利物浦大学的研究人员建造了一个智能移动机器人科学家,它可以24-7小时工作,自己进行实验。
机器人科学家是这类机器人中的第一个,它可以自己决定接下来要做什么化学实验,并且已经发现了一种新的催化剂。
它有类人的尺寸,在标准的实验室工作,使用的仪器很像人类研究人员。
一段视频展示了一项实验的“机器人视角”。
据《自然》杂志报道,这项新技术可以解决目前超出我们能力范围和复杂性的问题。例如,自主机器人可以通过搜索广阔的、未开发的化学空间来寻找清洁能源生产材料或新药配方。
机器人以前曾被用于化学研究,但它们通常被固定在特定的实验中。这个1.75米高的机器人是可移动的,可以在实验室里四处走动,执行各种不同的任务。
它可以与为人类操作而设计的设备一起工作,因为它像人一样的尺寸和物理范围。它使用激光扫描和触觉反馈相结合的定位系统,而不是视觉系统。
在第一个发表的例子中,机器人在8天内进行了688次实验,总共工作了172个小时。为了做到这一点,它进行了319次移动,完成了6500次操作,总共移动了2.17千米的距离。
机器人独立完成实验中所有的任务,如固体称重、液体分配、容器中空气的抽除、催化反应的运行、反应产物的定量等。
机器人的大脑使用搜索算法在超过9800万个候选实验的10维空间中导航,根据前一个实验的结果来决定下一步做的最佳实验。通过这个过程,它在不需要研究团队额外指导的情况下,自主地发现了一种活性提高了六倍的催化剂。
利物浦大学的博士生本杰明·伯格博士制造了这个机器人,杏耀游戏帐号并为它编写了程序。他说:“最大的挑战是如何使这个系统健壮。要在数天内自主工作,进行数千次精细操作,每个任务的失败率必须非常低。但一旦完成了这项工作,机器人所犯的错误就会比人类操作员少得多。”
该项目的负责人、利物浦大学化学系和材料创新工厂的安德鲁·库珀教授补充说:“我们的策略是让研究人员自动化,而不是让仪器自动化。这创造了一定程度的灵活性,将改变我们的工作方式和我们可以解决的问题。这不仅仅是实验室里的另一台机器:它是一个新的超级团队成员, 杏耀平台 ,它为人类研究人员腾出了创造性思考的时间。”