机器人试验箱

12月29日下午，由端到端人工智能平台驱动的生物科技公司英矽智能在苏州生物医药产业园（BioBAY）举行“Life Star——第六代智能机器人实验室启动仪式”，正式揭幕由人工智能辅助决策的全自动化机器人实验室，这也是汇像科技生物制药研发自动化解决方案的全面应用和落地。 该智能机器人实验室涵盖一套由汇像科技定制研发的、可实现多种功能岛的独立运行和串联、并对整体实验流程进行时序优化和智能控制的自动化解决方案，聚焦靶点发现、化合物筛选、个性化药物开发和转化医学研究等领域，旨在高效变革药物发现流程，全面提高药物研发成功率，加速满足未竟的临床需求。 英矽智能苏州实验室启动仪式 汇像科技创始人兼首席执行官刘家朋博士和上海交通大学附属仁济医院副主任医师Evelyne Bischof博士受邀以“新技术赋能生物医药产业”为主题分享前沿洞见。启明创投主管合伙人梁颖宇、波士顿投资中国区负责人蔡薇、创新工场合伙人杨小龙、Prosperity7基金中国董事总经理蔡翔、CPE源峰执行总经理吴晶、礼来亚洲基金执行董事余涛博士等通过视频表示祝贺。 汇像科技创始人兼首席执行官刘家朋博士在启动仪式现场回顾项目的合作与研发历程从高通量筛选、到自动化岛屿、再到生成机器学习数据，生物医药领域的自动化屡见不鲜。迄今为止，第五代生物学实验室已经实现了全面自动化、无人为偏差和影响、连接多个流程、并生成可用于机器学习的高质量数据。英矽智能在此基础上纳入人工智能辅助决策，将人工智能与自动化、机器人和生物学能力深度融合，从而打造新一代智能机器人实验室。其中，由汇像科技提供的实验室自动化解决方案，可实现细胞培养、核酸分子鉴定、高通量药物筛选、高通量NGS测序前样本建库、蛋白纯化和鉴定、LCMS质谱样本前处理等应用方向的智能化操作，打造真正的无人化实验室，引领生物制药研发行业的自动化变革。 汇像助力英矽智能打造全自动化AI机器人实验室 ▼英矽智能创始人兼首席执行官Alex Zhavoronkov博士表示，“在自动化领域有非常多的供应商，但是能做到端到端解决方案的并不多。汇像科技拥庞大的机器人集成团队之一，在经历6个月艰难且严格的筛选评估，在与中国另一家大型公司的角逐中脱颖而出，成为英矽智能第6代智能机器人实验室的重要合作伙伴，帮助英矽智能整合实验室的机器人和自动化设备，没有汇像我们的实验室就不可能成为现实。 为了智能机器人实验室按时发布，我亲眼目睹汇像的团队在过去对项目作出的英勇推动，尽管受到疫情很大影响，在2022上海疫情封控3个月的情况下，仍然准时完成交付。英矽智能与汇像科技团队紧密合作成功完成了这个艰巨的挑战，真的太了不起了。”汇像科技创始人兼首席执行官刘家朋博士表示：“在2022年辞旧迎新的时刻，我们很高兴能够坐在这里热烈祝贺英矽智能苏州实验室开幕。汇像科技非常荣幸能够协助英矽智能打造由端到端人工智能平台辅助决策的全自动机器人实验室。 第六代智能机器人实验室建设属于全球首挑，在签约时我们就意识到这将是国内目前规模庞大，复杂化程度数一数二的全自动化实验室，对于汇像科技而言也是一个巨大的挑战。在项目建设的一年时间里，我们的机器人团队克服了包括上海疫情封控、供应链受阻、交付周期紧张等诸多难关，大家迎难而上、上下一心，最终实现了项目的顺利交付，为2022年画上了一个圆满的句号。相信在第六代智能机器人实验室的加持下，英矽智能的药物研发效率将得到进一步提升，快速满足未竟的临床需求，造福广大患者。” 历时一年，汇像与英矽智能团队携手共克难关▼ 关于汇像上海汇像始终坚持将AI和生命科学及高通量实验相结合，致力于为生物化学、医疗医药及安全检验检测，提供从分子到细胞的全流程自动化智能化综合解决方案，产品范围涵盖从食品安全、药品安全到生命科学领域的智能机器人工作站系统、全流程检验检测实验室自动化、智能化整合系统以及配套自动化智能化仪器设备及相关耗材等。我们立志成为国际化的生命健康自动化智能化解决方案提供商，立志让世界每一个人都享受健康安全品质的生活，立志为业界提供优质的技术、产品与服务。专业实验室自动化智能化系统提供商-----------------------------------

有用的工具还是小玩具？• 克斯汀瑟罗（Kerstin Thurow）关于协作机器人的炒作真的有道理吗？Thurows 为您提供了她对该主题的看法。我们目前正在经历一场真正的协作机器人炒作。像谷歌这样的搜索引擎现在提供超过 861,000 个结果。今天每个人都在谈论协作机器人，他们对实验室自动化的兴趣也越来越大。但什么是协作机器人？它们是实验室自动化中真正有用的工具还是只是一个不错的玩具？“cobot”一词是“collaborative robot”的缩写，基本上是指在生产过程中不脱离人类，而是与人类一起工作的工业机器人。在 1997 年的专利中，JE Colgate 和 MA Peshkin 对协作机器人的定义如下 [1]： “一种在人与计算机控制的通用机械手之间进行直接物理交互的装置和方法”协作机器人的出现是经典工业机器人的重大进一步发展，它们通常完全独立于人工作。通过集成众多提高安全性的传感器（例如，在接触障碍物时关闭），协作机器人可以靠近人类工作或直接与人类一起工作。因此，可以省去昂贵的保护装置，例如外壳或光栅/光幕。标准 ISO 1028 第 1/2 部分以及 ISO / TS 15066 的当前版本也定义了协作机器人的安全要求 [2]、[3]、[4]。协作机器人将机器人的经典优势（如动力、高精度和可重复性和耐力）与人类特征（如经验、创造力或总体概况）相结合，开辟了全新的可能性和应用。合作？即使“cobot”一词源自协作一词，但人与机器人之间真正的协作也只是最接近的协作形式。人类和机器人在没有庇护所的情况下近距离工作的共存是最常见的，但人类和机器人不共享工作空间。如果人类和机器人共享一个工作空间，我们就称之为合作。这可以是例如转移站，人们转移零件、工件或样品，以便机器人可以拾取它们。人类和机器人在公共空间工作，但工作时间不同。最接近的操作模式是协作，其中人类和机器人同时在零件/工件上工作（尽管两者执行不同的任务）。近年来，许多协作机器人进入市场，最初以更通用的名称“轻型机器人”命名。