BE1030467B1 - Bras robotique pour la manipulation de milieux liquides, système comprenant ledit bras robotique et méthode pour la manipulation de milieux liquides - Google Patents

Abstract

La présente invention porte sur un bras robotique pour la manipulation de milieux liquides et sur des systèmes comprenant un ou plusieurs bras robotiques. Plus spécifiquement, un bras robotique comprenant : une base pour le montage du bras robotique sur une surface ; au moins un outil à buses configuré pour manipuler un ou plusieurs milieux liquides, dans lequel l’outil à buses comprend une pluralité de buses s’étendant à partir de celui-ci, et dans lequel l’outil à buses est mobile par rapport à la base. La présente invention porte également sur une méthode pour la manipulation de milieux liquides à partir de/vers un récipient.

Description

BRAS ROBOTIQUE POUR LA MANIPULATION DE MILIEUX LIQUIDES,

SYSTÈME COMPRENANT LEDIT BRAS ROBOTIQUE ET MÉTHODE POUR LA

MANIPULATION DE MILIEUX LIQUIDES

DOMAINE DE L'INVENTION

La présente invention porte sur un bras robotique pour la manipulation de milieux liquides et sur des systèmes comprenant un ou plusieurs bras robotigues.

CONTEXTE

Des pipettes sont traditionnellement utilisées pour la distribution de petites quantités de milieux liquides dans le domaine des biosciences, en particulier des sciences médicales. La majorité des pipettes sont utilisées avec des embouts de pipette. Les embouts de pipette sont des pièces autoclavables jetables pour le prélèvement et la distribution de milleux liquides et sont tvpiquement faits de plastique.

Les opérations de procédés liés aux sciences biologiques requièrent généralement une pluralité d'opérations de distribution pour l’ajout et/ou l'élimination de milieux liquides, tels que des réactifs, tout au long de l’opération de procédé. De telles opérations de distribution sont souvent réalisées par une manipulation humaine d’une pipette de type manuel, Ensuite, une pluralité d'embouts de pipette est utilisée durant une opération de procédé résultant en des quantités élevées de déchets, De plus, une opération de procédé susmentionnée est assez laborieuse en raison du nombre élevé d'opérations manuelles. Par ailleurs, si une opération de procédé implique des milieux d'organismes infectieux, certains risques sont encourus lors de la distribution manuelle.

Ces récentes années, il y a eu une demande dans le monde industriel en robots pour réaliser des travaux qui étaient auparavant effectués par les hommes. Une telle demande existe également dans les opérations de distribution.

Par exemple, le WO 2021 241 710 divulgue un système de distribution, un robot et une méthode de distribution. Le système de distribution comprend une unité de tronc qui est disposée à l'extérieur d'une station de traitement de spécimens, une unité de main et une unité de distribution insérée dans la station de traitement de spécimens.

Le système de distribution a le désavantage que seule une unité de distribution est

2 BE2022/5292 fournie. En conséquence, le système de distribution ne peut pas distribuer de multiples milieux liquides différents de manière consécutive sans rincer l'unité de distribution pour éviter la contamination des différents milieux liquides.

LUS 2019 195 901 divulgue un robot de distribution, une méthode de commande d'un robot de distribution, et une méthode de distribution. Toutefois, le robot de distribution a les désavantages qu'il comprend une pipette de type manuel, qui requiert l’utilisation d’embouts de pipette. En conséquence, des quantités élevées d'embouts de pipette en tant que déchets sont générées durant les opérations de procédés.

I existe un besoin en un système de distribution robotique qui ne requiert pas d'utilisation d'embouts de pipette en plastique et qui comprend de multiples unités de distribution pour distribuer une pluralité de différents milieux liquides.

RÉSUMÉ DE L'INVENTION

La présente invention et les modes de réalisation de celle-ci servent à fournir une solution à un ou plusieurs des désavantages mentionnés ci-dessus.

Dans un premier aspect, l'invention porte sur un bras robotique pour la manipulation de milieux liquides à partir de/vers un récipient, comprenant : une base pour le montage du bras robotique sur une surface ; au moins un outil à buses configuré pour manipuler un ou plusieurs milieux liquides, dans lequel l'outil à buses comprend une pluralité de buses s'étendant à partir de celui-ci, et dans lequel l'outil à buses est mobile par rapport à la base.

Dans un mode de réalisation préféré, l’outil à buses est monté rotatif sur le bras robotique.

Dans un mode de réalisation préféré, les buses s'étendent à partir de l’outil à buses selon des angles mutuellement différents.

Dans un mode de réalisation préféré, les buses s'étendent parallèlement les unes aux autres à partir de l'outil à buses, et dans lequel le bras robotique est configuré pour actionner des translations sur l'outil à buses le long de trois axes séparés.

Dans un mode de réalisation préféré, le bras robotique comprend au moins trois articulations.

Dans un mode de réalisation préféré, le bras robotique comprend au moins quatre articulations.

Dans un mode de réalisation préféré, le bras robotique comprend au moins cing articulations.

Dans un mode de réalisation préféré, le bras robotique comprend au moins six articulations.

Dans un mode de réalisation préféré, au moins l’une des articulations est une articulation sphérique à rotule.

Dans un mode de réalisation préféré, au moins l’une des articulations est une articulation de révolution.

Dans un mode de réalisation préféré, au moins l’une des articulations est une articulation de torsion.

Dans un mode de réalisation préféré, au moins l’une des articulations est une articulation rotative.

Dans un mode de réalisation préféré, au moins l’une des articulations est une articulation colinéaire,

Dans un mode de réalisation préféré, au moins l’une des articulations est une articulation orthogonale,

Dans un mode de réalisation préféré, le bras robotique comprend en outre un robot à coordonnées cartésiennes.

Dans un mode de réalisation préféré, la pluralité de buses peuvent être déplacées par le bras robotique avec six degrés de liberté, permettant ainsi à chaque buse d'être mobile jusqu’à chaque position et selon chaque angle par rapport à la base.

à

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Dans un mode de réalisation préféré, l’outil à buses est positionné au niveau d'une extrémité distale du bras robotique.

Dans un mode de réalisation préféré, la pluralité de buses peut être retirée de l'outil à buses.

Dans un mode de réalisation préféré, l'outil à buses comprend une pluralité de cavités configurées pour recevoir la pluralité de buses.

Dans un mode de réalisation préféré, chacune de la pluralité de buses s’étend dans un seul plan.

Dans un mode de réalisation préféré, au moins une buse de la pluralité de buses vest pas coplanaire avec au moins deux des buses de la pluralité de buses.

Dans un mode de réalisation préféré, l'outil à buses est formé sous la forme d'un disque ou sous la forme d’une partie d’un disque, dans lequel chacune de la pluralité de buses s'étend dans un plan dudit disque ou de ladite partie d’un disque,

Dans un mode de réalisation préféré, la pluralité de buses est positionnée selon un angle intermédiaire d’au moins 10° les unes par rapport aux autres.

Dans un mode de réalisation préféré, une ou plusieurs de la pluralité de buses sont connectées fluidiquement à au moins une tubulure.

Dans un mode de réalisation préféré, Vau moins une tubulure est connectée fluidiquement à au moins un conteneur.

Dans un mode de réalisation préféré, chacune de la pluralité de buses est connectée fluidiquement à une tubulure séparée.

Dans un mode de réalisation préféré, chacune des tubulures séparées est connectée fluidiquement à un conteneur séparé.

Dans un mode de réalisation préféré, le conteneur séparé contient au moins un milieu liquide.

Dans un mode de réalisation préféré, l'outil à buses est monté sur un connecteur du bras robotique, et peut tourner par rapport audit connecteur.

Dans un mode de réalisation préféré, chacune de la pluralité de buses s'étend à 5 partir de l'outil à buses dans un plan, et dans lequel l’outil à buses peut tourner dans ledit plan par rapport au connecteur.

Dans un mode de réalisation préféré, au moins une buse de la pluralité de buses diffère en termes de longueur étendue à partir de l’outil à buses comparativement à au moins une ou plusieurs, de préférence toutes les autres buses.

Dans un mode de réalisation préféré supplémentaire, les buses sont agencées selon la longueur étendue à partir de l’outil à buses.

Dans un mode de réalisation préféré supplémentaire, Vau moins une buse de la pluralité de buses qui diffère en termes de longueur étendue à partir de l'outil à buses est positionnée selon un angie intermédiaire d'au moins 15° avec chaque autre buse de la pluralité de buses.

Dans un mode de réalisation préféré, ie bras comprend en outre au moins un outil de pipetage configuré pour transporter un volume mesuré de milieux liquides à partir de/vers un récipient.

