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WO2004111657A1 - Experiment simulation device and experiment simulation program - Google Patents

Experiment simulation device and experiment simulation program Download PDF

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Publication number
WO2004111657A1
WO2004111657A1 PCT/JP2004/008481 JP2004008481W WO2004111657A1 WO 2004111657 A1 WO2004111657 A1 WO 2004111657A1 JP 2004008481 W JP2004008481 W JP 2004008481W WO 2004111657 A1 WO2004111657 A1 WO 2004111657A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
virtual
experiment
arm
simulation
experiment table
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
PCT/JP2004/008481
Other languages
French (fr)
Japanese (ja)
Inventor
Yoshiaki Nishiya
Katsunori Ikeda
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toyobo Co Ltd
Original Assignee
Toyobo Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toyobo Co Ltd filed Critical Toyobo Co Ltd
Publication of WO2004111657A1 publication Critical patent/WO2004111657A1/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Ceased legal-status Critical Current

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Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N35/00Automatic analysis not limited to methods or materials provided for in any single one of groups G01N1/00 - G01N33/00; Handling materials therefor
    • G01N35/10Devices for transferring samples or any liquids to, in, or from, the analysis apparatus, e.g. suction devices, injection devices

Definitions

  • the present invention relates to a technique for simulating an experiment using a pipetting device.
  • the dispensing device consists of a test tube for storing reagents, an experimental table on which a tip to be mounted on an electric pipette is placed, and an electric pipette mounted on the tip, in the vertical, horizontal, front and rear directions, etc. It is mainly composed of a movable arm.
  • the operator preliminarily programs the operation patterns of the arms for storing various liquids on the experiment table from the start to the end of the experiment in the dispensing apparatus, and the dispensing apparatus operates the programmed driving program.
  • the arm is operated based on the results and the experiment is executed.
  • FIG. 1 is a block diagram showing a hardware configuration of an experimental simulation device according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a block diagram for explaining functions of the present experiment simulation apparatus.
  • FIG. 3 is an external view of the virtual dispensing apparatus, in which (a) shows a perspective view, (b) shows a side view, and (c) shows a front view.
  • FIG. 4 is a diagram showing a simulation screen displayed by the experimental simulation device.
  • FIG. 5 is a flowchart showing the operation of the present experiment simulation apparatus.
  • Figure 6 shows the simulation dialog screen.
  • An object of the present invention is to provide an experiment simulation apparatus and an experiment simulation program that can greatly reduce the time and effort required to create a drive program for a dispensing apparatus.
  • the present experimental simulation device uses a dispensing device by causing a virtual dispensing device modeled in a virtual space to execute a driving program for driving the dispensing device.
  • An experiment simulation device for virtually executing an experiment wherein the virtual dispensing device is disposed movably above a virtual experiment table on which a virtual experiment part is placed and above the virtual experiment table.
  • Device information storage means for storing device information for specifying at least the position, shape, and function of each of the virtual experiment table and the virtual arm in the virtual space, the virtual experiment table and the virtual experiment part.
  • An experimental part storage means for storing at least information for specifying a position, a shape, and a function in a virtual space, based on the driving program
  • Arranging means for arranging the virtual experiment part on the virtual experiment table, virtual arm driving means for operating the virtual arm based on the driving program, and virtual means for the virtual experiment table and the virtual experiment part In the virtual space of the virtual arm in the area on the space
  • collision determination means for determining that they have collided in a virtual space.
  • the virtual dispensing device is virtually driven by using the program for driving the real dispensing device, and the collision between the arm and the virtual experimental part is determined in the virtual space. Therefore, it is possible to grasp the problems of the drive program before actually conducting the experiment. In other words, the problem of the driving program can be grasped without conducting a preliminary experiment using an actual dispensing device, so that the labor required for creating the program can be reduced.
  • a notifying unit for notifying that the risk of collision is high when the distance between the virtual experiment part and the virtual experiment table and the virtual arm is equal to or less than a threshold value.
  • the apparatus further comprises an adjusting means for adjusting the threshold value.
  • an adjusting means for adjusting the threshold value it is possible to arbitrarily set a margin for collision between the arm and the experiment table or the like.
  • history creation for creating a history describing the operation status of the virtual dispensing apparatus for each predetermined operation unit. It is preferable that the system further includes a unit, and that the notifying unit describes the occurrence of the collision in a corresponding column of the history when the collision occurs.
  • This experiment simulation prod- tor executes an experiment using a dispensing device virtually by causing a virtual dispensing device modeled in a virtual space to execute a driving program for driving the dispensing device.
  • An experimental simulation program for causing a computer to function as an experimental simulation device to be executed in a virtual experiment table, wherein the virtual dispensing device moves to a virtual experiment table on which virtual experiment parts are placed and to an upper side of the virtual experiment table.
  • a device information storage means including a movably arranged virtual arm, and storing device information for specifying at least a position, a shape and a function of each of the virtual experiment table and the virtual arm in a virtual space;
  • Virtual experiment part storage means for storing information for specifying at least the position, shape and function of the virtual experiment part in the virtual space; and a virtual experiment part on the virtual experiment table based on the driving program.
  • FIG. 1 is a block diagram showing a hardware configuration of an experimental simulation device according to an embodiment of the present invention.
  • the experimental simulation device shown in Fig. 1 is composed of a normal computer and has input devices ROM (read only memory) 2, CPU (central processing unit) 3, RAM (random access memory) 4, external storage device 5, A display device 6, a recording medium drive device 7, and an input / output interface (I / F) 9 are provided. Each block is connected to an internal bus, and various data and the like are input / output via this bus, and various processes are executed under the control of the CPU 3.
  • ROM read only memory
  • CPU central processing unit
  • RAM random access memory
  • I / F input / output interface
  • the input device 1 includes a keyboard, a mouse, and the like, and is used by the operator to input various data and operation commands.
  • the ROM 2 stores system programs such as BIOS (Basic Input / Output System).
  • BIOS Basic Input / Output System
  • the external storage device 5 is configured by a hard disk drive or the like, and stores a predetermined OS (Operating System), an experiment simulation program described later, and the like.
  • the RAM 4 is used as a work area of the CPU 3 or the like.
  • the recording medium drive 7 includes a CD-ROM drive, a flexible disk drive, and the like.
  • the experimental simulation program was used for CD-R ⁇ M, Alternatively, the program may be recorded on a computer-readable recording medium 8 such as a shibble disk, and the experiment simulation program may be read from the recording medium 8 by the recording medium driving device 7 and installed in the external storage device 5 to be executed. Further, when the experiment simulation device includes a communication device and the experiment simulation program is stored in another computer connected via a communication network, the experiment simulation program is down-loaded from the computer via the network. It may be executed by mouth.
  • the display device 6 includes a liquid crystal display device, a CRT (cathode ray tube), and the like, and displays a simulation screen and the like by the simulation device of the present experiment.
  • FIG. 2 is a block diagram for explaining functions of the present experiment simulation apparatus.
  • This experiment simulation apparatus includes a storage unit 10 and a processing unit 20.
  • the storage unit 10 includes an external storage device 5 and the like, and includes a device information storage unit 11, a drive program storage unit 12, an external file storage unit 13, and a log file storage unit 14.
  • the device information storage unit 11 stores device information for specifying at least the position, shape, and function of the virtual dispensing device in the virtual space obtained by modeling the following dispensing device in the virtual space. Is stored.
  • FIG. 3 is an external view of the virtual dispensing apparatus, in which (a) shows a perspective view, (b) shows a side view, and (c) shows a front view.
  • This virtual dispensing device is modeled based on the in-text device “VFX-210” manufactured by the present applicant, and has a virtual main body 100 and a virtual arm 200. I have.
  • the virtual space including the virtual dispensing device has the origin ⁇ at the center of gravity of the virtual experiment table 101, the z axis in the vertical direction, the X axis in the long side direction of the virtual experiment table 101, and the virtual experiment table 101.
  • a coordinate system consisting of the y-axis is set in the short side direction, and the position of each component constituting the virtual dispensing device in the virtual space is specified by this coordinate system.
  • the virtual main body 100 has a substantially rectangular parallelepiped shape, and eight stoppers 102 are virtually disposed at appropriate positions including four corners on the bottom surface.
  • the upper surface portion of the virtual main body 100 is a virtual experiment table 101, and various virtual experiment parts 400 are placed on the virtual experiment table 101.
  • a virtual arm portion 200 is virtually erected.
  • the virtual experiment table 101 is divided into two areas on the left and right with the virtual arm section 200 as the center, and both areas are further divided into nine 3 ⁇ 3 rectangular small stage areas. Have been killed. Therefore, the virtual experiment table 101 is composed of a total of 18 small stage areas. Stage numbers 1 to 18 are assigned to the respective small stage areas.
  • the virtual arm unit 200 includes a virtual strut arm 201, a virtual vertical arm 202, a virtual front and rear arm 203, and a virtual tip arm 204.
  • the virtual strut arm 201 has a cylindrical shape and is virtually fixed to a substantially central portion of the virtual experiment table 101.
  • the virtual upper and lower arms 202 are attached to the virtual strut arm 201 so as to be virtually rotatable in the direction indicated by A in the figure around the center axis thereof, and are attached to the virtual strut arm 201. On the other hand, it is virtually slidably mounted in the vertical direction indicated by B in the figure.
  • the virtual front and rear arm 203 which is virtually attached from the virtual vertical arm 202 toward the front side, has a rectangular parallelepiped shape elongated in the horizontal direction, and the virtual vertical arm With respect to 202, it is virtually rotatably mounted in the direction indicated by D in the figure.
  • the virtual tip arm 204 attached to the tip side of the virtual front / rear arm 203 has a rectangular parallelepiped shape that is long in the vertical direction. Virtually slidable.
  • the virtual end table EP of the virtual tip arm 204 on the virtual experiment table 101 side has various virtual objects such as a virtual electric pipette 406 and a virtual electric hand (not shown) for holding various virtual objects.
  • Experimental parts 400 can be attached.
  • a virtual tip (not shown) is attached to the tip of the virtual electric pit 406.
  • the virtual tip has a conical shape, and is used when the virtual electric pipette 406 virtually sucks and discharges the virtual reagent, and virtually stores the virtually sucked virtual reagent therein.
  • the virtual experiment part 400 includes a virtual electrophoresis tank 401, a virtual chip 402 used for virtually inhaling and discharging a virtual reagent, and a virtual chip 402, which are temporarily stored.
  • Virtual chip tray 400 virtual test tubes 404 for virtually storing virtual reagents
  • virtual test tube tray 405 for virtually storing virtual test tubes 404
  • virtual test tubes 4 A virtual electric pipette 406 for virtually aspirating and discharging the virtual reagent virtually stored in 04, and a virtual pipe holder 4 for virtually storing the virtual electric pipe 406.
  • 07 a virtual electric hand (not shown) that virtually holds a virtual object, and the like.