Kuka、Universal Robots、ABB、Rethink、Kawasaki、Yaskawa、Franka Emika 或 Denso 等公司如今提供众多系统。协作机器人在实验室自动化中有多重要？由于其轻质结构，它们具有许多优点。实验室应用通常没有传统工业领域中存在的负载能力要求。传统的工业机器人通常在实验室中设计过度。这也对机器人系统的价格产生了重大影响。现代协作机器人是功能强大的系统，其特点还在于价格适中。可能省略安全外壳和光栅也是一个优势。因此，基于协作机器人的自动化系统占用的空间更少，并且还允许更灵活地使用集成的子组件，例如光学读取器、离心机或分析测量系统（GC、LC、MS），如果它们未在机器人过程中使用的话。但是协作机器人真的可以在实验室中以协作方式使用吗？不太可能。机器人和人类一起完成一项特定任务的流程数量可能非常少。很难想象移液、称重、摇动、提取或记录测量值等经典实验室工作将由人类和机器人一起处理。合作与共存仍然是可能的合作形式。在后者中，协作机器人用于自动化系统，其中在以前的概念中使用了经典的工业机器人。自动化的总体概念没有改变。由于成本较低，样品制备和测量技术的自动化现在可以在以前由于成本原因没有使用自动化的新领域实现。这使得实验室过程的自动化对中小型公司和研究机构来说越来越有趣和负担得起。在这里，灵活的全自动系统（自动化生产线）将成为关注的焦点，以便能够以更优惠的价格处理更多的样品。但需要注意的是，并不是所有的机器人都配备了合适的控制软件。软件组件可以从外部公司购买或必须在内部开发。根据任务的范围，可能会产生相当大的成本。更多协作机器人——更多问题？由于协作机器人的成本低，原则上也可以设想为不同的实验室设备配备机器人。特别是在测量系统、液体处理系统、振动器、加热器和其他实验室设备的情况下，这些设备可以充当传输单元，并将人工放置的样品输送到相应的设备，或者在相应的处理时间结束后再次取出它们已到期。这对应于合作模式，将使实验室工作变得相当容易。现有的实验室环境和结构可以得到很大程度的保留，不需要进行大规模的改造。使用此方法需要考虑几件事情。如果很多实验室设备要配备机器人，需要的协作机器人数量多，投资和维护成本高。然而，最大的问题是系统的控制。需要上级控制系统，特别是如果必须在多个站点处理样品并且必须管理和控制多个机器人和实验室设备。根据所需的选项范围和灵活性，这些工作流管理系统可能很快变得非常广泛，因此也很昂贵。概括那么当前的协作机器人炒作真的有道理吗？协作机器人是经典工业机器人的合理和合乎逻辑的进一步发展。它们的可能用途和使用类型（共存、合作、协作）在很大程度上取决于各自的应用。在实验室自动化领域，由于任务和要求，前两种可能性在未来几年肯定会盛行。在合作领域，一种特殊形式的协作机器人对不同的实验室站和站之间的运输很有意义：移动机器人。它们既可以只实现不同站点之间的传输任务，也可以接管向各个实验室设备供应样品。这可以限制所需机器人的总数。然而，对工作流程管理系统的要求仍然存在，并且因流动部分而额外增加。移动机器人目前被用于自动化领域。由于成本高（与经典工业机器人相比），它们还不是真正的替代品。参考文献：[1] Colgate, J. E. Peshkin, M. A.: Cobots. US Patent US 5952796 A. 14.09.1999 (https://www.google.com/patents/US5952796 )[2] ISO 10218-1:2011-07 Industrieroboter - Sicherheitsanforderungen - Teil 1: Roboter2011-0[3]DIN EN ISO 10218-2:2012-06 Industrieroboter - Sicherheitsanforderungen - Teil 2: Robotersysteme und Integration (ISO 10218-2:2011)[4]DIN ISO/TS 15066:2017-04 DIN SPEC 5306:2017-04 Roboter und Robotikgeräte - Kollaborierende Roboter (ISO/TS 15066:2016)关于作者克斯汀瑟罗（Kerstin Thurow）生命科学自动化中心，罗斯托克大学，罗斯托克，德国Kerstin Thurow 学习化学，并于 1995 年获得慕尼黑路德维希马克西米利安大学的博士学位。1999 年，她获得了测量和控制工程专业的资格。同年，她被任命为罗斯托克大学工程学院“实验室自动化”教授。自 2004 年以来，她一直担任罗斯托克大学“自动化技术/生命科学自动化”的主席，并且是生命科学自动化中心（罗斯托克大学）的主任。她的研究课题包括生命科学过程的自动化、机器人技术、移动机器人技术以及系统集成和系统工程。原载：威利分析科学 Cobots in the Analytical Laboratory供稿：符 斌，北京中实国金国际实验室能力验证研究有限公司

p style="text-align: justify text-indent: 2em "前两个月登上Nature封面的利物浦大学机器人研究员，仅用八天时间就完成了人类需要数月才能完成的催化剂实验，span style="color: rgb(227, 108, 9) "strong这让我们似乎可以窥见未来实验室的样子——“无人、高效、智能”/strong/spanstrong。/strong此外，利物浦大学的研究人员还公开了实验室站点的设计资料和机器人工作代码，让其他实验室中“雇佣”机器人研究员成为了可能sup备注1/sup。/pp style="text-align: center"img style="max-width: 100% max-height: 100% width: 212px height: 283px " src="https://img1.17img.cn/17img/images/202009/uepic/eff112ca-e61f-43cb-8b50-5ad73690c432.jpg" title="1.png" alt="1.png" width="212" height="283"//pp style="text-indent: 2em "strong style="color: rgb(227, 108, 9) text-align: justify text-indent: 2em "在激动兴奋之余，咱们来聊一聊实验室里的那些有趣的机器人。