样本管位置检测方法和装置以及医疗实验室自动化系统与流程

1.本发明涉及医疗器械技术领域，特别涉及一种样本管位置检测方法和装置以及医疗实验室自动化系统。


背景技术：

2.在医疗实验室自动化系统中，输入模块将载有待测样本的样本管送入传输轨道，传输轨道将样本管传输至各样本分析仪处检测，并将检测完毕的样本传输给输出模块保存。
3.载有待测样本的样本管被送入输入模块时，各样本管被置于托盘的各穴位中，各穴位一般呈阵列排布，每一穴位用于定位一样本管。载有样本管的托盘送入输入模块时，托盘上可能存在部分的穴位中没有放置样本管，即样本管的数量实际小于托盘上的穴位数量，此时需要锁定未放置样本管的穴位的编号，也即空穴的编号，以避免对该空穴也按照其它穴位一样进行采样操作。
4.在相关技术中，借助工业相机等图像采集装置采集输入的托盘的各穴位的图像信息，依据该图像信息以软件系统分析和标定空穴以及载有样本管的穴位，锁定空穴的位置，从而避免上述的误采样操作。因为高精密的图像采集装置本身较为昂贵，且其需要配套相关的算法较为复杂的软件系统使用，图像采集装置加复杂软件系统的配置将导致相关设备的造价高昂，整个医疗实验室自动化系统的制造成本难以压缩。


技术实现要素：

5.本发明的主要目的是提出一种样本管位置检测方法，旨在降低样本管位置检测环节的成本。
6.为实现上述目的，本发明提出了一种样本管位置检测方法，用于检测托盘上的样本管的位置，所述托盘设有顺序编号并用于定位样本管的多个穴位，所述样本管用于存放待测样本；
7.提供机械臂，所述机械臂包括电机、编码器以及夹爪，所述电机与所述编码器电连接，并驱动所述夹爪夹取所述托盘上的样本管；
8.所述样本管位置检测方法包括：
9.在所述电机驱动所述夹爪抓取预设编号的所述穴位中的样本管时，获取所述编码器对所述电机的检测位移信息；
10.将所述检测位移信息与预设位移信息比对，在所述检测位移信息与预设位移信息匹配时，以第一状态标识标记所述穴位。
11.在本发明的一实施例中，在所述将所述检测位移信息与预设位移信息比对，在所述检测位移信息与预设位移信息匹配时，以第一状态标识标记所述穴位的步骤之后还包括：
12.对编号的序号大于所述预设编号的穴位，控制所述机械臂按照二分法对各所述穴
位进行样本管夹取操作，在每次样本管夹取操作时获取编码器对所述电机的检测位移信息，在所述检测位移信息与所述预设位移信息匹配时，以第一状态标识标记相应的穴位。
13.在本发明的一实施例中，在所述将所述检测位移信息与预设位移信息比对的步骤之后还包括：
14.在所述检测位移信息与所述预设位移信息不匹配时，对编号的序号小于所述预设编号的穴位，控制所述机械臂按照二分法对各所述穴位进行样本管夹取操作，在每次样本管夹取操作时获取编码器对所述电机的检测位移信息，在所述检测位移信息与所述预设位移信息匹配时，以第一状态标识标记相应的穴位。
15.在本发明的一实施例中，所述样本管位置检测方法还包括：
16.对以第一状态标识标记的穴位中编号的序号最大的穴位及其之前的穴位进行样本管的抓取操作。
17.在本发明的一实施例中，在所述将所述检测位移信息与预设位移信息比对，在所述检测位移信息与预设位移信息匹配时，以第一状态标识标记所述穴位的步骤之后还包括：
18.对编号的序号大于所述预设编号的各所述穴位，控制所述机械臂按照第一预设抓取次数在随机选择的所述穴位上进行样本管夹取操作，在每次样本管夹取操作时获取编码器对所述电机的检测位移信息，在所述检测位移信息与所述预设位移信息匹配时，以第一状态标识标记所述穴位。
19.在本发明的一实施例中，在所述将所述检测位移信息与预设位移信息比对的步骤之后还包括：
20.在所述检测位移信息与所述预设位移信息不匹配时，对编号的序号小于所述预设编号的各所述穴位，控制所述机械臂按照第一预设抓取次数在随机选择的所述穴位上进行样本管夹取操作，在每次样本管夹取操作时获取编码器对所述电机的检测位移信息，在所述检测位移信息与所述预设位移信息匹配时，以第一状态标识标记所述穴位。
21.在本发明的一实施例中，所述在所述检测位移信息与所述预设位移信息不匹配时，对编号的序号小于所述预设编号的各所述穴位，控制所述机械臂按照第一预设抓取次数在随机选择的所述穴位上进行样本管夹取操作的步骤包括：
22.按照二分法确定执行所述样本管抓取操作的穴位的编号区间，对编号的序号位于所述编号区间内的穴位，按照第二预设抓取次数在随机选择的穴位上进行样本管夹取操作。
