生物样本的自动分装系统及方法、脱帽组件、可读介质

摘要

本发明提供一种生物样本的自动分装系统及方法、自动脱帽组件、可读介质。其中，自动分装系统(100)包括：采样管放置区域(101)，采样管自动脱帽组件(102)，样本纯化区域(103)，样本处理区域(104)，以及自动移液组件(105)。本发明具有成本低、分装效率高等有益效果。

权利要求

1.一种生物样本的自动分装系统(100)，其特征在于，包括：采样管放置区域(101)，包括多个采样管固定位(1011)；

采样管自动脱帽组件(102)，包括：

第一驱动件(11)、第二驱动件(12)、以及第三驱动件(13)，第一承载件(21)、第二承载件(22)，所述第二承载件(22)具有多个孔(221)，多个中间件(3)，所述中间件(3)的一端(31)与所述第一承载件(21)连接，另一端(32)对应所述多个孔(221)；

多个弹性夹(4)，对应设置于所述多个孔(221)；

联动机构(5)，分别与所述第三驱动件(13)、所述多个中间件(3)连接；

其中，所述第二驱动件(12)可驱动所述第二承载件(22)朝所述采样管固定位(1011)的方向移动，使得处于打开状态的所述多个弹性夹(4)位于夹持位置；

所述第一驱动件(11)可驱动所述第一承载件(21)带动所述中间件(3)朝所述第二承载件(22)移动，直至所述中间件(3)移动至所述多个孔(221)对应的所述弹性夹(4)与其连接，使得所述弹性夹(4)受 到所述中间件(3)的作用力在夹持位置由打开状态变为夹紧状态；

所述第三驱动件(13)能够通过联动机构(5)，驱动所述多个中间件(3)同步地转动，使得与所述中间件(3)连接的夹紧状态的所述弹性夹(4)同步地转动；

其中，所述弹性夹(4)包括相对设置的至少一对夹片(41)，该对夹片(41)通过弹性件(42)连接，所述夹片(41)具有第一连接部(411)以及第二连接部(412)，所述第一连接部(411)用于与所述中间件(3)连接，所述第二连接部(412)用于与采样管(200)的帽盖(201)连接，当所述第一连接部(411)与所述中间件(3)连接，所述夹片(41)绕与所述弹性件(42)的连接位置转动，所述第二连接部(412)转动使得所述弹性夹(4)从所述打开状态变为夹紧状态。

2.如权利要求1所述的自动分装系统(100)，其特征在于，所述中间件(3)为柱形，柱形的中间件(3)的所述另一端(32)具有锥状部(321)，所述第一连接部(411)的形状与所述锥状部(321)匹配；所述第二连接部(412)具有钩状部(4121)。

3.如权利要求1所述的自动分装系统(100)，其特征在于，所述联动机构(5)包括带轮组件(51)以及与所述带轮组件(51)的带(511)匹配的多个被驱动轮(52)，所述带轮组件(51)的一带轮(512)与所述第三驱动件(13)连接，所述第三驱动件(13)安装于所述第一承载件(21)，所述第一承载件(21)还延伸设置第一固定轴(211)、第二固定轴(212)，该一带轮(512)安装于所述第一固定轴(211)，另一带轮(512)与安装于所述第二固定轴(212)，以接受所述第三驱动件(13)输出的转动，驱动所述带(511)运动，所述被驱动轮(52)套设连接于所述中间件(3)，以将所述带(511)的运动带动所述中间件(3)转动。

4.如权利要求1所述的自动分装系统(100)，其特征在于，所述采样管放置区域(101)包括多个沟槽(1012)以及多个采样管固定排(1013)，所述采样管固定排(1013)包括多个采样管固定位(1011)，所述沟槽(1012)为半封闭结构，所述采样管固定排(1013)可从所述沟槽(1012)的开口(10121)进入所述沟槽(1012)与其连接固定。

5.如权利要求4所述的自动分装系统(100)，其特征在于，还包括读取装置(6)，所述读取装置(6)用于读取采样管(200)的标记，所述采样管固定排(1013)与所述沟槽(1012)相对移动的过程中，所述读取装置(6)读取所述采样管固定排(1013)固定的多个采样管(200)的标记。

6.一种生物样本的自动分装方法，其特征在于，包括：S1.读取固定的多个采样管(200)的标记；

S2.第二驱动件(12)驱动第二承载件(22)朝多个采样管(200)移动，其中，所述第二承载件(22)具有多个孔(221)，所述多个孔(221)对应设置有多个弹性夹(4)，打开状态的所述多个弹性夹(4)随着所述第二承载件(22)移动至可夹持采样管(200)的夹持位置；

S3.第一驱动件(11)驱动第一承载件(21)朝所述第二承载件(22)移动，所述第一驱动件(11)连接有中间件(3)，所述中间件(3)的一端(31)与所述第一承载件(21)连接，另一端(32)对应所述多个孔(221)，所述中间件(3)随着移动所述第一承载件(21)移动至与所述弹性夹(4)与其连接，使得所述多个弹性夹(4)受到所述中间件(3)的作用力在夹持位置由打开状态变为夹紧状态，同时夹紧多个采样管(200)的帽盖(201)；

