3d sim (#97)

* 修改lh的json启动

* 修改lh的json启动

* 修改backend，做成sim的通用backend

* 修改yaml的地址，3D模型适配网页生产环境

* 添加laiyu硬件连接

* 修改移液枪的状态判断方法，

修改移液枪的状态判断方法，
添加三轴的表定点与零点之间的转换
添加三轴真实移动的backend

* 修改laiyu移液站

简化移动方法，
取消软件限制位置，
修改当值使用Z轴时也需要重新复位Z轴的问题

* 更新lh以及laiyu workshop

1,现在可以直接通过修改backend，适配其他的移液站，主类依旧使用LiquidHandler，不用重新编写

2,修改枪头判断标准，使用枪头自身判断而不是类的判断，

3,将归零参数用毫米计算，方便手动调整，

4,修改归零方式，上电使用机械归零，确定机械零点，手动归零设置工作区域零点方便计算，二者互不干涉

* 修改枪头动作

* 修改虚拟仿真方法

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Co-authored-by: zhangshixiang <@zhangshixiang>
Co-authored-by: Junhan Chang <changjh@dp.tech>

unilabos/devices/liquid_handling/laiyu/backend/laiyu_backend.py

@@ -0,0 +1,334 @@
+"""
+LaiYu液体处理设备后端实现
+
+提供设备的后端接口和控制逻辑
+"""
+
+import logging
+from typing import Dict, Any, Optional, List
+from abc import ABC, abstractmethod
+
+# 尝试导入PyLabRobot后端
+try:
+    from pylabrobot.liquid_handling.backends import LiquidHandlerBackend
+    PYLABROBOT_AVAILABLE = True
+except ImportError:
+    PYLABROBOT_AVAILABLE = False
+    # 创建模拟后端基类
+    class LiquidHandlerBackend:
+        def __init__(self, name: str):
+            self.name = name
+            self.is_connected = False
+        
+        def connect(self):
+            """连接设备"""
+            pass
+        
+        def disconnect(self):
+            """断开连接"""
+            pass
+
+
+class LaiYuLiquidBackend(LiquidHandlerBackend):
+    """LaiYu液体处理设备后端"""
+    
+    def __init__(self, name: str = "LaiYu_Liquid_Backend"):
+        """
+        初始化LaiYu液体处理设备后端
+        
+        Args:
+            name: 后端名称
+        """
+        if PYLABROBOT_AVAILABLE:
+            # PyLabRobot 的 LiquidHandlerBackend 不接受参数
+            super().__init__()
+        else:
+            # 模拟版本接受 name 参数
+            super().__init__(name)
+        
+        self.name = name
+        self.logger = logging.getLogger(__name__)
+        self.is_connected = False
+        self.device_info = {
+            "name": "LaiYu液体处理设备",
+            "version": "1.0.0",
+            "manufacturer": "LaiYu",
+            "model": "LaiYu_Liquid_Handler"
+        }
+    
+    def connect(self) -> bool:
+        """
+        连接到LaiYu液体处理设备
+        
+        Returns:
+            bool: 连接是否成功
+        """
+        try:
+            self.logger.info("正在连接到LaiYu液体处理设备...")
+            # 这里应该实现实际的设备连接逻辑
+            # 目前返回模拟连接成功
+            self.is_connected = True
+            self.logger.info("成功连接到LaiYu液体处理设备")
+            return True
+        except Exception as e:
+            self.logger.error(f"连接LaiYu液体处理设备失败: {e}")
+            self.is_connected = False
+            return False
+    
+    def disconnect(self) -> bool:
+        """
+        断开与LaiYu液体处理设备的连接
+        
+        Returns:
+            bool: 断开连接是否成功
+        """
+        try:
+            self.logger.info("正在断开与LaiYu液体处理设备的连接...")
+            # 这里应该实现实际的设备断开连接逻辑
+            self.is_connected = False
+            self.logger.info("成功断开与LaiYu液体处理设备的连接")
+            return True
+        except Exception as e:
+            self.logger.error(f"断开LaiYu液体处理设备连接失败: {e}")
+            return False
+    
+    def is_device_connected(self) -> bool:
+        """
+        检查设备是否已连接
+        
+        Returns:
+            bool: 设备是否已连接
+        """
+        return self.is_connected
+    
+    def get_device_info(self) -> Dict[str, Any]:
+        """
+        获取设备信息
+        
+        Returns:
+            Dict[str, Any]: 设备信息字典
+        """
+        return self.device_info.copy()
+    
+    def home_device(self) -> bool:
+        """
+        设备归零操作
+        
+        Returns:
+            bool: 归零是否成功
+        """
+        if not self.is_connected:
+            self.logger.error("设备未连接，无法执行归零操作")
+            return False
+        
+        try:
+            self.logger.info("正在执行设备归零操作...")
+            # 这里应该实现实际的设备归零逻辑
+            self.logger.info("设备归零操作完成")
+            return True
+        except Exception as e:
+            self.logger.error(f"设备归零操作失败: {e}")
+            return False
+    
+    def aspirate(self, volume: float, location: Dict[str, Any]) -> bool:
+        """
+        吸液操作
+        
+        Args:
+            volume: 吸液体积 (微升)
+            location: 吸液位置信息
+            
+        Returns:
+            bool: 吸液是否成功
+        """
+        if not self.is_connected:
+            self.logger.error("设备未连接，无法执行吸液操作")
+            return False
+        
+        try:
+            self.logger.info(f"正在执行吸液操作: 体积={volume}μL, 位置={location}")
+            # 这里应该实现实际的吸液逻辑
+            self.logger.info("吸液操作完成")
+            return True
+        except Exception as e:
+            self.logger.error(f"吸液操作失败: {e}")
+            return False
+    