Dans un mode de réalisation préféré supplémentaire, Vau moins un outil de pipelage et l'outil à buses sont positionnés sur un outil rotatif, ledit outil rotatif étant monté rotatif sur le bras robotique, de préférence rotatif dans un plan perpendiculaire à un plan dans lequel l’outil à buses peut tourner.

Dans un mode de réalisation préféré supplémentaire, au moins un outil de pipetage et l’outil à buses sont positionnés pour s'étendre parallèlement Vun à l’autre,

Dans un mode de réalisation préféré, le bras robotique comprend en outre au moins un outil de préhension.

Dans un mode de réalisation préféré supplementaire, Vau moins un outil de préhension et l'outil à buses sont positionnés sur un outil rotatif, ledit outil rotatif

6 BE2022/5292 étant monté rotatif sur le bras robotique, de préférence rotatif dans un plan perpendiculaire à un plan dans lequel l'outil à buses peut tourner.

Dans un mode de réalisation préféré, Vau moins un outil de préhension et l'outil à buses sont positionnés pour s'étendre parallèlement Vun à l’autre.

Dans un mode de réalisation préféré, Vau moins un outil de préhension, l'outil de pipetage et l'outil à buses sont positionnés pour s'étendre parallèlement les uns aux autres.

Dans un mode de réalisation préféré, l’au moins un outil de préhension est positionné sur l’outil rotatif.

Dans un mode de réalisation préféré, le bras robotique est adapté pour translater l'outil à buses par rapport à la base dans au moins une dimension.

Dans un mode de réalisation préféré, le bras robotique est adapté pour translater l'outil à buses par rapport à la base dans trois dimensions.

Dans un deuxième aspect, l'invention porte sur un système pour la manipulation de milieux liquides à partir de/vers un récipient, comprenant : au moins un bras robotique et au moins un processeur informatique couplé de manière opérationnelle au bras robotique pour commander le bras robotique, dans lequel un bras robotique comprend en outre une base pour le montage du bras robotique sur une surface et au moins un outil à buses configuré pour manipuler un ou plusieurs milieux liquides, dans lequel Voutil à buses comprend une pluralité de buses s'étendant à partir de celui-ci, et dans lequel l’outil à buses est mobile par rapport à la base : dans lequel le processeur informatique est configuré pour commander le mouvement de l’outil à buses par rapport à la base.

Dans un mode de réalisation préféré, le processeur informatique est en outre configuré pour positionner l’outil à buses dans un nombre discret d’orientations prérégiées.

Dans un mode de réalisation préféré, le processeur informatique est en outre configure pour translater Voutil à buses par rapport à la base dans au moins une dimension.

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Dans un mode de réalisation préféré, le bras robotique comprend en outre au moins un outil de préhension.

Dans un mode de réalisation préféré, le bras robotique comprend en outre au moins un outil de pipetage configuré pour transporter un volume mesuré de milieux liquides à partir de/vers un récipient.

Dans un mode de réalisation préféré, le système comprend en outre au moins un système pressurisé couplé à l'outil à buses.

Dans un mode de réalisation préféré, le système pressurisé comprend une pompe configurée pour transporter un ou plusieurs milieux liquides à partir de/vers un récipient.

Dans un mode de réalisation préféré, le système comprend une pluralité de bras robotiques.

Dans un mode de réalisation préféré, le bras robotique est selon l'invention selon le premier aspect.

Dans un troisième aspect, l'invention porte sur une méthode pour la manipulation de milieux liquides à partir de/vers un récipient avec un bras robotique comprenant un outil à buses et une base, dans laquelle l’outil à buses comprend une pluralité de buses s'étendant à partir de celui-ci et dans laquelle l'outil à buses est mobile par rapport à la base, comprenant au moins deux des étapes suivantes : a. fourniture d'un premier milieu liguide audit récipient : b. fourniture d'un second milieu liquide audit récipient ; €. élimination d’au moins une portion d'un milieu liguide dans ledit récipient ; dans laquelle l'outil à buses est déplacé par rapport au récipient entre des étapes — desdites au moins deux des étapes suivantes de telle manière qu’une première buse est utilisée pour réaliser une première desdites au moins deux des étapes suivantes, et qu’une deuxième buse est utilisée pour réaliser une deuxième desdites au moins deux des étapes suivantes.

Dans un mode de réalisation préféré, l’outil à buses est déplacé par translation par rapport au récipient.

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Dans un mode de réalisation préféré, l’outil à buses est déplacé par rotation par rapport au récipient.

Dans un mode de réalisation préféré, le bras robotique est selon un mode de réalisation quelconque du premier aspect de l'invention.

Dans un aspect supplémentaire, l'invention porte sur une méthode pour la production d'un composé, utilisant un système selon un mode de réalisation quelconque du deuxième aspect de l'invention.

Dans un mode de réalisation préféré, ledit composé est un composé synthétisé chimiquement, ou un composé biologique tel que de l'ARN, de l'ADN, une protéine ou un peptide,

DESCRIPTION DES FIGURES

Dans le but de mieux illustrer les propriétés de l'invention, ce qui suit présente, à titre d'exemple et ne limitant d'aucune manière d'autres applications potentielles, une description d’un certain nombre d'applications préférées de la méthode sur la base de l'invention.

La Fig. 1 présente le bras robotique selon des modes de réalisation préférés de l'invention.

La Fig. 2 présente de manière plus détaillée l'outil à buses comprenant une pluralité de buses selon des modes de réalisation préférés de l'invention.

La Fig. 3 présente de manière plus détaillée l'outil à buses selon des modes de réalisation préférés de l'invention.

La Fig. 4 présente l'extrémité distale du bras robotique comprenant un outil à buses et un outil de pipetage selon des modes de réalisation préférés de l'invention.

La Fig. 5 présente une vue détaillée de l'extrémité distale du bras robotique.

La Fig. 6 présente une vue détaillée des connecteurs et de la tubulure entre le bras robotique vers et à partir de conteneurs.

DESCRIPTION DÉTAILLÉE DE L'INVENTION

La présente invention porte sur un bras robotique pour la manipulation d'un milieu liquide et sur des systèmes comprenant un ou plusieurs bras robotiques.

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Sauf définition contraire, tous les termes utilisés dans la divulgation de l'invention, y compris les termes techniques et scientifiques, ont la signification généralement admise par l'homme du métier auquel appartient cette invention. Des définitions des termes sont incluses à titre indicatif pour mieux apprécier l’enseignement de la présente invention.

Tels qu'utilisés ici, les termes suivants ont les significations suivantes : «Un », « une », « le » et « la » tels qu'utilisés ici désignent à la fois le singulier et le pluriel à moins que le contexte n'indique clairement le contraire, À titre d'exemple, « un compartiment » désigne un ou plusieurs compartiments. « Environ » tel qu’utilisé ici en référence à une valeur mesurable telle qu’un paramètre, une quantité, une durée temporelle et autres, est destiné à englober les variations de +/-20 % ou moins, de préférence de +/-10 % ou moins, de manière davantage préférée de +/-5 % ou moins, de manière encore davantage préférée de +/-1 % ou moins, et de manière encore davantage préférée de +/-0,1 % ou moins de la valeur spécifiée et par rapport à celle-ci, dans la mesure où de telles variations sont appropriées dans l'invention divulguée. Toutefois, il est entendu que la valeur à laquelle le modificateur « environ » fait référence est elle-même également spécifiquement divulguée. « Comprendre », « comprenant », et « comprend » et « composé de », tels qu'ils sont utilisés ici, sont synonymes de «inclure >, « incluant », «inclut > ou « contenir », « contenant », « contient » et sont des termes inclusifs ou ouverts qui spécifient la présence de ce qui suit, par exemple un composant, et n'excluent ni nr'empêchent la présence de composants, points caractéristiques, éléments, membres, étapes non cités additionnels, connus dans l’art ou divulgués ici.

Par ailleurs, les termes premier, deuxième, troisième et autres dans la description et dans les revendications, sont utilisés pour faire la distinction entre éléments similaires et pas nécessairement pour décrire un ordre séquentiel ou chronologique, sauf si cela est spécifié. Il est entendu que les termes ainsi utilisés sont interchangeables dans des circonstances appropriées et que les modes de réalisation de l'invention décrite ici peuvent fonctionner dans d'autres séquences que celles décrites ou illustrées ici.

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La citation des plages numériques par les bornes inclut tous les nombres et fractions subsumés à l’intérieur de cette plage, ainsi que les bornes citées.

Tandis que les termes « un ou plusieurs » OU « au moins UN », tels qu’un ou plusieurs ou au moins un membre(s) d'un groupe de membres, est clair per se, à titre d'exemplification supplementaire, le terme englobe entre autres une référence à l’un quelconque desdits membres, ou à deux quelconques ou plus desdits membres, tels que, par ex., tout nombre = 3, > 4, > 5, > 60u = 7 etc. desdits membres, et jusqu’à la totalité desdits membres.

