分子机器人

p style=" text-align: center " img title=" 001.jpg" src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201712/insimg/307468d8-22e8-4e5a-a7d1-32f151a82e74.jpg" / /p p 　　科技的魅力，存在于求证假设模型的执着中，显现在通过各种工具“看”到未知世界的惊讶中，还在于用已知条件创造未知的乐趣中。 /p p 　　分子机器人的成就，显然属于最后一种情况——科学家把基本规律当成魔法棒，念动咒语，分子们就乖乖听话了。 /p p 　　近期，《自然》杂志发表论文，介绍了英国曼彻斯特大学制造的世界首个分子机器人。它总共由150个碳、氢、氧和氮等原子组成，大小只有百万分之一毫米，将几百亿个这种机器人堆起来，也只有一粒盐那么大。 /p p 　　如此微小的分子机器人，却能根据“指令”操控单个分子，用机器手臂搭建分子产品，过程与搭建乐高机器人的过程极其相似，只是换成了原子。 /p p 　　虽然建造这类分子机器人极其复杂，但所用的技术都是基于简单的化学反应，原子和分子相互作用的基础原理，以及小分子如何构建大分子等化学知识。 /p p 　　由于非常微小，分子机器人具有很多优势，能降低材料需求、加速药物研发、大幅减少能源消耗及推进产品微型化等，因此，未来有望在诸多领域带来令人激动的应用。 /p p & nbsp /p

近期，卡尤迪对外发布了分子POCT新产品——“闪测” Nano，该产品将分子诊断与AI人工智能相结合，创新“小闪舱”设计，突破了应用场景的限制，打造分子POCT机器人的概念，不仅是为临床诊疗带来了一个智慧工具，更是将分子诊断技术带入消费级场景中的一次创新尝试，使得分子诊断脱离分子实验室成为可能。据悉，卡尤迪在次之前已发布过多款适用不同场景的分子检测产品，如日检测量200+样本的“闪测”Flash10、日检测量达1800+样本的“闪测” Robo等等。“闪测”Nano的发布可以说补齐了卡尤迪分子检测产品从大型中心实验室到医疗机构门急诊，再到基层医疗卫生机构的全覆盖。“闪测” Nano&bull 场地小巧、便捷、桌面式，12.5*22*29.8cm、4kg，适配固定电源和移动电源，背包里的PCR实验室，全场景现场即时检测。&bull 操作采检一体化微流控卡盒，试剂预分装，无需前处理，一键上机，实现“样本进-结果出”。&bull 时间最快一款试剂从样品到结果仅需 8 分钟。新型半导体极速变温技术平均升降温速率Nano≥22℃/s，快速酶延伸速度平均30s/kb，可在每个循环约3s内完成100pb特异性基因片段的扩增，高导热薄膜反应腔，实现6分钟完成45个稳定扩增循环。&bull 智能结果智能判读，报告自动上传。智能传感器实时动态监测各模块运行状态，确保高效质控与稳定运行。&bull 安全一体化试剂盒，全集成，全封闭，有效防止交叉污染和气溶胶污染。&bull Nano Matrix实现多台机器串联，灵活扩展检测通量。&bull 菜单涵盖呼吸道、消化道、生殖道、血液等传染病及个体化用药、肿瘤等检测领域，支持Open卡盒开放定制。&bull 灵敏度100-500 copies/mL关于卡尤迪：北京卡尤迪生物科技股份有限公司成立于2009年，公司始终践行“让每一个人都受益于分子诊断”的愿景，具备较高的人才密度和雄厚的研发实力，先后承担了国家重点传染病科技重大专项、科技部火炬计划项目等重点项目，致力于打造真正实现分子诊断POCT的全场景解决方案。

p 　　近日，由钟南山院士团队与沈阳自动化研究所联合发起的新型智能化咽拭子采样机器人系统研发完成，并在首期临床试验中实现对受试者的有效采样且采样力度均匀，取得阶段性进展。 /p p 　　根据《新型冠状病毒肺炎诊疗方案(试行第七版)》，新冠肺炎确诊需要2次核酸阳性检测结果，患者康复出院则需要3次核酸阴性检测结果，期间还需要多次例行的生物样本检测。 /p p 　　目前，核酸检查是新冠病毒感染的主要检测手段，而咽拭子是目前诊断新冠病毒感染最主要的采样方法。 /p p 　　咽拭子操作过程中医务人员须与患者近距离接触，具有较高交叉感染的风险 且采集咽拭子过程因医务人员水平差异、心理状态变化、操作规范不规范等导致拭子质量容易出现假阴性，影响对病情的判断。 /p p 　　为了解决新冠病毒患者生物样本采集交叉感染的问题、保证采样质量，钟南山院士团队与中科院沈阳自动化研究所联合提出了智能化机器人咽拭子采样的解决方案。自除夕后开始，由李时悦教授牵头，广州医科大学附属第一医院广州呼吸健康研究院联合沈阳自动化所刘浩教授团队、沈阳术驰医疗科技有限公司合作紧急研发咽拭子采样机器人。 /p p 　　从初期的机器人图纸的构建以及机器人定型组件制造、系统构建、初步组装等，到中期通过广州医科大学附属第一医院中心科研伦理审查，后期组装并投入项目第一阶段测试的顺利完成，标志着新型智能化咽拭子采样机器人系统终于联合研发完成。 /p p style=" text-align: center" img style=" max-width:100% max-height:100% " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/202003/uepic/9c56fc5f-3678-4184-abd1-9db48de52c39.jpg" title=" 7e56-iqrhckm5501608.png" alt=" 7e56-iqrhckm5501608.png" / /p p style=" text-align: center " △钟南山院士团队与沈阳自动化研究所团队在病区进行机器人试验 /p p 　　据介绍，新型智能化咽拭子采样机器人系统由蛇形机械臂、双目内窥镜、无线传输设备和人机交互终端构成。蛇形机械臂具备灵巧精确的作业能力，并且具备与咽部组织接触力感知能力，双目内窥镜提供高清的3D解剖场景，WIA-FA工业无线网络保障了控制指令的实时可靠传输，力反馈的人机交互终端提供操作沉浸感。机器人以远程人机协作的方式，可以轻柔、快速的完成咽部组织采样任务。 /p p style=" text-align: center" img style=" max-width:100% max-height:100% " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/202003/uepic/547e4a49-e8c7-473c-b70a-a70a95905888.jpg" title=" 2d80-iqrhckm5501599.png" alt=" 2d80-iqrhckm5501599.png" / /p p 　　该机器人系统于2月28日于广州医科大学附属第一医院正式应用于受试者的检测，至今已开展首期20例受试者的临床试验，采集样本80份。细胞学检测结果显示，机器人咽拭子采样可以达到较高的质量，一次成功率大于95%，能够实现有效采样且采样力度均匀，受试者咽部均无红肿、出血等不良反应。 /p p 　　该项研究聚焦于与人体组织直接接触的操作型机器人，有利于避免医务人员感染、提升生物样本采集的规范性、保证标本质量。 /p p style=" text-align: center" img style=" max-width:100% max-height:100% " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/202003/uepic/7a544d0a-7054-4127-8c24-c53872d2a721.jpg" title=" ccbf-iqrhckm5501784.png" alt=" ccbf-iqrhckm5501784.png" / /p p 　　3月8日，团队首次为确证阳性病人进行机器人咽拭子采样试验。 /p