+    def dispense(self, volume: float, location: Dict[str, Any]) -> bool:
+        """
+        排液操作
+        
+        Args:
+            volume: 排液体积 (微升)
+            location: 排液位置信息
+            
+        Returns:
+            bool: 排液是否成功
+        """
+        if not self.is_connected:
+            self.logger.error("设备未连接，无法执行排液操作")
+            return False
+        
+        try:
+            self.logger.info(f"正在执行排液操作: 体积={volume}μL, 位置={location}")
+            # 这里应该实现实际的排液逻辑
+            self.logger.info("排液操作完成")
+            return True
+        except Exception as e:
+            self.logger.error(f"排液操作失败: {e}")
+            return False
+    
+    def pick_up_tip(self, location: Dict[str, Any]) -> bool:
+        """
+        取枪头操作
+        
+        Args:
+            location: 枪头位置信息
+            
+        Returns:
+            bool: 取枪头是否成功
+        """
+        if not self.is_connected:
+            self.logger.error("设备未连接，无法执行取枪头操作")
+            return False
+        
+        try:
+            self.logger.info(f"正在执行取枪头操作: 位置={location}")
+            # 这里应该实现实际的取枪头逻辑
+            self.logger.info("取枪头操作完成")
+            return True
+        except Exception as e:
+            self.logger.error(f"取枪头操作失败: {e}")
+            return False
+    
+    def drop_tip(self, location: Dict[str, Any]) -> bool:
+        """
+        丢弃枪头操作
+        
+        Args:
+            location: 丢弃位置信息
+            
+        Returns:
+            bool: 丢弃枪头是否成功
+        """
+        if not self.is_connected:
+            self.logger.error("设备未连接，无法执行丢弃枪头操作")
+            return False
+        
+        try:
+            self.logger.info(f"正在执行丢弃枪头操作: 位置={location}")
+            # 这里应该实现实际的丢弃枪头逻辑
+            self.logger.info("丢弃枪头操作完成")
+            return True
+        except Exception as e:
+            self.logger.error(f"丢弃枪头操作失败: {e}")
+            return False
+    
+    def move_to(self, location: Dict[str, Any]) -> bool:
+        """
+        移动到指定位置
+        
+        Args:
+            location: 目标位置信息
+            
+        Returns:
+            bool: 移动是否成功
+        """
+        if not self.is_connected:
+            self.logger.error("设备未连接，无法执行移动操作")
+            return False
+        
+        try:
+            self.logger.info(f"正在移动到位置: {location}")
+            # 这里应该实现实际的移动逻辑
+            self.logger.info("移动操作完成")
+            return True
+        except Exception as e:
+            self.logger.error(f"移动操作失败: {e}")
+            return False
+    
+    def get_status(self) -> Dict[str, Any]:
+        """
+        获取设备状态
+        
+        Returns:
+            Dict[str, Any]: 设备状态信息
+        """
+        return {
+            "connected": self.is_connected,
+            "device_info": self.device_info,
+            "status": "ready" if self.is_connected else "disconnected"
+        }
+    
+    # PyLabRobot 抽象方法实现
+    def stop(self):
+        """停止所有操作"""
+        self.logger.info("停止所有操作")
+        pass
+    
+    @property
+    def num_channels(self) -> int:
+        """返回通道数量"""
+        return 1  # 单通道移液器
+    
+    def can_pick_up_tip(self, tip_rack, tip_position) -> bool:
+        """检查是否可以拾取吸头"""
+        return True  # 简化实现，总是返回True
+    
+    def pick_up_tips(self, tip_rack, tip_positions):
+        """拾取多个吸头"""
+        self.logger.info(f"拾取吸头: {tip_positions}")
+        pass
+    
+    def drop_tips(self, tip_rack, tip_positions):
+        """丢弃多个吸头"""
+        self.logger.info(f"丢弃吸头: {tip_positions}")
+        pass
+    
+    def pick_up_tips96(self, tip_rack):
+        """拾取96个吸头"""
+        self.logger.info("拾取96个吸头")
+        pass
+    
+    def drop_tips96(self, tip_rack):
+        """丢弃96个吸头"""
+        self.logger.info("丢弃96个吸头")
+        pass
+    
+    def aspirate96(self, volume, plate, well_positions):
+        """96通道吸液"""
+        self.logger.info(f"96通道吸液: 体积={volume}")
+        pass
+    
+    def dispense96(self, volume, plate, well_positions):
+        """96通道排液"""
+        self.logger.info(f"96通道排液: 体积={volume}")
+        pass
+    
+    def pick_up_resource(self, resource, location):
+        """拾取资源"""
+        self.logger.info(f"拾取资源: {resource}")
+        pass
+    
+    def drop_resource(self, resource, location):
+        """放置资源"""
+        self.logger.info(f"放置资源: {resource}")
+        pass
+    
+    def move_picked_up_resource(self, resource, location):
+        """移动已拾取的资源"""
+        self.logger.info(f"移动资源: {resource} 到 {location}")
+        pass
+
+
+def create_laiyu_backend(name: str = "LaiYu_Liquid_Backend") -> LaiYuLiquidBackend:
+    """
+    创建LaiYu液体处理设备后端实例
+    
+    Args:
+        name: 后端名称
+        
+    Returns:
+        LaiYuLiquidBackend: 后端实例
+    """
+    return LaiYuLiquidBackend(name)