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公開番号2024167072
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-11-29
出願番号2024080564
出願日2024-05-17
発明の名称移動ロボット、検査室システム、および方法
出願人ロッシュダイアグノスティクスインターナショナルアクチェンゲゼルシャフト
代理人弁理士法人朝日奈特許事務所
主分類G01N 35/04 20060101AFI20241122BHJP(測定;試験)
要約【課題】検査室システム用の移動ロボットに関する。
【解決手段】検査室システム50用の移動ロボット1は、試料容器キャリアCを搬送するため、および検査室システム50の少なくとも1つのインターフェースモジュール51にドッキングするために構成され、移動ロボット1は、少なくとも1つのインターフェースモジュール51が配置される検査室の床F上で移動ロボット1を移動させるように構成された駆動ベース2と、駆動ベース2に取り付けられた搬送モジュール3とを備え、搬送モジュール3は、その上に置かれた試料容器キャリアCを運ぶための搬送面4と、ドッキング時にインターフェースモジュール51に対する搬送面4の位置ずれを検出するためのセンサユニット5と、検出された位置ずれを補正するために駆動ベース2に対して搬送面4を調整するための位置合わせ駆動ユニットとを備える。
【選択図】図8
特許請求の範囲【請求項１】
検査室システム（５０）用の移動ロボット（１）であって、前記移動ロボット（１）は、試料容器キャリア（Ｃ）を搬送するように、および前記検査室システム（５０）の少なくとも１つのインターフェースモジュール（５１）にドッキングするように構成され、前記移動ロボット（１）は、
前記少なくとも１つのインターフェースモジュール（５１）が配置される検査室の床（Ｆ）上で前記移動ロボット（１）を移動させるように構成された駆動ベース（２）と、
前記駆動ベース（２）に取り付けられた搬送モジュール（３）と
を備え、前記搬送モジュール（３）は、
上に配置された試料容器キャリア（Ｃ）を運ぶための搬送面（４）と、
ドッキング時に前記インターフェースモジュール（５１）に対する前記搬送面（４）の位置決めにおけるずれを検出するためのセンサユニット（５）と、
検出されたずれを補償するように、前記駆動ベース（２）に対して前記搬送面（４）を調整するための位置合わせ駆動ユニット（６）と
を備える、移動ロボット（１）。
続きを表示（約 2,400 文字）【請求項２】
前記搬送モジュール（３）は、一対のばね付勢されたフィンガー（７）を有し、ドッキング時に、前記搬送面（４）と前記インターフェースモジュール（５１）との間の隙間（５２）が橋渡しされて、試料容器キャリア（Ｃ）が、前記ばね付勢されたフィンガー（７）上を滑ることによって前記隙間（５２）を横切ることができるように、前記ばね付勢されたフィンガー（７）は、前記搬送面（４）の同一平面延長上に突き出ている、ことを特徴とする、請求項１に記載の移動ロボット（１）。
【請求項３】
前記センサユニット（５）は、
前記搬送モジュール（３）のばね付勢されたフィンガー（７）それぞれの変位を検出するための、および／または、
ドッキング時の前記搬送面（４）の角度ずれを検出するための、および／または、
前記インターフェースモジュール（５１）の表面（５３）に対する前記搬送面（４）の高さ位置を検出するための、および／または、
前記検査室の床（Ｆ）からの前記搬送面（４）の高さ（Ｈ）を検出するための、および／または、
前記インターフェースモジュール（５１）の表面（５３）に対するドッキング時の前記搬送面（４）の傾きを検出するための
センサ（１６、８）、特に位置センサ（１６、８）、を備える、ことを特徴とする、請求項１または２に記載の移動ロボット（１）。
【請求項４】
前記位置合わせ駆動ユニット（６）は、前記搬送面（４）を水平にするように、および／または鉛直方向に移動させるように構成されており、
特に、前記位置合わせ駆動ユニット（６）は、少なくとも２つの個別に駆動可能な鉛直スピンドル（９）を有する、ことを特徴とする、請求項１～３のいずれか一項に記載の移動ロボット（１）。
