技术领域
[0001] 本发明涉及自动控制技术领域，具体涉及一种实验系统及实验系统中的控制方法。
相关背景技术
[0002] 在制药领域通常需要使用放射性元素或放射性物质对实现对象进行实验，其为核药研发中必不可少的重要环节。
[0003] 在放射性实验系统中通常存在多个实验区域，每个实验区域中都可以对单独的实验对象进行放射性实验，为了对实验区域中的物体进行实验相关的操作，通常需要人员穿戴防护用品进入实验区域，通过人工方式执行相关操作。穿戴防护用品进入实验区域，穿戴防护铅衣较重，行动不便，且四肢和头颈部较难防护，直接影响到人体健康，因此现有技术中实验系统的安全性较差。
具体实施方式
[0034] 为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
[0035] 在本申请实施例的描述中，术语“对应”可表示两者之间具有直接对应或间接对应的关系，也可以表示两者之间具有关联关系，也可以是指示与被指示、配置与被配置等关系。
[0036] 图1是根据一示例性实施例示出的一种实验系统的结构示意图。该系统包括放射性实验舱100以及目标小车200；
[0037] 该放射性实验舱100中包括若干实验子区域；至少一个该实验子区域中包含带有放射性的实验对象；该放射性实验舱中具有预设轨迹；该预设轨迹将该若干个实验子区域连接；
[0038] 该目标小车用于当在预设轨迹中选取出目标轨迹时，并根据该目标轨迹在该放射性实验舱中移动，以对目标实验子区域的实验对象执行目标操作。
[0039] 即本申请实施例提供了一种实验系统，该实验系统可以用于具有放射性的实验。例如当需要对实验对象采取具有放射性的实验操作时，可以将实验对象设置在放射性实验舱的实验子区域内，若需要对该实验对象执行操作时，可以控制目标小车按照预设轨迹移动至该实验子区域处执行对应的目标操作，从而通过该实验系统实现了放射性实验的自动化，不需要人工参与，提高了该实验系统的安全性。
[0040] 进一步的，该预设轨迹可以是放射性实验舱100中预先设置好的，例如放射性实验舱内部底面上预先铺设有轨道线，该目标小车可以根据该轨道线确定目标轨迹所对应的移动路线，从而移动至目标实验子区域执行目标操作。
[0041] 进一步的，该预设轨迹可以是目标小车自动规划生成的；例如在本申请实施例中，该放射性实验舱100中的实验子区域可以是根据实验要求变动的，例如当放射性实验舱为封闭式的方形区域时，该实验子区域既可以是沿着放射性实验舱的防护墙体内部边缘部署的子区域(此时预设轨迹位于放射性实验舱的中心区域，目标小车通过中心区域的预设轨迹可以到达各个实验子区域)，该实验子区域还可以是放射性实验舱的中心区域中部署的子区域(此时预设轨迹可以沿着放射性实验舱的防护墙体内部边缘设置，目标小车通过边缘的预设轨迹可以到达各个实验子区域)。
[0042] 一般来说，目标小车内的数据处理器中保存有放射性实验舱的地图信息，在该地图信息中有各个实验子区域的编号、各个实验子区域的位置信息以及连接各个实验子区域的预设轨迹。当目标小车需要到达目标实验子区域时，只需按照自身所处位置以及目标实验子区域的位置，通过路径规划算法选取目标轨迹即可。
[0043] 但若目标小车中未保存有放射性实验舱的地图信息，例如目标小车为第一次在该放射性实验舱中移动时，此时目标小车进入地图生成模式，该目标小车以不与放射性实验舱中的障碍物发生碰撞为前提，遍历放射性实验舱并通过目标小车上的图像传感器采集放射性实验舱中的各个区域的图像，并将符合视觉特征的区域划分为各个实验子区域，并将目标小车在遍历放射性实验舱的移动轨迹中，连接各个实验子区域的移动轨迹设置为预设轨迹。
[0044] 进一步的，如图1所示，在本申请实施例的一种可能的实现方式中，该放射性实验舱中包括第一区域以及第二区域；
[0045] 该若干实验子区域以及该预设轨迹位于该第二区域中；该第一区域通过放射性防护门与该第二区域隔离。
[0046] 在本申请实施例中，该放射性实验舱中包括实验人员所处的第一区域，以及进行放射性实验的实验对象所处的第二区域。
[0047] 该第二区域中具有若干个实验子区域，每个实验子区域都可以对实验对象进行放射性实验，此时第二区域具有放射性，因此可以通过放射性防护门将第一区域与第二区域隔离，此时实验人员可以在第一区域中观察放射性实验舱中的第二区域的实验情况。