外形如同一辆轻型客车，内部搭载核酸咽拭子采样机器人、快速灭活仪和5G检测直报系统等全自动、便携式一体化新冠病毒核酸检测设备，通过人工+机械两种方式取样，在45分钟内就能得出核酸检测结果… … 8月5日，湖北省首辆移动核酸检测车驶入武昌区东湖路社区，为居民提供核酸检测服务，助力武汉全员核酸检测。检测车外观。(本文图片由湖北日报全媒记者 龙华 通讯员 李晗 摄)　　5日上午11时，这辆拥有亮黄色“外衣”的移动核酸检测车在东湖路社区空地上停好后，工作人员便紧锣密鼓地调试。半小时后，在社区工作人员的指引下，前来参与核酸检测的居民在车辆前有序排队，依次在车外完成核酸检测。市民体验“机器人采样”。　　36岁的吴女士是第一位完成核酸检测的社区居民，她来到机械采样窗口前，含住一次性检测嘴，只见车厢内一台采样机器人的机械臂伸出，将咽拭子精准地伸入吴女士口中采样。半分钟后，机械臂从窗口“收回”车内，把取得的咽拭子样本快速灭活后，将样本置入全集成检测芯片。车内一名工作人员将芯片放入“盒子”一样的检测仪中，自动完成扩增、检测等步骤。不久，检测结果就在电脑上读取出来。“阴性的，我放心了!”45分钟后，拿到自己检测结果的吴女士开心地表示，第一次接触机械采样，感觉比人工采样的过程更舒适，检测结果立等可取，这种体验很棒。吴女士45分钟拿到了检测结果。　　中南医院检验科主任李一荣介绍，这辆价值340万元的移动核酸检测车全称是“新冠检测移动实验室”，搭载全自动、便携式一体化新冠病毒核酸检测系统，将全部实验步骤集成到全封闭的芯片实验室中，同时搭载咽拭子采样机器人、快速灭活仪和5G检测直报系统，从开始检测到结果出炉只需要45分钟，市民可以随到随检。车辆为市民完成检测后，检测结果通过5G通信系统实时传到医院的核酸检测实验室，审核后上报武汉市卫健委的核酸检测系统。检测车内部。机械臂进行全自动采样标本“灭活”程序。　　“这辆车可以让核酸检测更加准确便捷，安全快速。特别适合在社区发生聚集性疫情和县乡村等医疗条件相对较差的场景下发挥作用。”李一荣表示，车厢内可以由机器人完成咽拭子采样，机械臂通过红外线精准定位口腔内的采样区域，采样样本通过快速灭活处理后直接加入芯片，最大程度降低了操作人员的感染风险及样本间发生交叉污染的风险。　　目前，移动核酸检测车每天可以完成600人次的检测。

艾目易自主研发近红外光学定位系统，破解手术机器人“卡脖子”难题 随着达芬奇手术机器人长达20年的专利保护到期，国产手术机器人初创企业凭借其产品的创新性、多样性、智能化等优势站上风口。 在政策支持、企业研发实力提升等诸多因素的助推下，国产手术机器人产品接连获批上市。产品创新能力以及研发质量的提升，使之迎来强势期。据浙商证券统计，2020年中国手术机器人市场规模为425.3百万美元，年复合增长率达44%，远高于全球。 不过，严峻的是尽管目前作为产业链主体的手术机器人设备已在技术上做出突破，并逐渐实现国产替代，但我国手术机器人核心零部件却面临研发实力不足，严重依赖进口。这一情况进一步成为阻碍我国手术机器人行业向上发展的“卡脖子”环节，产业难题亟待攻克。 深耕近红外光学定位系统，市场前景广阔 手术机器人的价值在于其精准性和稳定性。传统手术靠医生完成，即使是经验丰富的医生，在手术过程中亦会存在一些问题。手术机器人可以很好的解决人工手术存在的问题。首先，由于肌肉的收缩，人的手臂会产生不同程度的生理性震颤，极易影响手术效果。以手术机器人中的机械臂作为医生的手，辅助进行手术操作，能够提升治疗效果；其次，借助传统工具进行人工测量、无法看到患者内部解剖位置，以及依赖医生等问题，则需要光学定位系统等手术导航系统作为医生的“眼”，通过精准定位病灶区域位置和方向，进一步提升病灶定位精度，提高手术精准率；最后，控制算法等软件系统则作为医生的“脑”，辅助医生进行判断及手术操作，提升手术成功率。 定位系统、控制算法以及机械臂其重要性不言而喻，而这三部分产品皆来自于手术机器人产业链上游。手术机器人产业链图片由艾目易绘制手术机器人系统巨大的发展潜力和广阔市场前景，很早就吸引了国外一些发达国家投入大量资金和人力从事研究开发工作。不过，由于我国在近红外光学系统的研发上起步较晚，在产品仍然有很长的路要走。 成立于2017年的广州艾目易科技有限公司（以下简称“艾目易”）专注于手术导航和手术机器人的核心部件和解决方案的研发。 凭借企业在技术研发上的深耕，以及对于临床应用的理解，2019年艾目易成功研制出国内第一台“近红外光学定位系统”，其定位精度达到国际领先水平。通过从硬件设计到内部材料结构的深入研究，该定位系统在电磁兼容性、稳定性上均取得了良好效果。 艾目易创始人杨荣骞告诉动脉网：“在不同的科室中，灯光、湿度、温度都有所差别，这些环节都需要做大量的实验，以及参数的测试。得益于我们多年来做的实验和产品研发，我们所研发的系统在不同环境下，稳定性非常好，能够成功应对这些复杂环境。因此，我们有信心能够提供满足客户要求的定位系统。艾目易研发生产的定位系统不仅提供了多样化接口，而且考虑到手术中医生或护士的使用习惯，我们还增加了图像、视频等交互功能，使得系统操作更为便捷。” 艾目易所研发的“AimPosition光学定位系统”现已广泛运用于手术导航、手术机器人及其他以“精准定位”为主导的医疗场景。企业则与广东省内多家医院建立长期科研合作关系，覆盖神经外科、骨科、牙科、介入科等科室，通过合作熟悉临床应用场景，充分了解临床需求，进一步推动技术迭代。 2020年，艾目易完成了手术导航系统样机研发、手术机器人技术平台搭建，以及第二代光学定位系统与工业光学定位系统研发。2021年，艾目易则是走出去，积极与行业主流企业建立合作，在奠定行业发展基础的同时，开拓研发应用场景，挖掘增量市场，加速企业发展。 目前，其产品销售已销售至国内数十家手术机器人企业。 搭建定位系统，软件算法，手术耗材三大产品管线 艾目易不仅在光学定位系统的研究上取得了不错的成绩，亦构建了涵盖定位系统、软件算法、手术耗材的产品管线。 多年手术导航和手术机器人技术研究经验，图像处理算法、手术注册算法、机器人标定与控制算法等已经具有相当先进水平，并被国内多家手术机器人公司应用。 具体到手术操作环节，艾目易则已能够提供覆盖手术规划、图像注册、自动定位环节的相关产品。不仅如此，其近红外光学定位系统亦应用于工业领域，以支撑国内机器人产品升级，赋能工业领域创造更多智能化运用场景。 为释放出足够动能推动企业发展，艾目易通过持续跟下游机构与厂家合作，凭借在核心部件研发上的优势，以及在手术机器人手术导航方面积累的多年经验，将产品和技术赋能给产业中下游，使他们能够快速的产业化，并反过来加快艾目易产品的更广泛应用。 基于企业软件开发实力，艾目易同时还提供定制软件开发服务。目前艾目易已成功开发了手术导航系统、牙科机器人等的高端智能设备，实现了“硬件+软件”的产品部署。 发力上游，持续拓展产品应用场景 谈话最后，杨荣骞阐述了对艾目易未来发展的规划：“当前我们仍将以保持近红外光学系统更新迭代，不断丰富产品型号为主。例如我们现在所推出的2.0版本产品在外观上，以及技术细节、算法上都做了很多改进。同时，随着我们对下游市场的不断的了解和深入的沟通合作，他们对光学定位系统也提出了一些新的需求。因此，我们会进一步丰富我们的光学定位系统的型号，尽可能满足不同科室需求。我们还将不断提高产品的关键技术参数，使之能够满足低延时的信息数据传输，实现更加精准更加高速的定位。 在应用领域方面，除手术机器人、手术导航系统等产品外，我们还将往工业领域拓展。目前我们已经在和国内主要的工业机器人公司和厂家展开了初步合作，未来我们也会将艾目易的产品和技术扩展到工业领域去应用，赋能工业智能制造和生产。这将为我们艾目易打开一个更广阔的市场空间。立足上游，持续迭代，拓展丰富应用场景，则是艾目易的下一步。

