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机器人实验室助理进行研究的速度提高了1000倍

2020-09-06 15:29:00

研究人员开发出了他们所说的突破性机器人实验室助手,能够像在人类周围一样在实验室中移动并进行科学实验。

这台机器是由英国利物浦大学的科学家设计的,它并不是完全自动化的:它需要根据实验室设备的位置进行编程,并且不能设计自己的实验。但是,通过每周工作7天,每天22小时(每晚需要充电2个小时),科学家可以自动化耗时而乏味的研究,而这些研究本来是无法解决的。

在一项试验中,由博士生本杰明·伯格(Benjamin Burger)领导的机器人创造者说,它能够执行的实验速度比人类实验室助手快1000倍,而该速度的提高主要归功于该机器人在周围环境中工作的能力。时钟不间断。

但是他的实验室开发了机器人的安迪·库珀教授告诉《The Verge》,速度不一定是重点。他说,这种工具的主要好处是,它使科学家能够探索他们不会浪费人类时间的研究途径。

库珀说:“我们的想法不是做我们会做得更快的事情,而是做更大,更雄心勃勃的事情,否则我们不会尝试解决。”

在其展示研究中,该机器人的任务是寻找能够加速化学反应的物质,这些化学反应由光和水产生氢,这是许多行业有用的研究领域,包括绿色能源的生产。该机器人使用实验的基本参数编程,但是使用算法来决定如何更改10种不同的变量,例如化学试剂的浓度和比例。

在八天的时间内,该机器进行了688次实验,以查找如何产生更有效的反应。它将样品混合在玻璃小瓶中,使其暴露在光线下,然后使用气相色谱分析结果。

测试的结果令人鼓舞,但Cooper指出,考虑到要花多少时间以及如何分散他们的注意力,他甚至不会要求人类进行这项研究。他说:“如果您要求一个人这样做,他们可能会失去全部博士学位。”但是对于一台机器而言,潜在的好处超过了任何时间的损失。

当然,机器人本身并非没有花费。库珀说,基本的硬件成本在125,000美元到150,000美元之间,开发控制软件花了三年时间。该机器使用LIDAR(与自动驾驶汽车中相同的基于激光的技术)在实验室中导航。这意味着它可以在黑暗中工作,并且不会因改变照明条件而感到困惑。它可以使用德国机器人公司Kuka制造的工业臂来操纵实验室设备,尽管某些机器必须适应其使用。

格拉斯哥大学化学教授李·克罗宁(Lee Cronin)也在工作中使用了自动化设备。他说,这项研究的主要进展是机器人的移动性及其使用人工设备的能力。但是他警告说,这类机器将来仍将是“利基市场”,因为部署它们在成本方面并不总是很有意义。

“我不确定像这样的机器人助手在一般意义上会有用,但在重复性实验中……它们可能很棒,”克罗宁通过电子邮件告诉《边缘报》。

库珀说,尽管前期成本昂贵,但与实验室设备相比,这并不罕见,后者通常要花费数十万美元。他还说,虽然可以使用静态机器自动进行某些科学研究,但是可以重新编程以执行各种任务的机器人的灵活性最终会更有用。

库珀说:“这个想法是使研究人员自动化,而不是使仪器自动化。”“这是一个不同的范例。”

库珀和他的同事已经成立了一家名为Mobotix的衍生公司,以将这项工作商业化,他们计划在大约18个月内准备好“更加商品化的产品”。他说:“我们对一系列产品有一个想法。”“机器人技术员,机器人研究员和机器人科学家,都具有不同级别的能力。”

尽管新机器人技术的发展通常会导致人们担心由于自动化而造成的工作损失,但库珀说,看到机器人的学生更有可能想像它会如何帮助他们。

他说,起初人们对此表示怀疑,但是“当它开始工作时,人们普遍感到惊奇”。“现在人们开始思考'如果我不使用这种硬件,我可能会处于极大的劣势。'”

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