23.为实现上述目的，本发明还提出一种样本管位置检测装置，所述样本管位置检测装置包括：
24.载台，所述载台设有样本仓；
25.托盘，所述托盘活动设于所述样本仓内，并能够抽离出所述样本仓；所述托盘设有多个穴位，所述穴位用于定位样本管；以及
26.机械臂，所述机械臂包括位移模组、电机、编码器以及夹爪，所述位移模组设于所述载台，所述电机设于所述位移模组的输出端，并与所述编码器电连接，所述夹爪设于所述电机的输出端，所述电机驱动所述夹爪夹取所述托盘上的样本管。
27.为实现上述目的，本发明还提出一种医疗实验室自动化系统，所述医疗实验室自
动化系统包括输入模块、传输轨道、样本分析模块以及输出模块，所述输入模块包括上述的样本管位置检测装置；
28.所述传输轨道用于实现所述样本管位置检测装置中的样本管向所述样本分析模块和所述输出模块的转移，所述样本分析模块用于采集和检测所述样本管中的样本，所述输出模块用于存储已检测样本。
29.为实现上述目的，本发明还提出一种存储介质，所述存储介质上存储有样本管位置检测程序，所述样本管位置检测程序被处理器执行时实现上述的样本管位置检测方法的步骤。
30.本发明技术方案通过在机械臂抓取预设编号的穴位中的样本管时，通过编码器检测电机的运行行程得到检测位移信息，将该检测位移信息与系统内的预设位移信息比对，在检测位移信息与预设位移信息匹配时，说明电机的位移行程在预计的行程范围内，机械臂的夹爪在托盘的穴位处抓取到了样本管，即该穴位处放置有样本管，此时将该穴位以第一状态标识标记出来；在检测位移信息与预设位移信息不匹配时，则说明电机的位移行程不在预计的行程范围内，该穴位处没有放置样本管，为空穴。本发明借助电机驱动夹爪的抓取动作以及编码器对电机行程的检测来判断机械臂在相应的穴位处是否出现空抓(未抓取到样本管)，在空抓时可确定该穴位为空穴；在非空抓时，可确定该穴位处放置有样本管并以第一状态标识标记；如此在省去工业相机等图像采集装置的使用的条件下依然可以确定托盘上样本管的位置，相关设备不必再架设图像采集装置及其配套的软件系统，这样就极大地缩减了样本管位置检测环节的成本和相关设备的制造成本。
附图说明
31.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。
32.图1为本发明样本管位置检测方法的步骤流程图；
33.图2为图1中样本管位置检测方法在第一实施例中的细化步骤流程图；
34.图3为图1中样本管位置检测方法在第二实施例中的细化步骤流程图；
35.图4为图1中样本管位置检测方法在第三实施例中的细化步骤流程图；
36.图5为图1中样本管位置检测方法在第四实施例中的细化步骤流程图；
37.图6为图5中样本管位置检测方法的细化步骤流程图；
38.图7为本发明样本管位置检测装置的结构示意图。
39.附图标号说明：
40.标号名称标号名称1载台3机械臂1a样本仓31位移模组2托盘32电机2a穴位33夹爪
41.本发明目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。
具体实施方式
42.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
43.需要说明，本发明实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后
……
)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。
44.在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”、“固定”等应做广义理解，例如，“固定”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
45.另外，在本发明中如涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。全文中出现的“和/或”、“且/或”的含义相同，均表示包括三个并列的方案，以“a且/或b为例”，包括a方案，或b方案，或a和b同时满足的方案。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本发明要求的保护范围之内。