S4.第三驱动件(13)通过联动机构(5)驱动多个所述中间件(3)同步地转动，使得与所述中间件(3)连接的夹紧状态的所述弹性夹(4)同步地转动，将所述多个弹性夹(4)夹紧的帽盖(201)从所述多个采样管(200)拧开；

S5.第二驱动件(12)驱动所述第二承载件(22)移动，所述第一驱动件(11)驱动所述第一承载件(21)移动，所述弹性夹(4)夹紧的帽盖(201)从所述多个采样管(200)分离；

其中，所述弹性夹(4)包括相对设置的至少一对夹片(41)，该对夹片(41)通过弹性件(42)连接，所述夹片(41)具有第一连接部(411)以及第二连接部(412)，所述第一连接部(411)用于与所述中间件(3)连接，所述第二连接部(412)用于与采样管(200)的帽盖(201)连接，当所述第一连接部(411)与所述中间件(3)连接，所述夹片(41)绕与所述弹性件(42)的连接位置转动，所述第二连接部(412)转动使得所述弹性夹(4)从所述打开状态变为夹紧状态。

7.如权利要求6所述自动分装方法，其特征在于，在所述S1中，多个采样管(200)沿第一方向移动进入，被依次读取多个采样管(200)的标记。

8.一种自动脱帽组件(102)，其特征在于，包括：第一驱动件(11)、第二驱动件(12)、以及第三驱动件(13)，第一承载件(21)、第二承载件(22)，所述第二承载件(22)具有多个孔(221)，多个中间件(3)，所述中间件(3)的一端(31)与所述第一承载件(21)连接，另一端(32)对应所述多个孔(221)；

多个弹性夹(4)，对应设置于所述多个孔(221)；

联动机构(5)，分别与所述第三驱动件(13)、所述多个中间件(3)连接；

其中，所述第二驱动件(12)可驱动所述第二承载件(22)移动，使得处于打开状态的所述多个弹性夹(4)位于夹持位置；

所述第一驱动件(11)可驱动所述第一承载件(21)带动所述中间件(3)朝所述第二承载件(22)移动，直至所述中间件(3)移动至所述多个孔(221)对应的所述弹性夹(4)与其连接，使得所述弹性夹(4)受到所述中间件(3)的作用力在夹持位置由打开状态变为夹紧状态；

所述第三驱动件(13)能够通过联动机构(5)，驱动所述多个中间件(3)同步地转动，使得与所述中间件(3)连接的夹紧状态的所述弹性夹(4)同步地转动；

其中，所述弹性夹(4)包括相对设置的至少一对夹片(41)，该对夹片(41)通过弹性件(42)连接，所述夹片(41)具有第一连接部(411)以及第二连接部(412)，所述第一连接部(411)用于与所述中间件(3)连接，所述第二连接部(412)用于与采样管(200)的帽盖(201)连接，当所述第一连接部(411)与所述中间件(3)连接，所述夹片(41)绕与所述弹性件(42)的连接位置转动，所述第二连接部(412)转动使得所述弹性夹(4)从所述打开状态变为夹紧状态。

9.一种计算机可读介质，具有计算机程序，其特征在于，用于如权利要求1‑5任意一项所述的自动分装系统，或用于如权利要求6或7所述的自动分装方法，所述计算机程序被处理器执行时实现如以下的步骤：

指令第二驱动件(12)驱动第二承载件(22)至第一位置，使得第二承载件(22)设置的多个弹性夹(4)对应至夹持位置；

指令第一驱动件(11)驱动第一承载件(21)至第二位置，带动与第一承载件(21)连接的多个中间件(3)与所述弹性夹(4)连接，使得所述弹性夹(4)受到所述中间件(3)的作用力在夹持位置由打开状态变为夹紧状态；

指令第三驱动件(13)转动，以通过联动机构(5)驱动所述多个中间件(3)同步地转动，使得与所述中间件(3)连接的夹紧状态的所述弹性夹(4)同步地转动其中，所述弹性夹(4)包括相对设置的至少一对夹片(41)，该对夹片(41)通过弹性件(42)连接，所述夹片(41)具有第一连接部(411)以及第二连接部(412)，所述第一连接部(411)用于与所述中间件(3)连接，所述第二连接部(412)用于与采样管(200)的帽盖(201)连接，当所述第一连接部(411)与所述中间件(3)连接，所述夹片(41)绕与所述弹性件(42)的连接位置转动，所述第二连接部(412)转动使得所述弹性夹(4)从所述打开状态变为夹紧状态。

说明书

生物样本的自动分装系统及方法、脱帽组件、可读介质

技术领域

[0001] 本发明涉及医疗器械领域，尤其涉及一种生物样本的自动分装系统及方法、自动脱帽组件、可读介质。

背景技术

[0002] 随着分子生物学技术广泛应用于生物学、医学以及其它相关领域，核酸检测和分析在遗传性疾病、肿瘤和传染病等方面的运用日益广泛。

[0003] 核酸检测原理是基于实时荧光定量聚合酶链式反应(Polymerase Chain Reaction，PCR)，PCR仪是基因工程和生物实验中的一个基本仪器，主要是用来将DNA进行浓
度扩增，可以将低浓度的样本扩增成高浓度的样本。

