具体实施方式

下面结合附图对本发明进一步详述。

如图1所示，一种培养基智能分装系统，包括料液单元1、泵站2、控制系统3、可移动分装头4和发酵设备单元5，所述料液单元1连接泵站2，泵站2连接可移动分装头4，所述控制系统3连接有可移动机械臂6，所述可移动分装头4安装在可移动机械臂6上；所述控制系统3连接并控制泵站2和发酵设备单元5。

本发明中，所述料液单元1为培养基的供给站，设置有多个料液瓶101，各种料液可以预先配置好高浓度的母液并预填充到相应的料液瓶101中；所述控制系统3为培养基智能分装系统的中枢大脑，可以设计调配发出相应的工作指令；所述泵站2为料液输送的动力装置，可以依据控制系统3发出的相应指令精准的将料液瓶101中的料液输送出来；所述可移动分装头4为辅助工具，装载在控制系统3上的可移动机械臂6上，能精准的移位到各发酵罐502顶端，与发酵罐502进行对接，将泵站2输送过来的料液输送到指定的发酵罐502中；所述发酵设备单元5为料液的承载装置，发酵设备单元5承载着从料液单元1输送过来的培养基。

如图2、图3及图6所示，所述料液单元1包括多种规格的料液瓶101、料液瓶102和料液瓶103和微量的注射器105。多种规格的料液瓶用来承载不同容量的料液母液；其中包含大容量的料液瓶104用来承载大体积的组分，满足超纯水等大体积组分的添加，超纯水可以为每一台发酵罐最终定容使用；微量的注射器105用来承载微量组分，满足微量组分的精准添加。

如图2、图3所示，所述控制系统3包括控制机箱301和人机界面302；所述控制机箱301内部设置有控制系统硬件控制机构303，控制系统硬件控制机构303连接可移动机械臂6；所述控制机箱301侧面上设置有用于放置蠕动泵凹槽304，可以安装多种不同规格的蠕动泵，形成泵站2；所述控制机箱301顶部设置有料液瓶凹槽305和人机界面302，人机界面302用于进行系统控制逻辑的编辑设置，用于呈现罐体识别及引导系统，界面中不同指示灯的状态呈现发酵罐罐体5021的当前特征。本实施例中所述人机界面302上可以进行相应的配液逻辑设计，设计方案如下：

a.操作人员根据实际需要配置浓度合适的母液，并将母液浓度，目标浓度，反应体积，输入系统，由控制系统计算得出每个母液所需体积及超纯水体积；

b.控制系统根据系统内每个泵的最低泵出体积，既误差允许范围内泵的最低转速与最低可靠运行时间之乘积，与每个母液所需体积进行比较，得出最优分配方案。

c.以表1为4个培养基组分分配至四个蠕动泵的示例：

从示例可见，泵1为大流量泵，主要用来添加大体积的超纯水来使用，组分2、组分3、组分4如果使用泵2则无法保证配液精度，而组分1如果使用泵3或泵4，则消耗时间太长。组分4可以使用微量注射器泵。因此，只有图中一种可行的方案。

d.如果泵的配置无法满足配液需要，则系统提示用户更换更细的软管。用户将每个泵的软管型号输入系统后，系统重新进行上述计算、分配。对于微量组分，系统计算出体积后，会提示用户使用微量注射器泵或使用移液枪手动添加。

所述控制机箱301中部设有机械臂平移槽口306，所述可移动机械臂6穿过该机械臂平移槽口306与控制系统硬件控制机构303连接，可移动机械臂6在指定的空间范围内按照人机界面302发出的指令进行横向或纵向移动，精准地对位各发酵罐502顶端；所述可移动机械臂6可以设置成多个，至少为一个。

