品跟踪方法s13，通过该方法s13，从样品的检测开始，特别是在引导指令和/或输送装置控制指令和/或输送装置标识符和/或实验室设备标识符的基础上，样品加工，特别优选地连同相应的时间戳一起被跟踪和/或记录，特别地存储在协议数据库中，直到加工完成。因此，图1的实施方式提供了在方法步骤s11中将样品加工方法的结果和与样品加工有关的信息和数据的其他存储合并。此外，在递归执行的确定步骤s15和耗材需求确定步骤(优选地，这两个步骤优选地在步骤s1至s12期间在循环基础上递归地执行)的过程中，优选地在相应实验室设备处对耗材的需求和废物生成可以被确定并且还被周期性地或递归地考虑在系统和方法中，以在任务更新步骤s4中考虑对耗材的需求和废物。

图2示出了根据第一实施方式的系统10的示意图。该系统包括多个实验室设备01，其在图2的示例中经由相应的连接03与中央数据处理系统02联网。另外，系统10包括配置为无人驾驶飞行器04的多个输送装置。中央数据处理系统02连接到检测单元05，检测单元05包括输入和/或输出接口06，并且还链接到配置成定义实验室工艺的数据处理设备07。

例如，状态确定单元、任务生成单元、引导系统和输送装置控制系统可以设置在图2中示出为中央数据处理系统05的数据处理系统中。然而，相应的单元和系统还可以放置或整合在其他地方，例如在无人驾驶飞行器04的侧面。中央数据处理系统02和无人驾驶飞行器04都可以设置有输送装置定位单元的部件，这些部件用于确定无人驾驶飞行器04的至少当前的位置和/或已经发送给无人驾驶飞行器04的引导指令。

样品07从检测点08到实验室设备01的转移可以通过无人驾驶飞行器04执行。样品07在实验室设备01之间的转移也可以通过配置为无人驾驶飞行器04的输送装置来执行。可以提供，实验室设备01和用于样品07的布置、存储、转移或停留的其他中心点设置有用于无人驾驶飞行器04的着陆地点09，其中着陆地点09优选地实现成使得：当无人驾驶飞行器04着陆时，在着陆地点09的接触点与无人驾驶飞行器04的接触点之间自动建立电接触，因此，当无人驾驶飞行器04位于或置于着陆地点09上时，无人驾驶飞行器04的能量存储装置11可充电。优选地，无人驾驶飞行器04的能量供应因此可以保持长的时间，优选是无限制的时间。

作为无人驾驶飞行器04的一部分的光学检测单元(例如2d或3d照相机)可以用于无人驾驶飞行器04着陆，特别是精确着陆以便接触接触点。

附图标记

01实验室设备

02数据处理系统

03连接

04飞行器

05检测单元

06输出接口

07数据处理设备

08检测点

09着陆地点

10系统

11能量存储装置

s1工艺检测步骤

s2测试计划步骤

s3状态确定步骤

s4任务更新步骤

s4.1后续方法步骤

s5引导步骤

s6输送装置控制步骤

s7输送装置协调步骤

s8分配步骤

s9输送步骤

s10结果校验步骤

s11存储步骤

s12公布步骤

s13样品追踪方法

s16耗材需求确定步骤