46.本发明实施例提出一种样本管位置检测装置，如图7所示，该样本管位置检测装置包括载台1、托盘2以及机械臂3，载台1设有样本仓1a；托盘2活动设于样本仓1a内，并能够抽离出样本仓1a；托盘2设有多个穴位2a，穴位2a用于定位样本管；机械臂3包括位移模组31、电机32、编码器以及夹爪33，位移模组31设于载台1，电机32设于位移模组31的输出端，并与编码器电连接，夹爪33设于电机32的输出端，电机32驱动夹爪33夹取托盘2上的样本管。
47.在本实施例中，载台1的样本仓1a用于容置托盘2，样本仓1a为载台1上的一槽体或腔体结构。示例性地，样本仓1a具有连通外界的开口，该开口可于载台1的周侧壁上开设，以使样本仓1a和托盘2配合形成抽屉式结构，托盘2可由开口推入样本仓1a内或经开口从样本仓1a中向外抽离，如此实现托盘2与载台1的连接配合，便于将载有样本管的托盘2送入样本仓1a中。
48.托盘2上的穴位2a用于定位样本管，穴位2a具有足够的深度以容纳和限位样本管远离其管口的端部，多个穴位2a可呈阵列式排布，托盘2对于管径不同的样本管相应地设计不同口径的穴位2a，以匹配不同管径的样本管的定位需要。不同管径的样本管一般用以分别存放不同种类的样本，为避免不同种类的样本之间的混淆和采样干扰，同一托盘2上的多个穴位2a以同一尺寸规格且均用于承载同一种类的样本为宜。
49.机械臂3用于对托盘2上的样本管进行“扫描”。因为机械臂3抓取样本管时，其内部电机32的理论移动行程可事先实验获得，将该理论移动行程作为预设位移信息预先存储在机械臂3上或与机械臂3关联的存储介质内，作为系统数据供调用。在机械臂3内的位移模组31驱动电机32和夹爪33靠近托盘2上的一穴位2a移动时，电机32驱动夹爪33对穴位2a中的
样本管进行抓取操作，若夹爪33抓取到样本管，那么电机32当前的移动行程将与上述的理论移动行程相匹配，此时可确定机械臂3当前抓取到样本管，相应的穴位2a处放置有样本管；若夹爪33未抓取到样本管即空抓，那么电机32当前的移动行程将与上述的理论移动行程不匹配，此时可确定机械臂3当前未抓取到样本管，相应的穴位2a处未放置有样本管而成为空穴。所以，通过编码器检测电机32当前的位移行程并以检测位移信息记录下来，调取系统中的上述预设位移信息，将获取到的检测位移信息与预存的预设位移信息比对，可以相应地确定机械臂3是否在当前穴位2a中抓取到样本管，从而确定各穴位2a中哪些放置有样本管，哪些是空穴，如此也就能够确定托盘2上各样本管的位置。上述机械臂3移动到各穴位2a处进行样本管的夹取操作以确定穴位2a上是否存在样本管更形象的说法就是，通过机械臂3对托盘2上各穴位2a处的样本管进行扫描。
50.本实施例采用机械臂3对各穴位2a进行抓取操作，通过编码器检测电机32当前的位移行程获得检测位移信息，将该检测位移信息与预设位移信息比对看二者是否相互匹配，依据比对结果可以确定机械臂3在当前穴位2a上是否出现空抓，从而确定当前穴位2a上是否存在样本管，进而确定托盘2上样本管的位置。如此机械臂3的抓管动作结合软件系统层面上简单地数据比对分析，即可确定托盘2上各样本管的位置。无论是硬件结构还是软件程序都非常简单实用，并且本样本管位置检测装置省去工业相机等图像采集装置的使用，不必再架设图像采集装置及其配套的程序复杂的软件系统，极大地缩减了样本管位置检测环节的成本和样本管位置检测装置的制造成本。此外，因为本样本管检测装置不依赖图像采集装置去确定样本管位置，也使得本样本管检测装置可以在暗室环境中完成样本管位置的锁定，这对光敏感的样本和检测试剂而言非常友好，能够避免样本管位置锁定环节中光线对光敏感的样本和检测试剂的影响，提升光敏感的样本和检测试剂在后续样本采样的可靠性和检测环节的检测准确性。
51.本发明实施例还提出一种医疗实验室自动化系统，如图7所示，该医疗实验室自动化系统包括输入模块、传输轨道、样本分析模块以及输出模块，输入模块包括上述的样本管位置检测装置；传输轨道用于实现样本管位置检测装置中的样本管向样本分析模块和输出模块的转移，样本分析模块用于采集和检测样本管中的样本，输出模块用于存储已检测样本。
52.在本实施例中，本实验室自动化系统用于实现实验室环境下样本的传输和检测，其中样本通过样本管进行储存。本实施例可沿传输轨道上游朝向下游的方向依次布置输入模块、开盖模块、样本分析模块以及输出模块，相应地，这些模块分别对应设置在传输轨道上的输入工位、开盖工位、检测分析工位以及输出工位。