【請求項５】
前記搬送モジュール（３）は、前記搬送面（４）上で前記搬送モジュール（３）の搬送方向（Ｔ）に試料容器キャリア（Ｃ）を押すための、および／または、前記搬送方向（Ｔ）とは逆方向で試料容器キャリア（Ｃ）を保持するための、駆動可能なスレッジ（１０）を有する、ことを特徴とする、請求項１～４のいずれか一項に記載の移動ロボット（１）。
【請求項６】
前記搬送モジュール（３）は、試料容器キャリア（Ｃ）を搬送方向（Ｔ）に前記搬送面（４）から押し出すための、および／または、試料容器キャリア（Ｃ）を前記搬送方向（Ｔ）とは逆方向に前記搬送面（４）上へ押し動かすための、および／または、試料容器キャリア（Ｃ）を前記搬送方向（Ｔ）で保持するための駆動可能なスライダ（１１）を有し、
特に、前記スライダ（１１）は、前記搬送面（４）に対して前記搬送方向（Ｔ）の周りで枢動駆動可能なバリア部（１２）を有し、前記バリア部（１２）は、試料容器キャリア（Ｃ）と係合するための水平の向きと、試料容器キャリア（Ｃ）を通過させるための直立の向きとの間で枢動可能である、ことを特徴とする、請求項１～５のいずれか一項に記載の移動ロボット（１）。
【請求項７】
前記駆動可能なスレッジ（１０）および前記駆動可能なスライダ（１１）は、試料容器キャリア（Ｃ）を前記搬送方向（Ｔ）に沿って、特に、前記搬送方向（Ｔ）に、および／もしくは前記搬送方向（Ｔ）とは逆方向に、前記搬送面（４）上で、および前記搬送面（４）から離れて、双方向に移動させるように構成されていること、ならびに／または
前記搬送方向（Ｔ）は、前記移動ロボット（１）の駆動方向に対して略平行または略垂直に向けられていること、を特徴とする、請求項５および６に記載の移動ロボット（１）。
【請求項８】
前記移動ロボット（１）は、制御ユニット（１３）を有し、
前記制御ユニット（１３）は、前記センサユニット（５）からのフィードバックに基づく閉ループ方式で前記位置合わせ駆動ユニット（６）を制御するように構成され、
特に、前記制御ユニット（１３）は、前記移動ロボット（１）から試料容器キャリア（Ｃ）を前記インターフェースモジュール（５１）にロードする際に、前記搬送面（４）が所定の鉛直距離だけ前記インターフェースモジュール（５１）の表面（５３）より上方にあり、および／または、前記移動ロボット（１）へ試料容器キャリア（Ｃ）を前記インターフェースモジュール（５１）からアンロードする際に、前記搬送面（４）が所定の鉛直距離だけ前記インターフェースモジュール（５１）の前記表面（５３）より下方にあるように、前記位置合わせ駆動ユニット（６）を制御するように構成され、前記所定の鉛直距離は、特に０．０５～５．０ｍｍ、特に０．１～１．０ｍｍ、特に０．２ｍｍである、ことを特徴とする、請求項１～７のいずれか一項に記載の移動ロボット（１）。
【請求項９】
前記制御ユニット（１３）は、前記搬送面（４）が前記駆動ベース（２）に対してその最も近い位置に保持され、および／または、前記移動ロボット（１）が前記検査室の床（Ｆ）上を移動する場合には、前記搬送面（４）が前記検査室の床（Ｆ）に対してその最も近い位置に保持されるように、前記位置合わせ駆動ユニット（６）を制御するように構成され、
特に、前記最も近い位置は、前記検査室の床（Ｆ）より２００～１０００ｍｍ上方、特に３００～７９０ｍｍ上方、特に４００～６００ｍｍ上方、特に５３０ｍｍ上方の位置である、ことを特徴とする、請求項８に記載の移動ロボット（１）。
【請求項１０】
前記位置合わせ駆動ユニット（６）は、前記搬送面（４）に作用する振動および衝撃を減衰させるための能動的および／または受動的減衰システムを有する、ことを特徴とする、請求項１～９のいずれか一項に記載の移動ロボット（１）。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、検査室システム用の移動ロボット、検査室システム、およびそのような検査室システムの操作方法に関する。
続きを表示（約 3,800 文字）【背景技術】
【０００２】
