priborИзвестия высших учебных заведений. ПриборостроениеJournal of Instrument Engineering0021-34542500-0381Национальный исследовательский университет ИТМО10.17586/0021-3454-2026-69-7-616-623pribor-567Research ArticleРОБОТЫ, МЕХАТРОНИКА И РОБОТОТЕХНИЧЕСКИЕ СИСТЕМЫROBOTS, MECHATRONICS AND ROBOTIC SYSTEMSРазработка роботизированного модуля декаппингаDesign of a robotic decapping moduleКюркчуИ. А.KyurkchuI. A.

Игорь Андреевич Кюркчу      — Московский научно-практический центр лабораторных исследований ДЗМ, отдел информатизации и программного обеспечения; инженер-программист.

Москва

Igor A. Kyurkсhu  —      Moscow Scientific and Practical Center for Laboratory Research of the Moscow City Department of Health, Department of Information Technology and Software; Engineer-Programmer.

Moscow

KruckuIA@dcli.ruКешишянА. А.KeshishyanA. A.

Анна Арутюновна Кешишян  — Московский научно-практический центр лабораторных исследований ДЗМ, отдел автоматизированных систем управления; инженер.

Москва

Anna A. Keshishian        —      Moscow Scientific and Practical Center for Laboratory Research of the Moscow City Department of Health, Department of Automated Control Systems; Engineer.

Moscow

KeshishyanAA@dcli.ruНуждинА. А.NuzhdinA. A.

Александр Андреевич Нуждин        — Московский научно-практический центр лабораторных исследований ДЗМ, отдел автоматизированных систем управления; инженер.

Москва

Alexander A Nuzhdin     —      Moscow Scientific and Practical Center for Laboratory Research of the Moscow City Department of Health, Department of Automated Control Systems; Engineer.

Moscow

NujdinAA@dcli.ruЗасоринЕ. М.ZasorinE. M.

Евгений Михайлович Засорин         — Московский научно-практический центр лабораторных исследований ДЗМ, отдел автоматизированных систем управления; администратор.

Москва

Evgeny M. Zasorin         —      Moscow Scientific and Practical Center for Laboratory Research of the Moscow City Department of Health, Department of Automated Control Systems; Administrator.

Moscow

ZasorinEM@dcli.ruПовадырьВ. Д.PovadyrV. D.

Владимир Дмитриевич Повадырь   — Московский научно-практический центр лабораторных исследований ДЗМ, отдел автоматизированных систем управления; инженер-программист.

Москва

Vladimir D. Povadyr      —      Moscow Scientific and Practical Center for Laboratory Research of the Moscow.City Department of Health, Department of Automated Control Systems; EngineerProgrammer

Moscow

PovadurVD@dcli.ruКоломиецЕ. В.KolomietsE. V.

Евгений Владимирович Коломиец   — Московский научно-практический центр лабораторных исследований ДЗМ, отдел автоматизированных систем управления; начальник отдела.

Москва

Evgeny V. Kolomiets      —      Moscow Scientific and Practical Center for Laboratory Research of the Moscow City Department of Health, Department of Automated Control Systems; Head of the Department.

Moscow

KolomnecEV@dcli.ruКомаровА. Г.KomarovA. G.

Андрей Григорьевич Комаров          — Московский научно-практический центр лабораторных исследований ДЗМ; директор.

Москва

Andrey G. Komarov       —      Moscow Scientific and Practical Center for Laboratory Research of the Moscow City Department of Health; Director.

Moscow

KomarovAG@dcli.ruМосковский научно-практический центр лабораторных исследований Департамента здравоохранения города МосквыРоссияMoscow Scientific and Practical Center for Laboratory Research of the Moscow City Department of HealthRussian Federation202609082026697616623Copyright © Национальный исследовательский университет ИТМО, 20262026Национальный исследовательский университет ИТМОНациональный исследовательский университет ИТМОhttps://pribor.ifmo.ru/jour/about/submissions#copyrightNoticehttps://pribor.ifmo.ru/jour/article/view/567

Обсуждается потребность в новых технических решениях по автоматизации преаналитического этапа в клинических лабораториях, в частности, одной из наиболее трудозатратных и потенциально опасных регулярно выполняемых операций — декаппинга (открывания) пробирок. Цель статьи — разработка компактной роботизированной системы декаппинга, обеспечивающей гибкую интеграцию в существующие лабораторные центры и высвобождение персонала от выполнения данной рутинной операции. Разработанный на базе коллаборативного робота модуль продемонстрировал высокую эффективность: среднее время открывания 200 пробирок составило 26,5 мин. Преимущества модуля раскрываются при оценке долговременного эффекта, а также при установке нескольких систем в одной лаборатории. Конструкция модуля устойчива к дезинфицирующей обработке и удобна для сервисной подналадки.