53.输入模块用于实现样本管向传输轨道的转入，输入模块位于上述的输入工位处，位于传输轨道的上游，输入模块的载台1上具有存放多个托盘2的样本仓1a，相关操作人员可通过托盘2将多个样本管转移到该样本仓1a内，此时因为样本管架具有多个间隔设置并用以定位样本管的穴位2a，因此样本管将在上述样本仓1a中有序地间隔分布，如此在通过上述实施例中机械臂3对各穴位2a的扫描操作，确定托盘2上的样本管的位置之后，可再通过机械臂3逐个夹取确定位置的样本管向传输轨道上转移。
54.样本分析模块可包括用于提取样本管内的样本的吸头、驱动吸头移动到样本管内取样的移动模组以及对样本进行检测的样本分析仪，其中样本分析仪用于通过光学、电化
学等方式对样本管内的样本进行检测，以获取相应采样对象的生理病理信息，为临床诊断和治疗提供依据。比如，样本管内可存放人体的血浆或血细胞样本，通过对该血浆或血细胞样本进行检测可以获得人体相关的生理病理信息。样本分析模块位于上述的检测分析工位处，在样本分析模块的上游还可设置开盖模块，因为为了便于样本保存，输入模块中向传输轨道转移的样本管均盖有管盖，该开盖模块则可以用于将传输轨道上传输过来的样本管的管盖取走，以便于样本分析模块提取样本管内的样本。
55.输出模块中的封盖装置用于对已完成取样的样本管进行封盖操作，即在取样完成的样本管上盖上管盖，并将封盖之后的样本管转移到输出模块中的存放空间中进行保存。该输出模块设于上述输出工位处，位于传输轨道的下游。
56.本实施例中样本位置检测装置的具体结构参照上述实施例，由于本实验室自动化系统采用了上述所有实施例的全部技术方案，因此至少具有上述实施例的技术方案所带来的所有有益效果，在此不再一一赘述。
57.本发明实施例提出了一种样本管位置检测方法，应用于上述实施例中的样本管检测装置，样本管检测装置的托盘2上设有顺序编号并用于定位样本管的多个穴位2a，样本管用于存放待测样本；如图1所示，本样本管位置检测方法包括：
58.步骤100：在电机32驱动夹爪33抓取预设编号的穴位2a中的样本管时，获取编码器对电机32的检测位移信息；
59.在本实施例中，位移模组31驱动夹爪33移动到预设编号的穴位2a处，电机32驱动夹爪33闭合以对该穴位2a处的样本管进行夹取操作，电机32运行时，编码器检测电机32的转轴的角位移或线位移信息，并将该位移信息转化为电信号传输给与机械臂3关联的数据芯片分析获得检测位移信息，因而检测位移信息包含了电机32转轴的角位移量或线位移量的数据。检测位移信息也可在电机32的转轴不再移动时获取，以直接获取电机32运行终态下的检测位移信息。获取的检测位移信息可存储于与机械臂3关联的系统的存储介质内。其中，托盘2上的所有穴位2a按照顺序编号，比如托盘2上存在50个穴位2a时，各穴位2a按照阿拉伯数字顺序编号为1号、2号
……
49号、50号。托盘2上每一穴位2a均具有唯一的编号，预设编号可为一个或包括多个编号，预设编号可按照实际需要预先在与机械臂3关联的系统中设定，并在执行抓管操作时控制机械臂3首先抓取预设编号的穴位2a中的样本管。
60.步骤200：将检测位移信息与预设位移信息比对，在检测位移信息与预设位移信息匹配时，以第一状态标识标记穴位2a。
61.在本实施例中，因为单个样本管的管径一定，机械臂3抓取样本管时，机械臂3内的电机32的理论移动行程可事先实验获得，将该理论移动行程作为预设位移信息预先存储在与机械臂3关联的系统的存储介质内，作为系统数据供调用。机械臂3实际移动到预设编号的穴位2a处执行夹取操作时，通过编码器对电机32转轴移动行程的检测相应获得检测位移信息，将该检测位移信息与系统内的预设位移信息比对，在检测位移信息与预设位移信息匹配时，说明电机32的位移行程在预计的行程范围内，机械臂3的夹爪33在托盘2的穴位2a处抓取到了样本管，即该穴位2a处放置有样本管，此时将该穴位2a以第一状态标识标记出来，供后续样本管的转移和样本管内的样本的采样；在检测位移信息与预设位移信息不匹配时，则说明电机32的位移行程不在预计的行程范围内，该穴位2a处没有放置样本管，为空穴。以此，借助电机32驱动夹爪33的抓取动作以及编码器对电机32行程的检测来判断机械
