全实验室自动化系统给医学检验实验室工作的开展带来了很大的便利,同时也受到了相关科研机构和公司越来越广泛的关注。实验室标本智能管理系统就是一套全实验室自动化系统,而血样恒温自动仓储系统则是其中重要的组成模块。血样恒温自动仓储系统的主要任务是对已检验的血液样本进行自动化恒温保存,并在需要对所保存的已检验的血液样本进行复检或丢弃时自动送出待复检或待丢弃的血液样本。血样恒温自动仓储系统不仅是实验室标本智能管理系统的重要组成部分,而且它本身也是一个相对独立且较为庞大的系统,需要对其进行合理的结构设计和控制系统设计。具体的研究内容如下:设计血样恒温自动仓储系统的总体方案,具体包括机械结构方案和控制系统方案两个方面的内容。其中机械结构方案包括托盘仓储区、托盘交接区和托盘机械手等模块。控制系统选择集散控制方案,并对部分控制系统元件进行了选型。对血样恒温自动仓储系统的机械结构进行模块化设计,在模块化设计的基础上完成血样恒温自动仓储系统的总体结构设计,并对关键零部件进行有限元仿真分析,从而确保了系统结构设计的可靠性。对托盘夹持机械手的机械结构进行运动学和动力学建模,并结合Matlab/Simulink、Matlab/SimMechanics和M函数对其进行运动学和动力学仿真分析,从而验证了托盘夹持机械手机械结构设计的合理性。规划血样恒温自动仓储系统在进行作业任务时各机构的动作流程,并基于Matlab/Stateflow对各机构动作流程规划进行时序仿真分析,验证各机构动作流程规划的可行性。同时,对血样恒温自动仓储系统的仓储规则进行分析,并给出血样恒温自动仓储系统对血液样本进行保存时的托盘存储位选取优化算法。进一步地,对控制系统进行建模并进行控制器的设计工作。在此基础上,对血样恒温自动仓储系统的PLC控制程序进行设计。搭建血样恒温自动仓储系统的实验样机,进行托盘机械手运动控制实验研究,验证系统各部分的运行情况是否满足功能要求以及系统作业时的稳定性。