(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210701163.7 (22)申请日 2022.06.17 (66)本国优先权数据 202110710599.8 2021.0 6.25 CN (71)申请人 福宁虹昇科技 （杭州） 有限公司 地址 311215 浙江省杭州市萧 山区宁围街 道钱江世纪 公园C区10幢2单 元 (72)发明人 刘倩　刘亚风　唐慧骥　 (74)专利代理 机构 北京弘权知识产权代理有限 公司 11363 专利代理师 逯长明　许伟群 (51)Int.Cl. C12M 1/36(2006.01) C12M 1/34(2006.01) C12M 1/26(2006.01)C12M 1/24(2006.01) C12M 1/22(2006.01) C12M 1/12(2006.01) C12M 1/10(2006.01) C12M 1/02(2006.01) C12M 1/00(2006.01) (54)发明名称 自动化微生物工作站及其工作方法 (57)摘要 本发明公开一种自动化微生物工作站及其 工作方法。 该自动化微生物工作站包括： 生物站 桌面系统框架， 生物站桌面系统框架上沿逆时针 方向依次设置有第一机器人、 第二机器人、 试管 开盖模块、 试管缓存模块、 锥形瓶供料模块、 盐水 分液模块、 转运托盘模块、 平皿供料模块、 平皿旋 转工作台、 培养基加注模块、 垃圾桶以及吸头供 料模块； 第一机器人上设置有移液枪夹具， 第二 机器人上设置有机械臂夹指。 本发 明的自动化微 生物工作站可实现样本稀释、 平皿样本加注、 试 管样本加注以及样本二次加注等工作， 布局合 理， 操作便捷， 减小人工操作误差， 避免人工操作 不规范对实验准确性造成的影 响， 易于实现操作 的标准化， 显著提升实验效率。 权利要求书4页 说明书11页 附图4页 CN 115058325 A 2022.09.16 CN 115058325 A 1.一种自动化微生物工作站， 其特征在于， 包括： 生物站桌面系统框架(1)， 所述生物站 桌面系统框架(1)上沿逆时针方向依次设置有第一机器人(14)、 第二机器人(15)、 试管开盖 模块(10)、 试管缓存模块(9)、 锥形瓶供料模块(3)、 盐水分液模块(4)、 转运托盘模块(12)、 平皿供料模块(6)、 平皿旋转工作台(7)、 培养基加注模块(5)、 垃圾桶(13)以及吸头供料模 块(11)； 所述第一机器人(14)上设置有移液枪夹具(2)， 所述移液枪夹具(2)上设置有第一伺服 电机， 所述移液枪夹具(2)用于固定移液枪， 并通过所述第一伺服电机驱动移液枪完成吸 液、 加液和取下吸头操作； 所述第二机器人(15)上设置有机械臂夹指(8)， 所述机械臂夹指 (8)用于夹取试管架、 锥形瓶以及平皿。 2.如权利要求1所述的自动化微生物工作站， 其特征在于， 所述生物站桌面系统框架 (1)的内部设置有第一机器人安装底座(18)、 第二机器人安装底座(25)、 第一机器人主机 (21)以及第二机器人主机(22)； 所述第一机器人(14)设置于所述第一机器人安装底座(18) 上， 所述第二机器人(15)设置于所述第二机器人安装底座(25)上， 所述第一机器人安装底 座(18)和第二机器人安装底 座(25)底部分别设置有机器人底 座地脚(19)， 所述第一机器人 主机(21)与所述第一机器人(14)通信连接， 所述第二机器人主机(22)与所述第二机器人 (15)通信连接， 所述 生物站桌面系统框架(1)两端设置有散热风扇(17)。 3.如权利要求1所述的自动化微生物工作站， 其特征在于， 所述生物站桌面系统框架 (1)使用型材搭建， 所述生物站桌面系统框架(1)包括型材框架、 设置于型材框架上方的桌 面和设置于型材框架侧面部分的铝制板， 所述型材框架与地面之间通过型材地脚(20)连 接。 4.如权利要求1所述的自动化微生物工作站， 其特征在于， 所述锥形瓶供料模块(3)设 置有锥形瓶供料模块传送带(23)以及传送带调速按钮(24)， 所述锥形瓶供料模块传送带 (23)用于承载空置的锥形瓶， 将锥形瓶传送至盐水分液模块(4)进行消毒、 加液操作， 之后 等待机械臂夹指(8)夹取， 以进行下一步实验流程； 所述盐水分液模块(4)设置有位置传感 器、 酒精加注管以及盐水加注管， 所述盐水分液模块(4)用于在位置传感器感应到锥形瓶供 料模块(3)传输至 盐水分液模块(4)的锥形瓶时， 通过酒精加注管对空的锥形瓶加注酒精进 行消毒操作， 之后通过盐水加注管对锥形瓶加注盐水， 等待机 械臂夹指(8)夹取。 