对象 - Automation Laboratory Language

范围

FSP 的对象维度说明某项技能能够识别或处理的实验器皿，以及调用该技能时器皿必须满足的状态。目录只收录具有明确器皿或样品盛放语义的对象。离心管、反应管、西林瓶、烧杯、坩埚、比色皿和多孔板均为容器；XRD 基底片、玻片、光刻片、玻碳片和质谱板等直接盛放或处理样品的平面器皿也登记为容器。

容器类型定义

{
  "object_type_id": "container.vial",
  "variant_id": "vial.flat_top.7_5mm",
  "name": "平口西林瓶",
  "properties": {
    "geometry": {
      "shape": "cylindrical",
      "height_mm": 75,
      "body_outer_diameter_mm": 22.4,
      "mouth_outer_diameter_mm": 19.6
    },
    "material": {
      "primary": "glass"
    },
    "capacity": {
      "nominal_volume_mL": null,
      "max_working_volume_mL": null
    },
    "closure": {
      "supported": true,
      "type": "flat_top_cap"
    }
  },
  "states": {
    "container_status": ["有盖", "无盖"],
    "sample_status": ["空", "液体", "固体", "固液混合物"]
  }
}

容器定义作为完整技能的 object 维度返回。多项技能可以使用相同容器类型，但每项技能仍须明确声明自身允许的容器变体和状态。该非规范性示例只填写已知的外形、尺寸和材质；未确认的容积保持 null。真实值必须由 FSP 设备或经确认的器皿资料提供，不能由转换程序补猜。

必需属性

字段	说明
`object_type_id`	稳定的对象类型标识；同一物理类别的变体共享该标识
`variant_id`	稳定的物理变体标识；尺寸、材质或口部结构不同则必须不同
`name`	面向人的名称
`properties.geometry`	形状、长宽高、厚度、内外径、口径、圆角和其他可测几何量
`properties.material`	主材质及必要时的复合材质说明
`properties.capacity`	标称容积和允许工作容积，单位为 `mL`
`properties.layout`	孔数、孔径等多孔容器的布局属性
`properties.closure`	是否支持盖体及盖体类型
`states`	设备可观察或修改的状态字段和允许值

圆形和圆柱形容器应当描述直径；非圆形容器使用适用的长度、宽度和高度。可盛装样品或试剂的容器应当声明 nominal_volume_mL；设备允许加注、抽取或处理的上限应当另行声明 max_working_volume_mL。不可得数值使用 null，并在 metadata.attribute_status 中标为 unmeasured 或 unknown，不得猜测。

容器类型目录

本目录是面向协议阅读者的通用器皿分类。设备实现只声明实际支持的类型与变体；同名器皿在尺寸、材质、口部、孔位或容积不同的情况下，必须以独立 variant_id 声明。 FSP 不硬编码多孔板的外形和孔位数值；设备必须在其类型定义中声明实际采用的孔位布局、外形尺寸和版本信息。

对象类别	容器名称	典型变体或物理记录要求
管类容器	离心管	15 mL 锥形、50 mL 锥形或圆柱变体；记录容积、高度、外径、材质和盖体
管类容器	反应管、耐压反应管、试管	记录容积、长度、直径、耐压或耐温限制和材质
管类容器	核磁管	记录长度、外径、壁厚、材质和是否带盖
瓶类容器	西林瓶、色谱瓶、样品瓶	平口、螺口、圆底等变体；记录瓶身/瓶口尺寸、容积、材质和封口类型
瓶类容器	试剂瓶、粉末瓶、耐热瓶、耐压瓶、浓缩瓶	记录容积、口径、瓶身尺寸、材质、密封和耐压/耐温限制
开口容器	烧杯	记录标称容积、口径、高度、材质和刻度精度（如适用）
多孔容器	24 孔板、96 孔板及其他微孔板	记录孔数、孔位布局、孔径、单孔工作容积、外形尺寸、底部类型和适用版本
高温或反应容器	坩埚、管式炉坩埚、高压釜	记录内外尺寸、容积（如适用）、材质、最高温度和压力限制
离心容器	液体料斗、固体离心料斗	记录入口、出口、容积或可容纳量、长宽高和适用物料形态
光学容器	比色皿	3 mL、5 mL 等变体；记录内腔尺寸、光程、容积和材质
平面容器	XRD 基底片、红外基底片、玻片、光刻片、玻碳片、质谱板	记录平面形状、长宽或直径、厚度、材质和样品放置区域

运行时状态

fsp/read 读取容器当前状态：

{
  "jsonrpc": "2.0",
  "id": "read-object-1",
  "method": "fsp/read",
  "params": {
    "device_id": "2002186824385539",
    "command_id": "read_container_state",
    "arguments": {
      "container_ids": [1, 2]
    }
  }
}

fsp/read 只是读取类请求入口；read_container_state 是设备完整技能定义中声明的具体读取技能。其参数和返回字段必须符合该技能的 control.input_schema 与 control.output_schema。

输出字段	类型	作用
`container_type`	`string`	表示本次返回的容器类型
`container_count`	`integer`	表示该类型容器总数
`container_ids[]`	`array[integer	string]`	表示本次返回的容器实例
`containers[]`	`array[object]`	保存每个容器的编号、容器状态、样品状态和体积
`revision`	`string`	用于后续状态改变请求的并发检查
`diagnostics[]`	`array[object]`	保存读取诊断