p strong 仪器信息网讯 /strong 　第六届全国冷冻电子显微学与结构生物学专题研讨会在北京隆重召开，研讨会由中国生物物理学会冷冻电子显微学分会(以下简称：中国冷冻电镜分会)主办，北京大学承办，中国电子显微镜学会低温电镜专业委员会协办。18日下午和19日上午，生物大分子复合物的高分辨率动态结构专题报告会作为大会三大专题之一，在清华大学朱平、中科院生物物理所章新政研究员和湖南师范大学刘红荣教授联合主持下，顺利召开。会议围绕“蛋白质分子机器人、病毒”共安排了18个专题报告，吸引了来自海内外400多名代表与会。 /p p style=" text-align: center " img style=" max-width:100% max-height:100% " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201906/uepic/fc4338f0-f4f5-4c91-8c2f-2160ca857703.jpg" title=" 全景小.jpg" alt=" 全景小.jpg" / /p p style=" text-align: center " 　　研讨会现场 /p p 　　上海科技大学沈庆涛教授作《Structural mapping on nucleoproteins of non-segmented negative-sense RNA viruses》报告。沈庆涛使用冷冻电子显微镜，确定并分辨了NDV N形成4.8Å 分辨率的蛤形结构，其中两个单匝螺旋以背对背的方式包装，这在以前没有报道过。沈庆涛还发现，这种蛤形结构可以作为种子组装成双头长丝，里面有两个独立的RNA。通过环界面上的转换突变(残基114-120)破坏蛤形结构产生单头细丝并将RNA 5& #39 末端暴露于核酸酶，这导致在小基因组分析中废除病毒基因组复制。研究数据显示了一种自我涂层机制，通过该机制，蛤形结构形成保护NDV病毒基因组的双头细丝。 /p p style=" text-align: center " img style=" max-width: 100% max-height: 100% width: 450px height: 283px " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201906/uepic/a854569e-c1c5-4594-805b-c40da7c64e89.jpg" title=" 沈庆涛.jpg" alt=" 沈庆涛.jpg" width=" 450" vspace=" 0" height=" 283" border=" 0" / /p p style=" text-align: center " 　　沈庆涛作《Structural mapping on nucleoproteins of non-segmented negative-sense RNA viruses》报告 /p p 　　中国科学院生物物理研究所王祥喜研究员作《Mechanisms of Herpesvirus capsid assembly and maturation》报告。使用优化的重建策略，王祥喜获得了3.1Å 的HSV-2 B-衣壳和3.75Å 的C-衣壳的结构，其中包括不对称单元中的28,138个残基，属于4种衣壳蛋白的46种不同构象异构体(VP5，VP23，VP19C，VP26)组成4种类型的壳聚糖(C-Hex，E-Hex，P-Hex，Pen)和三链体。王祥喜还提出了C-衣壳蛋白(VP5，VP23，VP19C和VP26)和CVSC的多种构象异构体的原子模型。 通过HSV-2同源物的比较，获得了关于三种疱疹病毒亚家族之间的结构相似性和差异的信息，并且确定了α-疱疹病毒特异性结构特征。由UL17单体、UL25二聚体和UL36二聚体组成的杂五聚体CVSC与五螺旋束紧密结合，所述五螺旋束与周围衣壳蛋白形成广泛的亚基接触网络，这增强了衣壳稳定性。 /p p style=" text-align: center " img style=" max-width: 100% max-height: 100% width: 450px height: 283px " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201906/uepic/3ff235b0-5d4f-4ed2-bf95-9d715c9a8577.jpg" title=" 王祥喜.jpg" alt=" 王祥喜.jpg" width=" 450" vspace=" 0" height=" 283" border=" 0" / /p p style=" text-align: center " 　　王祥喜作《Mechanisms of Herpesvirus capsid assembly and maturation》报告 /p p 　　装有球差校正器的透射电镜在物理、材料科学等学科已经得到广泛的应用，成为 /p p 　　获得高分辨像不可或缺的重要技术方法。色差校正器也突破了技术瓶颈，稳定性得到显著改善并开始实际应用。冷冻透射电镜在使用校正器上，由于生物样品等原因，还没有得到广泛的应用。南方科技大学王培毅教授的《透镜校正器在冷冻透射电镜的应用》报告试图从生命科学的实际应用出发，讨论球差、色差校正器在冷冻透射电镜上应用前景和可能的发展。 /p p style=" text-align: center " img style=" max-width: 100% max-height: 100% width: 450px height: 283px " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201906/uepic/fd53b340-2b2c-4e73-9e09-d3fb48f173d3.jpg" title=" 王培毅.jpg" alt=" 王培毅.jpg" width=" 450" vspace=" 0" height=" 283" border=" 0" / /p p style=" text-align: center " 　　王培毅作《透镜校正器在冷冻透射电镜的应用》报告 /p p 　　在适应性免疫中，生物体产生中和抗体(nAbs)以消除入侵的病原体。厦门大学李少伟教授《Viral neutralization by antibody-imposed physical disruption》报告探讨了是否可以通过nAb结合时病毒的物理破坏来实现病毒中和。报告展现了nAb 8C11对抗戊型肝炎病毒(HEV)的中和机制，8C11结合侧翼HEV病毒样颗粒(VLP)的突出尖峰，并导致抗体和衣壳之间的巨大物理碰撞，在2小时内将VLP解离成同型二聚体。较早(15分钟)阶段的解离中间体的Cryo-EM重建揭示了涂抹的突起尖峰和二十面体对称性的丧失，衣壳核心保持不变。李少伟从概念上讲提出了一种策略，即在相邻空间无法容纳抗体的位置，针对在整个病原体的背景下具有特征的单个穗部分来提高碰撞诱导nAb。该基本原理可以促进独特的疫苗开发和抗微生物抗体设计。 /p p style=" text-align: center " img style=" max-width: 100% max-height: 100% width: 450px height: 283px " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201906/uepic/829f6e5a-25c0-44ff-b236-3c6a7fbb7ba6.jpg" title=" 李少伟.jpg" alt=" 李少伟.jpg" width=" 450" vspace=" 0" height=" 283" border=" 0" / /p p style=" text-align: center " 　　李少伟作《Viral neutralization by antibody-imposed physical disruption》报告 /p p 　　ORC与DNA结合标记了真核生物中复制起始的位点，尽管真核生物中蛋白质序列中ORC具有高度保守性，但其对复制子的选择性因物种而异。 人们对ORC在原点选择性上分歧的潜在分子机制仍然知之甚少。香港大学翟元梁助理教授《Cryo-EM structure of the origin recognition complex bound to the essential elements of ARS DNA》报告对这一问题开展研究。从报告中看，翟元梁获得了酿酒酵母ORC的一系列Cryo-EM结构，其与含有ARS共有序列(ACS)和B1元件的起源DNA序列结合。在结构中，ORC通过与磷酸骨架和碱基的广泛相互作用包围DNA。ACS中胸腺嘧啶残基的特异性识别是通过小沟中Orc1的保守碱性氨基酸基序和大沟中Orc4-HI基序进行的。有趣的是，Orc4-HI基序仅在酵母物种中保守，但在高等真核生物中完全不存在，表明了该基序在起源选择性中的独特作用。研究结果确定了ORC在调节DNA结构中的保守作用，以促进真核生物中的起源选择和解旋酶加载。 /p p style=" text-align: center " img style=" max-width: 100% max-height: 100% width: 450px height: 283px " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201906/uepic/87a3b3a4-5a9b-4dbd-8431-ba984ee25dc4.jpg" title=" 翟元梁.jpg" alt=" 翟元梁.jpg" width=" 450" vspace=" 0" height=" 283" border=" 0" / /p p style=" text-align: center " 　　翟元梁作《Cryo-EM structure of the origin recognition complex bound to the essential elements of ARS DNA》报告 /p p 　　中国科学院上海生化细胞所丛尧教授、中国科学院生物物理研究所周政研究员等其他10位专家带来更多精彩学术报告。日本电子Isamu Ishikawa、Dell何睿、上海知楚仪器有限公司等6家赞助企业也带来了《CFEG application in Cryo TEM》、《冷冻电镜配套IT 系统的介绍与探讨》、《不一样的中国制造》等精彩内容。 /p p br/ /p

