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您当前的位置： 夹持和移动系统的制作方法
2021-01-19 16:01:10|
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起点商标网 相关申请本申请要求2018年3月27日提交的美国临时申请第62648922号的优先权和权益，其内容通过引用并入本文。
背景技术：
：：包含多个孔的板在本领域中是已知的，其被用于容纳化学品、细胞或其他生物材料的样品以供观察的。通常，这种板具有3:2的纵横比，并因此包含24(4×6)、96(8×12)、384(16×24)或1536(32×48)个孔；典型的96孔板的长为128mm并且宽为86mm，并且在ansi/sbs1-2004和ansi/sbs3-2004中分别描述了96孔板的占地面积和底部外凸缘的标准。这种多孔板(根据孔的体积有时也称为微孔板或微量滴定板)通常由塑料例如聚苯乙烯、聚丙烯或聚碳酸酯或这些材料的组合构成，在一些情况下，还将玻璃结合在板的底部部分中。在许多应用中，孔的底部对于将用于观察样品的一定频率的光是透明的。孔的深度、高度和总体积的大小以及孔的形状和孔的底部的形状根据板的具体用途而变化。这种板的商业供应商的示例是：perkin-elmer(参见http://www.perkinelmer.com/cmsresources/images/44-73879spc_microplatedimensionssummarychart.pdf)；sigma-aldrich(参见http://www.sigmaaldrich.com/labware/labware-products.html？tablepage＝9576216thermo-scientific(参见http://www.thermoscientific.com/ecomm/servlet/productscatalog_11152__81996_-1_4)。广泛使用这种板的一个领域是高通量筛选，其被用于在药物开发中测试化合物、抗原的结合测定等。通常，在高通量筛选和其他应用中，使用自动化机器将多孔板从一个位置移动到另一个位置，例如从储存培养器移动至显微镜系统，以观察孔的内容物，反之亦然。然而，由于在微孔板中测试的生物材料的敏感性，因此期望使对这种板的内容物的干扰最小化。在移动这些板时使这些板保持水平通常是最低目标，以避免内容物溢出。技术实现要素：根据本发明的实施例提供了一种夹持系统，包括：气动臂组件，其包括：锚固支架；第一对臂，在一对各个第一位置处，所述第一对臂被可枢转地附接至锚固支架的相对侧，所述第一对臂中的每个臂适于在基本垂直于x-y平面的相应的平面中移动；第二对臂，在一对各个第二位置处，所述第二对臂被可枢转地附接至锚固支架的相对侧，第二对臂中的每个臂适于在相应的平面中移动；其中，沿着所述锚固支架的相对侧中的每一侧，每个第二位置被设置为与相应的第一位置成对角线；凸轮子组件，其被连接至第一对臂；以及连接器支架，其被可枢转地附接至第一对臂和第二对臂，并且连接器支架的运动是由第一对臂和第二对臂的运动引起的；夹持组件，其被安装到连接器支架上，夹持组件包括适于夹持物体的一对夹持臂；以及气动控制组件，其包括与凸轮子组件在功能上相关联的气动活塞，该气动控制组件被配置成使得经由凸轮子组件，气动活塞中的气动变化被施加到第一对臂，以便驱动第一对臂、第二对臂、连接器支架和夹持臂的运动，其中，在连接器支架和夹持臂的运动期间，连接器支架和夹持臂相对于x-y平面的角度在0.2度的阈值以内保持恒定。在一些实施例中，连接器支架包括上壁、基本垂直于上壁的后壁以及从后壁的相对侧延伸的两个侧壁，所述侧壁基本垂直于上壁并且垂直于后壁。在一些这样的实施例中，在第一支架位置处，第一对臂中的臂被可枢转地附接至侧壁中的每一个，在第二支架位置处，第二对臂中的臂被可枢转地附接至侧壁中的每一个，其中，沿着连接器支架的侧壁中的每一个，每个第二支架位置被设置为与相应的第一支架位置成对角线。在一些实施例中，夹持组件被安装到连接器支架的上壁的下表面上。在一些实施例中，夹持组件包括第二气动组件，该第二气动组件与夹持臂在功能上相关联，并且适于使夹持臂朝向彼此和远离彼此移动，以便于夹持和释放物体。在一些实施例中，第一对臂中的臂的第一长度为4cm至10cm，例如4cm至8cm或4cm至6cm，例如4cm、4.5cm、5cm、5.5cm、6cm、6.5cm、7cm、7.5cm、8cm、8.5cm、9cm、9.5cm或10cm。在一些实施例中，第二对臂中的臂的第二长度为4cm至10cm，例如4cm至8cm或4cm至6cm，例如4cm、4.5cm、5cm、5.5cm、6cm、6.5cm、7cm、7.5cm、8cm、8.5cm、9cm、9.5cm或10cm。在一些实施例中，第一对臂中的臂的第一长度与第二对臂中的臂的第二长度之间的差为至多0.05mm。在一些实施例中，第一对臂和第二对臂相对于锚固支架的枢转运动被锚固支架的表面限制在第一端部处。在一些实施例中，第一对臂和第二对臂相对于锚固支架的枢转运动由形成气动活塞的一部分的气动柱塞的运动范围限制。