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工程师开发用于生物技术应用的小型化仓库机器人

导读加州大学洛杉矶分校的工程师开发了一种微型仓库物流机器人,它可以帮助加速和自动化医疗诊断技术和其他能够移动和操纵微小液滴的应用。该研

加州大学洛杉矶分校的工程师开发了一种微型仓库物流机器人,它可以帮助加速和自动化医疗诊断技术和其他能够移动和操纵微小液滴的应用。该研究发表于《科学机器人》。

机器人是一种直径约2mm的圆盘磁铁,旨在一起工作,以精确移动和操纵滴血或其他液体。例如,机器人可以将一大滴液体切割成体积相等的小液滴,以进行一致的测试。他们还可以将液滴移到预先安装的测试托盘中,以检查疾病迹象。研究小组称这些机器人为“铁机器人”,因为它们是由磁力驱动的。

铁机器人可以被编程为在小范围内以协作方式执行大规模并行化和顺序流体操作。为了控制机器人的运动,芯片中的电磁砖沿着所需的路径拉动铁机器人,就像用磁铁从棋盘下移动金属棋子一样。

电气和计算机工程助理教授Sam Emaminejad说:“我们受到网络移动机器人系统对制造、存储和分销行业的革命性影响的启发,例如那些用于在亚马逊仓库中有效分拣和运输包裹的系统。相应的研究资深作者。“因此,我们着手在微流体环境中实现同等水平的自动化和移动性。然而,我们的‘工厂地板’要小得多,大约只有你手掌大小,而我们的商品(水滴)只有十分之几毫米。”

“工厂”是研究人员设计的索引卡大小的芯片,其内部结构是帮助处理机器人输送的液滴,如本视频所示:https://www。youtube .com /watch?v=wuOHoJ1qaXs

研究称:“就像移动和交叉协作的亚马逊机器人改变了物流行业一样,我们的技术可以改变与生物技术相关的各种行业,包括医疗诊断、药物开发、基因组学以及化学和材料合成。”阿尔蒙德和埃琳娜海拉培田,加州大学洛杉矶分校的工程学和医学教授,合著者,迪诺迪卡尔洛的资深作者。这些领域传统上使用冰箱大小的“液体处理”机器人。使用我们小得多的铁机器人,我们有潜力用相同的原材料和相同的数量进行更多的实验,并产生更多的数据。时间。”

在他们的一项实验中,研究人员展示了由三个机器人组成的自动网络如何协同工作,移动和操纵芯片上的人类血浆样本液滴,以找到指示癌症存在的分子标记。

加州大学洛杉矶分校电气与计算机工程专业的研究生、该论文的合著者余说:“我们已经对打开和关闭瓷砖的时间和位置进行了编程,以引导铁机器人通过它们指定的路线。”“这使我们能够让多个机器人在同一个空间工作,并以相对较快的速度有效地完成任务。”

在实验中,机器人以每秒10厘米的速度移动,在24小时内完成了10000多次循环。除了运输,通过铁机器人和芯片上的结构之间的交互,还演示了其他功能,例如分配、合并和过滤流体样本。

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