[0004] 目前，核酸检测设备的检测效率需要提高，以满足短时间内进行大规模核酸检测的要求。

[0005] 现有技术中，生物样本的自动分装系统，例如核酸检测的自动设备可以将采样管自动脱帽，采用自动移液组件从采样管中吸取样本，将样本移动至样本纯化区域处理，再通
过自动移液组件吸取纯化的样本并移动至样本处理区域进行PCR扩增，再将扩增好的高浓
度样本封装，完成样本的分装。

[0006] 现有技术中，用于自动脱帽的采样管自动脱帽组件一般采用工业机器人领域的自动夹爪，其成本较高，并且，如果需要同时对多个采样管自动脱帽，则需要配置多个自动夹
爪，导致核酸检测的自动设备的成本极高。

发明内容

[0007] 鉴于背景技术中存在的问题，本申请的目的在于提供一种生物样本的自动分装系统及方法、脱帽组件、可读介质，以代替现有技术的生物样本的自动分装系统采用的成本较
高的工业机器人的自动夹爪，满足高效分装基础上，进一步降低系统的成本。

[0008] 第一方面，本申请提供一种生物样本的自动分装系统，包括采样管放置区域，包括多个采样管固定位；采样管自动脱帽组件，包括：第一驱动件、第二驱动件、以及第三驱动
件，第一承载件、第二承载件，所述第二承载件具有多个孔，多个中间件，所述中间件的一端
与所述第一承载件连接，另一端对应所述多个孔；多个弹性夹，对应设置于所述多个孔；联
动机构，分别与所述第三驱动件、所述多个中间件连接；其中，所述第二驱动件可驱动所述
第二承载件朝所述采样管固定位的方向移动，使得处于打开状态的所述多个弹性夹位于夹
持位置；所述第一驱动件可驱动所述第一承载件带动所述中间件朝所述第二承载件移动，
直至所述中间件移动至所述多个孔对应的所述弹性夹与其连接，使得所述弹性夹受到所述
中间件的作用力在夹持位置由打开状态变为夹紧状态；所述第三驱动件可通过联动机构，
驱动所述多个中间件同步地转动，使得与所述中间件连接的夹紧状态的所述弹性夹同步地
转动。

[0009] 本申请实施例的技术方案中，通过第一驱动件、第二驱动件、第三驱动件，联动机构、中间件以及弹性夹的协同作用，采用较少的驱动件即可实现多个采样管的同时拧盖脱
帽，在保证了样本的高效自动分装的基础上，代替了现有技术中一个采样管对应一个电动
的自动夹爪的方案，降低了分装系统的成本。

[0010] 在一些实施例中，所述弹性夹包括相对设置的至少一对夹片，该对夹片通过弹性件连接，所述夹片具有第一连接部以及第二连接部，所述第一连接部用于与所述中间件连
接，所述第二连接部用于与采样管的帽盖连接，当所述第一连接部与所述中间件连接，所述
夹片绕与所述弹性件的连接位置转动，所述第二连接部转动使得所述弹性夹从所述打开状
态变为夹紧状态。

[0011] 在一些实施例中，所述中间件为柱形，柱形的中间件的所述另一端具有锥状部，所述第一连接部的形状与所述锥状部的另一端匹配；所述第二连接部具有钩状部。

[0012] 在一些实施例中，所述联动机构包括带轮组件以及与所述带轮组件的带匹配的多个被驱动轮，所述带轮组件的一带轮与所述第三驱动件连接，所述第三驱动件安装于所述
第一承载件，所述第一承载件还延伸设置第一固定轴、第二固定轴，该一带轮安装于所述第
一固定轴，另一带轮与安装于所述第二固定轴，以接受所述第三驱动件输出的转动，驱动所
述带运动，所述被驱动轮套设连接于所述中间件，以将所述带的运动带动所述中间件转动。

[0013] 在一些实施例中，所述采样管放置区域包括多个沟槽以及多个采样管固定排，所述采样管固定排包括多个采样管固定位，所述沟槽为半封闭结构，所述采样管固定排可从
所述沟槽的开口进入所述沟槽与其连接固定。

[0014] 在一些实施例中，自动分装系统还包括读取装置，所述读取装置用于读取采样管的标记，所述采样管固定排与所述沟槽相对移动的过程中，所述读取装置读取所述采样管
固定排固定的多个采样管的标记。

