面向医学实验室试剂耗材全生命周期管理的具身机器人控制方法及系统与流程

本技术涉及医学实验室自动化，特别是涉及一种面向医学实验室试剂耗材全生命周期管理的具身机器人控制方法及系统。

背景技术：

1、医学实验室通常同时管理数千种试剂和耗材，试剂耗材具有批号多、效期短、储存条件严、使用频次高、成本占比高、质量风险高等特点。传统模式主要依赖人工台账、人工盘点、人工取放、人工判断余量和人工经验订购，容易出现记录遗漏、批号追溯困难、库存不准、临期浪费、重复采购、缺货停机、温控异常未及时处置以及新批号试剂未完成校准验证即投入使用等问题。

2、相关标准对医学实验室试剂和耗材的选择、采购、接收、储存、验收试验、库存管理、使用说明、不良事件报告和记录保存提出了系统性要求。对于医院等级评审、医保飞检、内部审核和管理评审而言，实验室不仅需要知道“有没有试剂”，还需要证明“该试剂是否合格、是否在正确温控下存储、是否已经验收和验证、是否按有效期优先使用、是否具有完整可追溯证据”。

3、现有试剂耗材管理系统多为软件系统或rfid仓储系统，主要解决信息录入、出入库台账、库存查询、效期预警和供应商管理问题。该类系统虽然提升了记录效率，但仍然依赖人工取放、人工加注、人工盘点和人工判断，难以与物理世界中负责运作的具身机器人进行协同联动，并难以保障试剂耗材的全生命周期的有效闭环管理。

技术实现思路

1、基于此，有必要针对上述技术问题，提供一种面向医学实验室试剂耗材全生命周期管理的具身机器人控制方法及系统。

2、第一方面，本技术提供了一种面向医学实验室试剂耗材全生命周期管理的具身机器人控制方法，所述方法包括：

3、获取目标试剂耗材在全生命周期过程中的感知信息，并根据所述感知信息建立或更新所述目标试剂耗材的数字孪生体；

4、根据所述数字孪生体和预设质量管理规则，确定所述目标试剂耗材的当前管理状态；

5、根据所述当前管理状态和预设的医学实验室作业需求，生成针对所述目标试剂耗材的全生命周期管理任务，并确定所述全生命周期管理任务的机器人执行权限；

6、根据所述机器人执行权限，控制具身机器人执行所述全生命周期管理任务或者阻断所述全生命周期管理任务对应的操作；

7、根据所述全生命周期管理任务的执行结果，更新所述数字孪生体和所述当前管理状态，并形成与所述目标试剂耗材关联的全生命周期追溯记录。

8、在其中一个示例中，所述获取目标试剂耗材在全生命周期过程中的感知信息，并根据所述感知信息建立或更新所述目标试剂耗材的数字孪生体，包括：

9、为所述目标试剂耗材配置唯一数字身份，并获取与所述唯一数字身份对应的物料基础信息；

10、获取所述目标试剂耗材的身份感知信息、状态感知信息、环境感知信息和机器人操作反馈信息；

11、按照所述唯一数字身份对所述物料基础信息、身份感知信息、状态感知信息、环境感知信息和机器人操作反馈信息进行关联，形成所述数字孪生体。

12、在其中一个示例中，所述根据所述数字孪生体和预设质量管理规则，确定所述目标试剂耗材的当前管理状态，包括：

13、从所述数字孪生体中获取所述目标试剂耗材的验收信息、储存信息、批号校准或性能验证信息、有效期及库存信息、异常事件信息和记录追溯信息；

14、按照所述预设质量管理规则，分别对所述验收信息、储存信息、批号校准或性能验证信息、有效期及库存信息、异常事件信息和记录追溯信息进行条件判定，得到验收判定结果、储存判定结果、校准或性能验证判定结果、有效期及库存判定结果、异常事件判定结果和记录完整性判定结果；

15、根据各判定结果与预设管理状态之间的映射关系，确定所述目标试剂耗材的当前管理状态，并确定所述当前管理状态对应的允许操作范围和禁止操作范围；

16、其中，所述预设质量管理规则包括试剂耗材验收规则、储存条件规则、批号校准或性能验证规则、有效期及库存管理规则、异常事件处置规则和记录追溯规则。

17、在其中一个示例中，所述根据所述当前管理状态和预设的医学实验室作业需求，生成针对所述目标试剂耗材的全生命周期管理任务，并确定所述全生命周期管理任务的机器人执行权限，包括：

18、获取医学实验室检测任务、库存管理需求以及所述数字孪生体中的位置、余量、有效期和当前管理状态；

19、根据所述医学实验室检测任务、库存管理需求以及所述位置、余量和有效期，确定所述目标试剂耗材对应的任务类型和任务参数，形成所述全生命周期管理任务；

20、获取所述当前管理状态对应的允许操作范围和禁止操作范围；

21、将所述全生命周期管理任务对应的操作与所述允许操作范围和禁止操作范围进行匹配，根据匹配结果确定所述机器人执行权限。

22、在其中一个示例中，所述全生命周期管理任务包括入库任务、存储任务、盘点任务、取放任务、转运任务、加注任务、归位任务、补货任务、禁用任务、召回任务和报废任务中的至少一种；