臂3在相应的穴位2a处是否出现空抓(未抓取到样本管)，在空抓时可确定该穴位2a为空穴；在非空抓时，可确定该穴位2a处放置有样本管并将该穴位2a以第一状态标识标记；如此在省去工业相机等图像采集装置的使用的条件下依然可以确定托盘2上样本管的位置，相关设备不必再架设图像采集装置及其配套的软件系统，这样就极大地缩减了样本管位置检测环节的成本和相关设备的制造成本。其中，在穴位2a中放置有样本管时将穴位2a以上述第一状态标识标记，在穴位2a为空穴时可将穴位2a以第二状态标识标记，第一状态标识可为代表穴位2a内有管的任意标识，比如数字“1”；第二状态标识可为代表穴位2a内无管的任意标识，比如数字“0”；因为托盘2上的穴位2a无非有管和无管两种状态，在锁定了所有放置有样本管的穴位2a时，剩下的穴位2a自然就是无管的空穴，因此也可以仅采用第一状态标识或第二状态标识中的一种去标记相应穴位2a来区分和记录有管穴位2a和无管穴位2a。
62.在本发明的一实施例中，如图2所示，上述步骤200中的在将检测位移信息与预设位移信息比对，在检测位移信息与预设位移信息匹配时，以第一状态标识标记穴位2a之后还包括：
63.步骤300：对编号的序号大于预设编号的穴位2a，控制机械臂3按照二分法对各穴位2a进行样本管夹取操作，在每次样本管夹取操作时获取编码器对电机32的检测位移信息，在检测位移信息与预设位移信息匹配时，以第一状态标识标记相应的穴位2a。
64.在本实施例中，假定托盘2上设有m个穴位2a，m为大于等于3的自然数，因托盘2用于实现批量样本管的转移，为提升样本管的转移效率，m通常远大于3，比如m大于等于10小于等于100。m个穴位2a依据排列的顺序按照阿拉伯数字顺序编号为1号、2号
……
m-1号、m号。预设编号可采取二分法确定，即在m为奇数时，将(m+1)/2作为预设编号；在m为偶数时，将m/2作为预设编号，以避免预设编号的穴位2a靠近首尾穴位2a(1号或m号穴位2a)，可能导致后续二分法确定样本管位置的耗时被拉长，降低样本管位置确定的周期被拉长的风险。
65.以m为偶数，将m/2作为预设编号为例，在m/2号穴位2a处的样本管抓取操作中，获取的检测位移信息与系统的预设位移信息匹配时，说明m/2号穴位2a中存在样本管，以第一状态标识标记m/2号穴位2a，记录为m/2号穴位2a有管。依据通常样本管在托盘2上顺序摆置的规律，样本管将优先由1号穴位2a开始向m号穴位2a顺序摆放，因此在m/2号穴位2a有管时，1号穴位2a至m/2号穴位2a大概率为满管状态，即1号穴位2a至m/2号穴位2a都存放有样本管，那么若部分穴位2a存在缺管，缺管穴位2a(空穴)大概率出现在m/2号穴位2a至m号穴位2a中。
66.通过二分法对m/2号穴位2a至m号穴位2a反复进行样本管夹取操作即可更高效地锁定空穴和放置有样本管的穴位2a。二分法先确定执行样本管的抓取操作的穴位2a区间，再将当前需要进行样本管夹取操作的穴位2a区间一分为二形成两个半区间，并对其中一个半区间进行样本管夹取操作。示例性地，对(m-m/2)/2+m/2号穴位2a执行样本管的抓取操作，在(m-m/2)/2+m/2号穴位2a有管时，将执行样本管的抓取操作的穴位2a区间限定为(m-m/2)/2+m/2号至m号穴位2a；再对(m-(m-m/2)/2+m/2)/2+(m-m/2)/2+m/2号穴位2a执行样本管的抓取操作，在(m-(m-m/2)/2+m/2)/2+(m-m/2)/2+m/2号穴位2a有管时，将执行样本管的抓取操作的穴位2a区间限定为(m-(m-m/2)/2+m/2)/2+(m-m/2)/2+m/2号至m号穴位2a；直到所有的样本管的位置被确定。该示例中被执行抓取操作的穴位2a有管，在后的半区间内存在空穴的概率大于在前的半区间，因此只对在后的半区间进行抓取操作。若被执行抓取操
作的穴位2a为空穴时，则在后的半区间大概率全部为空穴，因此只需要对在前的半区间进行抓取操作，如此能够降低机械臂3执行抓取操作的次数，提升样本管位置确定的效率。
67.在本发明的一实施例中，如图4所示，在上述步骤200中将检测位移信息与预设位移信息比对的步骤之后还包括：
68.步骤400：在检测位移信息与预设位移信息不匹配时，对编号的序号小于预设编号的穴位2a，控制机械臂3按照二分法对各穴位2a进行样本管夹取操作，在每次样本管夹取操作时获取编码器对电机32的检测位移信息，在检测位移信息与预设位移信息匹配时，以第一状态标识标记相应的穴位2a。
69.在本实施例中，假定托盘2上设有m个穴位2a，m为大于等于3的自然数，因托盘2用于实现批量样本管的转移，为提升样本管的转移效率，m通常远大于3，比如m大于等于10小于等于100。m个穴位2a依据排列的顺序按照阿拉伯数字顺序编号为1号、2号
……