The need for new technical solutions for automating the preanalytical stage in clinical laboratories is discussed, in particular, one of the most labor-intensive and potentially dangerous regularly performed operations - decapping (opening) test tubes. The aim of this work is the development of a compact robotic decapping system that provides flexible integration into existing laboratory centers and frees personnel from performing this routine operation. The module developed on the basis of a collaborative robot demonstrates high efficiency: the average time for decapping 200 tubes is 26.5 minutes. The advantages of the module are revealed when assessing the long-term effect, as well as when installing several systems in one laboratory. The module design is resistant to disinfection treatment and is convenient for service adjustment.

коллаборативный роботдекапперавтоматизациярутинные процессыздравоохранениеклиническая лабораторияcollaborative robotdecapperautomationroutine processeshealthcareclinical laboratoryстатья подготовлена в рамках научно-исследовательской работы (№ ЕГИСУ: 125090310052-0) в соответствии с программой „Научное обеспечение столичного здравоохранения“ на 2023–2025 гг.the article was prepared as part of a research project (EGISU No.: 125090310052-0) in accordance with the program "Scientific support of metropolitan healthcare" for 2023-2025ReferencesОсновные показатели работы ДЦЛИ [Электронный ресурс]: https://dcli.ru/about/factors, 22.08.2025.https://dcli.ru/about/factors/.Facsc R. E. R. et al. Workforce in the Shadow of Healthcare-An Update on the Survival Status of Laboratory Medicine and Public Health // Biomedical Journal of Scientific & Technical Research. 2024. Vol. 54, N 5. P. 46311–46317.Facsc R.E.R. et al. Biomedical Journal of Scientific & Technical Research, 2024, no. 5(54), pp. 46311–46317.El-Helaly M., Balkhy H. H., Vallenius L. Carpal tunnel syndrome among laboratory technicians in relation to personal and ergonomic factors at work //Journal of Occupational Health. 2017. Vol. 59, N 6. P. 513–520.El-Helaly M., Balkhy H.H., Vallenius L. Journal of occupational health, 2017, no. 6(59), pp. 513–520.Kim J. I. et al. Report on the improvement of the in vitro and specimen reception environment system //The Korean Journal of Nuclear Medicine Technology. 2021. Vol. 25, N 2. С. 29–34.Kim J.I. et al. The Korean Journal of Nuclear Medicine Technology, 2021, no. 2(25), pp. 29–34.Dale A. M. et al. Self-reported physical work exposures and incident carpal tunnel syndrome // American Journal of Industrial Medicine. 2014. Vol. 57, N 11. С. 1246–1254.Dale A.M. et al. American journal of industrial medicine, 2014, no. 11(57), pp. 1246–1254.Jaeger J. W. et al. Automated device for uncapping multiple-size bioanalytical sample tubes designed to reduce technician strain and increase productivity // SLAS TECHNOLOGY: Translating Life Sciences Innovation. 2021. Vol. 26, N 3. С. 320–326.Jaeger J.W. et al. SLAS TECHNOLOGY: Translating Life Sciences Innovation, 2021, no. 3(26), pp. 320–326.Jinno M., Nonoyama R. Automatic microtube capper/decapper system for clinical examinations and biological experiments // ROBOMECH Journal. 