机器人自动制样，按字面意思，就是用机器人取代人工进行制样工作，通过机器人进行破碎、缩分、干燥及制粉等操作，由一个机器人完成全部的制样工作。实则不然，三德科技SDRPS机器人制样系统里的“机器人”，并非我们传统意义上所理解的是一个用机器组装成的“人”，它指的是一个机械臂，由电脑控制，可灵活运动（目前在工业领域，机械臂技术已被成熟、广泛地应用，如无人化工厂已大量应用机械臂进行焊接、装配、加工等工作）。但它并不进行实际的破碎、缩分干燥及制粉等操作，只负责样品的转运与传输。该系统于2019年上市，并非全新设计的产品，而是在我司获市场好评、经市场验证的SDPS全通制样系统（往期推荐：盘一盘，那些年，三德科技建设的全自动制样系统）基础上保留核心的风透® 、伞旋® 、自沉集® 等制样技术，只将煤样转运的方式更改为机械臂执行的升级产品。它具备此前制样系统运行通畅、不粘不堵、样品代表性好的所有特点，并且运行更加稳定、检修方便。SDRPS机器人制样系统中采用的机械臂传统的全通制样系统，采用“链斗提+皮带”的样品转运方式，存在漏煤、混样、故障率较高的问题。机器人制样系统直接采用机器臂进行样品的转运，结构简化，整体可靠性显著提升。再辅以转运容器专用清扫装置，可有效避免煤样在转运过程中的交叉污染，多方位保证制样精密度。除此之外，SDRPS机器人制样系统还具备较强的扩展性。用户可根据需要，增配风透® 式前级干燥功能，在制样之前去除煤样表面水分，降低样品粘性，且具备水分差值补偿功能，以进一步提高煤样的水分适应性（试验表明：相同样重、水分含量的煤样，风透干燥效率比传统烘箱干燥方式，效率提升6倍以上）。同时，系统还可利用一级缩分装置将进料质量为100kg-600kg的煤样缩分成100kg以下，随后缩分接样可由机器人二次操作入料一级缩分装置，从而使机器人制样系统入料量达15kg-600kg，大大提高了入料质量的适应性。SDRPS机器人制样系统三维效果图随着我国工业4.0及智能制造进程逐步推进，机器人技术亦将不断应用于燃料智能化领域中的自动制样及自动化验，这是燃料智能化建设的必然趋势。三德科技作为专业从事仪器及自动化/无人化系统的研发、制造、销售、实施及运维供应商，期待以仪器及自动化/无人化系统的专业、引领能力，成就客户，做值得客户信赖的长期伙伴。截至2021年5月20日，已与20余家企业成功签订机器人制样系统合同，助力其有效实现燃料智能化的建设，其中，格盟国际宏光、华能沁北、华能珞璜、国电宝庆、国神神二等电厂已稳定投运。SDRPS机器人制样系统部分业绩机器人制样系统与传统自动制样系统优劣对比对比项机器人制样系统传统自动制样系统（斗提+皮带的转运方式）制样结果制样全环节监测重量数据，实时计算各环节样品损失率，分析样品稳定性，检测样品重量是否达标，达到对各环节精确调试校验，制样结果精准。只称入料重量和制样后样品的重量，无全过程重量监控数据，制样结果精度有限。投运率1、机器人转运，结构简化，整体可靠性高；2、全环节透明化设计，检修便捷，平均无故障工作时间大大增加，设备投运率高。1、链斗提升+皮带 转运，转运环节较多，易出故障，稳定性相对不足。2、全封闭覆盖件，维修不便，设备数量及动作较多，故障率相对偏高，从而导致投运率降低。总体拥有成本单套系统采购价格高，但后期运维成本低，未来系统扩展性强，加之投运率高带来的收益，总体拥有成本低。单套系统采购价格低，但后期运维成本高，未来系统扩展性有限，加之投运率没有机器人制样系统高，总体拥有成本高。扩展性可根据不同需求适当调整制样流程，最大限度满足用户使用需求。制样流程一旦确定不能更改，可满足的需求有限。煤种适应性可选配前级干燥系统，以适应湿煤及黏性较大的煤种，煤种适应性强。无原生的前级干燥系统，若使用前级干燥需进行改造，增加设备，总体费用高，且改造后的整体效果低于机器人制样系统。混样概率转运煤样的不锈桶及煤样瓶均采用通热风毛刷清扫，尤其对于装过湿煤的容器清扫效果好，杜绝了煤样残留导致的混样情况。斗提机及皮带转运的方式虽然有清扫机构，但清扫效果没有机器人清扫彻底。漏煤概率煤样的转运采用机器人夹持不锈钢桶模拟人工倒样的方式，不会产生转运过程中漏煤问题。单斗提或者皮带的转运方式，在转运过程中会有漏煤及水分损失的情况。来源：湖南三德科技股份有限公司编辑：湖南三德科技股份有限公司

近日，工业和信息化部等十七个部门发布《“机器人+”应用行动实施方案》的通知，按照《中华人民共和国国民经济和社会发展第十四个五年规划和2035年远景目标纲要》总体部署，落实《“十四五”机器人产业发展规划》重点任务，加快推进机器人应用拓展，决定开展“机器人+”应用行动。目标到2025年，制造业机器人密度较2020年实现翻番，服务机器人、特种机器人行业应用深度和广度显著提升，机器人促进经济社会高质量发展的能力明显增强。聚焦10大应用重点领域，突破100种以上机器人创新应用技术及解决方案，推广200个以上具有较高技术水平、创新应用模式和显著应用成效的机器人典型应用场景，打造一批“机器人+”应用标杆企业，建设一批应用体验中心和试验验证中心。推动各行业、各地方结合行业发展阶段和区域发展特色，开展“机器人+”应用创新实践。搭建国际国内交流平台，形成全面推进机器人应用的浓厚氛围。面向社会民生改善和经济发展需求，遴选有一定基础、应用覆盖面广、辐射带动作用强的重点领域，聚焦典型应用场景和用户使用需求，开展从机器人产品研制、技术创新、场景应用到模式推广的系统推进工作。支持一些新兴领域探索开展机器人应用。重点领域主要涉及制造业、农业、建筑、能源、商贸物流、医疗健康、养老服务、教育、商业社区服务、安全应急和极限环境应用等。“机器人+”应用行动实施方案.pdf