Sauf définition contraire, tous les termes utilisés dans la divulgation de l'invention, y compris les termes techniques et scientifiques, ont la signification généralement admise par l'homme du métier auquel appartient cette invention. Des définitions des termes utilisés dans la description sont incluses à titre indicatif pour mieux apprécier l'enseignement de la présente divulgation. Les termes ou définitions utilisés ici sont fournis uniquement pour faciliter la compréhension de l'invention.

La référence tout au long du présent mémoire descriptif à « un mode de réalisation = signifie qu’un point caractéristique, une structure ou une caractéristique particulier — (particulière) décrit(e} en lien avec le mode de réalisation est inclus(e) dans au moins un mode de réalisation de la présente invention. Ainsi, l'apparition de l'expression « dans un mode de réalisation » à divers endroits tout au long du présent mémoire descriptif ne fait pas nécessairement toujours référence au même mode de réalisation, mais le peut. De plus, les points caractéristiques, structures ou caractéristiques particuliers peuvent être combinés de toute manière adaptée, comme cela apparaîtrait évident à l'homme du métier d’après cette divulgation, dans un ou plusieurs modes de réalisation. De plus, alors que certains modes de réalisation décrits ici incluent certains mais pas d'autres points caractéristiques inclus dans d'autres modes de réalisation, les combinaisons de points caractéristiques de différents modes de réalisation sont destinées à être dans la portée de l'invention, et à former différents modes de réalisation, comme le comprendrait l'homme du métier. Par exemple, dans les revendications suivantes, des quelconques des modes de réalisation revendigués peuvent être utilisés en toute combinaison.

Dans un premier aspect l'invention porte sur un bras robotique pour la manipulation de milieux liquides à partir de/vers un récipient, comprenant : une base pour le montage du bras robotique sur une surface ; au moins un outil à buses configuré

N BE2022/5292 pour manipuler un ou plusieurs milieux liquides, dans lequel l’outil à buses comprend une pluralité de buses s'étendant à partir de celui-ci, et dans lequel l'outil à buses est mobile par rapport à la base, Un exemple d'un tel bras robotique qui est approprié pour la présente invention, bien que l'invention n’y soit pas limitée, est le Staubli

TX2-40.

Le premier aspect de l'invention a plusieurs avantages, en particulier, la pluralité de buses s'étendant à partir de l'outil à buses permettent à un bras robotique d’être apte à manipuler divers milieux liquides sans nettoyage des buses à mi-procédure, permutation de l'alimentation en milieu liquide et/ou besoin en bras robotiques multiples. Par ailleurs, la contamination croisée de différents milieux liquides est évitée lorsqu'une buse manipule un type de milieu liquide.

Dans un mode de réalisation l'outil à buses est monté rotatif sur le bras robotique,

Dans un mode de réalisation supplémentaire les buses s'étendent à partir de l'outil à buses selon des angles mutuellement différents. Ces modes de réalisation sont particulièrement avantageux. Tout d’abord, le bras robotique dans un état opérationnel est apte à fournir un mouvement rotatif de l'outil à buses, De cette manière, une buse préférée de la pluralité de buses est autorisée dans une position proche d’un récipient. Par ailleurs, le mouvement rotatif fournit une commutation efficace entre ladite pluralité de buses, en particulier pour les opérations de procédés continues où de nombreux milieux liquides différents sont manipulés dans des étapes de procédé subséquentes. Deuxièmement, lesdits angles mutuellement différents évitent une interférence entre lesdites buses ou entre lesdites buses et un récipient, en particulier durant la rotation de l'outil à buses. Le bras robotique lui-même est adapté pour déplacer l'outil à buses jusqu'à la position souhaitée par l'intermédiaire de translations. Typiquement, ces translations sont accomplies par des rotations et/ou des transiations sur des articulations internes dans le bras robotique. Une fois que l’outil à buses est alors est dans la position correcte, il peut être tourné de telle manière que la buse pertinente soit présentée dans l'orientation requise pour l'interaction avec un récipient.

Dans un autre mode de réalisation les buses s'étendent parallèlement les unes aux autres à partir de l'outil à buses, et dans lequel le bras robotique est configuré pour actionner des translations sur l'outil à buses le long de trois axes séparés. Dans un tel cas, l'outil à buses lui-même ne requiert pas de rotations spécifiques par rapport à la base du bras robotique pour commuter entre les buses étant présentées au

12 BE2022/5292 niveau d'un certain récipient, étant donné que ceci peut être accompli purement par des translations. Bien entendu, il est toujours possible que le bras robotique lui- même réalise des rotations sur des articulations internes dans le bras afin d'effectuer les translations nécessaires de Voutil à buses.

Dans un mode de réalisation de l'invention le bras robotique est un bras robotique articulé. Plus spécifiquement, le bras robotique est fabriqué en connectant de manière séquentielle de multiples liaisons et articulations.

Dans un mode de réalisation le bras robotique comprend au moins trois articulations.

Dans certains modes de réalisation, une ou plusieurs des articulations est une articulation de révolution, avec de préférence toutes les articulations étant des articulations de révolution.

Dans certains modes de réalisation, une ou plusieurs des articulations est une articulation rotative, avec de préférence toutes les articulations étant des articulations rotatives. Ceci permet des mouvements très délicats dans toutes les directions, tout en gardant le bras robotique lui-même simple.

Dans certains modes de réalisation, une ou plusieurs des articulations sont des articulations sphériques à rotule, permettant un mouvement présentant davantage de degrés de liberté, permettant ainsi au bras robotique d'être rendu plus compact, et avec moins d'articulations séparées. Dans certains modes de réalisation, une ou plusieurs des articulations est une articulation de torsion.

Dans certains modes de réalisation, les articulations tant sphériques à rotule que de révolution ou rotatives sont fournies en combinaison les unes avec les autres, offrant une flexibilité aux endroits requis, tout en gardant le bras robotique aussi compact que possible.

Dans un mode de réalisation préféré le bras robotique comprend trois articulations, dans lequel les trois articulations sont des articulations sphériques à rotule. De cette manière, le mouvement du bras robotique est autorisé dans six degrés de liberté par rapport à la base, permettant des mouvements délicats dans toutes les dimensions.

Dans un autre mode de réalisation le bras robotique comprend au moins quatre articulations. Dans un mode de réalisation préféré supplémentaire au moins deux des articulations sont des articulations sphériques à rotule, dans lequel les articulations restantes sont des articulations de révolution ou rotatives. De cette

13 BE2022/5292 manière, le mouvement du bras robotique est autorisé dans six degrés de liberté par rapport à la base.

Dans un autre mode de réalisation le bras robotique comprend au moins cina articulations. Dans un mode de réalisation préféré supplémentaire au moins l’une des articulations est une articulation sphérique à rotule, dans lequel les articulations restantes sont des articulations de révolution ou rotatives. De cette manière, le mouvement du bras robotique est autorisé dans six degrés de liberté par rapport à la base.

Dans un autre mode de réalisation le bras robotique comprend au moins six articulations. Dans un mode de réalisation préféré supplémentaire au moins l’une des articulations est une articulation sphérique à rotule, dans lequel les articulations restantes sont des articulations de révolution ou rotatives. De cette manière, le mouvement du bras robotique est autorisé dans six degrés de liberté par rapport à la base.

Dans un mode de réalisation préféré particulier, le bras robotique comprend six articulations, dans lequel les six articulations sont des articulations de révolution.

Dans un autre mode de réalisation préféré le bras robotique comprend cinq articulations, dans lequel quatre articulations sont des articulations de révolution et une articulation est une articulation sphérique à rotule. Plus spécifiquement, l'articulation sphérique à rotule est l'articulation la plus distale du bras robotique.

Ces modes de réalisation permettent un mouvement très délicat dans toutes les directions, tout en gardant le bras robotique lui-même simple, De cette manière une flexibilité optimale du bras robotique est atteinte.

Dans une variante de mode de réalisation préféré, le bras robotique comprend cinq articulations, dans lequel les cing articulations sont des articulations de révolution.

En conséquence, le mouvement du bras robotique est autorisé dans cinq degrés de liberté par rapport à la base, résultant en une conception plus simple appropriée pour certaines applications qui ne requièrent pas un mouvement dans six degrés de liberté.

Dans un mode de réalisation la pluralité de buses peuvent être déplacées par le bras robotique avec six degrés de liberté, permettant ainsi à chaque buse d’être mobile jusqu'à chaque position et selon chaque angle par rapport à la base.

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Dans un mode de réalisation possible, une ou plusieurs des articulations comprennent des actionneurs linéaires, capables de permettre un mouvement linéaire d'une liaison subséquente par rapport à une liaison précédente. De tels actionneurs peuvent être des articulations colinéaires (permettant un mouvement linéaire de la liaison subséquente le long de l'axe de la liaison précédente) ou des articulations orthogonales (permettant un mouvement linéaire de la liaison subséquente selon un angle non nul par rapport à l'axe de la liaison précédente).