在一些实施例中，第一对臂和第二对臂中的臂中的每一个包括可枢转地附接至锚固支架的第一端部和可枢转地附接至连接器支架的远离第一端部的第二端部。在一些实施例中，当利用第一对臂中的臂的整个运动范围使第一对臂相对于锚固支架从第一定向枢转至第二定向时，在第一定向中的臂中的每一个的第二端部与在第二定向中的臂中的每一个的第二端部之间的竖直差为20mm至50mm，例如为30mm至40mm，例如20mm、21mm、22mm、23mm、24mm、25mm、26mm、27mm、28mm、29mm、30mm、31mm、32mm、33mm、34mm、35mm、36mm、37mm、38mm、39mm、40mm、41mm、42mm、43mm、44mm、45mm、46mm、47mm、48mm、49mm或50mm。在一些实施例中，当利用第一对臂中的臂的整个运动范围使第一对臂相对于锚固支架从第一定向枢转至第二定向时，当第一对臂处于第一定向时的夹持臂的夹持端部的位置与当第一对臂处于第二定向时的夹持臂的夹持端部的位置之间的竖直差为20mm至50mm，例如为30mm至40mm，例如20mm、21mm、22mm、23mm、24mm、25mm、26mm、27mm、28mm、29mm、30mm、31mm、32mm、33mm、34mm、35mm、36mm、37mm、38mm、39mm、40mm、41mm、42mm、43mm、44mm、45mm、46mm、47mm、48mm、49mm或50mm。在一些实施例中，夹持系统还包括由夹持臂夹持的物体。在一些实施例中，在夹持臂的运动期间，物体相对于x-y平面的角定向在0.2度的阈值以内保持恒定。在一些实施例中，夹持系统还包括与所述气动臂组件在功能上相关联的移动系统，该移动系统适于进行以下中的至少一项：(a)移动气动臂组件，以便改变第一对臂和第二对臂在x-y平面内的位置，以及(b)使所述气动臂组件绕z轴线枢转，以便改变第一对臂和第二对臂在x-y平面内的定向。在一些实施例中，物体是设置在夹持臂之间并由其夹持的多孔板。根据本发明的实施例，还提供了一种用于升高或降低物体的方法，该方法包括：当物体位于原点高度时，用本文所述的夹持系统的夹持臂来夹持该物体；以及相对于锚固支架枢转第一对臂和第二对臂，使得夹持臂和夹持在其间的物体竖直移动至目标高度，其中，在第一对臂和第二对臂的枢转期间，物体与x-y平面之间的角定向在0.2度的阈值以内保持恒定。在一些实施例中，夹持系统还包括与夹持系统的气动臂组件在功能上相关联的移动系统，该移动系统适于进行以下中的至少一项：(a)移动气动臂组件，以便改变第一对臂和第二对臂在x-y平面内的位置，以及(b)使气动臂组件述z轴线枢转，以便改变第一对臂和第二对臂在x-y平面内的定向，该方法还包括使用移动系统来移动夹持系统，同时使物体保持水平。在一些实施例中，物体包括多孔板。除非另有定义，否则本文所用的所有技术和科学术语具有与本发明所属领域的普通技术人员通常理解的相同的含义。在冲突的情况下，将以说明书(包括定义)为准。如本文使用的，术语“包含”、“包括”、“具有”及其语法变体应视为指定所陈述的特征、整数、步骤或部件，但不排除添加一个或更多个附加特征、整数、步骤、部件或其群组。这些术语包括术语“由……组成”和“基本上由……组成”。如本文使用的，除非上下文另外明确指出，否则不定冠词“一”和“一个”意指“至少一个”或“一个或更多个”。如本文所使用的，(a)如果在物体的运动期间，物体相对于水平的角度变化不超过0.2度，例如不超过0.1度，或者(b)如果在运动期间，物体的基部表面相对于基部表面的初始位置的倾斜为至多0.2mm，例如至多0.1mm，则认为物体在物体的运动期间“保持水平”。如本文所用，术语x-y平面是指通常为大致水平的基部平面，例如桌子的表面、地板等。根据本发明的装置所锚固的基部表面通常被定义为这种基部平面。附图说明在本文中参照附图描述本发明的一些实施例。该描述与附图一起使得本领域的普通技术人员明白如何实践本发明的一些实施例。附图是出于说明性讨论的目的，并且没有试图更详细地示出那些不是基本理解本发明所必需的实施例的结构细节。为了清楚起见，图中描绘的一些物体不是按比例描绘的。在附图中：图1a是根据本文教导的实施例的夹持和移动系统的立体图；图1b是图1a的夹持和移动系统的局部剖视立体图；图2a和图2b分别是图1a和图1b的夹持和移动系统在两个操作位置的平面侧视图；图3是图1a和图1b的夹持和移动系统的截面图，该截面图是沿着图1a中的截面线iii-iii截取的；以及图4a和图4b分别是形成图1a至图3的系统的一部分的气动臂子系统的分解视图和立体视图。具体实施方式提供了一种夹持和移动系统，用于移动物体例如多孔板，同时使其保持水平并提供大致平滑的移动。因此，对板的内容物的干扰能够被最小化。该系统能够沿竖直轴线(z)移动多孔板，并且能够被安装在合适的平台上，以使其能够沿x轴线和y轴线从一个位置移动至另一个位置。参照所附的说明书和附图，可以更好地理解本文所教导的原理、用途和实施方式。在详细阅读本文的描述和附图之后，本领域技术人员在不需要过多努力或实验的情况下就能够实现本发明。