m-1号、m号。预设编号可采取二分法确定，即在m为奇数时，将(m+1)/2作为预设编号；在m为偶数时，将m/2作为预设编号，以避免预设编号的穴位2a靠近首尾穴位2a(1号或m号穴位2a)，可能导致后续二分法确定样本管位置的耗时被拉长，降低样本管位置确定的周期被拉长的风险。
70.以m为偶数，将m/2作为预设编号为例，在m/2号穴位2a处的样本管抓取操作中，获取的检测位移信息与系统的预设位移信息匹配时，说明m/2号穴位2a中存在样本管，以第一状态标识标记m/2号穴位2a，记录为m/2号穴位2a有管。依据通常样本管在托盘2上顺序摆置的规律，样本管将优先由1号穴位2a开始向m号穴位2a顺序摆放，因此在m/2号穴位2a为空穴时，m/2号穴位2a至m号穴位2a大概率均为空穴，并且1号穴位2a至m/2号穴位2a中也可能存在空穴。
71.通过二分法对1号穴位2a至m/2号穴位2a反复进行样本管夹取操作，以更高效地锁定空穴和放置有样本管的穴位2a。二分法先确定执行样本管的抓取操作的穴位2a区间，再将当前需要进行样本管夹取操作的穴位2a区间一分为二形成两个半区间，并对其中一个半区间进行样本管夹取操作。示例性地，当m为偶数时，对1号穴位2a至m/2号穴位2a之间的第(m/2)/2号穴位2a执行样本管的抓取操作，在(m/2)/2号穴位2a无管时，将执行样本管的抓取操作的穴位2a区间限定为1号至(m/2)/2号穴位2a；再对((m/2)/2)/2号穴位2a执行样本管的抓取操作，在((m/2)/2)/2号穴位2a无管时，将执行样本管的抓取操作的穴位2a区间限定为1号至((m/2)/2)/2号穴位2a；直到所有的样本管的位置被确定。值得指出是，因为穴位2a的编号的序号不存在小数位，因此由以上二分法计算得到需要执行样本管抓取操作的穴位2a的编号为小数，舍去小数中小数点后的小数位并保留整数位，对该整数位的编号的穴位2a执行样本管的抓取操作。比如，当m＝50时，按照上述样本管的抓取逻辑，将依次对第25号穴位2a、第12号穴位2a、第6号穴位2a以及第3号穴位2a进行样本管的抓取操作。当m为奇数时，同理采用二分法确定执行样本管抓取操作的半区间和穴位2a，此处不再赘述。上述示例中被执行抓取操作的穴位2a为空穴，在后的半区间大概率全部为空穴，只需要对在前的半区间的穴位2a进行样本管的抓取操作以确定在前的半区间内是否存在空穴。而若被执行抓取操作的穴位2a有管，那么在后的半区间内存在空穴的概率大于在前的半区间，因此只需对在后的半区间进行抓取操作，如此能够降低机械臂3执行抓取操作的次数，提升样本管位置确定的效率。
72.在本发明的一实施例中，如图2所示，上述的样本管位置检测方法还包括：
73.步骤500：对以第一状态标识标记的穴位2a中编号的序号最大的穴位2a及其之前的穴位2a进行样本管的抓取操作。
74.在本实施例中，在本实施例中，按照上述样本管在托盘2上由1号向m号穴位2a顺序摆置的规律，默认找到的编号的序号最大的放置有样本管的穴位2a之前的所有穴位2a均放置有样本管，即使有部分的穴位2a未经过样本管的夹取操作或者存在未以第一状态标识标记，以降低机械臂3执行抓取操作的次数，提升样本管位置确定的效率。比如，在预设编号的穴位2a有管时，默认预设编号的穴位2a之前所有穴位2a均放置有样本管，此时不再对这些穴位2a进行样本管夹取操作和标记，后续通过二分法查找到的放置有样本管的穴位2a单独以第一状态标识进行标记。在预设编号的穴位2a为空穴时，默认预设编号的穴位2a之后的所有穴位2a均为空穴，不再对这些穴位2a进行样本管的夹取操作和标记，后续通过二分法查找到的放置有样本管的穴位2a单独以第一状态标识进行标记。
75.在本发明的一实施例中，如图4所示，在上述步骤200中的在将检测位移信息与预设位移信息比对，在检测位移信息与预设位移信息匹配时，以第一状态标识标记穴位2a的步骤之后还包括：
76.步骤600：对编号的序号大于预设编号的各穴位2a，控制机械臂3按照第一预设抓取次数在随机选择的穴位2a上进行样本管夹取操作，在每次样本管夹取操作时获取编码器对电机32的检测位移信息，在检测位移信息与预设位移信息匹配时，以第一状态标识标记穴位2a。