近日，广东博工医疗科技有限公司（以下简称“博工科技”）完成数千万元Pre-A轮融资，本轮融资由青橙资本领投，华峰资本担任本轮融资独家财务顾问。本轮募集资金将用于加速生命科学机器人产品研发以及市场化进程的快速推进。培养箱机器人、离心机器人、生物样本存储机器人博工科技成立于2022年，是一家专注于生命科学机器人产品技术研发以及人工智能技术在生命科学场景落地应用的高科技创新企业。据了解，博工科技最早从干细胞培育场景切入，自主研发了培养箱机器人、离心机器人、生物样本存储机器人等模块化机器人产品，已在干细胞培育场景成功应用，实现细胞存储制备工艺工厂化，并逐步拓展到医学检测和医药研发等应用领域。先前5月份，博工科技入选《东莞市机器人标杆企业与应用场景推荐目录》 。《推荐目录》将搭建机器人企业与应用单位对接的信息渠道，形成一批可复制可借鉴的成果并推广应用，解决智能机器人场景落地存在的局限性问题，促进产业成果更好地赋能工业、医疗、农业、建筑、应急及社区生活等领域智能化升级，助推城市数字化转型。同时，鼓励智能机器人企业加大创新投入，支持新产品、新业态上市，为东莞坚持以制造业当家，推动实体经济高质量发展注入新动能。

4月1日，深圳，先临三维旗下子公司天远三维与大族机器人联合发布RobotScan UE机器人全自动三维检测系统，在全自动三维检测系统自主品牌的发展中迈出重要一步，降低国外品牌的技术掣肘。 RobotScan UE机器人全自动三维检测系统每项核心组件皆为国内自主研发，包括天远三维自主研发的高精度三维扫描仪、EINSENSE Q 3D数字化全尺寸检测软件以及大族机器人机械臂。该项系统方案可实现机器人全自动、标准化三维扫描并实时进行在线检测与报告传输，同时可根据实际检测场景，进行定制化开发，为国内自动化检测领域提供一项强大的自主品牌解决方案。 RobotScan UE机器人全自动三维检测系统研发背景 随着高精度三维扫描与检测技术的不断成熟发展，三维扫描高效、高精度的应用特征，逐渐为检测行业所认可。天远三维也不断深化三维扫描检测的场景应用，特别是在现代化工厂的检验领域。 传统方式下，以人工进行三维数据获取，扫描角度、过程难以实现标准化，虽然这并不影响后续的检测环节，但是在标准化的生产方式下，数据获取的“随意性”将隐藏部分的数据信息，从而产生数据噪音。随着大数据的发展，数据的真实性以及排躁性愈发重要，自动化扫描检测解决方案因时而生，天远三维在此领域内已进行大量研发创新。为了更好地实现标准化的三维扫描检测，天远三维与大族机器人合作，以机器代替人工，打造高效、标准化的全自动三维扫描检测系统。RobotScan UE机器人全自动三维检测系统优势特点 1.全自动、标准化三维扫描检测，适用现代化工业生产环境2.各核心组件均为国内自主研发，降低国外品牌的技术掣肘3.支持蓝色激光或蓝色结构光，可根据不同的检测场景选择不同光源4.检测软件通过德国PTB认证，数据处理高效可靠，支持定制化开发RobotScan UE机器人全自动三维检测系统首发展示RobotScan UE机器人全自动三维检测系统于2021深圳国际工业零件展览会SIMM（ITES）上进行首次亮相，众多观展人员也在4馆H45展位见证了RobotScan UE机器人全自动三维检测系统的高效、高精度以及标准化检测方式。 RobotScan UE 机器人全自动三维检测系统，搭载EINSENSE Q 工业级高精度检测内核，实现智能检测。 此项合作，是国内机器人和三维扫描领域重点企业的强强联合，大族机器人拥有多年的电机、伺服驱动和运动控制经验，掌握先进的智能机器人的核心关键技术；天远三维专注于高精度3D视觉检测技术，为国家白光三维测量系统行业标准的主要起草单位之一。此次合作，通过国内高新技术的集成，推进了机器人技术在现代工业场景自动化三维检测的应用深化，对于机器人技术普及和三维扫描检测的升级都具有重要意义。 天远三维简介 先临三维旗下子公司天远三维专注于高精度3D视觉检测技术，基于多年计量行业的实践经验与技术积累，研发了激光手持三维扫描检测、高精度三维检测扫描检测、无线跟踪式扫描检测以及多机联动3D视觉检测等一系列高精度3D视觉检测方案，并自主研发3D数字化检测软件，产品广泛应用于：汽车交通、航空航天、铸造模具、电力、军工等专业领域。 大族机器人简介 深圳市大族机器人有限公司，是由上市公司大族激光科技产业集团股份有限公司投资组建，在大族电机机器人研究院100多人的团队基础上孵化而成的国家级高新技术企业。公司总部位于深圳宝安区大族激光全球智能制造产业基地，并于德国、天津设有子公司，团队汇聚了来自世界各个国家的、顶尖的机器人行业专家，助力大族机器人成为世界领先的机器人行业标杆。