如图5所示，本实施例中所述的人机界面302可以呈现罐体识别及引导系统：

界面指示灯闪烁NT：表示罐体扫描、识别完成，待放入；

界面指示灯常亮NO：表示已经放入罐体；

界面指示灯长灭NC：表示尚未放入罐体。

如图3所示，所述泵站2由多种不同精度规格的蠕动泵组成，用于控制不同体积的营养液的添加精度；所述泵站2包括大流量蠕动泵201（限制最低泵出体积为50ml）、小流量蠕动泵202(限制最低泵出体积为2-10ml)和微量注射器泵203(限制最低泵出体积为0.1ml)。具体地，本发明实施例中的泵站的最低泵出体积除了受泵头的限制还受到过程使用的料液软管粗细的限制。料液软管可以根据实际的需求进行更换以改变每个泵头的最低泵出体积限制。其中，大流量蠕动泵201主要分配给配方中需求量很大的组分使用，由于培养基定容用的超纯水体积需求最大，所以大流量的蠕动泵主要分配给超纯水使用；微量注射器泵203主要是用来添加微量组分使用，由于小流量的蠕动泵无法满足其精度，所以启用了微量注射器泵；小流量蠕动泵202也可以设计为几个不同精度梯度范围，以更好的满足培养基的配液需求。

如图3所示，所述可移动分装头4大小同发酵罐502罐顶封头，可移动分装头4上设置有多个填充插针，填充插针的孔径可以设置成不同规格的，以便可以满足不同体积流量的营养液的输送。

如图4所示，所述发酵设备单元5包括智能称重底座501和发酵罐502，所述智能称重底座501设置有多个用于容纳发酵罐502的发酵罐凹槽503，所述发酵罐凹槽503呈行列式分布，并规定了相应的行号标识504和列号标识505，以便帮助快速识别发酵罐502所处的位置；所述智能称重底座501的发酵罐凹槽503中设置有称重模块，用于对发酵罐502的装液量进行称重控制；所述智能称重底座501上端面板上设置有扫描仪，用于扫描发酵罐502底部的识别码5022，提取发酵罐502信息；所述智能称重底座501每一个凹槽边上都设有状态指示灯506，用于识别相应凹槽中发酵罐502的状态，指示灯不同状态引导用户进行不同操作。

本实例中所述的底座机箱上的指示灯分为四种状态：

状态指示灯长灭：代表没有放入发酵罐；

状态指示灯慢闪烁：代表发酵罐已经扫码待放入指定的底座机箱凹槽中；

状态指示灯常亮：代表已经放入经过扫码识别的发酵罐；

状态指示灯快闪烁：代表发酵罐未经扫码识别直接放入到了底座机箱凹槽中。

进一步地，所述发酵罐502包括发酵罐罐体5021；所述发酵罐罐体5021底部设置有识别码5022，该识别码5022可为二维码或者条形码，该识别码5022是发酵罐502身份的象征；所述发酵罐罐体5021可为硅硼酸材质，也可以为一次性使用的有机塑料材质。

如图6所示，本发明的一种培养基智能分装系统的应用方法，包括以下步骤：

a.培养基中各组分母液的配置：根据实验配方，将配方中的各组分配置成高浓度的母液并填充到相应的料液瓶101中，为了减少料液瓶101的使用，相互之间不发生反应的组分可以配制到同一个料液瓶101中，微量组分可以装载到微量注射器泵203中；

b.超纯水的准备：准备好超纯水装载到超纯水料液瓶101中，超纯水料液瓶前端设置有阀7，过程做定容培养基体积使用；

c.微量组分的准备：微量组分可以配制好填充在微量注射器105中；

d.发酵罐502的安装：发酵罐502去除罐盖，通过智能称重底座501上的扫描仪扫码每一台发酵罐502底部的识别码5022，根据智能称重底座501上指示灯的指示，并将其安装在智能称重底座501中指定的发酵罐凹槽中；

e.配方的设置：在人机界面302中，并将相关信息输入系统，由控制系统3计算得出每个母液所需体积及超纯水体积；

f.泵头的分配：控制系统3根据系统内每个泵的最低泵出体积，既误差允许范围内泵的最低转速与最低可靠运行时间之乘积，与每个母液所需体积进行比较，得出最优分配方案；

g.管线的连接：用软管将各料液瓶101与系统分配方案中对应精度的蠕动泵及控制系统3的可移动分装头4连接好；

h.培养基的填充：在人机界面302中选择需要填充培养基的反应器，系统既开始工作将各组分料液按照配方设置的体积量依次添加到指定的反应器中。

以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。