  • the box-shaped object virtually placed on the left back side of the virtual experiment table 101 is the virtual electrophoresis tank 401, and is in front of the virtual electrophoresis tank 401.
  • Virtual chip trays 40 3 are virtually rectangularly embedded in the virtual chip tray 40 3, and virtual chips 40 3 are virtually embedded in predetermined rows and columns in the virtual chip trays 40 3.
  • the virtual test tube 404 is a virtual test tube 404 in which six tubes are virtually arranged in the front row on the right side of the virtual experiment table 101 and the tip of which is narrowed.
  • a virtual test tube tray 405 virtually supports 4, and a virtual pit holder 407 is erected virtually in front of the virtual support arm 201.
  • the three cylindrical members virtually supported by the virtual pipe holder 407 are virtual motorized pipes 406.
  • the drive program storage unit 12 shown in FIG. 2 stores a drive program for driving an actual dispensing device.
  • This drive program is a program created by an operator to operate a real dispensing device.
  • the external file storage unit 13 stores various files for storing information necessary for causing the virtual dispensing apparatus to simulate an experiment. These various files are files created in advance by the manufacturer of the present experiment simulation program, and are imported when the present experiment simulation program is installed, or are imported from the outside of the apparatus using a recording medium, the Internet, or the like. File. This file can also be created by the operator himself.
  • an experimental part file (corresponding to experimental part information storage means) for storing various virtual experimental parts 400 used for the experimental simulation is included.
  • the log file storage unit 14 stores a log file created by a history creation unit 24 described later.
  • the processing unit 20 is realized by the CPU 3 executing the present experiment simulation program, and includes a display control unit 21, an arrangement unit 22, a virtual arm driving unit 23, a history creation unit 24, and a collision. It comprises a judgment unit 25, a notification unit 26, an adjustment unit 27, and a drive program creation unit 28.
  • FIG. 4 is a screen diagram (simulation screen diagram) showing the virtual dispensing device displayed on the display device 6 by the display control unit 21. This screen diagram is composed of four display areas A1 to A4.
  • Display area A 1 shows the front view of the virtual dispensing device
  • display area A 2 shows the side view of the virtual dispensing device
  • display area A 3 shows the top view of the virtual dispensing device
  • display area A 4 Displays simulation information indicating the operation status of the virtual dispensing apparatus.
  • various virtual experiment parts 400, virtual firmware units 200, and the like virtually placed on the virtual experiment table 101 are displayed.
  • columns R1 to R3 indicating the respective positions on the x, y, and z axes of the distal end portion EP of the virtual distal end arm 204, the rotation angle of the virtual front and rear arm 203
  • Column R 4 indicating the movement status of the virtual tip arm 204, for example, ascending, descending, descending, etc., column R 5, virtual virtual arm 406 attached to the virtual tip arm 204,
  • a column R6 for displaying the amount of the virtual reagent that has been aspirated or discharged and a column R7 for displaying the elapsed time from the start of the experiment simulation are displayed.
  • an operation history display column L1 showing the operation status of each predetermined operation unit of the virtual dispensing device is displayed in a table format, and above the operation history display column L1. Indicates a “Save Log” button for saving the operation history to a log file and a “Log Clear” button for deleting the log. When the "Log clear” button is clicked, the operation history displayed in the operation history display column L1 is deleted.
  • the predetermined operation unit is, for example, an operation in which the virtual tip arm 204 mounted with the temporary electric hand virtually holds an object virtually mounted on the virtual experiment table 101, a virtual arm The operation of virtually moving any one virtual arm of the unit 200 from a predetermined movement start position to a predetermined stop position corresponds to one operation unit.
  • this “predetermined operation unit” is referred to as “one-step operation”.
  • the placement unit 22 reads out the virtual experiment parts 400 to be placed on the virtual experiment table 101 from the external file storage unit 13 based on the driving program, and the virtual experiment parts 400 At the layout position on the specified virtual experiment table 101.
  • the virtual arm drive section 23 virtually drives the virtual arm section 200 according to the drive program stored in the drive program storage section 12.
  • the history creation unit 24 creates, for example, an operation history describing the operation status of the virtual dispensing device for each one-step operation of the virtual arm unit 200, and uses the created operation history as a log file, The information is stored in the file storage unit 14.
  • the collision determination unit 25 determines the presence or absence of a collision between the virtual tip arm 204 and the virtual experiment table 101 and the virtual experiment part 400 placed on the virtual experiment table 101. Specifically, it is determined that a collision has occurred when the area of the virtual arm unit 200 has entered the area of the virtual experiment table 101 and the virtual experiment part 400 in the virtual space.
  • the notification unit 26 sets a dangerous area including a region of the virtual distal arm 204 in the virtual space and a wider area than a region of the virtual distal arm 204 in the virtual space,
  • the virtual tip arm 204 moves in the virtual space and the set dangerous area enters the virtual space of the virtual experiment table 101 and the virtual experiment part 400
  • the notification unit 26 notifies the user of the possibility of collision at a high speed by displaying it on the display device 6 or writing the history in the history by the history creation unit 24.
  • the controller 27 sets the range of the dangerous area according to the information input by the operator via the input device 1.
  • the setting of the dangerous area is performed by entering a numerical value on a not-shown dangerous area setting screen displayed in a GUI (graphical user interface) format, thereby setting the area of the dangerous area.
  • the risk area is assumed to be a rectangular parallelepiped area including the virtual tip arm 204 and having a larger volume than the virtual tip arm 204. Therefore, when the longitudinal direction of the virtual tip arm 204 is placed parallel to the Z axis, the danger zone is z 1 on the + z axis side and z 2 on the -z axis side with respect to one side parallel to the z axis.
  • the shape of the cylindrical virtual electric pipette 406 is taken into consideration.
  • the drive program creation unit 28 is used by the operator to create a drive program. Activate the program creation support tool to receive the drive program created by using the program creation support tool and store it in the drive program storage unit 12.
  • FIG. 5 is a flowchart showing the operation of the experimental simulation device.
  • step S1 when the present experiment simulation program is started by the operator, an external file is read from the external file storage unit 13, and information on the virtual dispensing device is read from the device information storage unit 11, Further, the driving program is read from the driving program storage unit 12, and the virtual dispensing device is displayed on the display device 6 based on the read external file, information on the virtual dispensing device, and the driving program. .
  • the virtual experiment part 400 read out from the experiment file is arranged at a layout position on the virtual experiment table 101 specified by the driving program. .
  • step S2 when the operator instructs the start of the simulation from the input device 1, the virtual arm driving unit 23 drives the virtual arm.
  • the simulation start command is issued as follows.
  • “File” is clicked from the menu bar shown in the upper part of Fig. 4 and the start of the simulation is clicked from the pull-down menu displayed, the simulation dialog screen shown in Fig. 6 is displayed.
  • the simulation start button T1 with the right arrow mark displayed on the upper left of the simulation dialog screen is clicked, the experiment simulation is started.
  • the button with the square mark displayed to the right of the simulation start button T1 is the simulation pause button T2 for temporarily stopping the experiment simulation, and the button next to the simulation pause button T2 is the simulation pause button T2.
  • the button with the displayed square mark is the simulation stop button T3 for stopping the experimental simulation.
  • the slide bar T 4 displayed below these three buttons indicates the progress of the simulation.For example, immediately after the start of the simulation, the slide bar T 4 is located at the left end, and as the simulation progresses. The slide bar T4 slides to the right.
  • a simulation speed display field T6 indicating the simulation speed is displayed below the slide bar T4. Simulation speed is shown in the simulation speed table. It can be adjusted by the two buttons displayed to the right of the indication column T6.Clicking the button with the up arrow increases the simulation speed by 0.1 times, and clicking the button with the down arrow. Click to decrease the simulation speed by a factor of 0.1. Note that the simulation speed can be adjusted in a range from 0.1 times to 10.0 times.
  • the simulation dialog screen contains a danger zone setting column ⁇ 7 displayed below the simulation speed display column ⁇ 6 and a top view for setting the display magnification of the top view shown in display area A 1 in FIG. 4.
  • a radio button T9 for setting and a button T11 for closing the simulation dialog screen are provided.
  • step S3 the virtual arm driving section 23 drives the virtual arm section 200 based on the driving program, and the virtual arm section 200 performs a predetermined one-step operation (step S4). ),
  • the collision determination unit 25 determines the presence or absence of a collision in the virtual space between the virtual arm unit 200, the virtual experiment table 101, and the virtual experiment packet 400. Then, when a collision occurs in the virtual space (YES in step S4), the history creation unit 24 describes in the operation history that a collision has occurred in the operation of the one step. On the other hand, if no collision has occurred in step S4 (NO in step S4), the history creating unit 24 indicates that the operation of the one step has been normally performed in the operation history (for example, “normal”). Or “OK”).
  • the operation status (operation status) for the one-step operation is displayed in the operation history display column L1 shown in the display area A4 in FIG.
  • the displayed operating conditions include a “position” indicating the position of the tip EP of the virtual tip arm 204 on the virtual experiment table 101 and the coordinates of the virtual tip arm 204 in the virtual space.
  • the tip EP of the virtual tip arm 204 is located on the small stage area with a stage number of 12 For example, when “1 2 small stage area” is displayed, and the tip EP of the virtual tip arm 204 is located on the virtual liquid disposal hole virtually provided in the virtual experiment table 101 , For example, “waste liquid”.
  • the column of “coordinates” displays the coordinates (x, y, z) of the distal end portion EP of the virtual distal end arm 204 in the virtual space.
  • the virtual tip arm 204 virtually collides while moving in the horizontal direction (X-axis, y-axis plane), for example, “Horizontal collision” is displayed, and the virtual tip arm 204 is displayed. If a virtual collision occurs while moving in the vertical direction (z-axis direction), for example, “Vertical collision” is displayed and if virtual mounting of virtual chip 402 fails, for example, Failed "is displayed. Furthermore, although the virtual tip arm 204 does not virtually collide with the virtual experiment part 400, if the virtual tip arm 204 enters the danger area, it is displayed that there is a high probability that it will virtually collide.
  • step S6 if all the steps in the experiment simulation have been completed (YES in step S6), the process is terminated. If not all steps have been completed (NO in step S6), step S6 is performed. Returning to step 3, the next step is executed, and the same processing is performed for this step.
  • the virtual arm unit 200 of the virtual dispensing device is operated using the driving program created for operating the real dispensing device, and Since it is determined whether or not a collision has occurred in the above, it is possible to grasp the problems of the drive program without conducting tentative experiments using an actual dispensing device. The labor expended can be greatly reduced.
  • the notification unit 26 determines that the possibility of collision is high in a plurality of stages, for example, three stages, according to the distance between the virtual arm unit 200 and the virtual experiment table 101. Notification may be made separately. In this case, the notification unit 26 may increase the frequency of the beep sound, for example, as the probability of collision increases.
  • the present invention it is possible to determine the presence or absence of a collision without actually driving the dispensing device, so that it is possible to greatly reduce the time and effort required to create a driving program. In particular, it greatly contributes to the fields of medicine and biotechnology.