Comme tel, ce dernier comprend également des variations sur les liaisons orthogonales, où les liaisons subséquentes et précédentes ne sont pas positionnées perpendiculairement les unes aux autres, comme c'est habituellement le cas, mais d'autres angles non nuls sont également possibles, en fonction de la situation et des besoins exacts. I convient également de considérer que les articulations orthogonales (qu'elles soient perpendiculaires ou non) sont des variations des articulations colinéaires, où un coude ou un virage est fourni sur la liaison subséquente.

Un mode de réalisation potentiel est par ailleurs envisagé dans lequel aucune articulation rotative (ou de révolution) n’est utilisée, seulement des articulations colinéaires/orthogonales (et si nécessaire, des articulations de torsion). Cela simplifie considérablement le bras robotique.

Dans un tel mode de réalisation, un robot à coordonnées cartésiennes peut faire partie du bras robotique, en déplaçant par translation le reste du bras de robot {tenant l’outil à buses) le long d'au moins deux axes, et de préférence trois axes,

Dans des modes de réalisation où le robot à coordonnées cartésiennes se déplace seulement le long de deux axes, le reste du bras robotique peut comprendre un ou plusieurs de tout autre type d'articulation pour déterminer la position finale de l'outil à buses.

Des combinaisons sont bien entendu possibles, où un ou plusieurs actionneurs linéaires sont combinés avec un ou plusieurs des types d'articulation définis précédemment.

Dans un mode de réalisation préféré de l'invention Voutil à buses est positionné au niveau d’une extrémité distale du bras robotique.

Dans un mode de réalisation préféré de l'invention la pluralité de buses peut être retirée de l'outil à buses. Ce mode de réalisation particulier a l'avantage que la pluralité de buses est amovible, par exemple à des fins de nettoyage, mais permet en outre une commutation de buses en fonction de l'application spécifique, donnant à l'utilisateur l'opportunité de choisir la buse optimale dans chaque situation (par exemple, changement de matériau pour manipuler de manière optimale certains milieux, changement de longueur ou de diamètre pour l'adaptation aux changements de récipients ou aux exigences en matière de vitesse, etc.). Par ailleurs, ce mode de réalisation permet l’utilisation de buses ayant différentes propriétés telles que la longueur, le diamètre, le matériau, etc, Les buses sont de préférence dotées de composants à connexion rapide au niveau du côté proximal par rapport à l'outil à buses, afin de permettre une connexion rapide et étanche aux tubulures internes ou aux passages dans Voutil à buses, à travers lesquels le milieu est fourni vers ou libéré à partir de la buse.

Dans un mode de réalisation préféré de l'invention la longueur d'une buse de la pluralité de buses est dans la plage de 1 à 200 cm, de préférence dans la plage de 10 à 150 cm et de manière davantage préférée dans la plage de 20 à 120 cm.

Dans un mode de réalisation spécifique de l'invention la longueur d'au moins une, et de préférence davantage, de manière préférée entre toutes de chaque buse de la pluralité de buses est dans la plage de 5 à 50 cm, de préférence dans la plage de 10 à 45cm et de manière davantage préférée dans la plage de 20 à 40 cm, et de manière encore davantage préférée entre 25 et 35 cm, par exemple autour de 30 cm.

De préférence, au moins une buse de la pluralité des buses a une longueur entre 30 et 50 cm.

De préférence, au moins une buse de la pluralité des buses a une longueur entre 20 et 40 cm.

De préférence, au moins une buse de la pluralité des buses a une longueur entre 10 et 30 cm.

De préférence, au moins une buse de la pluralité des buses a une longueur entre 5 et 20cm.

Dans ce document, il est entendu que la longueur de la buse est considérée comme étant la longueur sur laquelle elle s'étend à partir de l’outil à buses. La buse peut bien entendu s'étendre de manière interne dans l'outil à buses sur une certaine distance, typiquement pour assurer une connexion étanche aux liquides correcte à le tubulure, et en outre pour fixer solidement les buses. La longueur sur laquelle les buses s'étendent de manière interne dans l'outil à buses est de préférence d'au plus 20 cm, de manière davantage préférée d'au plus 15 cm ou même de 10 cm, et de

18 BE2022/5292 manière encore davantage préférée d'au plus 5 cm ou même moins, telle que de 2,5 cm. Une longueur minimale pour ceci est de préférence de 0,25 cm, de manière davantage préférée de 0,50 cm, et de manière encore davantage préférée de 1,00 em.

Dans une variante de mode de réalisation spécifique de l'invention, la longueur d'au moins une, et de préférence davantage, de manière préférée entre toutes de chaque buse de la pluralité de buses est dans la plage de 60 à 150 cm, de préférence dans la plage de 70 à 120 cm et de manière davantage préférée dans la plage de 80 à 100 cm, et de manière encore davantage préférée entre 85 et 95 cm, par exemple autour de 90 cm,

Dans un mode de réalisation préféré de l'invention le diamêtre d’une buse de la pluralité de buses est dans la plage de 0,1 à 20 mm, de préférence dans la plage de 0,1 à 15 mm, de manière davantage préférée dans la plage de 0,1 à 10 mm et de manière préférée entre toutes dans la plage de 0,1 à 5 mm. Dans certaines variantes, le diamètre d’une buse de la pluralité de buses est supérieur à 20 mm, mais est typiquement limité à 100 mm, de préférence au plus 50 mm, ou même 40 mm, 30 mm, 25 mm ou Moins.

Dans un mode de réalisation de l'invention la pluralité de buses comprend un matériau sélectionné dans le groupe constitué du Teflon, du chlorure de polyvinyle {PVC}, du polypropylène (PP), du fluorure de polyvinylidène (PVDF), du titane, d’un superalliage, du laiton, du bronze, de l’acier inoxydable, et des combinaisons de ceux-ci, et est de préférence faite de celui-ci,

Dans un mode de réalisation préféré de l'invention l'outil à buses comprend une pluralité de cavités configurées pour recevoir la pluralité de buses. Ce mode de réalisation particulier a l’avantage que la pluralité de buses est partiellement incorporée dans l'outil à buses résultant en une ferme connexion entre la pluralité de buses et l'outil à buses. Dans un mode de réalisation chacune de la pluralité de buses s'étend dans un seul plan.

Dans un mode de réalisation préféré de l'invention l'outil à buses est formé sous la forme d’un disque ou sous la forme d'une partie d'un disque, dans lequel chacune de la pluralité de buses s’étend dans un plan dudit disque ou de ladite partie d'un disque. Ce qui précède doit être interprété comme l'outil à buses ayant une section

17 BE2022/5292 transversale en forme de (partie d'un) disque, bien que des variations soient possibles et présumées comme étant incluses également. Dans un mode de réalisation préféré supplémentaire, la pluralité de buses s'étend radialement à partir d'un point central ou médian du disque ou de la partie du disque. En variante, d'autres formes de Voutil à buses sont considérées, mais en général, une construction sensiblement planaire est préférée, dans laquelle les buses s'étendent dans le plan de l'outil à buses.

Dans un mode de réalisation préféré de l'invention la pluralité de buses est positionnée selon un angle intermédiaire d'au moins 10° les unes par rapport aux autres, de préférence d'au moins 20°, de manière davantage préférée d'au moins 30°, et de manière préférée entre toutes d'au moins 35° ou même de 40°, Ce mode de réalisation particulier a l'avantage que l'interférence des buses avec l’environnement avoisinant tel que d'autres buses, le bras robotique, le récipient ou l'outil à buses est évitée. Dans un mode de réalisation spécifique supplémentaire, les buses qui s'étendent sur une longueur supérieure à d'autres, sont séparées avec un angle intermédiaire plus grand par rapport à leurs voisines. En ce sens, les buses sont de préférence ordonnées en séquence selon la longueur sur laguelle elles s'étendent à partir de l’outil à buses, Ceci assure que la buse souhaitée peut être présentée à un récipient, sans nécessiter l’écartement de l'outil à buses des récipients, et ensuite son rapprochement.

Dans un mode de réalisation préféré de l'invention, une ou plusieurs de la pluralité de buses sont connectées fluidiquement à au moins une tubulure, Dans un mode de réalisation préféré supplémentaire de l'invention Vau moins une tubulure est connectée fluidiguement à au moins un conteneur de milieu. Dans un mode de réalisation préféré de l'invention chacune de la pluralité de buses est connectée fluidiquement à une tubulure séparée. Dans un mode de réalisation préféré supplémentaire de l'invention chacune des tubulures séparées est (fluidiquement) connectée à un ou plusieurs conteneurs de milieu, partagée entre de multiples buses ou séparée (par exemple, durant une dilution en ligne, un conteneur de diluant, tel que de l’eau, peut être partagé ou même être utilisé directement en tant que réactif).