77.在本实施例中，鉴于托盘2上的样本管可能没有完全按照入库要求顺序摆置，而存在跳管现象，即放置有样本管的两个相邻穴位2a之间存在空穴的现象。针对该跳管现象，本实施例在预设编号的穴位2a中有管时，对更大概率存在数量更多的空穴的在后的半区间穴位2a(基于上述样本管通常的顺序摆置规律，相对于在前的半区间穴位2a而言，在后的半区间存在更多空穴的可能更高)执行样本管的夹取操作，且该夹取操作为对随机选择的若干穴位2a进行样本管夹取，在每次样本管的夹取操作时都获取上述检测位移信息来与预设位移信息比对，以确定这些随机的夹取操作是否夹取到样本管，若夹取到样本管则锁定相应的穴位2a编号并以第一状态标识标记。以上样本管的位置检测方法相当于对半区间的穴位2a进行随机抽样检测，其抽样比例比如为1/10，并采用四舍五入方式抽样，即若预设编号的穴位2a到末尾编号的穴位2a一共25个穴位2a，将随机抽取其中3个穴位2a进行样本管的夹取操作，在被抽检的穴位2a中存在样本管时，说明样本管存在于该半区间的穴位2a中的概率较大，可以再次或多次抽检；在抽检的穴位2a中不存在样本管时，说明样本管存在于该半区间的穴位2a中的概率相对较小，可以取消对该半区间内的穴位2a的再次抽检，而把重点放到在前的半区间的穴位2a中的样本管的位置锁定。以此，本实施例在存在跳管现象时，可以不需要对半区间内的所有穴位2a进行样本管的取样操作，能够降低机械臂3执行抓取操作的次数，提升样本管位置确定的效率。
78.在本发明的一实施例中，如图5所示，在上述步骤200中的在将检测位移信息与预设位移信息比对之后还包括：
79.步骤700：在检测位移信息与预设位移信息不匹配时，对编号的序号小于预设编号的各穴位2a，控制机械臂3按照第一预设抓取次数在随机选择的穴位2a上进行样本管夹取操作，在每次样本管夹取操作时获取编码器对电机32的检测位移信息，在检测位移信息与
预设位移信息匹配时，以第一状态标识标记穴位2a。
80.在本实施例中，在托盘2上的穴位2a存在上述实施例中的跳管现象时，若预设编号处的穴位2a为空穴，则大概率在首号穴位2a和预设编号穴位2a之间的穴位2a中还存在空穴，对首号穴位2a和预设编号穴位2a之间的穴位2a进行样本管抓取操作，且该样本管夹取操作为对随机选择的若干穴位2a进行样本管夹取，在每次样本管的夹取操作时都获取上述检测位移信息来与预设位移信息比对，以确定这些随机的夹取操作是否夹取到样本管，若夹取到样本管则锁定相应的穴位2a编号并以第一状态标识标记。以上样本管的位置检测方法相当于对半区间的穴位2a进行随机抽样检测，其抽样比例比如为1/10，并采用四舍五入方式抽样，即若预设编号的穴位2a到末尾编号的穴位2a一共25个穴位2a，将随机抽取其中3个穴位2a进行样本管的夹取操作，在被抽检的穴位2a中存在样本管时，说明样本管存在于该半区间的穴位2a中的概率较大，可以再次或多次抽检；在抽检的穴位2a中不存在样本管时，说明样本管存在于该半区间的穴位2a中的概率相对较小，可以取消对该半区间内的穴位2a的再次抽检，而把重点放到在后的半区间的穴位2a中的样本管的位置锁定。值得指出的是，按照样本管在托盘2上的顺序摆置规则，不容易出现后者中抽检若干穴位2a均不存在样本管的情况。本实施例在存在跳管现象时，可以不需要对半区间内的所有穴位2a进行样本管的取样操作，能够降低机械臂3执行抓取操作的次数，提升样本管位置确定的效率。
81.在本发明的一实施例中，在检测位移信息与预设位移信息不匹配时，对编号的序号小于预设编号的各穴位2a，控制机械臂3按照第一预设抓取次数在随机选择的穴位2a上进行样本管夹取操作的步骤包括：
82.步骤710：按照二分法确定执行样本管抓取操作的穴位2a的编号区间，对编号的序号位于编号区间内的穴位2a，按照第二预设抓取次数在随机选择的穴位2a上进行样本管夹取操作。
83.在本实施例中，假定托盘2上设有m个穴位2a，m为大于等于3的自然数，因托盘2用于实现批量样本管的转移，为提升样本管的转移效率，m通常远大于3，比如m大于等于10小于等于100。m个穴位2a依据排列的顺序按照阿拉伯数字顺序编号为1号、2号
……
m-1号、m号。预设编号可采取二分法确定，即在m为奇数时，将(m+1)/2作为预设编号；在m为偶数时，将m/2作为预设编号，以避免预设编号的穴位2a靠近首尾穴位2a(1号或m号穴位2a)，可能导致后续二分法确定样本管位置的耗时被拉长，降低样本管位置确定的周期被拉长的风险。
84.以m为偶数，将m/2作为预设编号为例，在m/2号穴位2a处的样本管抓取操作中，获取的检测位移信息与系统的预设位移信息不匹配时，说明m/2号穴位2a为空穴，以第二状态标识标记m/2号穴位2a，记录为m/2号穴位2a无管。依据通常样本管在托盘2上顺序摆置的规律，样本管将优先由1号穴位2a开始向m号穴位2a顺序摆放，在m/2号穴位2a无管时，即使存在跳管现象，在m/2号穴位2a至m号穴位2a中的空穴2a数量和出现概率都要大于1号穴位2a至m/2号穴位2a的。