[0048] 进一步的，如图1所示，在本申请实施例的一种可能的实现方式中，该第一区域中包含有目标小车供能设备，该目标小车供能设备用于对目标小车进行充能。
[0049] 进一步的，如图1所示，在本申请实施例的一种可能的实现方式中，该防护门靠该第一区域一侧上具有操作设备；该操作设备与该目标小车通信连接，以对该目标小车进行控制。
[0050] 可选的，该操作设备可以是计算机设备。请参考图2，其示出了本申请实施例的一种防护门与操作设备的位置示意图。如图2所示，例如在该防护门靠第一区域一侧上具有操作窗形式的计算机设备，实验人员可以在该操作窗上选择需要目标小车执行的任务，该操作窗通过无线网络与目标小车进行通信，从而控制目标小车完成任务。
[0051] 为了进一步降低第二区域内实验子区域辐射对第一区域的影响，该防护门的靠近地面的一端设置有自动门，该自动门的大小与目标小车的大小相对应。
[0052] 当目标小车接收到需要执行的任务，且目标小车行驶到该自动门处时，操作设备控制该自动门打开以便目标小车通过，此时该操作设备通过无线网络实时获取目标小车的位置信息，当目标小车完全进入该第二区域，此时操作设备立刻将该自动门关闭，从而降低第二区域辐射对第一区域的影响。
[0053] 可选的，上述的无线网络或有线网络使用标准通信技术和/或协议。网络通常为因特网，但也可以是其他任何网络，包括但不限于局域网、城域网、广域网、移动、有限或无线网络、专用网络或者虚拟专用网络的任何组合。在一些实施例中，使用包括超文本标记语言、可扩展标记语言等的技术和/或格式来代表通过网络交换的数据。此外还可以使用诸如安全套接字层、传输层安全、虚拟专用网络、网际协议安全等常规加密技术来加密所有或者一些链路。在另一些实施例中，还可以使用定制和/或专用数据通信技术取代或者补充上述数据通信技术。
[0054] 综上所述，本申请的实验系统中将放射性实验舱划分为若干个实验子区域，每个实验子区域用来设置实验对象，在该放射性实验舱中还包括预设轨迹，该预设轨迹用于将若干个实验子区域连接，此时目标小车即可以在预设轨迹中选取出目标轨迹，并按照目标轨迹在放射性实验舱中移动，从而完成对目标实验子区域的实验对象执行目标操作。上述实验系统通过设置目标小车，以及在放射性实验舱中提前设置预设轨迹，使得目标小车可以按照预设的轨迹在放射性实验舱的各个实验子区域移动，实验人员只需要控制目标小车即可以完成放射性实验舱内的各种实验，不需要实验人员与放射性的实验对象直接接触，提高了实验系统的安全性。
[0055] 图3是根据一示例性实施例示出的一种实验系统中的控制方法的方法流程图。该方法由计算机设备执行，该计算机设备可以是如图1所示的操作设备。
[0056] 如图3所示，该实验系统中的控制方法可以包括如下步骤：
[0057] 步骤301，当接收到目标指令时，根据该目标指令在该预设轨迹中选取目标轨迹。
[0058] 在本申请实施例中，该控制方法用于对如图1所示的实验系统进行控制。
[0059] 可选的，目标指令可以是通过操作窗生成的，该操作窗可以是如图2所示的防护门上的操作窗。
[0060] 当实验人员需要使用如图1所示的实验系统进行实验时，实验人员可以在防护门上的操作窗上输入对应的目标指令，从而指示目标小车按照目标指令执行对应的操作。
[0061] 例如，在操作窗可以是可触摸式显示设备，例如触摸屏。此时实验人员可以在该触摸屏上选取目标小车需要执行的实验操作，以及执行实验操作所在的区域，从而生成目标指令。
[0062] 此时该操作窗对应的计算机设备检测到生成目标指令时，则根据生成的目标指令来判断目标小车到达实验操作所在区域所需要经过的目标轨迹。
[0063] 在一种可能的实现方式中，当计算机设备接收到目标指令时，控制目标小车确定目标小车的自身位置，确定目标指令对应的目标实验子区域；目标小车再根据自身位置以及目标实验子区域进行路径选择，得到目标小车到达目标实验子区域所需要经过的目标轨迹。
[0064] 步骤302，根据该目标轨迹控制该目标小车移动至目标实验子区域，并对目标实验子区域的实验对象执行目标操作。
[0065] 可选的，在本申请实施例中，该目标指令中还可以包括目标小车对实验对象执行的目标操作的指令，即计算机设备根据目标轨迹控制目标小车移动到目标实验子区域后，再根据指令来控制目标小车对实验对象执行目标操作。
