随着社会的发展、人口的增长和居民健康意识的提高,医疗检验的任务日益繁重。医疗实验室自动化技术的发展为解决这一问题提供了一个较好的方向。在医疗实验室自动化中,采血管前处理系统负责血样的分拣、离心、装载等前处理工作,是采血管自动化检测流水线中的预处理模块。因此采血管前处理系统的工作效率在很大程度上决定了采血管自动化检测流水线的工作效率。本课题主要研究一种采血管前处理系统,该系统可同时对离心型采血管和非离心型采血管进行前处理工作。本文主要研究采血管前处理系统的进样分拣模块、离心调度模、配平调度模块,实现采血管前处理系统的高效运行。具体内容如下:分析医院医疗检验科的实际环境,制定采血管前处理系统的技术指标。完成总体布局方案和总体控制方案的设计。依据进样分拣的需求,制定试管移送方案和离心型血样分拣机械手方案并进行相应驱动元器件与控制元器件的选型。根据离心型血样分拣方案的要求建立相应的血样分拣调度流程,采用模型化设计方法搭建血样分拣模块仿真模型,设计多组样本并进行仿真验证。推导离心插管机械手动力学方程,以减弱残余振动为目的利用粒子群算法优化七段S型速度曲线的参数。搭建机械手单自由度双闭环控制器和simmechanics仿真模型,验证机械手的运动满足快速性和稳定性的要求。根据离心块调度模块和配平模块的功能要求制定调度流程,搭建模块仿真模型,设计多组样本并进行仿真验证。在确定性样本的条件下,以最大作业时间最短为原则,利用自适应遗传算法对离心块搬运机械手进行调度优化。搭建采血管前处理系统实验平台。设计系统初始化流程和状态监测方案,进行采血管前处理系统上位机与下位机通讯实验,验证通讯交互的准确性。进行小批量试管实验和大批量试管实验,验证采血管前处理系统调度逻辑的合理性与准确性,验证其工作效率能够满足设计要求。