在详细说明本发明的至少一个实施例之前，应当理解，本发明在其应用方面不限于在以下描述中所阐述的和/或在附图和/或示例中所示出的结构细节以及部件和/或方法的布置。本发明能够用其他实施例来实现，并且能够用各种方法来实践或执行。还应当理解，本文采用的措辞和术语是出于说明的目的，而不应当被认为是限制。现在参照图1a，其是根据本文所教导的实施例的夹持和移动系统10的立体图，参照图1b，其是夹持和移动系统10的局部剖视立体图，参照图2a和图2b，所述图分别是夹持和移动系统10在两个操作位置的平面侧视图，以及参照图3，其是夹持和移动系统10的截面图。如图所示，夹持和移动系统10包括气动臂子组件20，该气动臂子组件与夹持子组件30连接并控制其运动，该气动臂子组件适于夹持和移动多孔板40。另外参照图4a和图4b描述了气动臂子组件20，所述图分别是气动臂子系统20的分解视图和立体视图。气动臂子组件20包括l形锚固支架200，该l形锚固支架包括具有上表面203的大致水平部分202和大致竖直腿部204。l形锚固支架200适于被锚固至基部平台(未明确示出)。一对大致竖直支承件206从大致水平部分202大致平行于腿部204地向下延伸，所述支承件也可以被锚固至基部平台。支承件206中的每一个都包括面向外的表面208和面向内的表面210，这在图4a中也示出了。在第一位置处，第一对臂212被可旋转地附接至支承件206的面朝外的表面208中的每一个。臂212的第一端部213a被连接至延伸穿过竖直支承件206的轴214的相对端，并适于通过所述轴旋转。在第二位置处，第二对臂218被可旋转地附接至支承件206的面朝外的表面208中的每一个。臂218的第一端部219a被连接至延伸穿过竖直支承件206的轴220的相对端，并适于通过所述轴旋转。臂212和218分别相对于轴214和220的轴线是可枢转的。如下文更详细地说明的，臂212和218的长度基本上相同。臂212和218被配置成在基本垂直于x-y平面(例如系统的基部表面)的平面内移动。凸轮子组件222包括条状件224和在其底侧开口的矩形框部分226。条状件224被固定地附接至轴220，并且框部分226被安装到条状件224的远离轴220的端部上。孔228被形成在矩形框部分226的上侧，用于连接至气动控制子组件，如下所述。连接器支架230包括水平平面部分232、垂直于水平平面部分232的后壁234、以及垂直于水平壁232和后壁234二者的一对侧腿部236。臂212的第二端部213b和臂218的第二端部219b通过连接器240连接至连接器支架的侧腿部236，使得一对臂之一(臂212或218)的旋转运动导致另一成对臂(即，臂218或212)和连接器支架230的相应运动。臂212和218具有相同的长度，但不完全彼此平行。换句话说，臂212与支承件206连接的第一位置和臂218与支承件206连接的第二位置处于不同的竖直高度和不同的水平位置(沿着x轴线的位置)，使得第一位置和第二位置彼此成对角。类似地，臂212与侧腿部236连接的第一位置和臂218与侧腿部236连接的第二位置处于不同的竖直高度和不同的水平位置(沿着连接器支架的x轴线的位置)，使得第一位置和第二位置彼此成对角。应当注意，当连接至臂212和218时，连接器支架230相对于臂212和218没有自由度，并且不能相对于沿其将所述连接支架连接至臂212和218的任一轴线旋转、倾斜或偏斜。这样，连接器支架230的水平平面部分232总是平行于水平部分202，并且臂212和218围绕轴214和220的相应轴线的旋转运动被至少部分地转化为连接器支架230的竖直运动(即沿z轴线的运动分量)，而连接器支架230相对于x-y平面或相对于与其平行的基部表面(例如地板)的定向不变。在一些实施例中，例如所示的实施例，臂212和218通过肩销237连接至连接器支架230，所述肩销相对于连接器支架230是固定的，并且相对于臂212和218是可枢转的。在一些这样的实施例中，轴承围绕肩部销237的至少一部分设置，以支持销237与臂212和218之间的这种枢转。然而，应当理解的是，其他形式的连接是在本发明的范围内的，并且本领域技术人员应当理解。气动控制子组件240被安装到锚固支架200的上表面203上。子组件240的气动活塞242延伸穿过在锚固支架200的水平部分202中的孔244，并且穿过凸轮组件222的矩形框部分226的上侧，其被用于对轴220进行气动控制以驱动臂对212和218的如本文所述的旋转运动。夹持子组件30被安装在连接器支架230的水平平面部分232的底侧上。具体地，夹持子组件包括安装在平面部分232上的第二气动控制组件250。夹持臂254从第二气动控制组件250的两侧延伸，所述夹持臂包括基本平面的水平区域255，并且所述夹持臂止于平坦夹持端256。夹持端256大致是彼此平行的，并且基本垂直于基部表面(诸如地板)。第二气动控制组件250适于移动夹持臂254，使得在不改变臂的旋转定向的情况下，臂之间的距离改变，使得在夹持臂254的整个运动过程中，水平区域255保持大致平行于基部表面或地面，并且夹持端256保持彼此平行并且垂直于地面。