[0015] 第二方面，本申请提供一种生物样本的自动分装方法，包括：S1.读取固定的多个采样管的标记；S2.第二驱动件驱动第二承载件朝多个采样管移动，其中，所述第二承载件
具有多个孔，所述多个孔对应设置有多个弹性夹，打开状态的所述多个弹性夹随着所述第
二承载件移动至可夹持采样管的夹持位置；S3.第一驱动件驱动第一承载件朝所述第二承
载件移动，所述第一驱动件连接有中间件，所述中间件的一端与所述第一承载件连接，另一
端对应所述多个孔，所述中间件随着移动所述第一承载件移动至与所述弹性夹与其连接，
使得所述多个弹性夹受到所述中间件的作用力在夹持位置由打开状态变为夹紧状态，同时
夹紧多个采样管的帽盖；S4.第三驱动件通过联动机构驱动所述多个中间件同步地转动，使
得与所述中间件连接的夹紧状态的所述弹性夹同步地转动，将所述多个弹性夹夹紧的帽盖
从所述多个采样管拧开；S5.第二驱动件驱动所述第二承载件移动，所述第一驱动件驱动所
述第一承载件移动，所述弹性夹夹紧的帽盖从所述多个采样管分离。

[0016] 在一些实施例中，在所述S1中，多个采样管沿第一方向移动进入，被依次读取多个采样管的标记。

[0017] 第三方面，本申请提供一种自动脱帽组件，包括：第一驱动件、第二驱动件、以及第三驱动件，第一承载件、第二承载件，所述第二承载件具有多个孔，多个中间件，所述中间件
的一端与所述第一承载件连接，另一端对应所述多个孔；多个弹性夹，对应设置于所述多个
孔；联动机构，分别与所述第三驱动件、所述多个中间件连接；其中，所述第二驱动件可驱动
所述第二承载件移动，使得处于打开状态的所述多个弹性夹位于夹持位置；所述第一驱动
件可驱动所述第一承载件带动所述中间件朝所述第二承载件移动，直至所述中间件移动至
所述多个孔对应的所述弹性夹与其连接，使得所述弹性夹受到所述中间件的作用力在夹持
位置由打开状态变为夹紧状态；所述第三驱动件可通过联动机构，驱动所述多个中间件同
步地转动，使得与所述中间件连接的夹紧状态的所述弹性夹同步地转动。

[0018] 第四方面，本申请提供一种计算机可读介质，具有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如以下的步骤：指令第二驱动件驱动第二承载件至第一位置，使得第二
承载件设置的多个弹性夹对应至夹持位置；指令第一驱动件驱动第一承载件至第二位置，
带动与第一承载件连接的多个中间件与所述弹性夹连接，使得所述弹性夹受到所述中间件
的作用力在夹持位置由打开状态变为夹紧状态；指令第三驱动件转动，以通过联动机构驱
动所述多个中间件同步地转动，使得与所述中间件连接的夹紧状态的所述弹性夹同步地转
动。

附图说明

[0019] 图1为一实施例的生物样本的自动分装系统的结构示意图。

[0020] 图2为一实施例的生物样本的自动分装系统的采样管自动脱帽组件的打开状态的结构示意图。

[0021] 图3为一实施例的生物样本的自动分装系统的采样管自动脱帽组件的夹紧状态的结构示意图。

[0022] 图4为一实施例的生物样本的自动分装系统的采样管放置区域的结构示意图。

[0023] 图5为一实施例的生物样本的自动分装方法的流程示意图。

[0024] 附图标记：

[0025] 100‑自动分装系统；

[0026] 101‑采样管放置区域，1011‑采样管固定位，1012‑沟槽，1013‑采样管固定排，10121‑沟槽的开口；

[0027] 102‑采样管自动脱帽组件，11‑第一驱动件，12‑第二驱动件，13‑第三驱动件，21‑第一承载件，211‑第一固定轴，212‑第二固定轴，22‑第二承载件，221‑孔，3‑中间件，31‑中
间件的一端，32‑中间件的另一端，321‑锥状部，4‑弹性夹，41‑夹片，411‑第一连接部，412‑
第二连接部，4121‑钩状部，42‑弹性件，5‑联动机构，51‑带轮组件，511‑带，512‑带轮，52‑被
驱动轮，6‑读取装置，P1‑非夹持位置，P2‑夹持位置；

[0028] 103‑样本纯化区域；

[0029] 104‑样本处理区域；

[0030] 105‑自动移液组件；

[0031] 106‑移液枪头放置区域；

[0032] 200‑采样管，201‑帽盖，202‑管身。

具体实施方式

[0033] 下面将结合附图对本申请技术方案的实施例进行详细的描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本申请的技术方案，因此只作为示例，而不能以此来限制本申请的保护范
围。

[0034] 在本申请实施例的描述中，技术术语“第一”“第二”等仅用于区别不同对象，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量、特定顺序或主次
关系。在本申请实施例的描述中，“多个”的含义是两个以上，除非另有明确具体的限定。

[0035] 在本文中提及“实施例”意味着，结合实施例描述的特定特征、结构或特性可以包含在本申请的至少一个实施例中。在说明书中的各个位置出现该短语并不一定均是指相同
的实施例，也不是与其它实施例互斥的独立的或备选的实施例。本领域技术人员显式地和
隐式地理解的是，本文所描述的实施例可以与其它实施例相结合。

[0036] 在本申请实施例的描述中，术语“和/或”仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三
种情况。