/strong/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "strong据天眼查专业版数据显示，我国2020年1-8月新增“机器人”企业数量近四万家，已接近2019年一整年的新增企业的数量。span style="color: rgb(227, 108, 9) "喷涌而来的新企业和新项目告诉我们一个事实，机器人被部署好指定工作后，其可靠度要远高于人类。/span/strong/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "机器人一般分为服务类机器人和工业机器人，服务类机器人多指用来服务人类生活需求的机器人，而工业机器人一般是用于生产需求的。本文中的机器人指工业机器人，虽然形态不同外貌各异，却都是实现实验室自动化的非常重要的工具。通常情况我们会用自由度/关节来对机器人进行标记，类同人类的手臂一样，自由度/关节越多，灵活度越好。而在国内实验室中，我们也时常可以看到机器人的身影。/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "span style="color: rgb(227, 108, 9) text-decoration: underline "strong在科学仪器领域，也有多家企业推出了不同功能的机器人，本文将举例介绍并进行简要分析。/strong/span/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "strongTecan的全自动液体处理工作站/strongsup备注2/sup中使用的液体处理机械臂，是临床中常见的三个自由度的机器人形式，其优点就是高通量移液，一次处理很多样本，甚至可以增加3个机械臂（机械抓手）来提升样品处理速度，可以大幅提高工作效率和移液准确性。/pp style="text-align: center"img style="width: 415px height: 221px " src="https://img1.17img.cn/17img/images/202009/uepic/4de60dbe-24a6-43d9-a5b0-69e44334cf19.jpg" title="2.png" width="415" height="221"//pp style="text-indent: 0em text-align: center "移液机械臂 图片来自：Tecan官网/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "strongThermofisher的SCARA机械臂/strong不同于上图中的机械手只有3个维度的自由度，该SCARA机械臂有4个自由度sup备注3/sup。值得一提的是该机械臂上配置了视觉部分，可以进行视觉示教，这对于实验员的操作是非常友好的。/pp style="text-align: center "img src="https://img1.17img.cn/17img/images/202009/uepic/4bc7fe56-92b7-410d-9bd1-c70992cd60d2.jpg" title="3.jpg" width="309" height="309" style="width: 309px height: 309px "/br//pp style="text-align: center text-indent: 0em "Spinnaker 图片来自：Thermofisher官网/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "除了少数厂商开发自有的专用机械手外，更多的企业选择使用市面上技术非常成熟的通用型机械手。像前文中提到的机器人研究员，是采用的7轴机器人，机器人的下方是可定位控制柜，该机器人有7个自由度，灵活性非常好，价格也较为昂贵。/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "strong岛津前不久也推出了/strongstrong直读/荧光仪自动化系统中使用了通用型机械手/strongsup备注4/sup。XYZ机械手有三个自由度，这对于实验室中部分流程而言已足够，且性价比较高，可以用于样品在既定位置的搬运、移动等工作。六轴机械手拥有6个自由度，因此拥有很好的灵活度和速度，应用范围也更为广泛，可以完成更为复杂的流程和工作，一般可达速度在2m/s。/pp style="text-align: center"img style="width: 309px height: 188px " src="https://img1.17img.cn/17img/images/202009/uepic/2869f445-dd89-4c13-83bc-388598e93abd.jpg" title="4.jpg" width="309" height="188"//pp style="text-align: center text-indent: 0em "六轴机械手 图片来自：岛津官网 /pp style="text-indent: 0em text-align: center "img src="https://img1.17img.cn/17img/images/202009/uepic/7f851b89-a855-473e-932c-931fdb5be14b.jpg" title="5.jpg" width="315" height="258" style="width: 315px height: 258px "/br//pp style="text-align: center text-indent: 0em "XYZ机械手 图片来自：岛津官网/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "span style="color: rgb(227, 108, 9) "strong除了分析仪器企业，很多设备集成商也在积极布局实验室机械手。