一般に、移動ロボットは、目標位置への駆動（走行）において、ある程度の不正確さ、および／または不精確さを持つことがある。移動ロボットには「停止位置精度」および／または「停止位置再現性」を指定することができ、詳細には、前記停止位置再現性は、通常、約±８ｍｍおよび±０．５°である。一般的な移動ロボットが、移動ロボットとインターフェースモジュールとの間で試料容器キャリアを移送するために、検査室システムのインターフェースモジュールにドッキングする場合、停止位置精度と再現性、および検査室の床の凹凸により、移動ロボットとインターフェースモジュールとの間に隙間が生じる可能性があり、前記隙間は、移動ロボットとインターフェースモジュールとの間の試料容器キャリアの移送を複雑にする。
【発明の概要】
【０００３】
本発明の目的は、検査室システム用の移動ロボットを提供すること、そのような移動ロボットを有する検査室システムを提供すること、およびそのような検査室システムを操作するための方法を提供することであり、それぞれの場合において、移動ロボットと検査室システムのインターフェースモジュールとの間での試料容器キャリアの特に信頼性の高い移送を可能にする。
【０００４】
本発明による移動ロボットは、検査室システムでの使用に適合されている。したがって、移動ロボットは、移動検査室ロボットとすることができる。移動ロボットは、自己誘導型車両、または自律誘導型車両、または自律移動ロボットとすることができる。好ましくは、移動ロボットは、自律的に移動経路を選択し、および／または自律的に障害物を回避するように構成された自律移動ロボットである。自律移動ロボットが障害物を検出した場合、自律移動ロボットは、障害物が取り除かれるのを待つか、障害物を迂回するように構成され得る。移動ロボットは、試料容器キャリアを搬送するように構成されている。試料容器キャリアは、試料容器を運ぶように構成され得る。このような試料容器内に保管される試料は、例えば血液試料などの試料液の一部であってもよい。試料容器は、管状であってもよい。したがって、試料容器は、試料管であってもよい。試料容器キャリアは、５ポジションラック、例えば最大５本の試料管用のラックとすることができる。言うまでもなく、移動ロボットによって他の形態の試料容器キャリア、例えば他のタイプのラックや、単一の試料管を保持するための単一のホルダーを搬送することができる。移動ロボットは、検査室システムの少なくとも１つのインターフェースモジュールにドッキングするように構成されている。移動ロボットは、駆動ベースを備える。駆動ベースは、少なくとも１つのインターフェースモジュールが配置される検査室の床上で移動ロボットを移動させるように構成されている。さらに、移動ロボットは、駆動ベースに取り付けられた搬送モジュールを備える。搬送モジュールは、上に配置された試料容器キャリアを運ぶための搬送面を備える。搬送面は、同義で移送面と呼ばれることもある。搬送モジュールは、ドッキング時にインターフェースモジュールに対する搬送面の位置決めにおけるずれを検出するためのセンサユニットを備える。搬送モジュールは、検出されたずれを補正するために、駆動ベースに対して搬送面を調整するための位置合わせ駆動ユニットを備える。検出されたずれの補正は、インターフェースモジュールの表面および／または検査室の床に対する搬送面の高さおよび／または傾きを補正することを含み得る。さらに、検出されたずれの補正は、搬送モジュールの搬送面の縁部とインターフェースモジュールの表面とが略平行になるように、具体的には、隙間が縁部に沿って実質的に一定の幅を有するように、検出された角度ずれの角度補正を含むことができる。この位置合わせにより、試料容器キャリアは、インターフェースモジュールと移動ロボットの間を特に高い信頼度で移送されることができる。
【０００５】
本発明の一実施形態によれば、搬送モジュールは、ドッキング時に、搬送面とインターフェースモジュールとの間の隙間が橋渡しされて、試料容器キャリアが、ばね付勢されたフィンガー上を滑ることによって前記隙間を横切ることができるように、搬送面の同一平面延長上に突き出た一対のばね付勢されたフィンガーを有する。ばね付勢されたフィンガーは、ドッキング時に、均等または不均等に変位され、ずれの補償を支援することができる。ドッキング時に、ばね付勢されたフィンガーは、インターフェースモジュールに接触してもよい。角度ずれは、搬送モジュールの搬送面の角度回転によって補正され、その後、ばね付勢されたフィンガーを均等に変位させることができる。