85.通过二分法对1号穴位2a至m/2号穴位2a反复进行随机的样本管夹取操作可更高效地锁定空穴和放置有样本管的穴位2a。二分法先确定执行样本管的抓取操作的穴位2a区间，再将当前需要进行样本管夹取操作的穴位2a区间一分为二形成两个半区间，并对其中一个半区间进行样本管夹取操作。示例性地，在检测位移信息与预设位移信息不匹配时，对(m/2)/2号穴位2a执行样本管的抓取操作，在(m/2)/2号穴位2a有管时，将执行样本管的抓
取操作的穴位2a区间限定为(m/2)/2号至m号穴位2a；再对(m/2)/2)/2号穴位2a执行随机穴位2a中样本管的抓取操作，在(m/2)/2)/2号穴位2a有管时，将执行随机穴位2a中样本管的抓取操作的穴位2a区间限定为(m/2)/2)/2号至m号穴位2a；直到所有的样本管的位置被确定，如此能够避免需要对半区间内的所有穴位2a进行样本管的取样操作，降低机械臂3执行抓取操作的次数，提升样本管位置确定的效率。
86.可选地，在检测位移信息与预设位移信息不匹配时，对编号的序号大于预设编号的各穴位2a，控制机械臂3按照第一预设抓取次数在随机选择的穴位2a上进行样本管夹取操作。具体地，按照二分法确定执行样本管抓取操作的穴位2a的编号区间，对编号的序号位于编号区间内的穴位2a，按照第二预设抓取次数在随机选择的穴位2a上进行样本管夹取操作。
87.通过二分法对m/2号穴位2a至m号穴位2a反复进行随机的样本管夹取操作可更高效地锁定空穴和放置有样本管的穴位2a。二分法先确定执行样本管的抓取操作的穴位2a区间，再将当前需要进行样本管夹取操作的穴位2a区间一分为二形成两个半区间，并对其中一个半区间进行样本管夹取操作。示例性地，在检测位移信息与预设位移信息不匹配时，对(m-m/2)/2+m/2号穴位2a执行样本管的抓取操作，在(m-m/2)/2+m/2号穴位2a有管时，将执行样本管的抓取操作的穴位2a区间限定为(m-m/2)/2+m/2号至m号穴位2a；再对(m-(m-m/2)/2+m/2)/2+(m-m/2)/2+m/2号穴位2a执行随机穴位2a中样本管的抓取操作，在(m-(m-m/2)/2+m/2)/2+(m-m/2)/2+m/2号穴位2a有管时，将执行随机穴位2a中样本管的抓取操作的穴位2a区间限定为(m-(m-m/2)/2+m/2)/2+(m-m/2)/2+m/2至m号穴位2a；直到所有的样本管的位置被确定，如此能够避免需要对半区间内的所有穴位2a进行样本管的取样操作，降低机械臂3执行抓取操作的次数，提升样本管位置确定的效率。
88.值得指出是，因为穴位2a的编号的序号不存在小数位，因此由以上二分法计算得到需要执行样本管抓取操作的穴位2a的编号为小数，舍去小数中小数点后的小数位并保留整数位，对该整数位的编号的穴位2a执行样本管的抓取操作。比如，当m＝50时，按照上述对编号的序号小于预设编号的各穴位2a的样本管抓取逻辑，将依次对第25号穴位2a、第12号穴位2a、第6号穴位2a以及第3号穴位2a进行样本管的抓取操作；按照上述对编号的序号大于预设编号的各穴位2a的样本管抓取逻辑，将依次对第25号穴位2a、第37号穴位2a、第43号穴位2a以及第46号穴位2a进行样本管的抓取操作。
89.本发明实施例还提出一种存储介质，该存储介质上存储有样本管位置检测程序，样本管位置检测程序被处理器执行时实现上述的样本管位置检测方法的步骤。
90.在本实施例中，作为一种存储介质的存储器中可以包括操作系统、数据存储模块、网络通信模块、用户接口模块以及上述的样本传输控制程序。在上述实施例提供的医疗实验室自动化系统中，网络接口主要用于与其他设备进行数据通信；用户接口主要用于与用户端进行数据交互；本发明医疗实验室自动化系统中还配置有处理器，本医疗实验室自动化系统通过处理器调用存储器中存储的样本传输程序，并执行本发明上述实施例提供的样本传输控制方法。
91.以上所述仅为本发明的可选实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是在本发明的发明构思下，利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本发明的专利保护范围内。