Il est entendu que des systèmes de pompe et/ou de vanne peuvent être compris dans la tubuiure. Dans certains modes de réalisation, la tubulure et les buses sont d'une seule pièce, assurant que le risque de fuites, de défauts de surface ou de contaminants qui pourraient affecter la distribution des milieux liquides, est réduit, voire totalement évité.

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Dans certains modes de réalisation, la tubulure s'étend directement d'un conteneur de milieu à l'outil à buses, En variante, la tubulure peut être fixée (de manière lâche ou rigide) à la surface du bras robotique, ou même être intégrée de manière interne dans le bras robotique, pour mieux protéger la tubulure, ainsi qu'éviter l'enchevêtrement des tubulures séparées durant l'opération.

Dans certains modes de réalisation la tubulure comprend un matériau, et est de préférence faite d'un matériau sélectionné dans le groupe constitué du polyéthylène (PE), du nylon, de l’uréthane, du cuivre, de l'acier inoxydable, de l'aluminium, du chlorure de polyvinyle (PVC), du polypropylène (PP), du polyuréthane (PU), du vinyle, du fluorure de polyvinylidène (PVDF), de la fibre de verre, du verre, du caoutchouc, d'un élastomère thermoplastique, du fluoropolymère, de la silicone, du polyuréthane thermoplastique (TPU), et des combinaisons de ceux-ci, Dans certains modes de réalisation la tubulure est résistante aux produits chimiques.

Dans un mode de réalisation préféré de l'invention le conteneur de milieu séparé contient au moins un milieu liquide, tel qu’un réactif.

Dans un mode de réalisation préféré de l'invention l'outil à buses est monté sur un connecteur du bras robotique, et peut tourner par rapport audit connecteur. Dans un mode de réalisation préféré supplémentaire, le connecteur est détachable. De préférence, l'outil à buses peut tourner par rapport au connecteur par l'intermédiaire d'une articulation de révolution. De manière encore davantage préférée, l'outil à buses est monté rotatif sur le connecteur par l'intermédiaire de deux articulations de révolution subséquentes, chacune pouvant tourner autour d'un axe séparé, mutuellement perpendiculaire. De préférence, l’articulation la plus distale par rapport à la base du bras robotique permet d'obtenir une rotation dans le plan défini par les buses, permettant au bras robotique de commuter entre la buse qui est activement utilisée.

Dans un mode de réalisation de l'invention chacune de la pluralité de buses s'étend à partir du corps pouvant tourner dans un plan, et dans leguel le corps pouvant tourner peut tourner dans ledit plan par rapport au connecteur.

Dans un mode de réalisation chacune de la pluralité de buses s'étend à partir de l'outil à buses dans un plan, et dans leguel! l'outil à buses peut tourner dans ledit

19 BE2022/5292 plan par rapport au connecteur permettant au bras robotique de commuter entre la buse qui est activement utilisée.

Dans un mode de réalisation de l'invention au moins une buse de la pluralité de buses diffère en termes de longueur étendue à partir de l’outil à buses comparativement à au moins une ou plusieurs, de préférence toutes les autres buses. Une buse qui s'étend davantage, comparativement aux autres buses de la pluralité de buses, peut être configurée pour collecter des milieux liquides à partir d'un récipient, alors que les buses qui s'étendent moins peuvent être configurées pour distribuer des milieux liquides à un récipient. Les modes de réalisation décrits ci-dessus ont un avantage en termes de flexibilité fonctionnelle de l'outil à buses, De fait, chaque buse peut être configurée pour un objectif différent.

Dans certains modes de réalisation les buses sont agencées selon une longueur étendue (croissante) ou la longueur sur laguelle elles s'étendent à partir de l’outil à buses, En conséquence, une interférence entre lesdites buses et l'environnement avoisinant tel qu'un récipient est évitée, en particulier durant la rotation ou la translation de Voutil à buses.

Dans un mode de réalisation préféré supplémentaire, Vau moins une buse de la pluralité de buses qui diffère en termes de longueur étendue à partir de l'outil à buses est positionnée selon un angle intermédiaire d'au moins 15° avec chaque autre buse de la pluralité de buses, de préférence d'au moins 20°, de manière davantage préférée d'au moins 30°, ou même de 35° ou de 407, Dans un mode de réalisation préféré entre tous, l'angle intermédiaire entre au moins certaines des buses, de préférence les buses les plus longues, est d'au moins 50°, ou même de 60°,

De préférence, les buses les plus courtes sont séparées par un angle intermédiaire inférieur à celui entre les autres buses, de préférence d'au plus k-180°/{n-1}, avec n étant le nombre de buses, et avec k étant un coefficient de buse plus courte d'au plus 0,80, de préférence d'au plus 0,75 ou même d'au plus 0,70, Les buses les plus grandes sont séparées par un angle intermédiaire supérieur à celui entre les autres buses, de préférence d'au moins m-180°/(n-1}, avec n étant le nombre de buses, et avec m étant un coefficient de buse plus longue d'au moins 1,10, de préférence d'au moins 1,15 ou même d'au moins 1,20.

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Dans un mode de réalisation préféré de l'invention le bras robotique comprend en outre au moins un outil de pipetage configuré pour transporter un volume mesuré de milieux liquides à partir de/vers un récipient. Ce mode de réalisation particulier a l'avantage que le bras robotique est également apte à manipuler des milieux liquides à partir de/vers un récipient lorsqu'un contact de ces milieux liquides spécifiques avec une buse doit être évité en raison par exemple de risques de contamination.

Dans un mode de réalisation préféré supplémentaire de l'invention, l’au moins un outil de pipetage et l’outil à buses sont positionnés sur un outil rotatif, ledit outil rotatif étant monté rotatif sur le bras robotique, de préférence rotatif dans un plan perpendiculaire à un plan dans lequel Voutij à buses peut tourner. Dans un mode de réalisation au moins un outil de pipetage et l’outil à buses sont positionnés pour s'étendre paralièlement l’un à l’autre. Dans ce cas, l'outil rotatif permet de fournir l’un des degrés de liberté de mouvement pour les buses, servant d'articulation pour le bras robotique. De manière préférée entre toutes, la rotation nest induite sur l’outil à buses par aucun autre moyen que le bras robotique, pour réduire la complexité et le risque de panne.

Dans un mode de réalisation préféré ledit moyen de rotation comprend deux articulations de révolution subséquentes, chacune pouvant tourner autour d’un axe séparé, mutuellement perpendiculaire. L'une desdites articulations de révolution permet une commutation entre l'outil à buses et l'outil de pipetage, alors que l'autre permet une commutation entre les différentes buses sur l'outil à buses, De préférence, la plus proximale des articulations par rapport à la base du bras robotique est adaptée pour tourner autour d’un axe parallèle au plan défini par les buses.

Dans une variante de mode de réalisation, l’ordre des articulations est inversé par rapport au mode de réalisation ci-dessus.

Dans un autre mode de réalisation de l'invention Vau moins un outil de pipetage est connecté à l'outil à buses.

Dans un mode de réalisation préféré de l'invention le bras robotique comprend en outre au moins un outil de préhension. Ce mode de réalisation particulier a l'avantage que le bras robotique est également apte à saisir par exemple un récipient et à transporter le récipient d'un endroit à un autre. Ce mode de réalisation peut être particulièrement avantageux si le bras robotique réalise plusieurs (différentes)

2 BE2022/5292 opérations de procédés, Dans un mode de réalisation Vau moins un outil de préhension et Voutil à buses sont positionnés sur un outil rotatif, ledit outil rotatif étant monté rotatif sur le bras robotique, de préférence rotatif dans un plan perpendiculaire à un plan dans lequel l’outil à buses peut tourner. Dans un mode de réalisation Fau moins un outil de préhension et l'outil à buses sont positionnés pour s'étendre parallèlement l’un à l’autre.

Comme précédemment, dans un mode de réalisation préféré, l'outil rotatif comprend deux articulations de révolution subséquentes, chacune pouvant tourner autour d’un axe séparé, mutuellement perpendiculaire, L’une desdites articulations de révolution permet une commutation entre l’outil à buses et l'outil de préhension, alors que l’autre permet une commutation entre les différentes buses sur Voutil à buses. De préférence, la plus proximale des articulations par rapport à la base du bras robotique est adaptée pour tourner autour d'un axe parallele au plan défini par les buses.

Dans une variante de mode de réalisation, l’ordre des articulations est inversé par rapport au mode de réalisation ci-dessus.

Dans un autre mode de réalisation de l'invention Yau moins un outil de préhension est connecté à l'outil à buses.