/strong/spanspan style="color: rgb(0, 0, 0) "例如strong去年艾法史密斯在海螺水泥集成的智能实验室sup/sup/strongsup备注5/sup，使用六轴机械手完成样品的传送过程，最终完成样品的检测。/span/pp style="text-align: center"img style="width: 514px height: 252px " src="https://img1.17img.cn/17img/images/202009/uepic/8ac6f556-9930-4724-a7dc-a6f8e97de814.jpg" title="6.png" width="514" height="252"//pp style="text-align: center text-indent: 0em "海螺水泥智能水泥工厂 图片来自：安徽新闻联播/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "strongInstron的试验机/strong也使用了六轴机械手来组建全自动测试系统sup备注6/sup。/pp style="text-align: center "img src="https://img1.17img.cn/17img/images/202009/uepic/36f35dcd-869f-4a30-bc02-6d8b5a7c07be.jpg" title="7.jpg" width="395" height="296" style="width: 395px height: 296px "/br//pp style="text-align: center text-indent: 0em "Instron 的机械臂测试系统 图片来自：Instron 官网/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "strongspan style="color: rgb(227, 108, 9) "有些机器人已经在不同的领域大放异彩，虽还为应用于实验室，但对于未来的智能实验室拥有很大的应用前景，下面我们来简单举例介绍。/span/strong/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "strongABB的双臂机器人YuMi/strong，是一款人机协作型机械臂，不同于普通的机器人，该机器人有14个自由度，在协作型机器人中速度很快，也非常灵活。strong这在未来实验室中处理一些复杂的动作较有优势。/strong/pp style="text-align: center"img style="max-width: 100% max-height: 100% width: 458px height: 319px " src="https://img1.17img.cn/17img/images/202009/uepic/09940306-619d-4864-bfd2-c704dee29754.jpg" title="8.png" alt="8.png" width="458" height="319"//pp style="text-align: center text-indent: 0em "ABB的YuMi 图片来自：ABB官网/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "strong并联机器人，俗称蜘蛛手/strong，一般会用来分拣流水线上的产品，配合视觉系统后，蜘蛛手如虎添翼，分拣速度非常快。strong这款机器人适用于未来第三方检测机构流水线式检测的分拣中，可以大幅减少人工成本。/strong/pp style="text-align: center"img style="width: 235px height: 285px " src="https://img1.17img.cn/17img/images/202009/uepic/d3fc537d-0df6-4eaa-ab42-cdedd8e96977.jpg" title="9.png" width="235" height="285"//pp style="text-align: center text-indent: 0em "Fanuc的并联机器人 图片来自：Fanuc官网/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "大型物流仓库中的满地奔忙的几百个strongAGV小车/strong，也是当前机器人中炙手可热的类型。strong类似的传送式机器人已经才部分的第三方检测机构中布局，从仓储、耗材、样品到检测的流程可以全部由这类机器人来完成，准确性和效率都会有大幅提升。/strong/pp style="text-align: center "img style="width: 368px height: 208px " src="https://img1.17img.cn/17img/images/202009/uepic/aa57981d-3a6a-4403-8d12-5905b740cae8.jpg" title="10.png" width="368" height="208"//pp style="text-align: center "span style="text-indent: 0em "京东物流仓库 图片来源：CGTN/spanbr//pp style="text-align: justify text-indent: 2em "strong此外，还有水下机器人、倒装机器人、高/低温机器人、食品用机器人等等用于各种行业的各种特殊需求。