[发明专利]一种生物样本的固定方法及系统

权利要求书

1.一种生物样本的固定方法，其特征在于，所述方法应用于生物样本吸持装置，所述生物样本吸持装置利用依次连接的注射器、连接管以及吸持针吸持生物样本；所述方法包括：

计算生物样本被吸持时的吸持长度以及吸持速度；

计算所述生物样本被吸持时的吸持长度与期望吸持长度的误差；

计算所述生物样本被吸持时的吸持速度与期望吸持速度的误差；

设计控制器；所述控制器的输入为所述生物样本被吸持时的吸持长度与期望吸持长度的误差以及所述生物样本被吸持时的吸持速度与期望吸持速度的误差，输出为所述注射器的活塞运动速度；

根据所述注射器的活塞运动速度计算所述吸持针内部与所述吸持针外部的压强差；

根据所述吸持针内部与所述吸持针外部的压强差固定生物样本。

2.根据权利要求1所述的生物样本的固定方法，其特征在于，所述生物样本被吸持时的吸持长度的计算过程包括：

获取生物样本被吸持时的历史图像；

根据所述历史图像训练神经网络模型，得到吸持长度神经网络模型；所述吸持长度神经网络模型包括依次连接的卷积层、池化层、三层Inverted residuals结构、PSP模块、池化层、卷积层以及fire模块；所述Inverted residuals结构包括依次连接的卷积升维层、三层深度可分离卷积层以及卷积降维层；

利用所述吸持长度神经网络模型计算生物样本被吸持时的吸持长度。

3.根据权利要求1所述的生物样本的固定方法，其特征在于，所述控制器为：

其中，v为注射器的活塞运动速度，为第一估计值，为第二估计值，ρ为外界扰动，e₂为生物样本被吸持时的吸持速度与期望吸持速度的误差，为期望吸持速度x_2d的一阶导数，e₁为生物样本被吸持时的吸持长度与期望吸持长度的误差，m₂为PID调节参数。

4.根据权利要求1所述的生物样本的固定方法，其特征在于，所述根据所述注射器的活塞运动速度计算所述吸持针内部与所述吸持针外部的压强差，具体包括：

根据所述注射器的活塞运动速度计算所述注射器的活塞位置；

根据所述注射器的活塞位置计算所述吸持针内部与所述吸持针外部的压强差。

5.根据权利要求1所述的生物样本的固定方法，其特征在于，所述根据所述吸持针内部与所述吸持针外部的压强差固定生物样本，具体包括：

根据所述吸持针内部与所述吸持针外部的压强差计算下一时刻生物样本被吸持时的吸持长度；

根据所述下一时刻生物样本被吸持时的吸持长度固定生物样本。

6.根据权利要求5所述的生物样本的固定方法，其特征在于，所述下一时刻生物样本被吸持时的吸持长度的计算公式为：

其中，x(t)为t时刻生物样本被吸持时的吸持长度，R为吸持针的内部直径，k₁和k₂为弹性常数，τ为时间常数，p(t)为t时刻吸持针内部与吸持针外部的压强差。

7.一种生物样本的固定系统，其特征在于，所述系统应用于生物样本吸持装置，所述生物样本吸持装置利用依次连接的注射器、连接管以及吸持针吸持生物样本；所述系统包括：

第一计算模块，用于计算生物样本被吸持时的吸持长度以及吸持速度；

第二计算模块，用于计算所述生物样本被吸持时的吸持长度与期望吸持长度的误差；

第三计算模块，用于计算所述生物样本被吸持时的吸持速度与期望吸持速度的误差；

控制器设计模块，用于设计控制器；所述控制器的输入为所述生物样本被吸持时的吸持长度与期望吸持长度的误差以及所述生物样本被吸持时的吸持速度与期望吸持速度的误差，输出为所述注射器的活塞运动速度；

压强差获取模块，用于根据所述注射器的活塞运动速度获取所述吸持针内部与所述吸持针外部的压强差；

生物样本固定模块，用于根据所述吸持针内部与所述吸持针外部的压强差固定生物样本。

8.根据权利要求7所述的生物样本的固定系统，其特征在于，所述第一计算模块具体包括：

获取单元，用于获取生物样本被吸持时的历史图像；

模型训练单元，用于根据所述历史图像训练神经网络模型，得到吸持长度神经网络模型；所述吸持长度神经网络模型包括依次连接的卷积层、池化层、三层Inverted residuals结构、PSP模块、池化层、卷积层以及fire模块；所述Inverted residuals结构包括依次连接的卷积升维层、三层深度可分离卷积层以及卷积降维层；

计算单元，用于利用所述吸持长度神经网络模型计算生物样本被吸持时的吸持长度。