[0037] 在本申请实施例的描述中，术语“多个”指的是两个以上（包括两个），同理，“多组”指的是两组以上（包括两组），“多片”指的是两片以上（包括两片）。

[0038] 在本申请实施例的描述中，技术术语例如“横”、“竖”、“顶”、“底”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请实施例和简化描
述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，
因此不能理解为对本申请实施例的限制。

[0039] 在本申请实施例的描述中，除非另有明确的规定和限定，技术术语“安装”“相连”“连接”“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一
体。

[0040] 生物样本的自动分装系统，以自动核酸提取仪为例，可以用于自动化地核酸检测。自动分装系统可以包括采样管放置区域、采样管自动脱帽组件、自动移液组件、样本纯化区
域、以及样本处理区域。运行过程可以是：将装有采集的样本的多个采样管，例如装有试咽
子样本的采样管置于采样管放置区域固定，通过采样管自动脱帽组件将采样管自动脱帽，
自动移液组件移动至脱帽的采样管吸取样本，之后移动至样本纯化区域进行样本的纯化，
自动移液组件将纯化的样本吸取，之后移动至样本处理区域，对纯化的样本进行PCR扩增，
并将扩增后的高浓度样本封装。封装的高浓度样本可以通过荧光法等方法进行检测。

[0041] 本申请的发明人发现，现有技术中，为了实现采样管自动脱帽的功能，自动分装系统一般是采用工业机器人领域的自动夹爪实现，但其成本很高，因此一般只具有一个自动
夹爪。现有技术中也存在为了实现多个采样管自动脱帽的高效率的方案，但其是采用每个
采样管一一对应设置工业机器人的自动夹爪的方案，这种方案的成本极高。

[0042] 为了实现低成本的高效率分装，发明人经过深入研究，设计了一种生物样本的自动分装系统及方法、脱帽组件、可读介质，通过第一驱动件、第二驱动件、第三驱动件，联动
机构、中间件以及弹性夹的协同作用，采用较少的驱动件即可实现多个采样管的同时拧盖
脱帽，在保证了样本的高效自动分装的基础上，代替了现有技术中每个采样管一一对应电
动的自动夹爪的方案，降低了分装系统的成本。

[0043] 本申请实施例公开的生物样本的自动分装系统及方法、脱帽组件、可读介质，可以但不限于用于核酸提取仪，还可以适用于其它的需要同时对多个采样管进行自动脱帽以进
行生物样本分装的场合，例如蛋白提取等。

[0044] 如图1所示的，生物样本的自动分装系统100，以图中所示的核酸提取仪为例，包括采样管放置区域101、采样管自动脱帽组件102、样本纯化区域103、样本处理区域104、自动
移液组件105。

[0045] 在采样管放置区域101，包括多个采样管固定位1011，每个采样管固定位1011可对应固定一个采样管200在多个采样管固定位1011固定有多个采样管200。

[0046] 采样管自动脱帽组件102，包括第一驱动件11、第二驱动件12、以及第三驱动件13；第一承载件21、第二承载件22，第二承载件22具有多个孔221，多个中间件3，中间件3的一端
31与第一承载件21连接，另一端32对应多个孔221；多个弹性夹4，对应设置于多个孔221；联
动机构5，分别与第三驱动件13、多个中间件3连接。

[0047] 在分装过程中，当完成采样管的放置以及读取标记后，即可以进行对采样管200的帽盖201进行自动拧盖脱帽，以供后续步骤从采样管200中得到样本。

[0048] 如图1所示的，自动脱帽组件102可以对单排8个采样管200同时进行自动拧盖脱帽作业，以下描述的多个均是对应图中的8个，但并非限制采样管的数量只能限定是8个，例如
可以是更多。

[0049] 参考图1、图2以及图3所示的，采样管自动脱帽组件102对单排多个采样管200同时进行自动拧盖脱帽作业的步骤如下：

[0050] 参考图2所示的，此时采样管自动脱帽组件102处于打开状态，即弹性夹4是打开的，且第二承载件22以及设置于第二承载件22的多个孔221的多个弹性夹4的高度位置为与
帽盖201具有一定高度距离的非夹持位置P1，即在此高度位置，即使弹性夹4为夹紧状态，也
无法夹持帽盖201。

[0051] 若需要进行自动拧盖脱帽作业，则第二驱动件12驱动第二承载件22朝采样管固定位1011的方向移动，例如竖直向下移动，使得处于打开状态的多个弹性夹4位于夹持位置
P2，夹持位置P2的含义在于，在此位置，若弹性夹4为夹紧状态，可以夹持帽盖201。

[0052] 参考图1以及图3所示的，对比图2，第一驱动件11驱动第一承载件21带动中间件3朝第二承载件22移动，例如竖直向下移动，直至中间件3移动至多个孔221对应的弹性夹4与
其连接，使得弹性夹4受到中间件3的作用力在夹持位置P2由打开状态变为夹紧状态，对帽
盖201进行夹持。