夹持臂可被用于夹持任何物体，例如图1a至图2b中所示的多孔板300。在使用中，气动控制子组件240气动地引起气动传动子组件222的运动。具体地，附接至框部分226的气动活塞242驱动框部分226的气动运动，驱动框部分的气动运动导致条状件224和固定地附接至条状件的轴220的相应气动运动。如上所述，由于臂212和218被固定地连接至连接器支架230的侧腿部236，所以轴220的运动导致臂218、连接器支架230和臂212的相应运动。由于连接器支架230和夹持子组件30之间的固定连接，臂212和218的运动导致夹持臂254的升高和降低。然而，因为连接器支架230相对于臂212和218没有自由度，并且总是与臂一起移动且保持水平，以及因为夹持臂相对于连接器支架230没有竖直或旋转自由度，所以臂212和218的任何运动都导致夹持臂254的运动，而不改变夹持端256相对于水平面的方向。因此，在臂212和218的运动以及臂256的相应运动期间，由夹持端256夹持的任何物体在运动期间保持其相对于x-y平面的三维定向，例如，物体保持平行于水平面，并且不会倾斜或移位。臂212和218的运动范围受到机械限制。具体地，向下运动受到气动活塞242的特性的限制，并且具体地，受到气动活塞242的柱塞(未示出)的长度的限制。如图1a中清楚地示出的，向上运动受到臂218与锚固支架200的水平顶部202的接合部的限制。这样，臂的运动角度范围取决于气动活塞的长度，其中较长的活塞允许较大的运动角度范围。但是，臂212和218的运动弧的半径以及这种弧的长度取决于臂212和218的长度。应当理解的是，当物体被以特定定向保持在夹持臂254中时，在臂254的整个运动过程中，物体相对于该特定定向保持水平。为了使物体的角度布置保持为距特定定向0-0.2度，在夹持臂254的运动期间，臂212和218的长度必须相等，或者长度差值在0-0.05mm的阈值以内，例如差值为0-0.02mm。臂212和218的运动的平滑性，以及因此夹持臂254的竖直运动的平滑性取决于气动活塞242的特性，因此气动活塞的运动越平滑，则臂212、218和254的运动就越平滑。在图2a和图2b所示的实施例中，夹持臂254保持多孔板300，使得多孔板的下表面302大致平行于基部表面310(诸如桌子或地板)。在图2a所示的位置，臂212和218远离基部表面310向上倾斜，使得板300在基部表面310上方被升高到第一距离d1。在图2b所示的位置，臂212和218向基部表面310倾斜，使得板300被直接放置在基部表面310上。这样，臂212和218的向下运动(在图2a所示的位置和图2b所示的位置之间)导致板300的相应向下运动，同时恒定地保持了板的下表面302大致平行于基部表面。在一些实施例中，在例如待移动的物体是如图1a至图2b中所示的多孔板的实施例中，臂212和218的长度为4cm至10cm，诸如4cm至8cm或4cm至6cm，例如4cm、4.5cm、5cm、5.5cm、6cm、6.5cm、7cm、7.5cm、8cm、8.5cm、9cm、9.5cm或10cm。在一些这样的实施例中，当板被保持在臂的最低位置时的高度(例如如图2b所示)与当板被保持在臂的最高位置时的高度(例如如图2a所示)之间的竖直差d1为20mm至50mm，例如为30mm至40mm，例如20mm、21mm、22mm、23mm、24mm、25mm、26mm、27mm、28mm、29mm、30mm、31mm、32mm、33mm、34mm、35mm、36mm、37mm、38mm、39mm、40mm、41mm、42mm、43mm、44mm、45mm、46mm、47mm、48mm、49mm或50mm。在一些实施例中，夹持和移动系统10可以被安装在移动组件(未明确示出)上，该移动组件能够使夹持和移动系统10沿着x、y和z轴线移动，和/或能够使夹持和移动系统10枢转，使得夹持臂254可以在不同的时间指向不同的方向。这种移动组件将促进用于将物体从第一位置提升、使物体移动至第二位置、以及将物体放置在第二位置，同时在物体的整个运动期间使物体保持水平和/或使物体保持相对于x-y平面的三维定向的夹持和移动系统10的使用。例如，夹持和移动系统10可以将多孔板40从存储培养器提升，通过移动组件的运动将多孔板40移动至显微镜系统，并且将多孔板40放置在显微镜系统上，同时在其运动期间使多孔板的基部表面保持水平。因此，由于多孔板的运动而对多孔板40内容物的破坏可以被最小化。应当理解的是，为了清楚起见，在单独的实施例的上下文中描述的本发明的某些特征也可以在单个实施例中组合提供。相对地，为了简洁起见，在单个实施例的上下文中描述的本发明的各种特征也可以单独地或者以任何合适的子组合或者如在本发明的任何其他描述的实施例中合适地提供。在各种实施例的上下文中描述的某些特征不被认为是这些实施例的基本特征，除非该实施例在没有这些要素的情况下是不可操作的。尽管已经结合本发明的具体实施例描述了本发明，但是显然，许多替换、修改和变化对于本领域技术人员来说是显而易见的。因此，本发明旨在包括落入所附权利要求范围内的所有这些替代、修改和变化。本申请中对任何参考文献的引用或标识均不应被解释为承认这些参考文献可作为本发明的现有技术。