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Abstract

It is possible to reduce the labor required for creating a drive program for driving a distribution/poring device. An experiment simulation device includes: a device information storage section (11) for storing information on a virtual distribution/pouring device having a virtual experiment table (101) on which a virtual experiment part (400) is mounted and a virtual arm section (200) movably arranged on above the virtual experiment table; a drive program storage section (12) for storing a drive program of the distribution/pouring device to be simulated and the virtual distribution/pouring device; an arrangement section (22) for arranging the virtual experiment part (400) on the virtual experiment table (101) according to the drive program; a virtual arm drive section (23) for driving the virtual arm section (200) according to the drive program; and a collision judgment section (25) to judge whether collision is present/absent between the virtual arm section (200) and the virtual experiment part (400) or the virtual experiment table (101) in the virtual space.

Description

実験シミュレーション装置及び実験シミユレーションプログラム 技術分野 Experimental simulation device and experimental simulation program

本発明は、 分注装置を用いた実験をシミュレーションする技術に関する。 背景技術  The present invention relates to a technique for simulating an experiment using a pipetting device. Background art

近年、 医薬やバイオ等の分野では、 安全性等の観点から、 試験管等に貯溜され試薬 を吸引し、他の試験管に吐出する分注作業を分注装置に行わせる実験形態が広く採用 されている。 分注装置は、 試薬を貯溜する試験管、 電動ピペットに装着されるチップ 等が載置される実験テ一ブルと、 先端部に電動ピペットが装着され、 上下、 左右、 前 後等の方向に移動可能に構成されたアームとから主に構成されている。  In recent years, in the fields of medicine, biotechnology, etc., from the viewpoint of safety, etc., an experiment mode in which a pipetting device performs a pipetting operation that sucks a reagent stored in a test tube and discharges it to another test tube has been widely adopted. Have been. The dispensing device consists of a test tube for storing reagents, an experimental table on which a tip to be mounted on an electric pipette is placed, and an electric pipette mounted on the tip, in the vertical, horizontal, front and rear directions, etc. It is mainly composed of a movable arm.

オペレータは、実験テーブル上に種々の液体を貯溜する容器のレイァゥトゃ実験開 始から終了に至るまでのアームの動作パターンを予め分注装置にプログラミングし ておき、分注装置はプログラミングされた駆動プログラムに基づいてアームを動作さ せ実験を実行していく。  The operator preliminarily programs the operation patterns of the arms for storing various liquids on the experiment table from the start to the end of the experiment in the dispensing apparatus, and the dispensing apparatus operates the programmed driving program. The arm is operated based on the results and the experiment is executed.

しかしながら、 かかる実験は非常に複雑な過程から構成されるのが一般的であり、 アームの動作パターンも多岐に亘るため、実際に実験を開始した後に、 アームが実験 テーブル又は実験テーブル上に載置された容器等の実験用パーツに衝突するといつ たトラブルが発生する可能性がある。かかるトラブルを回避するためには、オペレー 夕は、アームの動作パ夕一ン及び実験テ一ブルに載置された実験用パーツのレイァゥ ト等を正確に把握し、緻密に駆動プログラムを作成することが要求される。実際には、 始めから完璧なプログラムを得ることは困難であるため、駆動プログラムの作成作業 は、 仮実験を繰り返しながら試行錯誤によって行われる。そのため、 駆動プログラム の作成には多大な労力がかかるという問題があった。 また、 このようにして作成され た駆動プログラムであっても、実際に実験を行った場合、 トラブルが発生するという ケースもしばしばあり、作成した駆動プログラムによって、分注装置が正確に稼動す るか否かを実際の実験の前に確認したいという要望が高かった。 図面の簡単な説明 However, such experiments generally consist of very complicated processes, and the operation patterns of the arms are also various. Therefore, after the experiment is actually started, the arm is placed on the experiment table or the experiment table. There is a possibility that some trouble will occur when the robot collides with the experimental parts such as the damaged container. In order to avoid such troubles, the operator must accurately grasp the operation pattern of the arm and the layout of the experimental parts placed on the experimental table, and create a precise driving program. Is required. In practice, it is difficult to obtain a perfect program from the beginning, so the creation of a drive program is performed by trial and error while repeating tentative experiments. Therefore, there was a problem that a great deal of labor was required to create the drive program. In addition, even with the drive program created in this way, troubles often occur when experiments are actually performed, and whether the dispensing device operates correctly with the created drive program There was a high demand to confirm whether or not it was possible before the actual experiment. BRIEF DESCRIPTION OF THE FIGURES

図 1は、本発明の一実施の形態による実験シミュレ一ション装置のハードウエア構 成を示すブロック図である。  FIG. 1 is a block diagram showing a hardware configuration of an experimental simulation device according to an embodiment of the present invention.

図 2は、 本実験シミュレーション装置の機能を説明するためのブロック図である。 図 3は、 仮想分注装置の外観図であり、 (a ) は斜視図を示し、 (b ) は側面図を示 し、 (c ) は前面図を示した図である。  FIG. 2 is a block diagram for explaining functions of the present experiment simulation apparatus. FIG. 3 is an external view of the virtual dispensing apparatus, in which (a) shows a perspective view, (b) shows a side view, and (c) shows a front view.

図 4は、実験シミュレ一ション装置が表示するシミュレーション画面を示した図で ある。  FIG. 4 is a diagram showing a simulation screen displayed by the experimental simulation device.

図 5は、 本実験シミュレーション装置の動作を示したフローチャートである。 図 6は、 シミュレーションダイアログ画面を示した図である。  FIG. 5 is a flowchart showing the operation of the present experiment simulation apparatus. Figure 6 shows the simulation dialog screen.

各図における符号の説明は以下の通りである。  The description of reference numerals in each drawing is as follows.

1 0 記憶部  1 0 Storage unit

1 1 装置情報記憶咅  1 1 Device information storage

1 2 駆動プログラム記憶部 1 2 Drive program storage

1 3 外部ファイル記憶部  1 3 External file storage

2 0 処理部  2 0 Processing unit

2 1 表示制御部  2 1 Display control unit

2 2 配置部  2 2 Placement section

2 3 仮想アーム駆動部 2 3 Virtual arm drive

2 4 履歴作成部  2 4 History creation section

2 5 衝突判定部  2 5 Collision judgment unit

2 6 報知部  2 6 Information Department

2 7 調節部  2 7 Adjustment section

2 8 駆動プログラム作成部 2 8 Drive program creation section

1 0 0 本体部  1 0 0 Main unit

1 0 1 仮想実験テーブル  1 0 1 Virtual experiment table

1 0 2 ストッパ  1 0 2 Stopper

2 0 0 仮想アーム部 2 0 1 仮想支柱アーム 2 0 0 Virtual arm 2 0 1 Virtual prop arm

2 0 2 仮想上下アーム 2 0 2 Virtual vertical arm

2 0 3 仮想前後アーム 2 0 3 Virtual front and rear arm

2 0 4 仮想先端アーム 2 0 4 Virtual tip arm

4 0 0 仮想実験用パーツ 4 0 0 Virtual experiment parts

4 0 1 仮想電気泳動槽 4 0 1 Virtual electrophoresis tank

4 0 2 仮想チップ 4 0 2 Virtual chip

4 0 3 仮想チップトレイ 4 0 3 Virtual chip tray

4 0 仮想試験管 4 0 Virtual test tube

4 0 5 仮想試験管トレイ 4 0 5 Virtual test tube tray

4 0 6 仮想電動ピペット 4 0 6 Virtual electric pipette

4 0 7 仮想ピペットホルダ 発明の開示 4 0 7 Virtual pipette holder Invention disclosure

本発明の目的は、分注装置の駆動プログラムの作成に費やされる手間を大幅に低減 させることができる実験シミュレーシヨン装置及び実験シミュレ一ションプロダラ ムを提供することである。  SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide an experiment simulation apparatus and an experiment simulation program that can greatly reduce the time and effort required to create a drive program for a dispensing apparatus.

上記課題を解決するために、本実験シミュレーション装置は、分注装置を駆動させ るための駆動プログラムを、仮想空間上でモデリングされた仮想分注装置に実行させ ることにより、分注装置を用いた実験を仮想的に実行する実験シミュレ一ション装置 であって、前記仮想分注装置は、仮想実験用パーツが載置される仮想実験テーブル及 び前記仮想実験テーブルの上側に移動可能に配設された仮想アームを含み、前記仮想 実験テーブル及び前記仮想アームのそれぞれの仮想空間上での少なくとも位置、形状 及び機能を特定するための装置情報を記憶する装置情報記憶手段と、前記仮想実験用 パーツの仮想空間上での少なくとも位置、形状及び機能を特定するための情報を記憶 する実験用パーツ記憶手段と、前記駆動プログラムに基づいて前記仮想実験テーブル 上に前記仮想実験用パーツを配置する配置手段と、前記駆動プログラムに基づいて前 記仮想アームを動作させる仮想アーム駆動手段と、前記仮想実験テーブル及び前記仮 想実験用パーツの仮想空間上における領域に前記仮想アームの仮想空間上における 領域が侵入したとき、前記仮想アームと前記仮想実験用パーツ及び前記仮想実験テー ブルとが仮想空間上で衝突したと判定する衝突判定手段とを備えることを特徴とす る。 In order to solve the above problems, the present experimental simulation device uses a dispensing device by causing a virtual dispensing device modeled in a virtual space to execute a driving program for driving the dispensing device. An experiment simulation device for virtually executing an experiment, wherein the virtual dispensing device is disposed movably above a virtual experiment table on which a virtual experiment part is placed and above the virtual experiment table. Device information storage means for storing device information for specifying at least the position, shape, and function of each of the virtual experiment table and the virtual arm in the virtual space, the virtual experiment table and the virtual experiment part. An experimental part storage means for storing at least information for specifying a position, a shape, and a function in a virtual space, based on the driving program Arranging means for arranging the virtual experiment part on the virtual experiment table, virtual arm driving means for operating the virtual arm based on the driving program, and virtual means for the virtual experiment table and the virtual experiment part In the virtual space of the virtual arm in the area on the space When an area is invaded, the virtual arm and the virtual experiment part and the virtual experiment table are provided with collision determination means for determining that they have collided in a virtual space.