/strong/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "中国制造被提出以后，从集成商到设备厂商乃至客户，针对单体设备的自动化操作还是整套流程的自动化，都在围绕提高效率、降低廉政风险来开发机械手替代的自动化方案，这是明智之举，也是发展方向。/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "span style="color: rgb(227, 108, 9) "strong虽然经常会听到人类被机器人替代工作的消极声音，但是在笔者看来，机器人代替人类工作不是为了让人类下岗，而是将人类从枯燥的重复性工作中解脱，去实现更多创作性的工作。尤其是在这次新冠疫情期间，人类工作的局限性被凸显，使用机器人代替人类在极端、危害环境中工作，这才是对人类最好的呵护。/strong/span/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "但是实现智能制造，机器人只是其中的一个工具，等有时间咱们再来聊一聊实验室中人工智能和工业物联网的那些事儿。/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "br//pp style="text-align: right text-indent: 0em "strong（投稿人：芭蕉扇）/strong/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "br//pp style="text-align: justify text-indent: 2em "strong备注中涉及的文章链接如下：/strong/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "1. 机器人研究员/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "a href="https://www.instrument.com.cn/news/20200807/556003.shtml" target="_blank"span style="color: rgb(84, 141, 212) "https://www.instrument.com.cn/news/20200807/556003.shtml/span/a/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "2. Tecan的移液机械手/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "a href="https://lifesciences.tecan.cn/freedom-evo-platform" target="_blank"span style="color: rgb(84, 141, 212) "https://lifesciences.tecan.cn/freedom-evo-platform/span/a/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "3. Thermo的SCARA机械手/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "a href="https://www.thermofisher.com/order/catalog/product/SPK0001#/SPK0001" target="_blank"span style="color: rgb(84, 141, 212) "https://www.thermofisher.com/order/catalog/product/SPK0001#/SPK0001/span/a/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "4. 岛津的机械手/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "a href="https://www.instrument.com.cn/news/20200824/557532.shtml" target="_blank"span style="color: rgb(84, 141, 212) "https://www.instrument.com.cn/news/20200824/557532.shtml/span/a/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "5. 海螺水泥/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "a href="http://www.conch.cn/gsyw/info.aspx?itemid=318134" target="_blank"span style="color: rgb(84, 141, 212) "http://www.conch.cn/gsyw/info.aspx?itemid=318134/span/a/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "6. Instron机械臂测试/pp style="text-align: justify text-indent: 2em "a href="https://www.instron.cn/zh-cn/products/testing-systems/universal-testing-systems/custom/automation" target="_blank"span style="color: rgb(84, 141, 212) "https://www.instron.cn/zh-cn/products/testing-systems/universal-testing-systems/custom/automation/span/a/p