Dans un mode de réalisation préféré de l'invention Vau moins un outil de préhension, l’au moins un outil de pipetage et Vau moins un outil à buses sont tous positionnés sur un outil rotatif, ledit outil rotatif étant monté rotatif sur le bras robotique, de préférence rotatif dans un plan perpendiculaire à un plan dans lequel Voutil à buses peut tourner. Comme précédemment, dans un mode de réalisation préféré, l'outil rotatif comprend deux articulations de révolution subséguentes, chacune pouvant tourner autour d’un axe séparé, mutuellement perpendiculaire, Lune desdites articulations de révolution permet une commutation entre l'outil à buses, l’outil de pipetage et l'outil de préhension, alors que l’autre permet une commutation entre les différentes buses sur l'outil à buses. De préférence, la plus proximale des articulations par rapport à la base du bras robotique est adaptée pour tourner autour d'un axe parallèle au plan défini par les buses.

Dans une variante de mode de réalisation, l’ordre des articulations est inversé par rapport au mode de réalisation ci-dessus.

Dans un mode de réalisation préféré au moins un outil de préhension, l'outil de pipetage et l'outil à buses sont positionnés pour s'étendre parallèlement les uns aux autres.

Dans un mode de réalisation préféré de l'invention le bras robotique comprend en outre une base, dans lequel le bras robotique est adapté pour transiater Voutil à buses par rapport à la base dans au moins une dimension.

Dans un mode de réalisation préféré de l'invention le bras robotique est adapté pour transiater l’outil à buses par rapport à la base dans trois dimensions. Ce mode de réalisation est particulièrement avantageux lors de la manipulation de milieux liquides à partir/vers de multiples récipients en un court intervalle de temps, comme par exemple des opérations de procédés continues qui requièrent la distribution et l'élimination de milieux liguides.

Dans un deuxième aspect l'invention porte sur un système pour la manipulation de milieux liquides à partir de/vers un récipient, comprenant : au moins un bras robotique et au moins un processeur informatique couplé de manière opérationnelle au bras robotique pour commander le bras robotique, dans lequel un bras robotique comprend en outre une base pour le montage du bras robotique sur une surface et au moins un outil à buses configuré pour manipuler un ou plusieurs milieux liquides dans lequel l'outil à buses comprend une pluralité de buses s'étendant à partir de celui-ci, et dans lequel l’outil à buses est mobile par rapport à la base : dans lequel le processeur informatique est configuré pour commander le mouvement de Voutil à buses.

Dans un mode de réalisation préféré de l'invention le processeur informatique est en outre configuré pour positionner le corps pouvant tourner dans un nombre discret d'orientations prérégiées sur la base d'instructions programmables,

Dans un mode de réalisation préféré de l'invention le processeur informatique est en outre configuré pour translater l’outil à buses par rapport à la base dans au moins une dimension.

Dans un mode de réalisation préféré de l'invention le bras robotique comprend en outre au moins un outil de préhension.

Dans un mode de réalisation préféré de l'invention le bras robotique comprend en outre au moins un outil de pipetage configuré pour transporter un volume mesuré de milieux liquides à partir de/vers un récipient.

Dans un mode de réalisation préféré de l'invention, au moins un système pressurisé est couplé à l'outil à buses. Dans un mode de réalisation préféré supplémentaire de l'invention le système pressurisé comprend une pompe configurée pour éliminer ou remplir un ou plusieurs milieux liquides à partir de/vers un récipient.

Dans un mode de réalisation préféré particulier de l'invention le bras robotique est selon le premier aspect de l'invention.

Dans un troisième aspect l'invention porte sur une méthode pour la manipulation de milieux liquides à partir de/vers un récipient avec un bras robotique comprenant un outil à buses et une base, dans lagquelie l'outil à buses comprend une pluralité de buses s'étendant à partir de celui-ci et dans laquelle l'outil à buses est mobile par rapport à la base, comprenant au moins deux des étapes suivantes : a. fourniture d'un premier milieu liquide audit récipient ; b. fourniture d’un second milieu liquide audit récipient : €, élimination d'au moins une portion d'un milieu liquide dans ledit récipient ; dans laquelle l'outil à buses est déplacé par rapport au récipient entre des étapes desdites au moins deux des étapes suivantes de telle manière qu’une première buse est utilisée pour réaliser une première desdites au moins deux des étapes suivantes, et qu’une deuxième buse est utilisée pour réaliser une deuxième desdites au moins deux des étapes suivantes.

Dans un mode de réalisation de l'invention l’outil à buses est déplacé par translation par rapport au récipient. Dans un autre mode de réalisation de l'invention l’outil à buses est déplacé par rotation par rapport au récipient. Des combinaisons des deux sont également incluses dans la présente invention, où l’outil à buses est à la fois — déplacé par rotation et déplacé par translation,

Dans un mode de réalisation préféré particulier de l'invention le bras robotique utilisé dans la méthode est un bras robotique selon le premier aspect de l'invention.

Dans un quatrième aspect l'invention porte sur une méthode pour la production d’un composé, utilisant un système selon le deuxième aspect de l'invention.

Dans un mode de réalisation préféré de l'invention ledit composé est un composé synthétisé chimiquement, ou un composé biologique tel que de l'ARN, de l'ADN, une protéine ou un peptide.

Dans un mode de réalisation préféré de l'invention, la méthode est appliquée à tout procédé (bio)chimique pour lequel une contamination croisée et un entrainement doivent être évités.

Selon la présente divulgation, tel que décrit ci-dessus, un bras robotique, un système pour la manipulation de milieux liquides à partir de/vers un récipient et une méthode pour la manipulation de milieux liquides à partir de/vers un récipient incorporent plusieurs avantages tels que l'aptitude à distribuer une pluralité de milieux liquides avec un seul bras robotique. Ensuite, amélioration de l'efficacité et du coût opérationnel lors de la manipulation de milieux liquides. Par ailleurs, la présente invention ne nécessite pas d’embouts en plastique qui sont communément utilisés dans les méthodes et les systèmes de l’art antérieur. Par conséquent, Vabsence d'embouts en plastique résulte en une diminution de la production de déchets, un coût opérationnel inférieur, une méthode plus respectueuse de l'environnement pour la manipulation de milieux liquides à partir de/vers un récipient et est en particulier appropriée pour les opérations de procédés continues.

L'invention est en outre décrite par les exemples suivants non limitants qui illustrent davantage l'invention, et ne sont pas destinés à limiter la portée de l'invention, ni ne doivent être interprétés comme tels.

FIGURES

La présente invention n’est d'aucune manière limitée aux modes de réalisation décrits dans les exemples et/ou montrés sur les figures. Au contraire, les méthodes selon la présente invention peuvent être réalisées de nombreuses manières différentes sans s'éloigner de la portée de l'invention.

Le bras robotique 1 pour la manipulation de milieux liquides à partir de/vers un récipient selon des modes de réalisation préférés de l'invention est illustré sur la Fig. 1. Le bras robotique comprend une base 2, un outil de pipetage 4 et un outil à buses 3 configuré pour manipuler un ou plusieurs milieux liquides. L'outil à buses 3 est positionné au niveau d'une extrémité distale du bras robotique 1. Dans certains modes de réalisation, un outil de préhension 5 peut être ajouté au bras robotique 1,

Dans ce qui suit, le bras robotique 1 est décrit comme étant monté sur une surface horizontale. D'autres modes d'installation sont bien entendu possibles, et l'adaptation de ce qui suit à de tels autres modes d'installation, tombe dans la portée des compétences de l'homme du métier, et est considérée comme faisant partie de la portée de l'invention. Par exemple, le bras robotique 1 peut être monté sur une surface verticale, résultant en une rotation de 90° pour toutes les orientations subségquentes.

Le bras robotique 1 est un bras robotique articulé 1 comprenant des articulations 6 et dans lequel le bras robotique 1 est fabriqué en connectant de manière séquentielle ces articulations 6 par de multiples liaisons 7. Le bras robotique 1 tel que montré sur la Fig. 1, comprend six articulations 6, permettant un mouvement dans six degrés de liberté. Plus spécifiquement, dans une première articulation 6a, une base 2 et une portion d'extrémité proximale d’une première liaison 7a sont connectées de manière à pouvoir tourner autour d'un axe s'étendant dans la direction verticale, La première articulation Ga est une articulation de torsion.

Dans une deuxième articulation 6b, une portion d'extrémité distale de la première liaison 7a et une portion d'extrémité proximale d'une deuxième liaison 7b sont connectées de manière à pouvoir tourner autour d’un axe s'étendant dans la direction horizontale. La deuxième articulation 6b est une articulation de révolution.