この構成によれば、現実の分注装置を駆動させるためのプログラムを用いて仮想分 注装置を仮想的に駆動させ、仮想空間上で、 アームと仮想実験用パーツ等との衝突が 判定されるため、実際に実験を行う前に、駆動プログラムの問題点を把握することが 可能となる。すなわち、 実際の分注装置を用いて仮実験を行うことなく、 駆動プログ ラムの問題点を把握することができるため、プログラム作成作業に費やされる労力を 軽減することができる。  According to this configuration, the virtual dispensing device is virtually driven by using the program for driving the real dispensing device, and the collision between the arm and the virtual experimental part is determined in the virtual space. Therefore, it is possible to grasp the problems of the drive program before actually conducting the experiment. In other words, the problem of the driving program can be grasped without conducting a preliminary experiment using an actual dispensing device, so that the labor required for creating the program can be reduced.

また、前記仮想実験用パーツ及び前記仮想実験テーブルと前記仮想アームとの距離 が閾値以下となった場合、衝突する危険性が高いことを報知する報知手段をさらに備 えることが好ましい。  Further, it is preferable to further include a notifying unit for notifying that the risk of collision is high when the distance between the virtual experiment part and the virtual experiment table and the virtual arm is equal to or less than a threshold value.

この構成によれば、アームと実験テーブル等との衝突に余裕量を持たせることがで さる。  According to this configuration, it is possible to provide a margin for the collision between the arm and the experiment table or the like.

また、前記閾値を調節する調節手段をさらに備えることが好ましい。 この構成によ れば、 閾値を調整することにより、 アームと実験テーブル等との衝突の余裕量を任意 に設定することができる。  Further, it is preferable that the apparatus further comprises an adjusting means for adjusting the threshold value. According to this configuration, by adjusting the threshold value, it is possible to arbitrarily set a margin for collision between the arm and the experiment table or the like.

また、前記仮想分注装置に実験シミユレ一ションを開始させてから実験シミュレー ションが終了するまでの間、所定の動作単位毎に前記仮想分注装置の動作状況を記し た履歴を作成する履歴作成手段をさらに備え、前記報知手段は、衝突が生じたときに 前記履歴の該当する欄に衝突の発生を記載することが好ましい。  In addition, from the start of the experimental simulation to the virtual dispensing apparatus to the end of the experimental simulation, history creation for creating a history describing the operation status of the virtual dispensing apparatus for each predetermined operation unit. It is preferable that the system further includes a unit, and that the notifying unit describes the occurrence of the collision in a corresponding column of the history when the collision occurs.

この構成によれば、所定の動作単位毎に仮想分注装置の動作状況が記された履歴に、 衝突が発生したことが記載されるため、衝突が発生した動作を速やかに特定すること ができる。  According to this configuration, since the history in which the operation status of the virtual dispensing device is described for each predetermined operation unit is described as the occurrence of the collision, the operation in which the collision occurred can be quickly specified. .

本実験シミュレ一ションプロダラ は、分注装置を駆動させるための駆動プロダラ ムを、仮想空間上でモデリングされた仮想分注装置に実行させることにより、分注装 置を用いた実験を仮想的に実行する実験シミュレ一ション装置としてコンピュータ を機能させる実験シミュレーションプログラムであって、前記仮想分注装置は、仮想 実験用パーツが載置される仮想実験テーブル及び前記仮想実験テーブルの上側に移 動可能に配設された仮想アームを含み、前記仮想実験テーブル及び仮想アームのそれ ぞれの仮想空間上での少なくとも位置、形状及び機能を特定するための装置情報を記 憶する装置情報記憶手段、 前記仮想実験用パーツの仮想空間上での少なくとも位置、 形状及び機能を特定するための情報を記憶する仮想実験用パーツ記憶手段、前記駆動 プログラムに基づいて前記仮想実験テーブル上に仮想実験用パーツを配置する配置 手段、前記駆動プログラムに基づいて前記仮想アームを動作させる仮想アーム駆動手 段、前記仮想実験テーブル及び前記仮想実験用パーツの仮想空間上における領域に前 記仮想アームの仮想空間上における領域が侵入したとき、前記仮想アームと前記実験 用パーツ及び前記実験テ一ブルとが仮想空間上で衝突したと判定する衝突判定手段 としてコンピュータを機能させることを特徴とする。 発明を実施するための最良の形態 This experiment simulation prod- tor executes an experiment using a dispensing device virtually by causing a virtual dispensing device modeled in a virtual space to execute a driving program for driving the dispensing device. An experimental simulation program for causing a computer to function as an experimental simulation device to be executed in a virtual experiment table, wherein the virtual dispensing device moves to a virtual experiment table on which virtual experiment parts are placed and to an upper side of the virtual experiment table. A device information storage means including a movably arranged virtual arm, and storing device information for specifying at least a position, a shape and a function of each of the virtual experiment table and the virtual arm in a virtual space; Virtual experiment part storage means for storing information for specifying at least the position, shape and function of the virtual experiment part in the virtual space; and a virtual experiment part on the virtual experiment table based on the driving program. A means for arranging the virtual arm, a virtual arm driving means for operating the virtual arm based on the driving program, and a region in the virtual space of the virtual experiment table and the virtual experiment part in the virtual space of the virtual arm. When the area enters, the virtual arm collides with the experimental part and the experimental table in the virtual space. And characterized by causing a computer to function as a collision determining means for constant. BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION

以下、本発明の一実施の形態による実験シミュレーション装置について図面を参照 しながら説明する。図 1は、本発明の一実施の形態による実験シミュレーション装置 のハードウェア構成を示すブロック図である。  Hereinafter, an experimental simulation apparatus according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a block diagram showing a hardware configuration of an experimental simulation device according to an embodiment of the present invention.

図 1に示す実験シミュレーション装置は、通常のコンピュータから構成され、入力 装置 R OM (リードオンリメモリ) 2、 C P U (中央演算処理装置) 3、 R AM (ランダムアクセスメモリ) 4、 外部記憶装置 5、 表示装置 6、 記録媒体駆動装置 7 及び入出力インターフェイス (I /F ) 9を備えている。 各ブロックは内部のバスに 接続され、このバスを介して種々のデータ等が入出力され、 C P U 3の制御の下、種々 の処理が実行される。  The experimental simulation device shown in Fig. 1 is composed of a normal computer and has input devices ROM (read only memory) 2, CPU (central processing unit) 3, RAM (random access memory) 4, external storage device 5, A display device 6, a recording medium drive device 7, and an input / output interface (I / F) 9 are provided. Each block is connected to an internal bus, and various data and the like are input / output via this bus, and various processes are executed under the control of the CPU 3.

入力装置 1は、 キ一ポ一ド、 マウス等から構成され、 操作者が種々のデ一夕及び操 作指令等を入力するために使用される。  The input device 1 includes a keyboard, a mouse, and the like, and is used by the operator to input various data and operation commands.

R OM 2には、 B I O S (Bas ic Input/Output System) 等のシステムプログラム 等が記憶されている。 外部記憶装置 5は、 ハードディスクドライブ等から構成され、 所定の O S (Operat ing System) 及び後述する実験シミュレーションプログラム等が 記憶されている。 RAM 4は、 C P U 3の作業領域等として用いられる。  The ROM 2 stores system programs such as BIOS (Basic Input / Output System). The external storage device 5 is configured by a hard disk drive or the like, and stores a predetermined OS (Operating System), an experiment simulation program described later, and the like. The RAM 4 is used as a work area of the CPU 3 or the like.

記録媒体駆動装置 7は、 C D— R OMドライブ、 フレキシブルディスクドライブ等 から構成される。 なお、 実験シミュレーションプログラムを、 C D— R〇M、 フレキ シブルディスク等のコンピュータ読み取り可能な記録媒体 8に記録し、記録媒体駆動 装置 7により記録媒体 8から実験シミュレーションプログラムを読み出して外部記 憶装置 5にインストールして実行するようにしてもよい。 また、実験シミュレ一ショ ン装置が通信装置等を備え、実験シミュレーションプログラムが通信ネットワークを 介して接続された他のコンピュータに記憶されている場合、当該コンピュータからネ ットワークを介して実験シミュレーションプログラムをダウン口一ドして実行する ようにしてもよい。 The recording medium drive 7 includes a CD-ROM drive, a flexible disk drive, and the like. The experimental simulation program was used for CD-R〇M, Alternatively, the program may be recorded on a computer-readable recording medium 8 such as a shibble disk, and the experiment simulation program may be read from the recording medium 8 by the recording medium driving device 7 and installed in the external storage device 5 to be executed. Further, when the experiment simulation device includes a communication device and the experiment simulation program is stored in another computer connected via a communication network, the experiment simulation program is down-loaded from the computer via the network. It may be executed by mouth.

表示装置 6は、 液晶表示装置、 C R T (陰極線管) 等から構成され、 本実験シミュ レ一シヨン装置によるシミュレーション画面などを表示する。  The display device 6 includes a liquid crystal display device, a CRT (cathode ray tube), and the like, and displays a simulation screen and the like by the simulation device of the present experiment.

図 2は、 本実験シミュレーション装置の機能を説明するためのブロック図である。 本実験シミュレーション装置は、記憶部 1 0及び処理部 2 0を備えている。記憶部 1 0は外部記憶装置 5等から構成され、装置情報記憶部 1 1、駆動プログラム記憶部 1 2、 外部ファイル記憶部 1 3及びログファイル記憶部 1 4を備えている。  FIG. 2 is a block diagram for explaining functions of the present experiment simulation apparatus. This experiment simulation apparatus includes a storage unit 10 and a processing unit 20. The storage unit 10 includes an external storage device 5 and the like, and includes a device information storage unit 11, a drive program storage unit 12, an external file storage unit 13, and a log file storage unit 14.

装置情報記憶部 1 1は、以下に示す分注装置を仮想空間上でモデリングすることで 得られた仮想分注装置の仮想空間上での少なくとも位置、形状及び機能を特定するた めの装置情報を記憶する。 図 3は、 仮想分注装置の外観図であり、 (a ) は斜視図を 示し、 (b ) は側面図を示し、 (c ) は前面図を示している。 この仮想分注装置は、 本 出願人によって製造された文中装置「V F X— 2 1 0 0」 に基づいてモデリングされ たものであり、 仮想本体部 1 0 0、 仮想アーム部 2 0 0を備えている。仮想分注装置 を含む仮想空間は、 仮想実験テーブル 1 0 1の重心を原点〇とし、 上下方向に z軸、 仮想実験テーブル 1 0 1の長辺方向に X軸、仮想実験テーブル 1 0 1の短辺方向に y 軸からなる座標系が設定され、仮想分注装置を構成する各部品等は、 この座標系によ つて仮想空間内の位置が特定される。仮想本体部 1 0 0は、 略直方体状であり、 底面 の 4隅を含む適所には、 8個のストッパ 1 0 2が仮想的に配設されている。仮想本体 部 1 0 0の上面部分が仮想実験テーブル 1 0 1であり、仮想実験テーブル 1 0 1には、 種々の仮想実験用パーツ 4 0 0が載置される。  The device information storage unit 11 stores device information for specifying at least the position, shape, and function of the virtual dispensing device in the virtual space obtained by modeling the following dispensing device in the virtual space. Is stored. FIG. 3 is an external view of the virtual dispensing apparatus, in which (a) shows a perspective view, (b) shows a side view, and (c) shows a front view. This virtual dispensing device is modeled based on the in-text device “VFX-210” manufactured by the present applicant, and has a virtual main body 100 and a virtual arm 200. I have. The virtual space including the virtual dispensing device has the origin を at the center of gravity of the virtual experiment table 101, the z axis in the vertical direction, the X axis in the long side direction of the virtual experiment table 101, and the virtual experiment table 101. A coordinate system consisting of the y-axis is set in the short side direction, and the position of each component constituting the virtual dispensing device in the virtual space is specified by this coordinate system. The virtual main body 100 has a substantially rectangular parallelepiped shape, and eight stoppers 102 are virtually disposed at appropriate positions including four corners on the bottom surface. The upper surface portion of the virtual main body 100 is a virtual experiment table 101, and various virtual experiment parts 400 are placed on the virtual experiment table 101.