从1985年美国工业机器人手臂PUMA 560完成了历史上首次机器人手术开始，手术机器人就作为一种精密医疗器械逐渐应用于临床中，成为医生手与眼的延伸，在手术中辅助医生完成精细操作。手术机器人可以在狭小的手术部位实现人类能力范围以外的精准手术器械操控，其应用是手术向微创精准化方向发展的必然趋势。近期，随着国产手术机器人走向市场，以及《“十四五”医疗装备产业发展规划》为手术机器人产业发展再次吹起东风，手术机器人成为医疗器械行业重点关注对象。支持政策频频出台 国产手术机器人实现“落地”我国手术机器人行业起步较晚，不仅市场处于发展初期，产品也大多仍在研发过程中。近年来我国出台一系列政策，将手术机器人列为重点支持方向。如2021年12月21日发布的《“十四五”医疗装备产业发展规划》就明确指出要“攻关智能手术机器人，加快突破快速图像配准、高精度定位、智能人机交互、多自由度精准控制等关键技术”。在政策支持下，国产手术机器人技术取得显著突破，上市进程明显加快。2021年2月，天智航“天玑2.0”骨科手术机器人获批上市；10月，威高“妙手-S”腔镜手术机器人获批上市；2022年1月微创“图迈”获批，成为继威高妙手后第二款国产腔镜手术机器人。两款国产腔镜手术机器人成果进入市场，打破了美国直觉外科“达芬奇”手术机器人的垄断地位，为市场带来更多选择。光学技术 不止看得更清晰手术机器人的主要组成部分包括手术控制台、配备机械臂的手术车及视像系统。外科医生坐在手术控制台，观看由放置在患者体内的腔镜传输的手术部位三维影像，并操控机械臂、手术器械及腔镜的移动。机械臂作为手的延伸，不但可以复制双手的活动，而且还过滤了人手本身的震颤，提高手术操作的流畅度和精准度。而视像系统是眼的延伸，不仅为医生提供三维高清图像，同时还有数字变焦功能，使医生能够流畅地放大视野。如“妙手”机器人的“立体图像显示窗口”利用探视镜头在提供三维立体高清图像的同时可以将手术视野放大数倍，可以帮助医生突破人体极限。除了三维医学影像重建之外，光学技术在手术机器人中的应用还有医学影像定位导航功能。手术导航系统通过基于二维透视图像或者三维重建图像的空间定位算法实现空间定位，帮助医生精准定位病灶区域位置和方向，提高手术精度。光学导航是常见的导航方法，基于光学定位系统对并联机器人与患者进行位置和姿态的标定，得到“图像-患者-机器人”三者之间的位置和姿态关系，帮助医生控制并联机器人完成虚拟手术操作。光学定位系统通常包含反光球、光学定位仪等。5G与AR/VR 智能技术带来新可能随着5G技术的兴起，基于低延时网络的远程操作成为可能。手术机器人与5G也有良好的结合空间。在5G网络环境下，医学远程会诊可以从传统的视频、图片等二维呈现方式转化为三维立体视觉呈现方式，实现患者病灶部位全息投影成像。同时通过边缘部署将网络延迟降到最低，5G技术可以实现医生与机器人的“实时”同步操作，让医生可以为几千公里之外的病人实施手术。三维立体视觉则可以通过AR/VR/MR技术实现，相关技术结合5G的远程医疗案例在前几年就已经掀起热潮。早在2015年，微软就推出了可穿戴式AR设备HoloLens，总部位于德国柏林的Scopis推出全息导航平台，利用Hololens头显为外科手术提供更精确和快速的手术引导。而在国内，深圳市人民医院于2019年3月12日利用5G通过AR/VR技术成功实施了一例肝胆外科手术。清华大学长庚医院董家鸿院士在北京给深圳市人民医院肝胆胰外科鲍世韵手术团队进行精准指导，共同完成该例AR/VR+5G协同远程手术。通过5G+AR/VR/MR的结合实现远程手术是手术机器人未来的发展方向，高清近眼显示技术将成为一大重点。裸眼3D显示、双眼分视、微型发光二极管（Micro-LED）显示等技术正随着AR/VR技术的大热而快速发展，“元宇宙”概念的升温更是将AR/VR硬件推向高潮。而当技术突破应用于医疗领域，手术机器人也将获得飞跃式进步。手术机器人进入黄金赛道虽然目前国内手术机器人的市场渗透率较低，但是市场发展火热。近几月有多家专注开发手术机器人的公司完成融资，其中不乏数亿级以上的A轮或B轮融资，相关统计数据显示2021年手术机器人总融资金额超过30亿元。同时，手术机器人的市场规模也在快速扩大，根据弗若斯特沙利文数据，预期未来国内手术机器人市场将以44.3%的复合年增长率快速增长，于2026年达到38.4亿美元。而国产手术机器人的接连获批上市也使国内企业能分到这块蛋糕。更多光学技术，尽在慕尼黑上海光博会光学技术作为手术机器人的核心技术之一，在国产手术机器人的发展中至关重要。2022年7月13-15日，第十七届慕尼黑上海光博会将在国家会展中心（上海）举办，展会就将汇聚来自光电子领域的重要企业，展会将集中展示激光智能制造、激光器与光电子、光学与光学制造、检测与质量控制（含红外技术与应用产品特色展示）以及成像与机器视觉六大主题领域创新产品及应用解决方案。作为行业内知名的光学盛会，光学与光学制造展区也将结合当下行业发展趋势，展品涵盖光学材料、元器件、镜头组件、整机仪器、镜头与摄像等各类光学产品、设备与技术。更有索雷博、普爱纳米、贺利氏、艾罗德克、艾特蒙特、小原光学、舜宇、长光所、成都光明、力阳、芬创、海洋光学、牛津仪器、如海、斯泰必鲁斯、中科创星、福晶、永新、福特科、华科、激埃特、湖南戴斯、乾曜、东隆、莱特巴斯、首量、昊量、海创、卓立汉光、芯明天、全欧、三英等各悉数到场，为您带来一场行业新知的视觉盛宴！同时，在检测与质量控制展区将展出各类质量检测和过程控制所需的创新产品和技术，包括光学特性测量、光学测量技术及仪器、光学传感器、光学检测系统应用、激光辅助测试测量系统等，优质展商齐聚，其中包括：滨松、三丰、蔡司、雷尼绍、马波斯、海德汉、马尔、柯尼卡美能达、Instrument System、Ademsy、Sensofar、小坂、米铱、日立、堀场、苏黎世仪器、米铱、奥智品、施泰力、STIL、西努、中图仪器、台超、中智科仪、比尔茨、前哨等知名展商带来各自的创新技术与产品。2022展位预定火热进行中，让更多从业者了解最新的创新技术及成果，共同探讨行业新趋势。镭sir期待您的加入！访问此链接报名参与第十七届慕尼黑上海光博会：https://jinshuju.net/f/Lg1ga1慕尼黑上海光博会电话：021-20205500邮箱：laser@mm-sh.com

2022年北京冬奥会已成功闭幕，这场运动盛会不仅呈现了精彩绝伦的比赛，也让全世界领略了“科技冬奥”的各项黑科技。针对冬奥会期间安检查验的需求，同方威视技术股份有限公司与清华大学工程物理系、北京永新医疗设备有限公司、中国海关科学技术研究中心等单位共同合作，承担了国家重点研发计划“科技冬奥”重点专项“冬奥会口岸入境旅客风险因子智能监测技术及装备”课题，通过“机器人+安检”模式，将多种尖端查验技术装备与机器人结合，成功研发具备辐射、毒、爆等多种危险品查验的PR1000智能巡检机器人，在满足重点区域无感查验需求的同时，展现口岸科技魅力。PR1000智能巡检机器人是一款专门结合冬奥会查验需求，深度融合机器人技术及先进查验技术的自主知识产权的智能装备。该机器人融合了智能导航技术、全景核辐射探测技术、痕量毒品和爆炸物检测技术，是“核生化爆毒检测”综合解决方案，为现有查验手段提供重要的辅助和补充。同时，作为智能机器人，可提供自主移动、人机交互、政策宣传等服务。PR1000智能巡检机器人融合威视独有电子鼻技术，实现毒品、爆炸物、危化品检测。该技术基于痕量检测技术，无需接触物体，通过收集物质挥发的气味分子，采用离子迁移谱进行检测，可以一次检测出上百种成分，几乎涵盖大部分生化成分，具有速度快、灵敏的优势，可以对复杂成分分辨并进行检测，在识别毒品、爆炸物、危化品的优势尤为突出。PR1000智能巡检机器人携带核因子全息定位系统，实现对核因子的广域定位追踪，可以对旅客、行包、货物及周边环境进行辐射的实时监测，当发现异常后可以实现超标快速报警，精准识别核因子种类，并以动态成像方式实现可视化追踪监控，引导机器人抵近核因子进行精准定位和精准查验。PR1000智能巡检机器人将辐射探测定位技术与机器人智能导航技术深度融合，让机器人更智能、让核恐因子无所遁形。为了满足冬奥会等大型国际活动需求，PR1000智能巡检机器人定制化语义库的语音交互功能，基于深度学习算法、构建强大的语义理解能力，定制超过2万余条素材语音库，并特别加入法、日、俄、西等多种小语种翻译，可以替代人工完成重复性法规宣传、路线指引，可以使语音更专业、更正式，降低查验人员工作难度。通过装备PR1000智能巡检机器人可实现现场查验和应急事件灵活部署、一站式服务，减少重复劳动，保障人员安全，是查验人员的好帮手，补足效率和查验全面性这一矛盾，切实解决一线查验工作痛点和难点。