Dans une troisième articulation 6c, une portion d'extrémité distale de la deuxième liaison 7b et une portion d'extrémité proximale d'une troisième liaison 7c sont connectées de manière à pouvoir tourner autour d’un axe s'étendant dans la direction horizontale, dans ce cas parallèle à l'axe pour la deuxième liaison 7b. Il convient de noter que les écarts par rapport à l'horizontalité de ce troisième axe sont possibles, mais que le troisième axe présentera toujours au moins une composante horizontale, son entière horizontalité étant la version la plus efficace. La troisième articulation 6c est dans ce cas une articulation de révolution.

Dans une quatrième articulation 6d, une portion d'extrémité distale de la troisième liaison 7c et une portion d'extrémité proximale d'une quatrième liaison 7d sont connectées de manière à pouvoir tourner autour d'un axe dans la direction

26 BE2022/5292 longitudinale de la quatrième liaison 7d. La quatrième articulation 6d est une articulation de torsion.

Dans une cinquième articulation 6e, une portion d'extrémité distale de la quatrième liaison 7d et une portion d'extrémité proximale d’un connecteur 8 sont connectées de manière à pouvoir tourner autour d’un axe orthogonal au quatrième axe, La cinquième articulation 6e est une articulation de révolution mais il convient de noter que cette articulation peut être facilement adaptée à une articulation de torsion ou à une articulation de rotation.

Dans une sixième articulation 6f, une portion d'extrémité distale du connecteur 8 et une extrémité proximale de l'outil à buses 3 sont connectées de manière à pouvoir tourner dans un plan orthogonal à la direction longitudinale du connecteur 8.

Chacune des articulations 6 est dotée d’un moteur d'entraînement à titre d'exemple d’un actionneur pour la rotation relative des deux pièces connectées par l’articulation 6. Le moteur d'entraînement est, par exemple, un servomoteur qui est servo- commandé par l'intermédiaire d'un servo amplificateur par un signal de commande transmis à partir du dispositif de commande. De plus, chacune des articulations est dotée d'un capteur d'angle de rotation pour détecter Vangle de rotation du moteur d'entraînement et d'un capteur de courant pour détecter le courant du moteur d'entraînement.

Sur la Fig. 4 l'extrémité distale du bras robotique comprenant un outil à buses 3, un outil de préhension et un outil de pipetage 4 est montré. L'outil de pipetage 4 et

Voutil de préhension 5 sont combinés dans un logement en forme de L 10. Le logement en forme de L 10 comprend une pipette 11 incorporée dans Voutil de pipetage 4. L'arrière du logement en forme de L 10 est doté d'un élément d'acheminement 12 approprié pour guider la tubulure 13 à partir de/vers l'outil à buses 3 ou à partir de/vers Voutil de pipetage 4. Le logement en forme de L 10 est connecté à l’outil à buses 3 tel montré en détail sur la Fig. 4. L’outil à buses 3 est formé sous la forme d'un disque ou au moins sous la forme d'une partie d’un disque.

L'outil de pipetage 4 est positionné de manière orthogonale à outil à buses 3, en particulier de manière orthogonale au plan dans lequel les buses 9 s'étendent à partir de l'outil à buses 3.

L'outil à buses 3 est montré en détail sur la Fig. 2. Le logement 14 de l'outil à buses est dans ce cas formé sous la forme d'une partie d’un disque et couvre une pluralité de buses 9. L'outil à buses 3 comprend quatre cavités 15, chaque cavité 15 configurée pour recevoir une buse 9. Par ailleurs, chaque cavité 9 s'étend radialement à partir d’un point d'origine partagé, de préférence le centre de l'outil à buses 3. Une buse 9 s'étend à partir de l’outil à buses 3 dans un plan dans lequel une portion d'extrémité distale des buses 9 est incorporée dans une cavité 9, Une première buse 9a s'étend sur une longueur plus courte que les autres buses 9. La première buse 9a est séparée selon un angle intermédiaire de 40° par rapport à une deuxième buse 9b. La deuxième buse Sb s'étend sur une longueur plus grande que la première buse Sa mais sur une longueur plus courte qu'une troisième buse 9c. La deuxième buse 9b est séparée selon un angle intermédiaire de 70° par rapport à une troisième buse 9c. Une quatrième buse 3d s'étend sur une longueur plus grande que toutes les autres buses 9 et est séparée selon un angle intermédiaire de 70° par rapport à une troisième buse 9c. Ensuite, les buses 9 sont ordonnées en séquence selon la longueur sur laquelle elles s'étendent à partir de l’outil à buses 3.

L'outil à buses 3 comprend en outre quatre vis 16 pour coupler l’outil à buses au connecteur 8 et une pluralité d'aimants 17 pour maintenir le logement 14 sur l'outil à buses 3. Les aimants 17 sont incorporés dans l'outil à buses 3. La Fig. 3 montre une vue détaillée de la position des aimants 17 par rapport au logement 14 et à

Voutil à buses 3.

Ensuite, Voutil à buses 3 est monté rotatif sur le bras robotique 1 par l'intermédiaire de deux articulations de révolution subséquentes 6e/6f, chacune pouvant tourner autour d’un axe séparé, mutuellement perpendiculaire. L'articulation en position la plus proximale 6e desdites articulations de révolution permet une commutation entre l’outil à buses 3 et l'outil de pipetage 4, alors que l’autre permet une commutation entre les différentes buses 9 sur outil à buses 3.

La Fig. 5 montre une vue détaillée de l'extrémité distale du bras robotique qui comprend outil à buses 3, l'outil de pipetage 4 et un outil de préhension 5 dans lequel l'outil de pipetage 4 et l'outil de préhension 5 sont des outils séparés et ne font pas partie d'un logement en forme de L 10. L'outil de préhension 5 est positionné dans le même plan que le plan dans lequel les buses 9 s'étendent à partir de l'outil à buses 3.

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Sur la Fig, 6, chaque buse 9 est connectée fluidiguement à une tubulure 13 séparée, dans lequel chaque buse 9 est construite d'une seule pièce, De plus, la Fig. 6 montre que chaque tubulure 13 séparée est connectée fluidiguement à un conteneur de milieu 18. Le fait que la tubulure 13 séparée et les buses 9 sont d'une seule pièce, assure que le risque de fuites, de défauts de surface ou de contaminants qui pourraient affecter la distribution des milieux liquides, est réduit, voire totalement évité. Il convient de noter que, alors que les tubulures 13 s'étendent directement à partir des conteneurs de milieu 18 sur les Figures, elles peuvent en variante être fixées de manière lâche ou rigide à la surface du bras robotique 1, ou même intégrées de manière interne dans celui-ci,

Claims (58)