仮想実験テーブル 1 0 1の略中央部には、仮想アーム部 2 0 0が仮想的に立設され ている。仮想実験テーブル 1 0 1は、仮想アーム部 2 0 0を中心として左右に 2つの 領域に分けられており、両領域はさらに 3 X 3の 9個の矩形状の小ステージ領域に分 けられている。 したがって、 仮想実験テ一ブル 1 0 1は、 合計 1 8個の小ステージ領 域から構成されている。各小ステージ領域には、それぞれ 1〜1 8のステージ番号が 付されている。 At a substantially central portion of the virtual experiment table 101, a virtual arm portion 200 is virtually erected. The virtual experiment table 101 is divided into two areas on the left and right with the virtual arm section 200 as the center, and both areas are further divided into nine 3 × 3 rectangular small stage areas. Have been killed. Therefore, the virtual experiment table 101 is composed of a total of 18 small stage areas. Stage numbers 1 to 18 are assigned to the respective small stage areas.

仮想アーム部 2 0 0は、 仮想支柱アーム 2 0 1、 仮想上下アーム 2 0 2、 仮想前後 アーム 2 0 3及び仮想先端アーム 2 0 4を備えている。仮想支柱アーム 2 0 1は、 円 筒状であり、仮想実験テーブル 1 0 1の略中央部に仮想的に固定されている。仮想上 下アーム 2 0 2は、その中心軸を回転軸として、仮想支柱アーム 2 0 1に対し図中 A で示す方向に仮想的に回転可能に取り付けられ、かつ、仮想支柱アーム 2 0 1に対し 図中 Bで示す上下方向に仮想的にスライド可能に取り付けられている。仮想上下ァ一 ム 2 0 2から前側に向けて仮想的に取り付けられた仮想前後アーム 2 0 3は、水平方 向に長尺の直方体形状を有し、中心軸を回転軸として、仮想上下アーム 2 0 2に対し、 図中 Dで示す方向に仮想的に回転可能に取り付けられている。仮想前後アーム 2 0 3 の先端側に取り付けられた仮想先端アーム 2 0 4は、上下方向に長尺の直方体形状を 有し、仮想前後アーム 2 0 3に対し、 図中 Cで示す左右方向に仮想的にスライド可能 に取り付けられている。  The virtual arm unit 200 includes a virtual strut arm 201, a virtual vertical arm 202, a virtual front and rear arm 203, and a virtual tip arm 204. The virtual strut arm 201 has a cylindrical shape and is virtually fixed to a substantially central portion of the virtual experiment table 101. The virtual upper and lower arms 202 are attached to the virtual strut arm 201 so as to be virtually rotatable in the direction indicated by A in the figure around the center axis thereof, and are attached to the virtual strut arm 201. On the other hand, it is virtually slidably mounted in the vertical direction indicated by B in the figure. The virtual front and rear arm 203, which is virtually attached from the virtual vertical arm 202 toward the front side, has a rectangular parallelepiped shape elongated in the horizontal direction, and the virtual vertical arm With respect to 202, it is virtually rotatably mounted in the direction indicated by D in the figure. The virtual tip arm 204 attached to the tip side of the virtual front / rear arm 203 has a rectangular parallelepiped shape that is long in the vertical direction. Virtually slidable.

仮想先端アーム 2 0 4の仮想実験テーブル 1 0 1側の先端部 E Pには、仮想電動ピ ペット 4 0 6、 種々の仮想物体を把持するための仮想電動ハンド (図略)等の種々の 仮想実験用パーツ 4 0 0が取り付け可能である。 また、仮想電動ピぺット 4 0 6の先 端には仮想チップ (図略) が装着される。 仮想チップは、 円錐状であり、 仮想電動ピ ペット 4 0 6が仮想試薬を仮想的に吸引及び吐出する際に用いられ、仮想的に吸引さ れた仮想試薬を内部に仮想的に貯溜する。  The virtual end table EP of the virtual tip arm 204 on the virtual experiment table 101 side has various virtual objects such as a virtual electric pipette 406 and a virtual electric hand (not shown) for holding various virtual objects. Experimental parts 400 can be attached. A virtual tip (not shown) is attached to the tip of the virtual electric pit 406. The virtual tip has a conical shape, and is used when the virtual electric pipette 406 virtually sucks and discharges the virtual reagent, and virtually stores the virtually sucked virtual reagent therein.

仮想実験テーブル 1 0 1には種々の仮想実験用パーツ 4 0 0が仮想的に載置され る。仮想実験用パーツ 4 0 0としては、 仮想電気泳動槽 4 0 1、 仮想試薬を仮想的に 吸入及び吐出する際に用いられる仮想チップ 4 0 2、仮想チップ 4 0 2を仮 ¾|的に収 納する仮想チップ卜レイ 4 0 3、仮想試薬を仮想的に貯溜する仮想試験管 4 0 4、仮 想試験管 4 0 4を仮想的に収納する仮想試験管トレィ 4 0 5、仮想試験管 4 0 4に仮 想的に貯溜された仮想試薬を仮想的に吸引及び吐出する仮想電動ピペット 4 0 6、仮 想電動ピぺッ卜 4 0 6を仮想的に格納する仮想ピぺッ卜ホルダ 4 0 7、仮想物体を仮 想的に把持する仮想電動ハンド (図略) 等が含まれる。 図 3 ( a ) の場合、 仮想実験テーブル 1 0 1の左奥側に仮想的に載置された箱状の ものが仮想電気泳動槽 4 0 1であり、仮想電気泳動槽 4 0 1の手前に仮想的に埋設さ れた 2個の矩形状のものが仮想チップトレイ 4 0 3であり、仮想チップトレイ 4 0 3 内部に所定行所定列で仮想的に埋設されたものが仮想チップ 4 0 2であり、仮想実験 テーブル 1 0 1の右側の前列に仮想的に 6本配列され、先端部が窄まった円筒状のも のが仮想試験管 4 0 4であり、この仮想試験管 4 0 4を仮想的に支持するものが仮想 試験管卜レイ 4 0 5であり、仮想支柱アーム 2 0 1の手前位置に仮想的に立設された ものが仮想ピぺッ卜ホルダ 4 0 7であり、仮想ピぺットホルダ 4 0 7が仮想的に支持 する 3本の円筒状のものが仮想電動ピぺット 4 0 6である。 Various virtual experiment parts 400 are virtually placed on the virtual experiment table 101. The virtual experiment part 400 includes a virtual electrophoresis tank 401, a virtual chip 402 used for virtually inhaling and discharging a virtual reagent, and a virtual chip 402, which are temporarily stored. Virtual chip tray 400, virtual test tubes 404 for virtually storing virtual reagents, virtual test tube tray 405 for virtually storing virtual test tubes 404, virtual test tubes 4 A virtual electric pipette 406 for virtually aspirating and discharging the virtual reagent virtually stored in 04, and a virtual pipe holder 4 for virtually storing the virtual electric pipe 406. 07, a virtual electric hand (not shown) that virtually holds a virtual object, and the like. In the case of Fig. 3 (a), the box-shaped object virtually placed on the left back side of the virtual experiment table 101 is the virtual electrophoresis tank 401, and is in front of the virtual electrophoresis tank 401. Virtual chip trays 40 3 are virtually rectangularly embedded in the virtual chip tray 40 3, and virtual chips 40 3 are virtually embedded in predetermined rows and columns in the virtual chip trays 40 3. The virtual test tube 404 is a virtual test tube 404 in which six tubes are virtually arranged in the front row on the right side of the virtual experiment table 101 and the tip of which is narrowed. A virtual test tube tray 405 virtually supports 4, and a virtual pit holder 407 is erected virtually in front of the virtual support arm 201. The three cylindrical members virtually supported by the virtual pipe holder 407 are virtual motorized pipes 406.

図 2に示す駆動プログラム記憶部 1 2は、現実の分注装置を駆動するための駆動プ ログラムを記憶する。 この.駆動プロラムは、現実の分注装置を動作させるためにオペ レ一夕により作成されたプログラムである。  The drive program storage unit 12 shown in FIG. 2 stores a drive program for driving an actual dispensing device. This drive program is a program created by an operator to operate a real dispensing device.

外部ファイル記憶部 1 3は、仮想分注装置に実験のシミュレーションを行わせるに あたり、必要な情報を記憶する種々のファイルを記憶する。これら種々のファイルは、 本実験シミュレーシヨンプロダラムの製作会社によつて予め作成されたファイルで あり、本実験シミュレーションプログラムのインストール時に取り込まれる又は記録 媒体若しくはインタ一ネット等によって装置の外部から取り込まれるファイルであ る。 また、 このファイルは、 オペレー夕が自ら作成することも可能である。  The external file storage unit 13 stores various files for storing information necessary for causing the virtual dispensing apparatus to simulate an experiment. These various files are files created in advance by the manufacturer of the present experiment simulation program, and are imported when the present experiment simulation program is installed, or are imported from the outside of the apparatus using a recording medium, the Internet, or the like. File. This file can also be created by the operator himself.

詳細には、実験シミュレーションに使用される種々の仮想実験用パーツ 4 0 0を記 憶する実験用パーツファイル(実験用パーツ情報記憶手段に相当する)等が含まれて いる。  In detail, an experimental part file (corresponding to experimental part information storage means) for storing various virtual experimental parts 400 used for the experimental simulation is included.

ログファイル記憶部 1 4は、後述する履歴作成部 2 4によって作成されたログファ • ィルを記憶する。  The log file storage unit 14 stores a log file created by a history creation unit 24 described later.

処理部 2 0は、 C P U 3が本実験シミユレ一ションプログラムを実行することによ り実現され、表示制御部 2 1、配置部 2 2、仮想アーム駆動部 2 3、履歴作成部 2 4、 衝突判定部 2 5、報知部 2 6、調節部 2 7及び駆動プログラム作成部 2 8を備えてい る。  The processing unit 20 is realized by the CPU 3 executing the present experiment simulation program, and includes a display control unit 21, an arrangement unit 22, a virtual arm driving unit 23, a history creation unit 24, and a collision. It comprises a judgment unit 25, a notification unit 26, an adjustment unit 27, and a drive program creation unit 28.