本文中使用章节标题以便于理解说明书，并且不应被解释为必须的限制。当前第1页1 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：：包含多个孔的板在本领域中是已知的，其被用于容纳化学品、细胞或其他生物材料的样品以供观察的。通常，这种板具有3:2的纵横比，并因此包含24(4×6)、96(8×12)、384(16×24)或1536(32×48)个孔；典型的96孔板的长为128mm并且宽为86mm，并且在ansi/sbs1-2004和ansi/sbs3-2004中分别描述了96孔板的占地面积和底部外凸缘的标准。这种多孔板(根据孔的体积有时也称为微孔板或微量滴定板)通常由塑料例如聚苯乙烯、聚丙烯或聚碳酸酯或这些材料的组合构成，在一些情况下，还将玻璃结合在板的底部部分中。在许多应用中，孔的底部对于将用于观察样品的一定频率的光是透明的。孔的深度、高度和总体积的大小以及孔的形状和孔的底部的形状根据板的具体用途而变化。这种板的商业供应商的示例是：perkin-elmer(参见http://www.perkinelmer.com/cmsresources/images/44-73879spc_microplatedimensionssummarychart.pdf)；sigma-aldrich(参见http://www.sigmaaldrich.com/labware/labware-products.html？tablepage＝9576216thermo-scientific(参见http://www.thermoscientific.com/ecomm/servlet/productscatalog_11152__81996_-1_4)。广泛使用这种板的一个领域是高通量筛选，其被用于在药物开发中测试化合物、抗原的结合测定等。通常，在高通量筛选和其他应用中，使用自动化机器将多孔板从一个位置移动到另一个位置，例如从储存培养器移动至显微镜系统，以观察孔的内容物，反之亦然。然而，由于在微孔板中测试的生物材料的敏感性，因此期望使对这种板的内容物的干扰最小化。在移动这些板时使这些板保持水平通常是最低目标，以避免内容物溢出。技术实现要素：根据本发明的实施例提供了一种夹持系统，包括：气动臂组件，其包括：锚固支架；第一对臂，在一对各个第一位置处，所述第一对臂被可枢转地附接至锚固支架的相对侧，所述第一对臂中的每个臂适于在基本垂直于x-y平面的相应的平面中移动；第二对臂，在一对各个第二位置处，所述第二对臂被可枢转地附接至锚固支架的相对侧，第二对臂中的每个臂适于在相应的平面中移动；其中，沿着所述锚固支架的相对侧中的每一侧，每个第二位置被设置为与相应的第一位置成对角线；凸轮子组件，其被连接至第一对臂；以及连接器支架，其被可枢转地附接至第一对臂和第二对臂，并且连接器支架的运动是由第一对臂和第二对臂的运动引起的；夹持组件，其被安装到连接器支架上，夹持组件包括适于夹持物体的一对夹持臂；以及气动控制组件，其包括与凸轮子组件在功能上相关联的气动活塞，该气动控制组件被配置成使得经由凸轮子组件，气动活塞中的气动变化被施加到第一对臂，以便驱动第一对臂、第二对臂、连接器支架和夹持臂的运动，其中，在连接器支架和夹持臂的运动期间，连接器支架和夹持臂相对于x-y平面的角度在0.2度的阈值以内保持恒定。在一些实施例中，连接器支架包括上壁、基本垂直于上壁的后壁以及从后壁的相对侧延伸的两个侧壁，所述侧壁基本垂直于上壁并且垂直于后壁。在一些这样的实施例中，在第一支架位置处，第一对臂中的臂被可枢转地附接至侧壁中的每一个，在第二支架位置处，第二对臂中的臂被可枢转地附接至侧壁中的每一个，其中，沿着连接器支架的侧壁中的每一个，每个第二支架位置被设置为与相应的第一支架位置成对角线。在一些实施例中，夹持组件被安装到连接器支架的上壁的下表面上。在一些实施例中，夹持组件包括第二气动组件，该第二气动组件与夹持臂在功能上相关联，并且适于使夹持臂朝向彼此和远离彼此移动，以便于夹持和释放物体。在一些实施例中，第一对臂中的臂的第一长度为4cm至10cm，例如4cm至8cm或4cm至6cm，例如4cm、4.5cm、5cm、5.5cm、6cm、6.5cm、7cm、7.5cm、8cm、8.5cm、9cm、9.5cm或10cm。在一些实施例中，第二对臂中的臂的第二长度为4cm至10cm，例如4cm至8cm或4cm至6cm，例如4cm、4.5cm、5cm、5.5cm、6cm、6.5cm、7cm、7.5cm、8cm、8.5cm、9cm、9.5cm或10cm。在一些实施例中，第一对臂中的臂的第一长度与第二对臂中的臂的第二长度之间的差为至多0.05mm。在一些实施例中，第一对臂和第二对臂相对于锚固支架的枢转运动被锚固支架的表面限制在第一端部处。在一些实施例中，第一对臂和第二对臂相对于锚固支架的枢转运动由形成气动活塞的一部分的气动柱塞的运动范围限制。在一些实施例中，第一对臂和第二对臂中的臂中的每一个包括可枢转地附接至锚固支架的第一端部和可枢转地附接至连接器支架的远离第一端部的第二端部。