5.如权利要求1所述的自动化微生物工作站， 其特征在于， 所述培养基加注模块(5)内 部设置有玻璃瓶， 所述 玻璃瓶内储存有培养基， 所述 玻璃瓶周围由保温外壳包裹， 所述培养 基通过软管与蠕动泵 连接， 当蠕动泵工作时， 培养基被加注到平皿旋转工作台(7)上的平 皿 中； 所述平皿供料模块(6)下部位于生物站桌面系统框架(1)内部， 用于为实验提供平皿， 所 述平皿供料模块(6)底部设置有第二伺服电机， 所述第二伺服电机用于控制平皿供料模块 (6)的旋转和抬升； 所述平皿旋转工作台(7)用于当机械臂夹指(8)将平皿夹取到平皿旋转 工作台(7)上并开盖后， 通过旋转将平皿移 送到培养基加注位置 。 6.如权利要求1所述的自动化微生物工作站， 其特征在于， 所述试管缓存模块(9)分为 两个缓存层， 每个缓存层 储存数个试管架， 缓存层底部与转盘连接； 所述转盘由第三伺服电 机驱动， 每次转动18度， 以供机械臂夹指(8)夹取； 所述试管缓存模块(9)后侧设置颜色传感 器(16)， 所述颜色传感器(16)用于检测两种颜色不同的试管架， 所述颜色传感器(16)的位 置与夹取位置成90度。权　利　要　求　书 1/4 页 2 CN 115058325 A 27.一种自动化微生物工作站 的工作方法， 应用于如权利要求1 ‑6任一项所述的自动化 微生物工作站， 其特 征在于， 包括： 接收进行样本稀释 操作的任务指令， 所述任务指令包括样本稀释浓度； 控制锥形瓶供料模块(3)输出新的锥形瓶至盐水分液模块(4)进行消毒、 加液操作； 控 制第一机器人(14)通过移液枪夹具(2)夹取移液器； 检测是否有锥形瓶输出； 如果没有锥形瓶输出， 发出锥形瓶补料提 示； 如果有锥形瓶输出， 控制第二机器人(15)的机械臂夹指(8)夹取所述锥形瓶并移动至 转运托盘模块(12)； 控制第一机器人(14)通过移液枪夹具(2)从吸头供料模块(11)加装吸 头， 吸取样本； 控制第二机器人(15)的机械臂夹指(8)将锥形瓶从转运托盘模块(12)上取出， 控制第 一机器人(14)通过移液枪夹具(2)将样本注入第二机器人(15)的机械臂夹指(8)上的锥形 瓶内； 控制第二机器人(15)的机械臂夹指(8)对锥形瓶内样本进行摇匀后， 将锥形瓶放回至 转运托盘模块(12)； 控制第一机器人(14)将吸头 丢弃到垃圾桶(13)； 检测是否 完成本次样本所需的稀释浓度； 如果没有完成本次样本所需的稀释浓度， 重复控制锥形瓶供料模块(3)的锥形瓶供料 模块传送带(23)输出新的锥形瓶至盐水分液模块(4)进 行消毒、 加液操作的步骤， 以及 控制 第一机器人(14)通过移液枪夹具(2)从吸头供 料模块(1 1)加装吸头， 吸取样本的步骤； 如果完成本次样本所需的稀释浓度， 按照样本检测项目的不同， 执行后续的基于平皿 或者试管的样本检测操作。 8.如权利要求7所述的自动 化微生物工作站的工作方法， 其特征在于， 所述任务指令包 括样本检测项目， 在所述样本检测项目为基于平皿的样本加注操作的情况下， 所述方法还 包括： 控制平皿供料模块(6)输出新的平皿； 控制第一机器人(14)通过移液枪夹具(2)夹取移 液器； 检测是否有平皿输出； 如果没有平皿输出， 发出平皿补料提 示； 如果有平皿输出， 控制第二机器人(15)的机械臂夹指(8)夹取所述平皿并移动至平皿 旋转工作台(7)并取下平皿盖； 控制第一机器人(14)通过移液枪夹具(2)从吸头供料模块 (11)加装吸头， 吸取样本； 控制第一机器人(14)通过移液枪夹具(2)将样本注入第二机器人(15)的机械臂夹指 (8)上的平皿内； 控制平皿旋转工作台(7)转动， 将所述平皿旋转至培养基加注模块(5)工位； 控制第一 机器人(14)将吸头 丢弃到垃圾桶(13)； 检测培养基加注模块(5)的培 养基余量是否充足； 如果培养基加注模块(5)的培 养基余量不充足， 发出培 养基补料提 示； 如果培养基加注模块(5)的培养基余量充足， 控制培养基加注模块(5)加注培养基至平 皿；权　利　要　求　书 2/4 页 3 CN 115058325 A 3