表示制御部 2 1は、装置情報記憶部 1 1から仮想分注装置の情報を読み出すことに より仮想分注装置を表示装置 6に表示させるとともに、仮想アーム駆動部 2 3によつ て駆動された仮想アーム部 2 0 0の動作状況を、表示装置 6にリアルタイムで表示す る。図 4は、表示制御部 2 1が表示装置 6に表示する仮想分注装置を示した画面図(シ ミュレーシヨン画面図) である。 この画面図は、 4つの表示エリア A 1〜A 4から構 成されている。 表示エリア A 1は仮想分注装置の正面図が、 表示エリア A 2には、 仮 想分注装置の側面図が、表示ェリア A 3には仮想分注装置の上面図が、表示ェリア A 4には仮想分注装置の稼動状況を示すシミュレーシヨン情報が表示されている。表示 エリア A 1〜A 3には、仮想実験テーブル 1 0 1に仮想的に載置された種々の仮想実 験用パーツ 4 0 0や仮想ァ一ム部 2 0 0等が表示されている。表示エリア A 4の上段 には、仮想先端アーム 2 0 4の先端部 E Pの x、 y及び z軸上のそれぞれの位置を示 す欄 R 1〜R 3、 仮想前後アーム 2 0 3の回転角度を示す欄 R 4、 例えば、 上昇 Z下 降等の仮想先端アーム 2 0 4の移動状況を示す欄 R 5、仮想先端アーム 2 0 4に装着 された仮想電動ピぺット 4 0 6によって仮想的に吸引又は吐出された仮想試薬の量 を表示する欄 R 6及び実験シミュレーションの開始からの経過時間を示す欄 R 7が 表示されている。 さらに、 表示エリア A 4の下段には、 仮想分注装置の所定の動作単 位毎の動作状況を示した動作履歴表示欄 L 1が表形式で表示され、動作履歴表示欄 L 1の上側には、 動作履歴をログファイルに保存するための 「ログ保存」 ポタン及び口 グを消去するための 「ログクリア」 ボタンが表示されている。 「ログクリア」 ポタン がクリックされると、 動作履歴表示欄 L 1に表示されている動作履歴が消去される。 ここで、所定の動作単位とは、例えば仮電動ハンドを装着した仮想先端アーム 2 0 4が、 仮想実験テーブル 1 0 1に仮想的に載置された物体を仮想的に把持する動作、 仮想アーム部 2 0 0を構成するいずれか一つの仮想アームが所定の移動開始位置か ら所定の停止位置まで仮想的に移動する動作が 1つの動作単位に該当する。以下、 こ の 「所定の動作単位」 のことを 「1ステップの動作」 という。 The display control unit 21 reads out the information of the virtual dispensing device from the device information storage unit 11 to display the virtual dispensing device on the display device 6 and displays the virtual dispensing device on the virtual arm driving unit 23. The operating status of the virtual arm unit 200 driven in this way is displayed on the display device 6 in real time. FIG. 4 is a screen diagram (simulation screen diagram) showing the virtual dispensing device displayed on the display device 6 by the display control unit 21. This screen diagram is composed of four display areas A1 to A4. Display area A 1 shows the front view of the virtual dispensing device, display area A 2 shows the side view of the virtual dispensing device, display area A 3 shows the top view of the virtual dispensing device, and display area A 4 Displays simulation information indicating the operation status of the virtual dispensing apparatus. In the display areas A1 to A3, various virtual experiment parts 400, virtual firmware units 200, and the like virtually placed on the virtual experiment table 101 are displayed. In the upper part of the display area A4, columns R1 to R3 indicating the respective positions on the x, y, and z axes of the distal end portion EP of the virtual distal end arm 204, the rotation angle of the virtual front and rear arm 203 Column R 4 indicating the movement status of the virtual tip arm 204, for example, ascending, descending, descending, etc., column R 5, virtual virtual arm 406 attached to the virtual tip arm 204, A column R6 for displaying the amount of the virtual reagent that has been aspirated or discharged and a column R7 for displaying the elapsed time from the start of the experiment simulation are displayed. Further, in the lower part of the display area A4, an operation history display column L1 showing the operation status of each predetermined operation unit of the virtual dispensing device is displayed in a table format, and above the operation history display column L1. Indicates a “Save Log” button for saving the operation history to a log file and a “Log Clear” button for deleting the log. When the "Log clear" button is clicked, the operation history displayed in the operation history display column L1 is deleted. Here, the predetermined operation unit is, for example, an operation in which the virtual tip arm 204 mounted with the temporary electric hand virtually holds an object virtually mounted on the virtual experiment table 101, a virtual arm The operation of virtually moving any one virtual arm of the unit 200 from a predetermined movement start position to a predetermined stop position corresponds to one operation unit. Hereinafter, this “predetermined operation unit” is referred to as “one-step operation”.

配置部 2 2は、駆動プログラムに基づいて、外部ファイル記憶部 1 3から仮想実験 テーブル 1 0 1上に載置するための仮想実験用パーツ 4 0 0を読み出し、各仮想実験 用パーツ 4 0 0を指定された仮想実験テーブル 1 0 1上のレイアウト位置に配置す る。  The placement unit 22 reads out the virtual experiment parts 400 to be placed on the virtual experiment table 101 from the external file storage unit 13 based on the driving program, and the virtual experiment parts 400 At the layout position on the specified virtual experiment table 101.

仮想アーム駆動部 2 3は、駆動プログラム記憶部 1 2に記憶された駆動プログラム に従って、 仮想アーム部 2 0 0を仮想的に駆動させる。 履歴作成部 2 4は、 例えば、 仮想アーム部 2 0 0の 1ステップの動作毎に、 仮想分 注装置の動作状況を記した動作履歴を作成し、作成した動作履歴をログファイルとし て、 ログファイル記憶部 1 4に記憶する。 The virtual arm drive section 23 virtually drives the virtual arm section 200 according to the drive program stored in the drive program storage section 12. The history creation unit 24 creates, for example, an operation history describing the operation status of the virtual dispensing device for each one-step operation of the virtual arm unit 200, and uses the created operation history as a log file, The information is stored in the file storage unit 14.

衝突判定部 2 5は、仮想先端アーム 2 0 4と仮想実験テーブル 1 0 1及び仮想実験 テーブル 1 0 1に載置された仮想実験用パーツ 4 0 0との衝突の有無を判定する。詳 細には、仮想実験テーブル 1 0 1及び仮想実験用パーツ 4 0 0の仮想空間上の領域内 に仮想アーム部 2 0 0の領域が侵入したときに衝突したと判定する。  The collision determination unit 25 determines the presence or absence of a collision between the virtual tip arm 204 and the virtual experiment table 101 and the virtual experiment part 400 placed on the virtual experiment table 101. Specifically, it is determined that a collision has occurred when the area of the virtual arm unit 200 has entered the area of the virtual experiment table 101 and the virtual experiment part 400 in the virtual space.

報知部 2 6は、 仮想先端アーム 2 0 4の仮想空間上での領域を含み、 かつ、 仮想先 端アーム 2 0 4の仮想空間上での領域よりも広範囲の領域を危険領域として設定し、 仮想先端アーム 2 0 4が仮想空間上を移動することにより、設定した危険領域が、仮 想実験テーブル 1 0 1及び仮想実験用パーツ 4 0 0の仮想空間上の領域に侵入した とき、仮想アーム部 2 0 0と、仮想実験テーブル 1 0 1及び仮想実験用パーツ 4 0 0 とが接近し、 衝突する蓋然性が高いことをオペレータに報知する。 ここで、 報知部 2 6は、 衝突する蓋然性が高いことを、 表示装置 6に表示させる、 又は、 履歴作成部 2 4によって履歴に記載させる等してォペレ一夕に報知する。  The notification unit 26 sets a dangerous area including a region of the virtual distal arm 204 in the virtual space and a wider area than a region of the virtual distal arm 204 in the virtual space, When the virtual tip arm 204 moves in the virtual space and the set dangerous area enters the virtual space of the virtual experiment table 101 and the virtual experiment part 400, the virtual arm The operator is notified that the part 2000, the virtual experiment table 101 and the virtual experiment part 400 have come close to each other and are likely to collide. Here, the notification unit 26 notifies the user of the possibility of collision at a high speed by displaying it on the display device 6 or writing the history in the history by the history creation unit 24.

調節部 2 7は、入力装置 1を介してオペレータによって入力された情報にしたがつ て、 上記危険領域の範囲を設定する。 危険領域の設定は、 G U I (グラフィカルユー ザ一インターフェイス)形式で表示された図略の危険領域設定画面において、数値を 記入する等することにより危険領域の範囲が設定される。本実施形態では、危険領域 は、 仮想先端アーム 2 0 4を含み、 かつ、 仮想先端アーム 2 0 4よりも大きな体積を 有する直方体の領域を想定している。 したがって、 危険領域は、 仮想先端アーム 2 0 4の長尺方向を Z軸と平行に置いたときの、 z軸と平行な一辺に対し + z軸側に z 1、 - z軸側に z 2、 X軸と平行な一辺に対し + X軸側 X 1、 - X軸側に X 2、 y軸と平 行な一辺に対し + y軸側に y 1、 _ y軸側に y 2というように、 x l、 x 2、 y l、 y 2、 z 1及び z 2のそれぞれの値を決定することで設定される。 また、 本実施形態 では、仮想先端アーム 2 0 4の先端部 E Pに仮想電動ピぺット 4 0 6が装着されると きは、 円筒状である仮想電動ピペット 4 0 6の形状を考慮して、 z 2の値を z 1等よ りも大きく設定することが可能である。  The controller 27 sets the range of the dangerous area according to the information input by the operator via the input device 1. The setting of the dangerous area is performed by entering a numerical value on a not-shown dangerous area setting screen displayed in a GUI (graphical user interface) format, thereby setting the area of the dangerous area. In the present embodiment, the risk area is assumed to be a rectangular parallelepiped area including the virtual tip arm 204 and having a larger volume than the virtual tip arm 204. Therefore, when the longitudinal direction of the virtual tip arm 204 is placed parallel to the Z axis, the danger zone is z 1 on the + z axis side and z 2 on the -z axis side with respect to one side parallel to the z axis. , X 1 on the side parallel to the X axis, X 1 on the X axis side, X 2 on the X axis side, y 1 on the y axis side, and y 2 on the _ y axis side for one side parallel to the y axis. Is set by determining the respective values of xl, x2, yl, y2, z1 and z2. Further, in the present embodiment, when the virtual electric pipe 406 is attached to the distal end portion EP of the virtual distal end arm 204, the shape of the cylindrical virtual electric pipette 406 is taken into consideration. Thus, it is possible to set the value of z2 to be larger than z1 and the like.