在一些实施例中，当利用第一对臂中的臂的整个运动范围使第一对臂相对于锚固支架从第一定向枢转至第二定向时，在第一定向中的臂中的每一个的第二端部与在第二定向中的臂中的每一个的第二端部之间的竖直差为20mm至50mm，例如为30mm至40mm，例如20mm、21mm、22mm、23mm、24mm、25mm、26mm、27mm、28mm、29mm、30mm、31mm、32mm、33mm、34mm、35mm、36mm、37mm、38mm、39mm、40mm、41mm、42mm、43mm、44mm、45mm、46mm、47mm、48mm、49mm或50mm。在一些实施例中，当利用第一对臂中的臂的整个运动范围使第一对臂相对于锚固支架从第一定向枢转至第二定向时，当第一对臂处于第一定向时的夹持臂的夹持端部的位置与当第一对臂处于第二定向时的夹持臂的夹持端部的位置之间的竖直差为20mm至50mm，例如为30mm至40mm，例如20mm、21mm、22mm、23mm、24mm、25mm、26mm、27mm、28mm、29mm、30mm、31mm、32mm、33mm、34mm、35mm、36mm、37mm、38mm、39mm、40mm、41mm、42mm、43mm、44mm、45mm、46mm、47mm、48mm、49mm或50mm。在一些实施例中，夹持系统还包括由夹持臂夹持的物体。在一些实施例中，在夹持臂的运动期间，物体相对于x-y平面的角定向在0.2度的阈值以内保持恒定。在一些实施例中，夹持系统还包括与所述气动臂组件在功能上相关联的移动系统，该移动系统适于进行以下中的至少一项：(a)移动气动臂组件，以便改变第一对臂和第二对臂在x-y平面内的位置，以及(b)使所述气动臂组件绕z轴线枢转，以便改变第一对臂和第二对臂在x-y平面内的定向。在一些实施例中，物体是设置在夹持臂之间并由其夹持的多孔板。根据本发明的实施例，还提供了一种用于升高或降低物体的方法，该方法包括：当物体位于原点高度时，用本文所述的夹持系统的夹持臂来夹持该物体；以及相对于锚固支架枢转第一对臂和第二对臂，使得夹持臂和夹持在其间的物体竖直移动至目标高度，其中，在第一对臂和第二对臂的枢转期间，物体与x-y平面之间的角定向在0.2度的阈值以内保持恒定。在一些实施例中，夹持系统还包括与夹持系统的气动臂组件在功能上相关联的移动系统，该移动系统适于进行以下中的至少一项：(a)移动气动臂组件，以便改变第一对臂和第二对臂在x-y平面内的位置，以及(b)使气动臂组件述z轴线枢转，以便改变第一对臂和第二对臂在x-y平面内的定向，该方法还包括使用移动系统来移动夹持系统，同时使物体保持水平。在一些实施例中，物体包括多孔板。除非另有定义，否则本文所用的所有技术和科学术语具有与本发明所属领域的普通技术人员通常理解的相同的含义。在冲突的情况下，将以说明书(包括定义)为准。如本文使用的，术语“包含”、“包括”、“具有”及其语法变体应视为指定所陈述的特征、整数、步骤或部件，但不排除添加一个或更多个附加特征、整数、步骤、部件或其群组。这些术语包括术语“由……组成”和“基本上由……组成”。如本文使用的，除非上下文另外明确指出，否则不定冠词“一”和“一个”意指“至少一个”或“一个或更多个”。如本文所使用的，(a)如果在物体的运动期间，物体相对于水平的角度变化不超过0.2度，例如不超过0.1度，或者(b)如果在运动期间，物体的基部表面相对于基部表面的初始位置的倾斜为至多0.2mm，例如至多0.1mm，则认为物体在物体的运动期间“保持水平”。如本文所用，术语x-y平面是指通常为大致水平的基部平面，例如桌子的表面、地板等。根据本发明的装置所锚固的基部表面通常被定义为这种基部平面。附图说明在本文中参照附图描述本发明的一些实施例。该描述与附图一起使得本领域的普通技术人员明白如何实践本发明的一些实施例。附图是出于说明性讨论的目的，并且没有试图更详细地示出那些不是基本理解本发明所必需的实施例的结构细节。为了清楚起见，图中描绘的一些物体不是按比例描绘的。在附图中：图1a是根据本文教导的实施例的夹持和移动系统的立体图；图1b是图1a的夹持和移动系统的局部剖视立体图；图2a和图2b分别是图1a和图1b的夹持和移动系统在两个操作位置的平面侧视图；图3是图1a和图1b的夹持和移动系统的截面图，该截面图是沿着图1a中的截面线iii-iii截取的；以及图4a和图4b分别是形成图1a至图3的系统的一部分的气动臂子系统的分解视图和立体视图。具体实施方式提供了一种夹持和移动系统，用于移动物体例如多孔板，同时使其保持水平并提供大致平滑的移动。因此，对板的内容物的干扰能够被最小化。该系统能够沿竖直轴线(z)移动多孔板，并且能够被安装在合适的平台上，以使其能够沿x轴线和y轴线从一个位置移动至另一个位置。参照所附的说明书和附图，可以更好地理解本文所教导的原理、用途和实施方式。在详细阅读本文的描述和附图之后，本领域技术人员在不需要过多努力或实验的情况下就能够实现本发明。在详细说明本发明的至少一个实施例之前，应当理解，本发明在其应用方面不限于在以下描述中所阐述的和/或在附图和/或示例中所示出的结构细节以及部件和/或方法的布置。本发明能够用其他实施例来实现，并且能够用各种方法来实践或执行。