23、所述根据所述医学实验室检测任务、库存管理需求以及所述位置、余量和有效期，确定所述目标试剂耗材对应的任务类型和任务参数，包括：

24、根据历史消耗量、检测项目任务量和仪器运行计划，确定预设时间范围内的预测消耗量；

25、从当前库存中排除处于待校准或待性能验证状态、待复核状态、禁用或召回状态以及报废或退货状态的试剂耗材，得到有效库存；

26、根据所述预测消耗量、有效库存、安全库存和供应到货周期，确定建议补货量和建议补货时间，并生成所述补货任务。

27、在其中一个示例中，所述根据所述机器人执行权限，控制具身机器人执行所述全生命周期管理任务或者阻断所述全生命周期管理任务对应的操作，包括：

28、将所述全生命周期管理任务转换为具身机器人能够执行的动作序列，并根据所述数字孪生体确定所述动作序列对应的操作对象、操作位置和操作参数；

29、当所述机器人执行权限表示允许执行时，向所述具身机器人发送所述动作序列，并根据任务执行过程中获取的机器人操作反馈调整所述具身机器人的操作动作；

30、当所述机器人执行权限表示禁止执行时，停止向所述具身机器人发送对应动作指令或者中止正在执行的对应操作，并生成针对所述目标试剂耗材的异常处置任务。

31、在其中一个示例中，所述根据所述全生命周期管理任务的执行结果，更新所述数字孪生体和所述当前管理状态，并形成与所述目标试剂耗材关联的全生命周期追溯记录，包括：

32、从所述执行反馈中提取任务执行结果以及执行后的实际位置、实际余量、储存环境和机器人操作状态；

33、根据所述任务执行结果、实际位置、实际余量、储存环境和机器人操作状态，更新所述数字孪生体中的对应状态信息；

34、根据更新后的状态信息和所述预设质量管理规则，重新确定所述目标试剂耗材的管理状态；

35、按照所述目标试剂耗材的唯一数字身份和批号，将所述感知信息、管理状态、全生命周期管理任务、机器人执行权限和执行反馈进行关联存储，形成所述全生命周期追溯记录。

36、第二方面，本发明还提供了一种面向医学实验室试剂耗材全生命周期管理的具身机器人控制系统，所述系统包括：

37、孪生体变更模块，用于获取目标试剂耗材在全生命周期过程中的感知信息，并根据所述感知信息建立或更新所述目标试剂耗材的数字孪生体；

38、管理状态确定模块，用于根据所述数字孪生体和预设质量管理规则，确定所述目标试剂耗材的当前管理状态；

39、权限确定模块，用于根据所述当前管理状态和预设的医学实验室作业需求，生成针对所述目标试剂耗材的全生命周期管理任务，并确定所述全生命周期管理任务的机器人执行权限；

40、任务执行模块，用于根据所述机器人执行权限，控制具身机器人执行所述全生命周期管理任务或者阻断所述全生命周期管理任务对应的操作；

41、周期追溯管理模块，用于根据所述全生命周期管理任务的执行结果，更新所述数字孪生体和所述当前管理状态，并形成与所述目标试剂耗材关联的全生命周期追溯记录。

42、第三方面，本技术提供一种计算机设备，包括存储器和处理器，存储器存储有计算机程序，处理器执行计算机程序时实现如本技术第一方面所提供的方法的步骤。

43、第四方面，本技术提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现如本技术第一方面所提供的方法的步骤。

44、上述提及的面向医学实验室试剂耗材全生命周期管理的具身机器人控制方法及系统，通过获取试剂耗材在全生命周期管理过程中的感知信息，建立与实际物料状态相对应的数字孪生体，并利用预设质量管理规则将数字孪生体中的全生命周期管理转换为可供机器人控制使用的当前管理状态；在此基础上，根据实验室实际作业需求生成全生命周期管理任务，并以当前管理状态确定机器人执行权限，使具身机器人仅对满足质量和使用条件的试剂耗材执行对应的全生命周期管理的操作，对未满足质量和使用条件的试剂耗材自动阻断相应操作；同时，根据机器人执行反馈持续更新数字孪生体，并形成全生命周期追溯记录。由此，可以使与物理世界中负责运作的具身机器人进行协同联动，通过新批号状态与机器人出库、加注权限直接联动，降低校准或性能验证遗漏的风险；并将各阶段的感知、判断、授权和执行数据自动关联保存，为后续质量追溯、评审和审计提供连续、完整且能够对应实际物料操作的记录。