流暢的穿梭實驗室
　　醫學實驗診斷自動化 : 我們中的大多數人一定已經由於各種原因，如體檢、手術或診斷目的，在醫生那裡做過血或尿液的抽取檢查。通常採取的樣本保存在貼有標籤的試管內，然後被送到實驗室進行分析，幾天後人們會告知我們結果，比如血液細胞、血糖、肝功能或腎功能值。但這些對我們的健康進行評估的實驗室到底在哪兒？那裡究竟發生了什麼？
現今幾乎已經沒有醫生自己經營實驗室了。我們的血或尿液樣本一般由高度專業化的實驗室進行分析。通常實驗室每天要完成數千甚至上萬次樣本分析。現在，這一診斷過程也能從最先進的自動化技術中受益無窮。和其他許多自動化應用一樣，高性能微驅動裝置在這裡有著關鍵作用。它們具有效率高、轉矩大、可靠、結構緊密和耗電低等極具吸引力的優勢。

　　許多執行醫學樣品分析的實驗室，直到現在仍使用手動分配系統。也就是說，進來的樣品首先進行數據方面的技術處理，然後成批排放在架子上，由工作人員分送到不同的分析站，其間可能為了執行其他分析要再次分類。每日成千上萬次的樣本分析，不僅費力、單調，同時也很容易出錯。然後錯誤的排除又另需額外的人力和時間。如單個樣本需做特殊處理，比如在分級分析過程中流經不同的工作站，也需花費更多的時間。特定的樣本分析稀釋或為完成多個分析所做的樣品劃分也如此。工作流程中故障和干擾的出現通常不可避免。如今的發展趨勢是盡可能在病人身上只做一次採樣，然後用於所有必要檢查的分析。這一問題不僅不會緩解，而且將來會因實驗室服務集中化而越來越明顯。
自動化樣本分配系統必須具備什麼功能？
採用符合實際需求的自動化技術，將工作人員從單調的工作中解放出來並消除錯誤來源，是現代化的實驗室的必然發展趨勢。理想的自動樣本輸送系統應將樣本直接送到相應的分析系統，同時承擔其他任務：根據樣本的識別信息規劃和優化在實驗室內的運動路徑，這需要考慮很多參數，比如容器類型、準備工作、液位和各個分析步驟的次序。在分析和評估期間，所有當前正在處理的樣品應可隨時拿取，即數百個樣品最好同時處於分配系統中。這樣便可快速重複或做補充分析，並完成額外的必要評估。分析結束後，樣本應自動剔出，在保留數天后被清除或為了長期存檔保存在一個合適的容器內。
因此，自動化樣本分配系統必須能滿足一系列高要求，除了容納能力和可靠性，也要考慮靈活性，這又同時涉及兩個方面：分配系統必須能應付不斷變化的工作任務和流程變動，同時又易於擴展，比如可以毫不費力地補裝新的或其他分析設備。如今，上述要求是完全可以實現的，由GLP Systems開發和研製的全自動樣品分配系統lab.sms®向我們證實了這一點。它分開輸送每個樣品，因為只有這樣才能實現靈活、單獨和最好的樣品管理。所以它與另一種輸送的架子包含五個或十個樣品的分配系統，從根本上是不同的。

高度靈活的運輸和分配
　　由來自德國漢堡的專家研製的樣品分配系統，可在組配點將進入系統的樣品的識別信息，和可移動的樣品載體的識別信息連結在一起。由此分配系統可以識別樣品並“知道”當前輸送過程中樣品在哪個手推車上及需要做哪些分析。即使以後出現流程變更也沒問題，因為抓取是自由選擇的（隨機抓取）。為了這個目的，在識別點的運輸定期檢查樣本的位置和對手推車的分配。帶著血液樣本的手推車通過塑膠軌道全自動行駛到各個分析站。輸送過程中需要經過的轉向器由上級控制系統相應調整。
每個轉向器平均每小時執行4500次分類操作：即每小時可以識別4500個樣品並將其導入正確的方向。由於所有轉向器可以同時工作，舉例來說，一個包含50個轉向器的系統可以每小時完成225000次分類操作，或每秒鐘超過60次；這樣的能力是必須的，因為很多樣品在分析前後處於等候狀態，需要經常穿越轉向器。轉向器的高分類能力為實驗室的組織靈活性奠定了良好的基礎。此外，用於運載樣品的「手推車」在流暢的輸送過程中也起著關鍵的作用。在這裡，快速和可靠是最重要的。

緊密的驅動系統確保快速、可靠的運輸
　　結構緊密的手推車，也就是“樣品計程車”的構造其實很簡單。內置安裝的組件包括驅動裝置、電池、電子器件和接近開關，以使“計程車”能精確地加速、減速和停止，像是停在分析站前。驅動裝置選用了直流無刷減速馬達。該馬達是豐富的FAULHABER產品組合中的一員，專門針對高可靠性和使用壽命長而設計，可在自動分配系統內輕鬆運行很多公里而不出現磨損。在該應用中，由於多數情況下血液樣品以開放狀態進行輸送，因此馬達所具備的平穩、無齒槽效應的運行特性也極具吸引力。此外，驅動裝置在運行時產生的噪音也很低。轉子上的稀土磁鐵和無鐵芯繞組可確保在很小的體積內實現高功率和高動態特性。驅動裝置的直徑約為15毫米，長度為15毫米，可提供0.3 瓦左右的功率和最高6 mNm的轉矩，通過一個與直徑匹配的正齒輪（減速比1 : 10）在理想的工作點驅動“樣品計程車”的車輪。由於結構緊密，結合安裝變得非常容易，低耗電特性也使電池充電間隔相對較長。為了讓手推車始終處於可用狀態，內置電子器件連續監控電池電量，確保小車在停止前及時充電。電子器件還承擔其他任務。它保存了“計程車”識別號並對接近開關信號進行分析。從而馬達上的電子器件可相應調整直流無刷馬達的轉速，比如減速或停止。這一解決方案已在漢堡的一個大型實驗室成功投入使用。在這裡，19台在線分析設備每天處理大約3000 個血液標本。該方案的應用範圍還將繼續擴大。現代化的微驅動裝置再次證明了其功能多樣性。“樣品計程車”原理也能擴展到其他應用領域。比如，當小型零部件需分開輸送至不同的生產站或檢驗站時，就可採用類似的自動分配系統。