[0053] 虽然以上记载为了清楚地描述，将第二驱动件12驱动第二承载件22、第一驱动件11驱动第一承载件21的过程进行了先后顺序的描述，但本领域技术人员可以理解到，第二
驱动件12驱动第二承载件22、第一驱动件11驱动第一承载件21可以是同时进行的，例如第
二驱动件12驱动第二承载件22、第一驱动件11驱动第一承载件21同时地竖直向下移动，只
要满足打开状态的多个弹性夹4移动至夹持位置P2之后，多个中间件3才移动至与多个弹性
夹4连接接触的位置使得弹性夹4受到中间件3的作用力在夹持位置P2由打开状态变为夹紧
状态，对帽盖201进行夹持。

[0054] 在完成同时对多个帽盖201进行夹持后，第三驱动件13通过联动机构5，驱动所述多个中间件3同步地转动，使得与中间件3连接的夹紧状态的弹性夹4同步地转动，使得帽盖
201相对于采样管200的管身202转动而被自动地拧开。拧开后，夹持有拧开的帽盖201的弹
性夹4再通过第二驱动件12驱动第二承载件22、第一驱动件11驱动第一承载件21离开采样
管放置区域101，之后第一驱动件11驱动第一承载件21带动中间件3以脱离与弹性夹4的连
接，解除对其的作用力，使得弹性夹4回复到打开状态，释放其夹持的帽盖201。接着重复以
上步骤，进行下一组的单排8个采样管200同时进行自动拧盖脱帽作业。

[0055] 以上实施例介绍的自动分装系统100，通过第一驱动件11、第二驱动件12、第三驱动件13，联动机构5、中间件3以及弹性夹4的协同作用，采用较少的驱动件即可实现多个采
样管200的同时拧盖脱帽，在保证了样本的高效自动分装的基础上，代替了现有技术中一个
采样管对应一个电动的自动夹爪的成本较高的方案，降低了分装系统的成本。

[0056] 以上实施例介绍的第一驱动件11、第二驱动件12、第三驱动件13均为电机或电机组件，即包括电机和/或电机对应的变速机构等附件，在以上介绍的实施例中，第一驱动件
11、第二驱动件12为直线运动电机或电机组件，第三驱动件13为旋转运动电机或电机组件，
但均不以此为限。第一承载件21、第二承载件22可以是图中采用的板状结构，其具有结构简
单的优点，但不以此为限。

[0057] 对于核酸提取仪，在对多个采样管200进行自动拧盖脱帽的作业后，后续步骤可以是，通过自动移液组件105移动至采样管放置区域101，吸取采样管200的样本，自动移液组
件105的移液枪头可以从移液枪头放置区域106取用。自动移液组件105吸取采样管200的样
本之后，移动至样本纯化区域103，将吸取的样本释放至样本纯化区域103，样本在样本纯化
区域103进行纯化，具体的纯化方法可以采用磁珠法等方法。进行纯化后，自动移液组件105
移动至样本纯化区域103，吸取纯化后的样本，并移动至样本处理区域104，在该区域进行纯
化后的样本的PCR扩增，得到高浓度的样本，并进行封装，至此完成对样本的分装。分装的样
本可以进行后续的检测作业，例如进行荧光检测。

[0058] 但可以理解到，对于不同的生物样本，自动分装系统100可以在图1所示的核酸提取仪的架构上进行适当调整变化，例如对于蛋白而言，无需扩增，因此无需设置样本处理区
域104。

[0059] 继续参考图2、图3，在一些实施例中，弹性夹4的结构可以包括相对设置的至少一对夹片41,41，该对夹片41,41通过弹性件42连接，弹性件42的结构可以是例如图中所示的
直线形的弹簧。夹片41具有第一连接部411以及第二连接部412。如图3所示的，在弹性夹4的
夹紧状态，第一连接部411与中间件3连接，第二连接部412与采样管200的帽盖201连接，对
比图2以及图3所示的内容，当第一连接部411与中间件3连接，夹片41绕与弹性件42的连接
位置A1转动，第二连接部412转动使得弹性夹4从图2所示的打开状态变为图3所示的夹紧状
态。夹片41的数量不以图中所示的一对为限，例如也可以是两对。采用成对设置的夹片以及
弹性件的结构，通过结构简单、成本低的部件即实现了成本很高的工业机器人的夹爪的功
能，进一步降低了成本。

[0060] 继续参考图2、图3，在一些实施例中，中间件3为柱形，柱形的中间件3的另一端为32具有锥状部321，第一连接部411的形状与另一端32的锥状部321匹配，具体的匹配结构如
图3所示的，在弹性夹4的夹紧状态，第一连接部411的内表面与柱状的中间件3的锥状部321
的锥面大致是贴合的；另外，在一些实施例中，第二连接部412具有钩状部4121，如图3所示
的，在弹性夹4的夹紧状态，钩状部4121钩住采样管200的帽盖201。以上实施例的有益效果
在于可以更为可靠地对采样管200的帽盖201进行夹紧，以进一步提高自动拧盖脱帽作业的
可靠性。