返回值沿用设备能力中声明的字段：

{
  "result_type": "complete",
  "value": {
    "container_type": "离心瓶",
    "container_count": 2,
    "container_ids": [1, 2],
    "containers": [
      {
        "container_id": 1,
        "container_status": "无盖",
        "sample_status": "液体",
        "sample_volume": 0.5
      },
      {
        "container_id": 2,
        "container_status": "无盖",
        "sample_status": "液体",
        "sample_volume": 0.5
      }
    ],
    "revision": "7"
  },
  "diagnostics": []
}

状态规则

设备只能返回完整技能定义中已经声明的状态字段；
状态读取必须包含观测时间或修订号；
操作产生的状态变化必须与技能控制维度声明的 effects 一致；
强制条件失败时不得提交预期新状态；
设备实际状态未知时必须明确返回诊断，不能假定操作成功。

研究对象与状态

研究对象（Research Object）是实验过程中被处理、观察或表征的科学对象。它将容器与样品状态、科学身份、证据和来源组合为一个可追溯上下文：

identity
sample
container
state
location
evidence
provenance
extensions

FSP 负责设备可见的容器和状态；方法层使用同一结构中的科学身份、证据和来源生成、验证与执行实验方法。

顶层结构

字段	类型	是否必需	说明
`identity`	`object`	是	研究对象稳定标识、类型和名称
`sample`	`object`	是	样品状态和可量化信息
`container`	`object`	是	当前容器及其静态、动态属性
`state`	`object`	是	当前修订号和设备可确认状态
`location`	`object` 或 `null`	是	当前所在设备或外部位置；未知时为 `null`
`evidence`	`array[object]`	是	支持当前状态的仿真、观测、测量或执行结果引用
`provenance`	`array[object]`	是	对象创建、状态提交和更正记录
`extensions`	`object`	是	命名空间隔离的扩展字段

完整结构示例

{
  "identity": {
    "object_id": "sample-1",
    "object_type": "experimental_sample",
    "name": "试剂A样品"
  },
  "sample": {
    "sample_status": "液体",
    "sample_volume": 0.5,
    "volume_unit": "mL",
    "source_bottle_ids": [1]
  },
  "container": {
    "container_id": 1,
    "container_type": "离心瓶",
    "container_status": "无盖",
    "shape": null,
    "diameter_mm": null,
    "height_mm": null,
    "material": null
  },
  "state": {
    "revision": "8",
    "observed_at": "2026-09-01T12:00:12Z"
  },
  "location": {
    "device_id": "2002186824385539"
  },
  "evidence": [
    {
      "evidence_type": "execution_result",
      "result_ref": "exec-a01-001/step-2",
      "created_at": "2026-09-01T12:00:12Z"
    }
  ],
  "provenance": [
    {
      "change_type": "state_commit",
      "operation_ref": "add_liquid_with_material",
      "created_at": "2026-09-01T12:00:12Z",
      "committed_by": "ALL 执行服务"
    }
  ],
  "extensions": {}
}

该示例表示：研究对象当前位于指定设备的 1 号离心瓶内；加液结果把样品状态更新为液体并提交修订号 8；证据和来源分别记录结果位置与状态提交原因。未知的容器静态属性保持 null。

分区字段

分区	必需内容
`identity`	`object_id`、对象类型和面向人的名称
`sample`	样品状态、体积、单位和来源容器列表
`container`	容器实例、类型、状态、形状、尺寸和材质
`state`	`revision`、设备返回的当前状态字段和观测时间
`location`	当前设备标识；没有可信位置时使用 `null`
`evidence[]`	证据类型、结果引用和产生时间；不能嵌入访问凭据
`provenance[]`	变更类型、相关操作或方法引用、时间和提交主体
`extensions`	以实现者控制的命名空间组织，不能覆盖标准字段

未知事实必须使用 null 或空数组，不能用推测值填充。

状态交换字段

设备能力、研究对象和方法之间通过以下公共字段传递状态：

container_type
container_count
container_ids
container_status
sample_status
sample_volume
source_bottle_ids

方法生成和验证必须沿用这些字段，不替换成没有实现依据的新标识体系。

初始状态与变化

开盖能力的初始状态示例：

container_type: 离心瓶
container_count: 2
container_ids: [1, 2]
container_status: 有盖
sample_status: 空

开盖：container_status 有盖 → 无盖
加液：container_status 无盖 → 无盖；sample_status 空 → 液体
关盖：container_status 无盖 → 有盖；sample_status 液体 → 液体

方法状态上下文

方法生成器获得的上下文至少包含科学目标、研究对象身份、容器类型和编号、当前容器与样品状态、已有样品体积、可用设备能力、强制约束以及已有证据和来源。

状态提交

只有操作完成并满足完成条件后才能提交新状态；
仿真失败、版本不兼容或强制约束失败时不提交状态；
设备结果未知时重新读取状态，不假定成功；
每次状态提交都应当关联产生它的操作、参数和证据。

协议基础

FSP 函数状态协议

设备

设备能力

实验方法

保障与符合性

对象

范围

容器类型定义

必需属性

容器类型目录

运行时状态

状态规则

研究对象与状态

顶层结构

完整结构示例

分区字段

状态交换字段

初始状态与变化

方法状态上下文

状态提交

​范围

​容器类型定义

​必需属性

​容器类型目录

​运行时状态

​状态规则

​研究对象与状态

​顶层结构

​完整结构示例

​分区字段

​状态交换字段

​初始状态与变化

​方法状态上下文

​状态提交

范围

容器类型定义

必需属性

容器类型目录

运行时状态

状态规则

研究对象与状态

顶层结构

完整结构示例

分区字段

状态交换字段

初始状态与变化

方法状态上下文

状态提交