[0066] 可选的，目标小车包括机械臂，此时计算机设备可以根据目标指令控制目标小车的机械臂对目标实验子区域中的实验对象执行目标操作。可选的，该目标操作可以是放置、注射以及取出等操作的至少一者。
[0067] 进一步的，目标操作可以是图像采集。即实验人员为了实时观察实验对象经过反射性实验后的实时状态，可以通过计算机设备调用目标小车上的图像采集设备，对目标实验子区域中的实验对象进行实时的图像采集，并将实际采集到的图像显示在如图2所示的操作窗中，从而使得实验人员在防护门外就可以实时观测目标实验子区域中的目标对象的状态，并且当目标对象出现异常时，可以立刻通过目标小车对实验对象执行相关操作，从而提高了实验系统的可靠性。
[0068] 可选的，在本申请实施例中，该实验系统可以用于将放射性物质运输至第二区域中的任一个实验子区域，并通过小车对该放射性物质执行相关操作，例如碰撞、击打或与其他放射性物质进行反应等操作，从而使得实验可以在具有高安全防护措施的第二区域内进行，而实验人员只需要在有安全保护措施的第一区域通过操作设备进行远程控制即可。
[0069] 进一步的，在本申请实施例的一种可能的实现方式中，该实验系统还可以应用于放射式动物实验饲养，放射性动物实验是核药研发的前期比不可少的重要环节，放射性动物实验在饲养过程中可能对饲养人员及实验人员产生存在较大的外照射和内照射风险。本实验系统能有效降低人员内，外照射风险，保证工作人员健康。现有的实验系统中，需要人员穿戴防护用品进入动物饲养间模式；但穿戴防护用品进入饲养间，存才防护铅衣较重，行动不便，且四肢和头颈部较难防护。
[0070] 但在本申请实施例中，采用智能化AGV(Automated Guided Vehicle，自动导向车)小车，将饲养间的笼具(如图2所示的笼具)运输至指定位置进行添加水，饲料。换料等观察实验动物体征等。饲养过程中，人员不进入饲养室，能有效减少来自饲养间已注射放射性核素的动物对实验人员的外照射及动物的排泄物有可能造成的吸入内照射。
[0071] 进一步的，请参考图4，其示出了本申请实施例涉及的一种放射性动物实验系统图。如图4所示，在该放射性动物实验系统中启动实验的过程中，先让未注射动物进入实验系统中，再将目标小车按照预设路线依次把实验动物(所处的笼具)运输至指定地点(也就是实验子区域)，目标小车再在该实验子区域投料或者注射放射性药品，在完成实验后将笼具运输至原来位置。
[0072] 后续可以进入饲养观察阶段，目标小车按照预设路线依次把实验动物运输至指定位置添加饲料、观察体征，完成后目标小车再将笼具运输至原来位置。
[0073] 综上所述，本申请的实验系统中将放射性实验舱划分为若干个实验子区域，每个实验子区域用来设置实验对象，在该放射性实验舱中还包括预设轨迹，该预设轨迹用于将若干个实验子区域连接，此时目标小车即可以在预设轨迹中选取出目标轨迹，并按照目标轨迹在放射性实验舱中移动，从而完成对目标实验子区域的实验对象执行目标操作。上述实验系统通过设置目标小车，以及在放射性实验舱中提前设置预设轨迹，使得目标小车可以按照预设的轨迹在放射性实验舱的各个实验子区域移动，实验人员只需要控制目标小车即可以完成放射性实验舱内的各种实验，不需要实验人员与放射性的实验对象直接接触，提高了实验系统的安全性。
[0074] 在本申请实施例中还提供了一种实验系统中的控制装置，该装置用于实现上述实施例及优选实施方式，已经进行过说明的不再赘述。如以下所使用的，术语“模块”可以实现预定功能的软件和/或硬件的组合。尽管以下实施例所描述的装置较佳地以软件来实现，但是硬件，或者软件和硬件的组合的实现也是可能并被构想的。
[0075] 图5是本申请实施例提供的一种实验系统中的控制装置的结构示意图，如图5所示，该装置包括：
[0076] 目标轨迹选取模块501，用于当接收到目标指令时，根据所述目标指令在所述预设轨迹中选取目标轨迹；
[0077] 实验操作模块502，用于根据所述目标轨迹控制所述目标小车移动至目标实验子区域，并对目标实验子区域的实验对象执行目标操作。
[0078] 上述各个模块和单元的更进一步的功能描述与上述对应实施例相同，在此不再赘述。