[0061] 继续参考图1至图3所示的，在一个或多个实施例中，联动机构5的结构可以包括带轮组件51以及与带轮组件51的带511匹配的多个被驱动轮52，所述带轮组件51的一带轮512
与第三驱动件13连接。第三驱动件13安装于第一承载件21，第一承载件21还延伸设置有第
一固定轴211、第二固定轴212，一带轮512安装于第一固定轴211，另一带轮512安装于第二
固定轴212，以接受第三驱动件13输出的转动，驱动带511运动，多个被驱动轮52套设连接于
中间件3，以将带511的运动带动所述中间件3转动。具体地，对于在完成同时对多个帽盖201
进行夹持后进行自动地拧开的过程，第三驱动件13输出转动至带轮512，驱动带511运动，以
带动与带511匹配的多个被驱动轮52，从而带动被驱动轮52套设连接的中间件3转动，进而
带动与中间件3连接的弹性夹4转动，最终带动被弹性夹4夹持的采样管200的帽盖201相对
于采样管200的管身202转动而被拧开。带511的材质可以是带传动结构常用的皮带、金属带
等等，多个被驱动轮52可以是具有齿形的齿轮，而带511也可以是具有与该齿轮的齿形匹配
啮合的齿形部，以进一步增加联动机构5的传输力矩。以上实施例的有益效果在于，结构简
单紧凑，并且进一步降低。另外，以上描述中为了清楚的目的将被驱动轮52与中间件3描述
为套设的关系，可以理解到，这只是表示两者的位置关系的形象化描述，并非限定两者的装
配关系为需要套装，例如驱动轮52与其对应的中间件3可以是一体成形的。

[0062] 参考图1、图4所示的，在一些实施例中，采样管放置区域101的结构可以包括多个沟槽1012以及多个采样管固定排1013，采样管固定排1013包括多个采样管固定位1011，具
体地，例如图1、图4所示的，沟槽1012的数量可以是6个，对应设置6个采样管固定排1013，每
个采样管固定排1013具有8个采样管固定位1011。如图4所示的，沟槽1012为半封闭结构，采
样管固定排1013可从沟槽1012的开口10121进入沟槽1012与其连接固定，具体的进入方式，
可以是通过例如电机的驱动件自动驱动其沿沟槽1012的延伸方向以一定速度移动。

[0063] 继续参考图1、图4所示的，在一些实施例中，自动分装系统100还可以包括读取装置6，读取装置6用于读取采样管200的标记，读取装置6以图中所示的扫码枪为例，采样管
200的标记以条形码为例，但均不以此为限。如图4所示的，采样管固定排1013与沟槽1012相
对移动的过程中，读取装置6读取采样管固定排1013固定的多个采样管200的标记。承上所
述的，通过驱动件驱动其沿沟槽1012的延伸方向，即第一方向，以一定速度移动，当对某个
采样管固定位1011的采样管200进行扫码时，驱动件停止驱动采样管固定排1013移动，而等
待扫码结束后在继续驱动采样管固定排1013移动，直至扫码器扫描下一个采样管固定位
1011的采样管200的条形码，如此依次读取多个采样管200的标记，结构简单，效率高。

[0064] 参考图5，以及结合以上实施例的描述，在一些实施例中，本申请还提供生物样本的自动分装方法，包括：

[0065] S1.读取固定的多个采样管200的标记。

[0066] S2.第二驱动件12驱动第二承载件22朝多个采样管200移动，其中，第二承载件22具有多个孔221，多个孔221对应设置有多个弹性夹4，打开状态的多个弹性夹4随着第二承
载件22移动至可夹持采样管200的夹持位置。

[0067] S3.第一驱动件11驱动第一承载件21朝第二承载件22移动，第一驱动件11连接有中间件3，中间件3的一端31与第一承载件21连接，另一端32对应多个孔221，中间件3随着移
动第一承载件21移动至与弹性夹4与其连接，使得多个弹性夹4受到中间件3的作用力在夹
持位置由打开状态变为夹紧状态，同时夹紧多个采样管200的帽盖201。

[0068] S4.第三驱动件13通过联动机构5驱动多个中间件3同步地转动，使得与中间件3连接的夹紧状态的弹性夹4同步地转动，将多个弹性夹4夹紧的帽盖201从多个采样管200拧
开。

[0069] S5.第二驱动件12驱动第二承载件22移动，第一驱动件11驱动第一承载件21移动，弹性夹4夹紧的帽盖201从多个采样管200分离。

[0070] 对于核酸提取仪而言，还可以包括：

[0071] S6.通过自动移液组件105移动至采样管放置区域101，吸取采样管200的样本；

[0072] S7.自动移液组件105吸取采样管200的样本之后，移动至样本纯化区域103，将吸取的样本释放至样本纯化区域103，样本在样本纯化区域103进行纯化；

[0073] S8.自动移液组件105移动至样本纯化区域103，吸取纯化后的样本，并移动至样本处理区域104，在该区域进行纯化后的样本的PCR扩增，得到高浓度的样本，并进行封装。