駆動プログラム作成部 2 8は、オペレー夕が駆動プログラムを作成するために用い るプログラム作成支援ツールを起動し、このプログラム作成支援ッールを用いて作成 された駆動プログラムを受け付け、 駆動プログラム記憶部 1 2に記憶させる。 The drive program creation unit 28 is used by the operator to create a drive program. Activate the program creation support tool to receive the drive program created by using the program creation support tool and store it in the drive program storage unit 12.

図 5は、本実験シミユレ一ション装置の動作を示したフローチャートである。まず、 ステップ S 1において、オペレータによって本実験シミュレーションプログラムが起 動されると、外部ファイル記憶部 1 3から外部ファイルが読み込まれ、装置情報記憶 部 1 1から仮想分注装置の情報が読み込まれ、 さらに、駆動プログラム記憶部 1 2か ら駆動プログラムが読み出され、読み出された外部ファイル、仮想分注装置の情報及 び駆動プログラムに基づいて、 表示装置 6に仮想分注装置が表示される。  FIG. 5 is a flowchart showing the operation of the experimental simulation device. First, in step S1, when the present experiment simulation program is started by the operator, an external file is read from the external file storage unit 13, and information on the virtual dispensing device is read from the device information storage unit 11, Further, the driving program is read from the driving program storage unit 12, and the virtual dispensing device is displayed on the display device 6 based on the read external file, information on the virtual dispensing device, and the driving program. .

この場合、上述した図 4で示すように、実験用ファイルから読み出された仮想実験 用パーツ 4 0 0は、駆動プログラムよって指定された仮想実験テーブル 1 0 1上のレ ィアウト位置に配置される。  In this case, as shown in FIG. 4 described above, the virtual experiment part 400 read out from the experiment file is arranged at a layout position on the virtual experiment table 101 specified by the driving program. .

ステップ S 2において、オペレータが入力装置 1からシミュレーションの開始が指 令されると、 仮想アーム駆動部 2 3は、 仮想アームを駆動させる。 シミュレーション の開始指令は、以下のようにして行われる。図 4の上側に示されたメニューバーから 「ファイル」がクリックされて表示されたプルダウンメニューから、 シミュレ一ショ ンの開始がクリックされると、図 6に示すシミュレーシヨンダイアログ画面が表示さ れ、このシミュレーションダイアログ画面の左上側に表示された右矢印マークが記さ れたシミュレーション開始ポタン T 1がクリックされることにより、実験シミュレ一 シヨンが開始される。シミュレ一ション開始ポタン T 1の右隣に表示された四角印が 記されたボタンは実験シミュレーションを一時停止するためのシミュレーション一 時停止ポ夕ン T 2であり、シミュレーション一時停止ポタンの右隣に表示された四角 印が記されたポタンは、実験シミュレーションを停止するためのシミュレ一シヨン停 止ポタン T 3である。  In step S2, when the operator instructs the start of the simulation from the input device 1, the virtual arm driving unit 23 drives the virtual arm. The simulation start command is issued as follows. When "File" is clicked from the menu bar shown in the upper part of Fig. 4 and the start of the simulation is clicked from the pull-down menu displayed, the simulation dialog screen shown in Fig. 6 is displayed. When the simulation start button T1 with the right arrow mark displayed on the upper left of the simulation dialog screen is clicked, the experiment simulation is started. The button with the square mark displayed to the right of the simulation start button T1 is the simulation pause button T2 for temporarily stopping the experiment simulation, and the button next to the simulation pause button T2 is the simulation pause button T2. The button with the displayed square mark is the simulation stop button T3 for stopping the experimental simulation.

これら 3つのポタンの下側に表示されたスライドバ一 T 4は、シミュレ一ションの 進行状況を示すものであり、例えばシミュレーション開始直後は、 スライドバ一 T 4 は左端に位置し、 シミュレーションが進行するにつれて、 このスライドバー T 4は右 にスライドしていく。  The slide bar T 4 displayed below these three buttons indicates the progress of the simulation.For example, immediately after the start of the simulation, the slide bar T 4 is located at the left end, and as the simulation progresses. The slide bar T4 slides to the right.

スライドバー T 4の下側には、シミュレーションの速度を示すシミュレーション速 度表示欄 T 6が表示されている。 シミュレーション速度は、 シミュレーション速度表 示欄 T 6の右隣に表示された 2個のポタンによって調節可能であり、上矢印が記され たポタンをクリックするとシミュレーション速度は 0 . 1倍単位で増大し、下矢印が 記されたポタンをクリックするとシミュレ一ション速度は 0 . 1倍単位で減少する。 なお、 シミュレーション速度は、 0 . 1倍から 1 0 0 . 0倍の範囲で調節することが できる。 A simulation speed display field T6 indicating the simulation speed is displayed below the slide bar T4. Simulation speed is shown in the simulation speed table. It can be adjusted by the two buttons displayed to the right of the indication column T6.Clicking the button with the up arrow increases the simulation speed by 0.1 times, and clicking the button with the down arrow. Click to decrease the simulation speed by a factor of 0.1. Note that the simulation speed can be adjusted in a range from 0.1 times to 10.0 times.

その他、 シミュレーションダイアログ画面は、 シミュレーション速度表示欄 Τ 6の 下側に表示された危険領域設定欄 Τ 7と、図 4の表示エリァ A 1に示す上面図の表示 倍率を設定するための上面図表示倍率欄 T 8と、図 4の表示エリア A 2に示された側 面図の視点を設定するためのラジオポタン T 1 0と、図 4の表示エリア A 3に表示さ れた上面図の視点を設定するためのラジオポタン T 9と、シミュレーションダイァロ グ画面を閉じるためのポタン T 1 1とを備えている。ラジオポタン T 9により側面図 の視点を 「左」 に設定すると、 仮想分注装置が左方向からの視点で表示され、 視点を 「右」 に設定すると、 仮想分注装置が右方向の視点で表示される。  In addition, the simulation dialog screen contains a danger zone setting column Τ 7 displayed below the simulation speed display column Τ 6 and a top view for setting the display magnification of the top view shown in display area A 1 in FIG. 4. The magnification field T8, the radio button T10 for setting the viewpoint of the side view shown in the display area A2 of FIG. 4, and the viewpoint of the top view displayed in the display area A3 of FIG. A radio button T9 for setting and a button T11 for closing the simulation dialog screen are provided. When the view point of the side view is set to “left” with the radio button T9, the virtual dispensing device is displayed from the left viewpoint, and when the viewpoint is set to “right”, the virtual dispensing device is displayed from the right viewpoint. Is done.

ステップ S 3において、 仮想アーム駆動部 2 3は、 駆動プログラムに基づいて、 仮 想アーム部 2 0 0を駆動させ、仮想アーム部 2 0 0が所定の 1ステツプの動作を行う と (ステップ S 4 )、 衝突判定部 2 5は、 仮想アーム部 2 0 0と仮想実験テーブル 1 0 1及び仮想実験用パ一ッ 4 0 0との仮想空間上での衝突の有無を判定する。そして、 仮想空間上での衝突が発生した場合 (ステップ S 4で Y E S )、 履歴作成部 2 4は、 動作履歴に当該 1ステップの動作において衝突が発生した旨を記載する。一方、ステ ップ S 4において、 衝突が発生しなかった場合 (ステップ S 4で N O)、 履歴作成部 2 4は、 動作履歴に当該 1ステップの動作は正常に動作したこと (例えば「正常」 あ るいは 「O K」) を記載する。 この場合、 図 4の表示エリア A 4に示す動作履歴表示 欄 L 1に当該 1ステップの動作に対する動作状況(稼動状況) が表示される。表示さ れる稼動状況としては、仮想先端アーム 2 0 4の先端部 E Pの仮想実験テーブル 1 0 1上での位置を示す「位置」 と、 仮想先端アーム 2 0 4の仮想空間上での座標を示す 「座標」 と、 仮想分注装置の動作の内容を示す 「動作」 と、 仮想電動ピペット 4 0 6 が仮想的に吸引又は吐出した仮想試薬の量を示す「液量」.と、 仮想空間上での衝突の 有無、 その他のエラーが発生したことを示す 「備考」 とが含まれる。 「位置」 の欄に は、仮想先端アーム 2 0 4の先端部 E Pがステージ番号が 1 2番の小ステージ領域上 に存在する場合、 例えば「1 2小ステージ領域」 と表示され、 仮想先端アーム 2 0 4 の先端部 E Pが仮想実験テーブル 1 0 1に仮想的に設けられた仮想液廃棄孔上にあ る場合、 例えば 「廃液」 ど表示される。 In step S3, the virtual arm driving section 23 drives the virtual arm section 200 based on the driving program, and the virtual arm section 200 performs a predetermined one-step operation (step S4). ), The collision determination unit 25 determines the presence or absence of a collision in the virtual space between the virtual arm unit 200, the virtual experiment table 101, and the virtual experiment packet 400. Then, when a collision occurs in the virtual space (YES in step S4), the history creation unit 24 describes in the operation history that a collision has occurred in the operation of the one step. On the other hand, if no collision has occurred in step S4 (NO in step S4), the history creating unit 24 indicates that the operation of the one step has been normally performed in the operation history (for example, “normal”). Or “OK”). In this case, the operation status (operation status) for the one-step operation is displayed in the operation history display column L1 shown in the display area A4 in FIG. The displayed operating conditions include a “position” indicating the position of the tip EP of the virtual tip arm 204 on the virtual experiment table 101 and the coordinates of the virtual tip arm 204 in the virtual space. `` Coordinates '', `` Operations '' indicating the contents of the operation of the virtual dispensing device, `` Liquid amount '' indicating the amount of the virtual reagent virtually sucked or discharged by the virtual electric pipette 406, and a virtual space. Includes "remarks" to indicate the presence of a collision above and other errors. In the “Position” column, the tip EP of the virtual tip arm 204 is located on the small stage area with a stage number of 12 For example, when "1 2 small stage area" is displayed, and the tip EP of the virtual tip arm 204 is located on the virtual liquid disposal hole virtually provided in the virtual experiment table 101 , For example, “waste liquid”.

「座標」の欄には、仮想先端アーム 2 0 4の先端部 E Pの仮想空間上での座標(x, y , z ) が表示される。  The column of “coordinates” displays the coordinates (x, y, z) of the distal end portion EP of the virtual distal end arm 204 in the virtual space.

「動作」 の欄には、 仮想先端アーム 2 0 4が上昇した場合は、 例えば 「上昇」 と表 示され、 仮想先端アーム 2 0 4が下降した場合は、 例えば 「下降」 と表示され、 仮想 先端アーム 2 0 4が仮想電動ピぺット 4 0 6を装着した場合は、例えば「ピぺット着」 と表示される。  If the virtual tip arm 204 rises, for example, “up” is displayed in the “operation” column, and if the virtual tip arm 204 falls, for example, “down” appears, When the tip arm 204 is equipped with the virtual electric pit 406, for example, "Pit" is displayed.