[0079] 本实施例中的实验系统中的控制装置是以功能单元的形式来呈现，这里的单元是指ASIC(Application Specific Integrated Circuit，专用集成电路)电路，执行一个或多个软件或固定程序的处理器和存储器，和/或其他可以提供上述功能的器件。
[0080] 本发明实施例还提供一种计算机设备，具有上述图5所示的实验系统中的控制装置。
[0081] 请参阅图6，图6是本发明可选实施例提供的一种计算机设备的结构示意图，如图6所示，该计算机设备包括：一个或多个处理器10、存储器20，以及用于连接各部件的接口，包括高速接口和低速接口。各个部件利用不同的总线互相通信连接，并且可以被安装在公共主板上或者根据需要以其它方式安装。处理器可以对在计算机设备内执行的指令进行处理，包括存储在存储器中或者存储器上以在外部输入/输出装置(诸如，耦合至接口的显示设备)上显示GUI的图形信息的指令。在一些可选的实施方式中，若需要，可以将多个处理器和/或多条总线与多个存储器和多个存储器一起使用。同样，可以连接多个计算机设备，各个设备提供部分必要的操作(例如，作为服务器阵列、一组刀片式服务器、或者多处理器系统)。图6中以一个处理器10为例。
[0082] 处理器10可以是中央处理器，网络处理器或其组合。其中，处理器10还可以进一步包括硬件芯片。上述硬件芯片可以是专用集成电路，可编程逻辑器件或其组合。上述可编程逻辑器件可以是复杂可编程逻辑器件，现场可编程逻辑门阵列，通用阵列逻辑或其任意组合。
[0083] 其中，所述存储器20存储有可由至少一个处理器10执行的指令，以使所述至少一个处理器10执行实现上述实施例示出的方法。
[0084] 存储器20可以包括存储程序区和存储数据区，其中，存储程序区可存储操作系统、至少一个功能所需要的应用程序；存储数据区可存储根据计算机设备的使用所创建的数据等。此外，存储器20可以包括高速随机存取存储器，还可以包括非瞬时存储器，例如至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他非瞬时固态存储器件。在一些可选的实施方式中，存储器20可选包括相对于处理器10远程设置的存储器，这些远程存储器可以通过网络连接至该计算机设备。上述网络的实例包括但不限于互联网、企业内部网、局域网、移动通信网及其组合。
[0085] 存储器20可以包括易失性存储器，例如，随机存取存储器；存储器也可以包括非易失性存储器，例如，快闪存储器，硬盘或固态硬盘；存储器20还可以包括上述种类的存储器的组合。
[0086] 该计算机设备还包括通信接口30，用于该计算机设备与其他设备或通信网络通信。
[0087] 本发明实施例还提供了一种计算机可读存储介质，上述根据本发明实施例的方法可在硬件、固件中实现，或者被实现为可记录在存储介质，或者被实现通过网络下载的原始存储在远程存储介质或非暂时机器可读存储介质中并将被存储在本地存储介质中的计算机代码，从而在此描述的方法可被存储在使用通用计算机、专用处理器或者可编程或专用硬件的存储介质上的这样的软件处理。其中，存储介质可为磁碟、光盘、只读存储记忆体、随机存储记忆体、快闪存储器、硬盘或固态硬盘等；进一步地，存储介质还可以包括上述种类的存储器的组合。可以理解，计算机、处理器、微处理器控制器或可编程硬件包括可存储或接收软件或计算机代码的存储组件，当软件或计算机代码被计算机、处理器或硬件访问且执行时，实现上述实施例示出的方法。
[0088] 本发明的一部分可被应用为计算机程序产品，例如计算机程序指令，当其被计算机执行时，通过该计算机的操作，可以调用或提供根据本发明的方法和/或技术方案。本领域技术人员应能理解，计算机程序指令在计算机可读介质中的存在形式包括但不限于源文件、可执行文件、安装包文件等，相应地，计算机程序指令被计算机执行的方式包括但不限于：该计算机直接执行该指令，或者该计算机编译该指令后再执行对应的编译后程序，或者该计算机读取并执行该指令，或者该计算机读取并安装该指令后再执行对应的安装后程序。在此，计算机可读介质可以是可供计算机访问的任意可用的计算机可读存储介质或通信介质。
[0089] 虽然结合附图描述了本发明的实施例，但是本领域技术人员可以在不脱离本发明的精神和范围的情况下做出各种修改和变型，这样的修改和变型均落入由所附权利要求所限定的范围之内。