【０００６】
本発明の別の実施形態によれば、センサユニットは、搬送モジュールのそれぞれのばね付勢されたフィンガーの変位を検出するため、および／または、搬送モジュールの搬送面に対する２点におけるインターフェースモジュールの変位を検出するためのセンサを備える。１つのこのようなセンサが、それぞれのばね付勢されたフィンガーの変位を検出するために、ばね付勢されたフィンガーの各々の後ろに（詳細には、すぐ後ろに）配置されることができる。加えて、または代替として、センサユニットは、ドッキング時の搬送面の角度ずれを検出するためのセンサを備える。加えて、または代替として、センサユニットは、ドッキング時の検査室の床からの、および／またはインターフェースモジュールの搬送面からの搬送面の高さを検出するためのセンサを備える。加えて、または代替として、センサユニットは、インターフェースモジュールの表面に対する搬送面の高さ位置を検出するためのセンサを備えていてもよい。高さ位置は、搬送面とインターフェースモジュールの表面との間の特定された鉛直距離によって定義され得る。これにより、検査室の床からのインターフェースモジュールの搬送面の絶対的な高さとは無関係に、インターフェースモジュールの表面に対する搬送面の高さの位置合わせが可能になる。加えて、または代替として、センサユニットは、ドッキング時のインターフェースモジュールの表面に対する搬送面の傾きを検出するためのセンサを備える。
【０００７】
現在の文脈では、角度ずれは、鉛直方向空間軸を参照することができる。搬送面の傾きは、少なくとも１つの水平方向空間軸、特に、２つの直交する水平方向空間軸に関連し得る。鉛直方向空間軸は、Ｚ軸であってもよい。水平方向空間軸の１つはＹ軸であってもよく、水平方向空間軸のもう１つはＸ軸であってもよい。鉛直方向軸および両方の水平方向軸は、移動ロボットのナビゲーション、特に自己ナビゲーションのための３次元座標系を形成することができる。
【０００８】
フィンガーの変位を検出するために、センサシステムのセンサとしてリニアトランスデューサを使用することができる。各フィンガーの後ろに、このようなリニアトランスデューサを取り付けることができる。高さおよび／または傾きの検出のために、光電近接センサをセンサシステムに使用することができる。詳細には、このような光電近接センサの２つが、搬送面の傾きを検出するために使用されると考えられ、前記２つの光電近接センサは、水平方向空間軸のうちの１つ（詳細には、移動ロボットの搬送方向に対して垂直の空間軸）に沿って互いに離間して配置される。バッチレーン方向が、搬送方向に沿って延びていてもよい。搬送面の傾きは、バッチレーン方向に沿って延びる第１の水平方向空間軸と、バッチレーン方向に垂直に延びる第２の水平方向空間軸とを参照して補償され得る。
【０００９】
詳細には、センサユニットは、搬送面の下方に配置されたセンサを備え得る。搬送面の下方にある前記センサは、特に移動ロボットの初期化のための、搬送面の基本位置を定めるように構成され得る。
【００１０】
本発明の別の実施形態によれば、位置合わせ駆動ユニットは、搬送面を水平にするように、および／または鉛直方向に移動させるように構成されている。搬送面を水平にするために、位置合わせ駆動ユニットは、少なくとも１つの（特に２つの直交する）水平方向空間軸を参照して搬送面を能動的に傾斜させるように構成され得る。搬送面を鉛直方向に移動させるために、位置合わせ駆動ユニットは、搬送面を鉛直方向空間軸に沿って直線的に移動させるように、および／または搬送面を少なくとも１つの水平方向空間軸の周りに回転させるように構成され得る。詳細には、位置合わせ駆動ユニットは、少なくとも２つの個別に駆動可能な鉛直スピンドルを有する。位置合わせ駆動ユニットは、搬送面を鉛直方向空間軸の周りに回転させるための駆動可能なターンテーブルを有することができ、特にターンテーブルは独立して駆動可能である。位置合わせ駆動ユニットは、インターフェースモジュールに対する搬送面の横方向のずれを能動的に補償するための駆動可能な水平スピンドルを備えていてもよい。
（【００１１】以降は省略されています）

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