1. REVENDICATIONS 1, Bras robotique pour la manipulation de milieux liquides à partir de/vers un récipient, comprenant : une base pour le montage du bras robotique sur une surface ; au moins un outil à buses configuré pour manipuler un ou plusieurs milieux liquides, dans lequel Voutil à buses comprend une pluralité de buses s'étendant à partir de celui-ci, et dans lequel l'outil à buses est mobile par rapport à la base.
2. 2. Bras robotique selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel l’outil à buses est monté rotatif sur le bras robotique.
3. 3. Bras robotique selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel les buses s’étendent à partir de l'outil à buses selon des angles mutuellement différents.
4. 4, Bras robotique selon l’une quelconque des revendications 1 ou 2 précédentes, dans lequel les buses s'étendent parallèlement les unes aux autres à partir de l’outil à buses, et dans lequel le bras robotique est configuré pour actionner des translations sur l'outil à buses le long de trois axes séparés.
5. 5, Bras robotique selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le bras robotique comprend au moins trois articulations.
6. 6. Bras robotique selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le bras robotique comprend au moins quatre articulations.
7. 7. Bras robotique selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le bras robotique comprend au moins cing articulations.
8. 8. Bras robotique selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le bras robotique comprend au moins six articulations.
9. 9, Bras robotique selon l'une quelconque des revendications 5 à 8 précédentes, dans lequel au moins l’une des articulations est une articulation sphérique à rotule.
10. 10. Bras robotique selon l’une quelconque des revendications 5 à 9 précédentes, dans lequel au moins l’une des articulations est une articulation de révolution.
11. 11, Bras robotique selon l’une quelconque des revendications 5 à 10 précédentes, dans lequel au moins l’une des articulations est une articulation de torsion.
12. 12. Bras robotique selon l’une quelconque des revendications 5 à 11 précédentes, dans lequel au moins l’une des articulations est une articulation rotative.
13. 13, Bras robotique selon l’une quelconque des revendications 5 à 12 précédentes, dans lequel au moins l’une des articulations est une articulation colinéaire.
14. 14. Bras robotique selon l’une quelconque des revendications 5 à 13 précédentes, dans lequel au moins l’une des articulations est une articulation orthogonale,
15. 15, Bras robotique selon l’une quelconque des revendications 5 à 14 précédentes, dans lequel le bras robotique comprend en outre un robot à coordonnées cartésiennes.
16. 16, Bras robotique selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel la pluralité de buses peuvent être déplacées par le bras robotique avec six degrés de liberté, permettant ainsi à chaque buse d'être mobile jusqu’à chaque position et selon chaque angle par rapport à la base.
17. 17, Bras robotique selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel l’outil à buses est positionné au niveau d'une extrémité distale du bras robotique.
18. 18, Bras robotique selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel la pluralité de buses peut être retirée de l'outil à buses.
19. 19. Bras robotique selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel! Voutil à buses comprend une pluralité de cavités configurées pour recevoir la pluralité de buses.
20. 20. Bras robotique selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel chacune de la pluralité de buses s'étend dans un seul plan.
21. 21. Bras robotique selon l’une quelconque des revendications 1 à 19 précédentes, dans lequel au moins une buse de la pluralité de buses n’est pas coplanaire avec au moins deux des buses de la pluralité de buses.
22. 22. Bras robotique selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel Voutil à buses est formé sous la forme d'un disque ou sous la forme d'une partie d’un disque, dans lequel chacune de la pluralité de buses s'étend dans un plan dudit disque ou de ladite partie d’un disque.
23. 23, Bras robotique selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel la pluralité de buses est positionnée selon un angle intermédiaire d'au moins 10° les unes par rapport aux autres.
24. 24, Bras robotique selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel une ou plusieurs de la pluralité de buses sont connectées fluidiguement à au moins une tubulure.
25. 25. Bras robotique selon la revendication 24, dans lequel l’au moins une tubulure est connectée fluidiquement à au moins un conteneur.
26. 26. Bras robotique selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel chacune de la pluralité de buses est connectée fluidiquement à une tubulure séparée,
27. 27. Bras robotique selon la revendication 26, dans lequel chacune des tubulures séparées est connectée fluidiquement à un conteneur séparé,
28. 28. Bras robotique selon la revendication 27, dans lequel le conteneur séparé contient au moins un milieu liquide.
29. 29, Bras robotique selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel Voutil à buses est monté sur un connecteur du bras robotique, et peut tourner par rapport audit connecteur.
30. 30, Bras robotique selon la revendication 29, dans lequel chacune de la pluralité de buses s'étend à partir de l’outil à buses dans un plan, et dans lequel l'outil à buses peut tourner dans ledit plan par rapport au connecteur,
31. 31. Bras robotique selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel au moins une buse de la pluralité de buses diffère en termes de longueur étendue à partir de l'outil à buses comparativement à au moins une ou plusieurs, de préférence toutes les autres buses.
32. 32. Bras robotique selon la revendication 31 précédente, dans lequel les buses sont agencées selon la longueur étendue à partir de l’outil à buses.
33. 33. Bras robotique selon la revendication 31 ou 32, dans lequel Vau moins une buse de la pluralité de buses qui diffère en termes de longueur étendue à partir de l’outii à buses est positionnée selon un angle intermédiaire d'au moins 15° avec chaque autre buse de la pluralité de buses.
34. 34 Bras robotique selon l’une quelconque des revendications précédentes, comprenant en outre au moins un outil de pipetage configuré pour transporter un volume mesuré de milieux liquides à partir de/vers un récipient.
35. 35. Bras robotique selon la revendication 34, dans lequel Vau moins un outil de pipetage et l’outil à buses sont positionnés sur un outil rotatif, ledit outil rotatif étant monté rotatif sur le bras robotique, de préférence rotatif dans un plan perpendiculaire à un plan dans lequel l’outil à buses peut tourner.
36. 36. Bras robotique selon la revendication 34, dans lequel Vau moins un outil de pipetage et l'outil à buses sont positionnés pour s'étendre parallèlement l’un à l'autre.
37. 37.Bras robotique selon l’une quelconque des revendications précédentes, comprenant en outre au moins un outil de préhension.
38. 38, Bras robotique selon la revendication 37, dans lequel Vau moins un outil de préhension et l'outil à buses sont positionnés sur un outil rotatif, ledit outil rotatif étant monté rotatif sur le bras robotique, de préférence rotatif dans un plan perpendiculaire à un plan dans lequel l'outil à buses peut tourner.
39. 39. Bras robotique selon la revendication 37, dans lequel l’au moins un outil de préhension et l'outil à buses sont positionnés pour s'étendre parallèlement l’un à l’autre.
40. 40. Bras robotique selon la revendication 37, dans lequel Vau moins un outil de préhension, l'outil de pipetage et l'outil à buses sont positionnés pour s'étendre parallèlement les uns aux autres.
41. 41.Bras robotique selon l’une quelconque des revendications 37 à 40 précédentes, dans lequel l’au moins un outil de préhension est positionné sur l'outil rotatif.
42. 42, Bras robotique selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le bras robotique est adapté pour transiater l'outil à buses par rapport à la base dans au moins une dimension.
43. 43. Bras robotique selon la revendication 42, dans lequel le bras robotique est adapté pour transiater l’outil à buses par rapport à la base dans trois dimensions.
44. 44, Système pour la manipulation de milieux liquides à partir de/vers un récipient, comprenant : au moins un bras robotique et au moins un processeur informatique couplé de manière opérationnelle au bras robotique pour commander le bras robotique, dans lequel un bras robotique comprend en outre une base pour le montage du bras robotique sur une surface et au moins un outil à buses configuré pour manipuler un ou plusieurs milieux liquides, dans lequel l’outil à buses comprend une pluralité de buses s'étendant à partir de celui-ci, et dans lequel l’outil à buses est mobile par rapport à la base ; dans lequel le processeur informatique est configuré pour commander le mouvement de l'outil à buses par rapport à la base,
45. 45 Système selon la revendication 44, dans lequel le processeur informatique est en outre configuré pour positionner l’outil à buses dans un nombre discret d'orientations prérégiées.
46. 46. Système selon l’une quelconque des revendications 44 ou 45 précédentes, dans lequel le processeur informatique est en outre configuré pour translater l'outil à buses par rapport à la base dans au moins une dimension.
47. 47. Système selon l’une quelconque des revendications 44 à 46 précédentes, dans lequel! le bras robotique comprend en outre au moins un outil de préhension.
48. 48. Système selon l’une quelconque des revendications 44 à 47 précédentes, dans lequel le bras robotique comprend en outre au moins un outil de pipetage configuré pour transporter un volume mesuré de milieux liquides à partir de/vers un récipient.
49. 49. Système selon l’une quelconque des revendications 44 à 48 précédentes, comprenant en outre au moins un système pressurisé couplé à l’outil à buses.
50. 50. Système selon la revendication 49, dans lequel le système pressurisé comprend une pompe configurée pour transporter un ou plusieurs milieux liquides à partir de/vers un récipient.
51. 51, Système selon l’une quelconque des revendications précédentes, comprenant une pluralité de bras robotiques.
52. 52. Système selon l’une quelconque des revendications 44 à 51 précédentes, dans lequel le bras robotique est selon l’une quelconque des revendications 1 à 43 précédentes.
53. 53. Méthode pour la manipulation de milieux liquides à partir de/vers un récipient avec un bras robotique comprenant un outil à buses et une base, dans laquelle l’outil à buses comprend une pluralité de buses s'étendant à partir de celui-ci et dans laquelle Voutil à buses est mobile par rapport à la base, comprenant au moins deux des étapes suivantes :

    a. fourniture d'un premier milieu liquide audit récipient :

    b. fourniture d'un second milieu liquide audit récipient :

    c. élimination d'au moins une portion d'un milieu liguide dans ledit récipient : dans laquelle l’outil à buses est déplacé par rapport au récipient entre des étapes desdites au moins deux des étapes suivantes de telle manière qu'une première buse est utilisée pour réaliser une première desdites au moins deux des étapes suivantes, et qu'une deuxième buse est utilisée pour réaliser une deuxième desdites au moins deux des étapes suivantes.
54. 54 Méthode selon la revendication 53 précédente, dans laquelle l’outil à buses est déplacé par translation par rapport au récipient.
55. 55, Méthode selon la revendication 53 ou 54 précédente, dans laquelle l’outil à buses est déplacé par rotation par rapport au récipient.
56. 56. Méthode selon l’une quelconque des revendications 53 à 55 précédentes, dans laquelle le bras robotique est selon l'une quelconque des revendications 1 à 43 précédentes.
57. 57, Méthode pour la production d’un composé, utilisant un système selon l’une quelconque des revendications 44 à 52 précédentes.
58. 58, Méthode selon la revendication 57 précédente, dans laquelle ledit composé est un composé synthétisé chimiquement, ou un composé biologique tel que de l'ARN, de l'ADN, une protéine ou un peptide.