CG公司的基因组测序工作完全由机器人完成 工作人员正在蓝色幽暗的&ldquo 车间&rdquo 内操作检测设备 　　美国加州的山景城是&ldquo 硅谷&rdquo 的重要组成部分。现在，一个与硅芯片相关的潜力大产业正在这里兴起，那就是基因组测序技术产业。这个产业的发展是随着多家大公司的激烈竞争开始的。不过，一家名为&ldquo 整合基因&rdquo (Complete Genomics，CG)的公司不像别的公司一样研发和销售测序仪器，而是为科学家提供外包的测序服务，更绝的是，在这家公司里做测序的，并不是研究人员，而是一排排的机器人。近日，《新科学家》杂志探秘了这家充满科幻意味的公司。 　　前台都是&ldquo 机器人&rdquo 　　走进CG公司，连前台都由计算机终端出任。它会主动向来客问好，询问姓名、身份和来访意图。旁边连接的一台打印机则自动打出访客挂牌。与此同时，一份电子邮件已经发送到内部接应人员的电脑上。 　　这家公司的生产线更像科幻电影里的实验室，昏暗蓝色的房间里到处都是高级仪器，室内温度保持在28℃和相对较高的湿度，几名穿着实验服，带着发罩的工作人员在监视着电脑屏幕，查看着机器人的运作状态。 　　这儿已经成为了世界上最大的人类基因组测序工厂。只是在这里工作的不是人类，而是机器人。在一个大约只有半个网球场大的房间里，&ldquo 坐着&rdquo 16台机器人，不间断地进行着人类基因组测序的工作。去年，它们完成800个人的DNA测序工作&mdash &mdash 其中三分之一是后半年做出来的。到了今年，它们已经可以每个月生产出400个人的基因了。 　　CG公司只是目前迅速形成产业的诸多基因组测序公司中的一家，但是它十分独特。公司市场总监图柯特(Jennifer Turcotte)对《新科学家》杂志解释说，通常而言，DNA测序是在一个密封的机器里进行的，但在这家公司的实验室里，机器人却是在一个开放暴露的环境下做基因组测序，这是为了便于维修。实验室特定的温度和湿度是为了符合测序中出现的生化反应，微弱的蓝光是为了避免荧光探测剂在探测基因代码符号时受到其他频率光波的破坏。 　　这儿所进行的基因组测序，已是目前最新的第三代基因组测序技术，称为&ldquo DNA纳米球测序技术&rdquo 。这种新方法是将DNA链放置在一小块硅芯片上进行调节，自我组装成所谓的&ldquo 纳米球&rdquo 。这样的测序所需要的试剂更少，得到的数据则更多。 　　技术人员都穿着无尘室服装，因为任何一点灰尘都会干扰测序，除非哪儿出问题了，一般而言这些技术人员不会干预机器人的工作。机器人则会自动添加试剂，操作样本，每个DNA纳米球上携带着70个核苷酸，其排列顺序会通过光信号被拍摄记录下来。 　　费用正在逐步降低 　　这些机器人正在做的工作，是一个浩大庞杂的工程蓝图中的第一步，所有的人类基因组中有着30亿对碱基对，而CG计划将其全部组装出来。这需要非常大的计算量，公司为此也建了一个自动数据中心。不过，这个数据中心设在距离公司大约有20分钟车程的地方&mdash &mdash 那儿的电费更便宜。 　　目前CG公司只针对研究者和制药公司开放，个人还没法购买他们的服务。在这里，每对基因组测序要价9500美元，如果购买1000对以上，则每对价格降为5000美元。这个价格是随着基因组测序技术突飞猛进而急剧下降的，要知道，十年前，第一对人类基因组序列完成时，其价格是以十几亿美元计量的。而科学家现在已经预计几年后，基因组测序的价格可能会降到一般人都可能支付得起的程度。 　　基因组测序的流水线完全是由机器人来做的，而职员做什么呢?公司共有185名职员，部分是科研人员，忙于改善公司的测序技术，另一部分则是做市场和联络，与各类客户打交道。 　　基因组测序工程是一项既有非常光明的前途但又异常庞大的科学工程，而自动化则可能成为处理这项工作的最佳工具。基因学家们认为，通过一些基因扫描，是可以找到导致人类易感疾病的一些基因变异，人类基因谱上，有一些常见明显变异，但是就整个遗传问题来看，还有大量的混乱的遗传变异隐藏在DNA双螺旋体中，这些也导致了世界上千奇百怪的遗传疾病。 　　如何去捕猎这些神秘莫测的错误基因代码呢?只剩下一个方法，那就是将整个人类基因谱测序，来捕捉一些可能和疾病有关的基因变异。这个方法虽然听上去如同&ldquo 大海捞针&rdquo 一样不靠谱，但目前一些迹象表明，今后或许基因组序列会成为医疗记录的一部分，或者科学家可以通过家庭的基因组测序来纠正基因错误。比如，去年西雅图系统生物学研究所的胡德(Leroy Hood)及其小组与CG公司进行了合作，在《科学》杂志上刊登了一篇论文。他们对一家四口的基因组进行了测序。这是个特殊的家庭，两个孩子都患有两种隐性遗传病&mdash &mdash &mdash 米勒综合征和纤毛运动障碍，而父母则完全正常，在分别测出这家人的基因序列后，研究者将父母和子女基因组序列进行比较，验证了米勒综合征这种非常罕见遗传病的致病突变。 　　提供测序外包的服务 　　目前，站在基因组测序产业化起跑线上的企业包括了同样位于加州的生物科学公司Pacific Bio。这个公司创立了首次可以对单个DNA进行测序的仪器。和CG公司一样，目前，这家公司也只向研究者提供服务。 　　还有一些大型的、从事基因组测序产业的公司已经将基因组测序做到医院和个人普及的地步了，如研发制造大型测序分析仪器的Illumina公司。这个公司在2008年美国成长最快的科技公司评选中，风头甚至盖过了Google。它们提供的产品甚至可以直接给病人使用。而另一位基因创业企业家罗斯伯格(Jonathan Rothberg)甚至发明了可以放在桌子上的基因解码器，可以在2小时之内以很高的精度解读出1000万个基因代码符号。 　　大部分的基因组测序企业都站在一个竞争线上，尽力提高DNA测序的速度，降低费用。而CG公司其实并非和它们是严格意义上的竞争对手&mdash &mdash &mdash 他们计划组装出所有的人类基因序列，研发也是为此目的而进行。此外，他们并不如其他公司一样开发更高级更小巧的基因组测序仪，而是为科学家提供基因组测序的外包服务，也就是说，研究人员无需购买、安装、培训、运行和维修仪器，而只要将样品交给这家公司，等待结果到来就可以。虽然很多人不理解他们的做法，但这家公司始终坚持自己的观点，认为这样的服务最能让科学家将时间从捣腾仪器设备的工作中解放出来，专心放在生物学和假说验证上。 　　从这几年CG公司取得的成绩来看，这种做法确实是有效的。2009年，CG公司宣布其测出了第一个人类基因序列，并移交给美国生物科技信息中心数据库。同一年，他们在《科学》上刊文，发布了三个完整人类基因组序列分析的结果，当时文章还宣布，测序的成本已经可以降到1726美元。这在生物界引起了轰动。到了那一年结束，他们已经做出了50个人的基因序列。 　　此外，他们的名字也随着来自各地的科学家一起多次登上了权威学术杂志。除了去年帮助科学家解开了米勒综合征突变难题给科学界留下难忘的印象之外，美国的罗氏公司还曾经借助CG的基因组测序技术，完成了人类科学史上第一例肺癌患者的全基因组比较。相关研究结果刊登在《自然》杂志上。而美国癌症学会也开始和CG公司联手，希望通过其服务比较正常人和癌细胞基因组序列的差异。或许在不久的将来，解开癌症之谜的第一个贡献就属于这些蓝光照耀下的机器人。