「備考」 の欄には、 仮想先端アーム 2 0 4が水平方向 (X軸, y軸平面) 移動中に 仮想的に衝突した場合、 例えば「水平衝突」 と表示され、 仮想先端アーム 2 0 4が垂 直方向 (z軸方向) に移動中に仮想的に衝突した場合、 例えば「垂直衝突」 と表示さ れ、 仮想チップ 4 0 2の仮想的な装着に失敗した場合、 例えば「チップの着失敗」 と 表示される。 さらに、仮想先端アーム 2 0 4が仮想実験用パーツ 4 0 0に仮想的に衝 突していないものの、危険領域に侵入した場合、仮想的に衝突する蓋然性が高いこと が表示される。  In the “Remarks” column, if the virtual tip arm 204 virtually collides while moving in the horizontal direction (X-axis, y-axis plane), for example, “Horizontal collision” is displayed, and the virtual tip arm 204 is displayed. If a virtual collision occurs while moving in the vertical direction (z-axis direction), for example, “Vertical collision” is displayed and if virtual mounting of virtual chip 402 fails, for example, Failed "is displayed. Furthermore, although the virtual tip arm 204 does not virtually collide with the virtual experiment part 400, if the virtual tip arm 204 enters the danger area, it is displayed that there is a high probability that it will virtually collide.

ステップ S 6において、 実験シミュレ一シヨンの全てのステツプが終了した場合 (ステップ S 6で Y E S )、処理を終了し、全てのステップが終了していない場合(ス テツプ S 6で N O)、 ステップ S 3に戻り、 次のステップが実行され、 このステップ に対して同様の処理が施される。  In step S6, if all the steps in the experiment simulation have been completed (YES in step S6), the process is terminated. If not all steps have been completed (NO in step S6), step S6 is performed. Returning to step 3, the next step is executed, and the same processing is performed for this step.

以上説明したように、本実施形態によれば、現実の分注装置を動作するために作成 された駆動プログラムを用いて、仮想分注装置の仮想アーム部 2 0 0を動作させ、仮 想空間上での衝突の発生の有無が判定されるため、実際の分注装置を用いて仮実験す ることなく、駆動プログラムの問題点を把握することが可能となるため、駆動プログ ラム作成作業に費やされる労力を大幅に軽減することができる。  As described above, according to the present embodiment, the virtual arm unit 200 of the virtual dispensing device is operated using the driving program created for operating the real dispensing device, and Since it is determined whether or not a collision has occurred in the above, it is possible to grasp the problems of the drive program without conducting tentative experiments using an actual dispensing device. The labor expended can be greatly reduced.

上記実施形態では、仮想空間上で衝突が発生した場合、動作履歴に衝突が発生した ことを記載することで衝突の発生を報知したが、衝突が発生した旨の警報を鳴らすな どする、 あるいは、 図 4に示すシミュレーション画面の背景を赤色で表示する、 さら には、 実験シミュレーションを中止することにより衝突の発生を報知してもよい。 上記実施形態では、 述べなかったが、 報知部 2 6は、 衝突する可能性が高いことを 仮想アーム部 2 0 0と仮想実験テーブル 1 0 1と距離に応じて、複数段階、例えば 3 段階に分けて報知してもよい。 この場合、 報知部 2 6は、 衝突する蓋然性が高くなる につれて、 例えばビープ音の周波数を上げるなどすればよい。 産業上の利用可能性 In the above embodiment, when a collision occurs in the virtual space, the occurrence of the collision is notified by describing the occurrence of the collision in the operation history, but an alarm indicating that the collision has occurred is sounded, or The background of the simulation screen shown in FIG. 4 may be displayed in red, and the occurrence of a collision may be notified by stopping the experiment simulation. Although not described in the above embodiment, the notification unit 26 determines that the possibility of collision is high in a plurality of stages, for example, three stages, according to the distance between the virtual arm unit 200 and the virtual experiment table 101. Notification may be made separately. In this case, the notification unit 26 may increase the frequency of the beep sound, for example, as the probability of collision increases. Industrial applicability

本発明によれば、実際の分注装置を駆動させることなく、衝突の有無を判定するこ とができるため、駆動プログラムの作成に費やされる手間を大幅に軽減することがで きる。 とくに、 医薬やバイオ等の分野に大きな寄与を与える。  According to the present invention, it is possible to determine the presence or absence of a collision without actually driving the dispensing device, so that it is possible to greatly reduce the time and effort required to create a driving program. In particular, it greatly contributes to the fields of medicine and biotechnology.

Claims

請求の範囲 The scope of the claims 1 . 分注装置を駆動させるための駆動プログラムを、仮想空間上でモデリングされ た仮想分注装置に実行させることにより、分注装置を用いた実験を仮想的に実行する 実験シミュレーション装置であって、  1. An experiment simulation apparatus for virtually executing an experiment using a dispensing device by causing a virtual dispensing device modeled in a virtual space to execute a driving program for driving the dispensing device. , 前記仮想分注装置は、仮想実験用パーツが載置される仮想実験テーブル及び前記仮 想実験テーブルの上側に移動可能に配設された仮想アームを含み、  The virtual dispensing apparatus includes a virtual experiment table on which a virtual experiment part is mounted, and a virtual arm movably disposed above the virtual experiment table. 前記仮想実験テーブル及び仮想アームのそれぞれの仮想空間上での少なくとも位 置、 形状及び機能を特定するための装置情報を記憶する装置情報記憶手段と、 前記仮想実験用パーツの仮想空間上での少なくとも位置、形状及び機能を特定する ための情報を記憶する実験用パーツ情報記憶手段と、  Device information storage means for storing device information for specifying at least the position, shape, and function of each of the virtual experiment table and the virtual arm in the virtual space; and at least the virtual experiment part in the virtual space. Experimental part information storage means for storing information for specifying the position, shape and function; 前記駆動プログラムに基づいて前記仮想実験テーブル上に前記仮想実験用パーツ を配置する配置手段と、  Arranging means for arranging the virtual experiment parts on the virtual experiment table based on the driving program; 前記駆動プログラムに基づいて前記仮想アームを動作させる仮想アーム駆動手段 と、  Virtual arm driving means for operating the virtual arm based on the driving program; 前記仮想実験テーブル及び前記仮想実験用パーツの仮想空間上における領域に前 記仮想アームの仮想空間上における領域が侵入したとき、前記仮想アームと前記仮想 実験用パ一ッ及び前記仮想実験テーブルとが仮想空間上で衝突したと判定する衝突 判定手段とを備えることを特徴とする実験シミュレ一ション装置。  When the area in the virtual space of the virtual arm enters the area in the virtual space of the virtual experiment table and the virtual experiment part, the virtual arm, the virtual experiment packet, and the virtual experiment table An experimental simulation device comprising: collision determination means for determining that a collision has occurred in a virtual space. 2 · 前記仮想実験用パーツ及び前記仮想実験テーブルと前記仮想アームとの距離が 閾値以下となった場合、衝突する危険性が高いことを報知する報知手段をさらに備え ることを特徴とする請求項 1記載の実験シミユレーション装置。  2.If the distance between the virtual experiment part and the virtual experiment table and the virtual arm is equal to or less than a threshold value, the virtual arm further includes a notifying unit for notifying that there is a high risk of collision. 1. The experimental simulation device according to 1. 3 . 前記閾値を調節する調節手段をさらに備えることを特徴とする請求項 1又は 2 記載の実験シミュレ一ション装置。  3. The experiment simulation apparatus according to claim 1, further comprising an adjusting unit that adjusts the threshold value. 4. 前記仮想分注装置に実験シミユレ一ションを開始させてから実験シミュレ一シ ョンが終了するまでの間、所定の動作単位毎に前記仮想分注装置の動作状況を記した 履歴を作成する履歴作成手段をさらに備え、  4. From the start of the experiment simulation to the virtual dispensing device to the end of the experiment simulation, a history describing the operation status of the virtual dispensing device is created for each predetermined operation unit. History creation means for 前記報知手段は、衝突が生じたときに前記履歴の該当する欄に衝突の発生を記載す ることを特徴とする請求項 1〜 3のいずれかに記載の実験シミュレーション装置。 4. The experiment simulation apparatus according to claim 1, wherein the notifying unit writes the occurrence of the collision in a corresponding column of the history when the collision occurs. 5 . 分注装置を駆動させるための駆動プログラムを、仮想空間上でモデリングされ た仮想分注装置に実行させることにより、分注装置を用いた実験を仮想的に実行する 実験シミュレーション装置としてコンピュータを機能させる実験シミュレーション プログラムであって、 5. A driving program for driving the dispenser is modeled in a virtual space. An experiment simulation program that causes a computer to function as an experiment simulation device that virtually executes an experiment using the dispensing device by causing the virtual dispensing device to execute the program. 前記仮想分注装置は、仮想実験用パ一ッが載置される仮想実験テ一ブル及び前記仮 想実験テーブルの上側に移動可能に配設された仮想アームを含み、  The virtual dispensing apparatus includes a virtual experiment table on which a virtual experiment packet is placed, and a virtual arm movably disposed above the virtual experiment table. 前記仮想実験テーブル及び仮想アームのそれぞれの仮想空間上での少なくとも位 置、 形状及び機能を特定するための装置情報を記憶する装置情報記憶手段、  Device information storage means for storing device information for specifying at least the position, shape and function of each of the virtual experiment table and the virtual arm in the virtual space; 前記仮想実験用パーツの仮想空間上における少なくとも位置、形状及び機能を特定 するための情報を記憶する実験用パーツ情報記憶手段、  Experimental part information storage means for storing information for specifying at least the position, shape and function of the virtual experimental part in the virtual space; 前記駆動プログラムに基づいて前記仮想実験テーブル上に仮想実験用パーツを配 置する配置手段、 '  Placement means for placing virtual experiment parts on the virtual experiment table based on the driving program; 前記駆動プログラムに基づいて前記仮想アームを動作させる仮想アーム駆動手段、 前記仮想実験テーブル及び前記仮想実験用パーツの仮想空間上における領域に前 記仮想アームの仮想空間上における領域が侵入したとき、前記仮想アームと前記実験 用パーツ及び前記実験テーブルとが仮想空間上で衝突したと判定する衝突判定手段 としてコンピュータを機能させることを特徴とする実験シミュレーションプロダラ ム。  Virtual arm driving means for operating the virtual arm based on the driving program, when the region in the virtual space of the virtual arm intrudes into the virtual experiment table and the region in the virtual space of the virtual experiment part, An experiment simulation program for causing a computer to function as collision determination means for determining that a virtual arm has collided with the experimental part and the experiment table in a virtual space.
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