2025. Vol. 12, N 1. P. 14.Jinno M., Nonoyama R. ROBOMECH Journal, 2025, no. 1(12), pp. 14.Cooper A. I. An Open-Source Capping Machine Suitable for Confined Spaces // Towards Autonomous Robotic Systems: Proc. of the 26th Annual Conf., TAROS 2025, York, UK, Aug. 20–22, 2025. Springer Nature, 2025. P. 461.Cooper A.I. Towards Autonomous Robotic Systems: 26th Annual Conf., TAROS 2025, York, UK, August 20–22, 2025, Springer Nature, 2025, рр. 461.Pat. 111732046 China, IPK B67B7/00. Automatic cap opener for medical blood collection tube / Yang Hong. Appl. 24.07.2020. Publ. 02.10.2020.Patent CN111732046, B67B7/00 (2006.01), Automatic cap opener for medical blood collection tube, Yang Hong, Patent application no. 202010720258.4, Priority 24.07.2020, Published 02.10.2020.Pat. 219906949 China, IPK B67B7/18. Automatic cover opener for test tube with cover / Liao Fangbo, Dou Huidong, Kong Wen. Appl. 17.02.2023. Publ. 27.10.2023.Patent CN219906949, B67B7/18 (2006.01), Automatic cover opener for test tube with cover, Liao Fangbo, Dou Huidong, Kong Wen, Patent application no. 202320250908.2, Priority 17.02.2023, Published 27.10.2023.Pat. 217126883 China, IPK B67B7/18. Multi-channel cap opener / Zhang Yang, Han Ailing. Appl. 07.04.2022. Publ. 05.08.2022.Patent CN217126883, B67B7/18 (2006.01), Multi-channel cap opener, Zhang Yang, Han Ailing, Patent application no. 202220794238.6, Priority 07.04.2022, Published 05.08.2022.Pat. 16286118 USA, IPK B67B3/20. Test tube capping and de-capping apparatus / S. Christensen, L. Hovendahl, M. G. K. Nielse. Appl. 26.02.2019. Publ 28.11.2019.Patent US16286118, B67B3/20 (2006.01), B67B3/26 (2006.01), Test tube capping and de-capping apparatus, S. Christensen, L. Hovendahl, M. Gabs, K. Nielse, Patent application no. 20190359463, Priority 26.02.2019, Published 28.11.2019.Pat. 2022243571 B67B 7/18. Test tube capper-decapper for standard test tube racks with a displaceable cap gripper / S. Christensen, L. Hovendahl. Appl. 23.05.2022. Publ. 24.11.2022.Patent WO2022243571, B67B 7/18 (2006.01), G01N35/00 (2006.01), G01N35/04 (2006.01), Test tube capper-decapper for standard test tube racks with a displaceable cap gripper, S. Christensen, L. Hovendahl, Patent application no. 2022063926, Priority 23.05.2022, Published 24.11.2022.Pat. 1181253623 China, IPK B67B7/14. Medical test tube cover pulling device / Zhou Shufang, Yang Zhifang, Zhao Dehua, Zeng Fei. Appl. 12.04.2024. Publ. 04.06.2024.Patent CN118125362, B67B7/14 (2006.01), Medical test tube cover pulling device, Zhou Shufang, Yang Zhifang, Zhao Dehua, Zeng Fei, Patent application no. 202410440520.8, Priority 12.04.2024, Published 04.06.2024.JAKA. JAKA Zu 5 [Электронный ресурс]: https://www.jaka.com/en/productDetails/JAKA_Zu_5, 19.11.2025.JAKA. JAKA Zu 5, https://www.jaka.com/en/productDetails/JAKA_Zu_5.Agilebot. GBT-C5A [Электронный ресурс]: https://www.sh-agilebot.com/92/47/?type=0, 29.11.2025.Agilebot. GBT-C5A, https://www.sh-agilebot.com/92/47/?type=0.Universal Robots. UR5e [Электронный ресурс]: https://www.universal-robots.com/products/ur5e/, 29.11.2025.Universal Robots. UR5e, https://www.universal-robots.com/products/ur5e/.OMRON. TM Series [Электронный ресурс]: https://www.omron-ap.com/products/family/3739/, 29.11.2025.OMRON. TM Series, https://www.omron-ap.com/products/family/3739/.Rozum Robotics. Роботизированная рука [Электронный ресурс]: https://rozum.com/ru/robotizirovannaya-ruka/, 29.11.2025.https://rozum.com/ru/robotizirovannaya-ruka/. (in Russ.)РобоПро. Роботизированная рука [Электронный ресурс]: https://robopro.pro/, 29.11.2025.https://robopro.pro/. (in Russ.)DH-ROBOTICS. RGI Series Electric Rotary Gripper. User manual. 06/20/2024.DH-ROBOTICS. RGI Series Electric Rotary Gripper. user manual, 06/20/2024, 7 p.DH-ROBOTICS. PGI Series Electric Parallel Gripper. User manual. 06/20/2024.DH-ROBOTICS. PGI Series Electric Parallel Gripper. user manual, 06/20/2024, 14 p.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.