还应当理解，本文采用的措辞和术语是出于说明的目的，而不应当被认为是限制。现在参照图1a，其是根据本文所教导的实施例的夹持和移动系统10的立体图，参照图1b，其是夹持和移动系统10的局部剖视立体图，参照图2a和图2b，所述图分别是夹持和移动系统10在两个操作位置的平面侧视图，以及参照图3，其是夹持和移动系统10的截面图。如图所示，夹持和移动系统10包括气动臂子组件20，该气动臂子组件与夹持子组件30连接并控制其运动，该气动臂子组件适于夹持和移动多孔板40。另外参照图4a和图4b描述了气动臂子组件20，所述图分别是气动臂子系统20的分解视图和立体视图。气动臂子组件20包括l形锚固支架200，该l形锚固支架包括具有上表面203的大致水平部分202和大致竖直腿部204。l形锚固支架200适于被锚固至基部平台(未明确示出)。一对大致竖直支承件206从大致水平部分202大致平行于腿部204地向下延伸，所述支承件也可以被锚固至基部平台。支承件206中的每一个都包括面向外的表面208和面向内的表面210，这在图4a中也示出了。在第一位置处，第一对臂212被可旋转地附接至支承件206的面朝外的表面208中的每一个。臂212的第一端部213a被连接至延伸穿过竖直支承件206的轴214的相对端，并适于通过所述轴旋转。在第二位置处，第二对臂218被可旋转地附接至支承件206的面朝外的表面208中的每一个。臂218的第一端部219a被连接至延伸穿过竖直支承件206的轴220的相对端，并适于通过所述轴旋转。臂212和218分别相对于轴214和220的轴线是可枢转的。如下文更详细地说明的，臂212和218的长度基本上相同。臂212和218被配置成在基本垂直于x-y平面(例如系统的基部表面)的平面内移动。凸轮子组件222包括条状件224和在其底侧开口的矩形框部分226。条状件224被固定地附接至轴220，并且框部分226被安装到条状件224的远离轴220的端部上。孔228被形成在矩形框部分226的上侧，用于连接至气动控制子组件，如下所述。连接器支架230包括水平平面部分232、垂直于水平平面部分232的后壁234、以及垂直于水平壁232和后壁234二者的一对侧腿部236。臂212的第二端部213b和臂218的第二端部219b通过连接器240连接至连接器支架的侧腿部236，使得一对臂之一(臂212或218)的旋转运动导致另一成对臂(即，臂218或212)和连接器支架230的相应运动。臂212和218具有相同的长度，但不完全彼此平行。换句话说，臂212与支承件206连接的第一位置和臂218与支承件206连接的第二位置处于不同的竖直高度和不同的水平位置(沿着x轴线的位置)，使得第一位置和第二位置彼此成对角。类似地，臂212与侧腿部236连接的第一位置和臂218与侧腿部236连接的第二位置处于不同的竖直高度和不同的水平位置(沿着连接器支架的x轴线的位置)，使得第一位置和第二位置彼此成对角。应当注意，当连接至臂212和218时，连接器支架230相对于臂212和218没有自由度，并且不能相对于沿其将所述连接支架连接至臂212和218的任一轴线旋转、倾斜或偏斜。这样，连接器支架230的水平平面部分232总是平行于水平部分202，并且臂212和218围绕轴214和220的相应轴线的旋转运动被至少部分地转化为连接器支架230的竖直运动(即沿z轴线的运动分量)，而连接器支架230相对于x-y平面或相对于与其平行的基部表面(例如地板)的定向不变。在一些实施例中，例如所示的实施例，臂212和218通过肩销237连接至连接器支架230，所述肩销相对于连接器支架230是固定的，并且相对于臂212和218是可枢转的。在一些这样的实施例中，轴承围绕肩部销237的至少一部分设置，以支持销237与臂212和218之间的这种枢转。然而，应当理解的是，其他形式的连接是在本发明的范围内的，并且本领域技术人员应当理解。气动控制子组件240被安装到锚固支架200的上表面203上。子组件240的气动活塞242延伸穿过在锚固支架200的水平部分202中的孔244，并且穿过凸轮组件222的矩形框部分226的上侧，其被用于对轴220进行气动控制以驱动臂对212和218的如本文所述的旋转运动。夹持子组件30被安装在连接器支架230的水平平面部分232的底侧上。具体地，夹持子组件包括安装在平面部分232上的第二气动控制组件250。夹持臂254从第二气动控制组件250的两侧延伸，所述夹持臂包括基本平面的水平区域255，并且所述夹持臂止于平坦夹持端256。夹持端256大致是彼此平行的，并且基本垂直于基部表面(诸如地板)。第二气动控制组件250适于移动夹持臂254，使得在不改变臂的旋转定向的情况下，臂之间的距离改变，使得在夹持臂254的整个运动过程中，水平区域255保持大致平行于基部表面或地面，并且夹持端256保持彼此平行并且垂直于地面。夹持臂可被用于夹持任何物体，例如图1a至图2b中所示的多孔板300。在使用中，气动控制子组件240气动地引起气动传动子组件222的运动。具体地，附接至框部分226的气动活塞242驱动框部分226的气动运动，驱动框部分的气动运动导致条状件224和固定地附接至条状件的轴220的相应气动运动。