[0074] 具体地，在一些实施例中，如图4所示的，在上述S1中，多个采样管200沿第一方向移动进入，被依次读取多个采样管200的标记。

[0075] 承上所记载的，本申请还提供生物样本的自动脱帽组件102，在一些实施例中，自动脱帽组件102包括：第一驱动件11、第二驱动件12、以及第三驱动件13，第一承载件21、第
二承载件22，第二承载件22具有多个孔221，多个中间件3，中间件3的一端31与第一承载件
21连接，另一端32对应多个孔221；多个弹性夹4，对应设置于多个孔221；联动机构5，分别与
第三驱动件13、多个中间件3连接；其中，第二驱动件12可驱动第二承载件22移动，使得处于
打开状态的多个弹性夹4位于夹持位置；第一驱动件11可驱动第一承载件21带动中间件3朝
第二承载件22移动，直至中间件3移动至多个孔221对应的弹性夹4与其连接，使得弹性夹4
受到中间件3的作用力在夹持位置由打开状态变为夹紧状态；第三驱动件13可通过联动机
构5，驱动多个中间件3同步地转动，使得与中间件3连接的夹紧状态的弹性夹4同步地转动。

[0076] 本申请的另一方面还提供了一种计算机可读存储介质，存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现如上文任意一项实施例所描述的生物样本的自动分装方法某
些步骤：具体可以包括：

[0077] 指令第二驱动件12驱动第二承载件22至第一位置，使得第二承载件22设置的多个弹性夹4对应至夹持位置；

[0078] 指令第一驱动件11驱动第一承载件21至第二位置，带动与第一承载件21连接的多个中间件3与弹性夹4连接，使得弹性夹4受到中间件3的作用力在夹持位置由打开状态变为
夹紧状态；

[0079] 指令第三驱动件13转动，以通过联动机构5驱动多个中间件3同步地转动，使得与中间件3连接的夹紧状态的弹性夹4同步地转动。

[0080] 另外，可以理解的是，上述的计算机可读存储介质亦可以是系统形式，即包括有多个计算机可读存储子介质，以通过多个计算机可读存储介质共同实现上文所描述的生物样
本的自动分装方法的步骤。

[0081] 结合本文所公开的实施例描述的各种解说性逻辑模块、和电路可用通用处理器、数字信号处理器（DSP）、专用集成电路（ASIC）、现场可编程门阵列（FPGA）或其它可编程逻辑
器件、分立的门或晶体管逻辑、分立的硬件组件、或其设计成执行本文所描述功能的任何组
合来实现或执行。通用处理器可以是微处理器，但在替换方案中，该处理器可以是任何常规
的处理器、控制器、微控制器、或状态机。处理器还可以被实现为计算设备的组合，例如DSP
与微处理器的组合、多个微处理器、与DSP核心协作的一个或多个微处理器、或任何其他此
类配置。

[0082] 结合本文中公开的实施例描述的方法或算法的步骤可直接在硬件中、在由处理器执行的软件模块中、或在这两者的组合中体现。软件模块可驻留在RAM存储器、闪存、ROM存
储器、EPROM存储器、EEPROM存储器、寄存器、硬盘、可移动盘、CD‑ROM、或本领域中所知的任
何其他形式的存储介质中。示例性存储介质耦合到处理器以使得该处理器能从/向该存储
介质读取和写入信息。在替换方案中，存储介质可以被整合到处理器。处理器和存储介质可
驻留在ASIC中。ASIC可驻留在用户终端中。在替换方案中，处理器和存储介质可作为分立组
件驻留在用户终端中。

[0083] 在一个或多个示例性实施例中，所描述的功能可在硬件、软件、固件或其任何组合中实现。如果在软件中实现为计算机程序产品，则各功能可以作为一条或更多条指令或代
码存储在计算机可读介质上或借其进行传送。计算机可读介质包括计算机存储介质和通信
介质两者，其包括促成计算机程序从一地向另一地转移的任何介质。存储介质可以是能被
计算机访问的任何可用介质。作为示例而非限定，这样的计算机可读介质可包括RAM、ROM、
EEPROM、CD‑ROM或其它光盘存储、磁盘存储或其它磁存储设备、或能被用来携带或存储指令
或数据结构形式的合意程序代码且能被计算机访问的任何其它介质。任何连接也被正当地
称为计算机可读介质。例如，如果软件是使用同轴电缆、光纤电缆、双绞线、数字订户线
（DSL）、或诸如红外、无线电、以及微波之类的无线技术从web网站、服务器、或其它远程源传
送而来，则该同轴电缆、光纤电缆、双绞线、DSL、或诸如红外、无线电、以及微波之类的无线
技术就被包括在介质的定义之中。如本文中所使用的盘（disk）和碟（disc）包括压缩碟
（CD）、激光碟、光碟、数字多用碟（DVD）、软盘和蓝光碟，其中盘（disk）往往以磁的方式再现
数据，而碟（disc）用激光以光学方式再现数据。上述的组合也应被包括在计算机可读介质
的范围内。

[0084] 提供之前的描述是为了使本领域中的任何技术人员均能够实践本文中所描述的各种方面。但是应该理解，本发明的保护范围应当以所附权利要求书为准，而不应被限定于
以上所解说实施例的具体结构和组件。本领域技术人员在本发明的精神和范围内，可以对
各实施例进行各种变动和修改，这些变动和修改也落在本发明的保护范围之内。