如上所述，由于臂212和218被固定地连接至连接器支架230的侧腿部236，所以轴220的运动导致臂218、连接器支架230和臂212的相应运动。由于连接器支架230和夹持子组件30之间的固定连接，臂212和218的运动导致夹持臂254的升高和降低。然而，因为连接器支架230相对于臂212和218没有自由度，并且总是与臂一起移动且保持水平，以及因为夹持臂相对于连接器支架230没有竖直或旋转自由度，所以臂212和218的任何运动都导致夹持臂254的运动，而不改变夹持端256相对于水平面的方向。因此，在臂212和218的运动以及臂256的相应运动期间，由夹持端256夹持的任何物体在运动期间保持其相对于x-y平面的三维定向，例如，物体保持平行于水平面，并且不会倾斜或移位。臂212和218的运动范围受到机械限制。具体地，向下运动受到气动活塞242的特性的限制，并且具体地，受到气动活塞242的柱塞(未示出)的长度的限制。如图1a中清楚地示出的，向上运动受到臂218与锚固支架200的水平顶部202的接合部的限制。这样，臂的运动角度范围取决于气动活塞的长度，其中较长的活塞允许较大的运动角度范围。但是，臂212和218的运动弧的半径以及这种弧的长度取决于臂212和218的长度。应当理解的是，当物体被以特定定向保持在夹持臂254中时，在臂254的整个运动过程中，物体相对于该特定定向保持水平。为了使物体的角度布置保持为距特定定向0-0.2度，在夹持臂254的运动期间，臂212和218的长度必须相等，或者长度差值在0-0.05mm的阈值以内，例如差值为0-0.02mm。臂212和218的运动的平滑性，以及因此夹持臂254的竖直运动的平滑性取决于气动活塞242的特性，因此气动活塞的运动越平滑，则臂212、218和254的运动就越平滑。在图2a和图2b所示的实施例中，夹持臂254保持多孔板300，使得多孔板的下表面302大致平行于基部表面310(诸如桌子或地板)。在图2a所示的位置，臂212和218远离基部表面310向上倾斜，使得板300在基部表面310上方被升高到第一距离d1。在图2b所示的位置，臂212和218向基部表面310倾斜，使得板300被直接放置在基部表面310上。这样，臂212和218的向下运动(在图2a所示的位置和图2b所示的位置之间)导致板300的相应向下运动，同时恒定地保持了板的下表面302大致平行于基部表面。在一些实施例中，在例如待移动的物体是如图1a至图2b中所示的多孔板的实施例中，臂212和218的长度为4cm至10cm，诸如4cm至8cm或4cm至6cm，例如4cm、4.5cm、5cm、5.5cm、6cm、6.5cm、7cm、7.5cm、8cm、8.5cm、9cm、9.5cm或10cm。在一些这样的实施例中，当板被保持在臂的最低位置时的高度(例如如图2b所示)与当板被保持在臂的最高位置时的高度(例如如图2a所示)之间的竖直差d1为20mm至50mm，例如为30mm至40mm，例如20mm、21mm、22mm、23mm、24mm、25mm、26mm、27mm、28mm、29mm、30mm、31mm、32mm、33mm、34mm、35mm、36mm、37mm、38mm、39mm、40mm、41mm、42mm、43mm、44mm、45mm、46mm、47mm、48mm、49mm或50mm。在一些实施例中，夹持和移动系统10可以被安装在移动组件(未明确示出)上，该移动组件能够使夹持和移动系统10沿着x、y和z轴线移动，和/或能够使夹持和移动系统10枢转，使得夹持臂254可以在不同的时间指向不同的方向。这种移动组件将促进用于将物体从第一位置提升、使物体移动至第二位置、以及将物体放置在第二位置，同时在物体的整个运动期间使物体保持水平和/或使物体保持相对于x-y平面的三维定向的夹持和移动系统10的使用。例如，夹持和移动系统10可以将多孔板40从存储培养器提升，通过移动组件的运动将多孔板40移动至显微镜系统，并且将多孔板40放置在显微镜系统上，同时在其运动期间使多孔板的基部表面保持水平。因此，由于多孔板的运动而对多孔板40内容物的破坏可以被最小化。应当理解的是，为了清楚起见，在单独的实施例的上下文中描述的本发明的某些特征也可以在单个实施例中组合提供。相对地，为了简洁起见，在单个实施例的上下文中描述的本发明的各种特征也可以单独地或者以任何合适的子组合或者如在本发明的任何其他描述的实施例中合适地提供。在各种实施例的上下文中描述的某些特征不被认为是这些实施例的基本特征，除非该实施例在没有这些要素的情况下是不可操作的。尽管已经结合本发明的具体实施例描述了本发明，但是显然，许多替换、修改和变化对于本领域技术人员来说是显而易见的。因此，本发明旨在包括落入所附权利要求范围内的所有这些替代、修改和变化。本申请中对任何参考文献的引用或标识均不应被解释为承认这些参考文献可作为本发明的现有技术。本文中使用章节标题以便于理解说明书，并且不应被解释为必须的限制。当前第1页1 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