自动化和流水线早就成为现代工业生产的主要模式，但是科学实验在自动化方面并不是那么&ldquo 先进&rdquo ，许多实验操作都必须是人工操作，人工操作一方面效率比较低，另一方面也容易导致误差，客观上自动化实验有存在的必要，另外随着计算机和机器人技术水平的快速提升，也给自动化实验提供了技术可能。现在美国一些公司已经给科学家提供这种自动化或半自动化实验技术的服务，相信随着这种服务技术的提高，未来科学家完全有可能从具体的实验操作中解放出来。只要有研究经费和思路，机器人帮助科学家完成所有的实验工作，甚至数据分析。你只要将设计方案作好，然后倒杯咖啡，等待者机器人给你完成实验和分析报告，这对科学家来说，这是多么美好的事情。　　 　　Max Hodak的研究主要是帮助科学家更方便收集研究数据，当在杜克大学学习生物医学工程专业的时候，他就感到使用纸质实验记录本非常不方便，研究人员需要通过页面搜索才能找到相关数据。2008年，他将所有实验记录检索输入计算机，并编写了一个计算机软件，用户可方便地检索到所需要的内容。当时有人认为这是浪费时间，因为这个工作不能发表论文。但是18个月后当他回到这个实验室发现大家都非常喜欢使用他的软件。这件事告诉他一个信息，实验室工作也需要一些提高工作效率的技术。他本人一直对如何快速有效分析实验数据有兴趣，于是考虑能不能在这方面做一些工作? 　　Hodak的梦想是建立一个自动化实验室，这种实验室能自动开展实验、记录实验数据。他将这种实验室命名未生物数据中心。2012年他创办了一个公司Transcriptic。这个公司成立的目的是利用先进的计算机软件和机器人代替科学家开展繁琐的重复实验操作，让他们更容易获得和分析研究数据，最终建立更经济更有效率也更具有重复性的研究模式。 　　Transcriptic 和EmeraldTherapeutics两家公司共同致力于给科学家提供远程实验操作，许多大型生物实验室已经具有自动化实验设备，例如自动化测序仪等。他们希望能走的更远，是将更多常规实验如电泳和分离核酸蛋白分子，并将这种服务提供给各类生物实验室。 　　在Transcriptic的协助下，用户可以使用实验软件操作系统将所有实验步骤转变成机器识别语言，用户订单和任何样本都可送到Transcriptic，实验根据用户要求在计算机控制下自动完成，在不同机器之间机器人协助完成PCR、读去数据、溶液添加、冰冻和孵育等常规操作。用户可在线实时获得实验数据。 　　这种服务让科学家从乏味的实验操作中解放出来，节省的时间可以专心用于阅读文献、撰写论文和申请经费。加州大学戴维斯分校合成生物学家JustinSiegel正在设计制造一些新的酶，Transcriptic现在能开展分子生物学实验，让他的学生节省了大约1/3的时间，尤其是反复进行的DNA克隆和突变方面的工作。 　　Siegel利用Transcriptic的服务完成了一种检测橄榄油的生物传感器的工作，完成这一工作的学生2014年11月3日获得2014年国际基因工程机器竞赛大奖，由于效率提高，让他们有勇气尝试更多设计。 　　Emerald公司正在检验Emerald云实验室，该技术将给科学家用户提供一站式在线服务，用户通过该系统能下实验订单、分析数据和建立合作关系。最早于2015年，试用用户可以对40多种常规实验技术下订单，这些实验包括westernblots蛋白分析、高压液相分离目标成分等。当实验订单下好后，技术人员将在公司的自动化工作站设计实验，操作样本盘在机器之间按照程序传递并按照程序完成实验操作，用户从云实验室直接获得研究数据。利用云实验室，用户可以试用文本功能分析实验结果，也可以回顾所有的实验过程，包括所有的机器和试剂等信息，以及其他用户授权公开的研究数据。 　　这种服务和传统的实验类似，但是数据采集可更精确，可控性更强。也许有科学家担心费用会不会很高，Hodak说他们提供的基因克隆和突变和普通实验室的费用相当，甚至更便宜，考虑到稳定性和人工费用，最终可以减少50%的费用。 　　当然作为新生事物，有不少人观望和怀疑，而且由于目前技术的限制，也不是所有的实验操作都能实现自动化。另外一个大的问题室设备之间的兼容性和通讯障碍问题。

p 　　 strong 仪器信息网讯 /strong 新型冠状病毒疫情对检测和医护人员造成了极大的压力，梅雪松教授团队将已经成熟的工业机器人技术和医疗应用相结合，快速研发出体温筛查巡检机器人、无人消杀巡检机器人这两款产品，并已在医院、海关等投入使用。 /p p 　　体温筛查巡检机器人搭配热成像人体测温系统，具有人脸识别功能，可同时自动追踪抓取多个发热人员，测量精度高，实现7天24小时智能监测预警，实现对历史数据的回溯、数据分析等，极大地降低了工作人员工作强度和暴露风险。 /p p 　　无人消杀巡检机器人配备紫外线消杀管，适用于车站、机场、医院等各种环境，有效提高消杀效率，同时降低人群暴露风险，可以实现无人值守、远程遥控等功能。经过测试，1000平方米的场所用机器人消毒只需要2.5小时，人工则需要一整天，机器人的工作效率大概是人工的10倍。 /p p 　　这两款产品尤其适合危险的地方，如武汉的方舱医院，用机器人来进行测温、配送药品食物等，可以有效地保护医生护士等一线人员。产品在设计时依据医用标准，符合测温精准度，具有消毒效果。目前，医院的反馈效果良好，每个科室仅配置1台即可。 /p p br/ /p p br/ /p

英国《自然》杂志网站21日刊登研究报告说，美国科研人员日前成功研发出一种“纳米机器人”。它的直径仅为70纳米。这些小“纳米机器人”可通过患者的血液进入到肿瘤所在位置，采用“RNA干扰(RNAi)”的方法对癌细胞基因进行破坏。 　　RNA代表了“核糖核酸”，它是基因指导合成蛋白质过程中所必需的工具。RNA干扰是指另外添加“RNA”，令原有癌细胞中RNA不能发挥正常作用，也就不能合成相应的蛋白质。目前，包括美国辉瑞和瑞士诺华在内的很多生物技术或制药公司都在寻找可以控制RNA的方法。 　　据了解，在这种新方法中，一旦“纳米机器人”发现癌细胞并进入其内部，它们就会自行分解，并释放出小干扰RNA(siRNA)。“我们给这种小粒子安装了化学传感器，”负责领导这项研究的美国加州理工学院教授戴维斯说，“一旦它意识到自己已经进入肿瘤细胞内，它就会说：‘好啦，现在是分解并释放出RNA的时候了。’” 　　加州理工学院等机构的研究人员报告说，这种携带了特定RNA的载体进入血液后，不会引起免疫系统的排异反应，可随着血液流动到达发生癌变的部位，然后进入癌细胞释放出RNA，而剩下的载体物质由于太过微小可随着尿液排出。 　　这是首次实现在人体中利用RNA干扰来治疗癌症的研究。研究人员马克・ 戴维斯说，通过选择所使用的RNA，这项技术可以阻碍任何基因发挥作用，因此有望用于广泛治疗各种癌症。“RNA干扰”法由美国科学家安德鲁・ 法尔和克雷格・ 梅洛在上世纪90年代发现，他们因此荣获2006年诺贝尔生理学或医学奖。 　　“这是第一项展示RNA干扰的作用机制的研究，”戴维斯说，“我们对这一结果感到非常兴奋，因为每当一种新技术产生时，都会有很多人对它持怀疑态度。”

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-----------------------------------

机器人技术是一门快速发展的高新技术，在许多领域得到了日益广泛的应用，并对人类社会产生着日益重大的影响。微型机器人（Micro-Robotics）是指集成了微型作业工具、各种微小型传感器，具有通用编程能力的小型移动机构，而微机电系统和微驱动器的出现和发展为微型机器人的诞生提供基础。诞生背景 微型机器人出现是和微机电系统(MEMS)的发展是分不开的，可以说微型机器人就是可编程通用的微型机电系统工程。20世纪80年代后期，随着大规模和超大规模集成电路的迅速发展，微电子技术与机械、光学等学科的交叉融合促进了MEMS技术的迅速发展。和微机电系统一样，微型机器人的发展和微驱动器的发展也是紧密相关的。1987年美国加州大学伯克利分校取得一项轰动世界的突破性成就，首次研制出了转子直径为60~120μm的微型静电动机，随后MIT也研制出了100μm的静电动机。发展现状近年来, 采用MEMS 技术的微型卫星、微型飞行器和进入狭窄空间的微机器人展示了诱人的应用前景和军民两用的战略意义。以日本(三菱电子公司、松下东京研究所和Sumitomo电子公司等)为代表的许多国家在这方面开展了大量研究，重点发展进入工业狭窄空间微机器人、进入人体狭窄空间医疗微系统和微型工厂。在国家自然科学基金、863高技术研究发展计划等的资助下, 清华大学、上海交通大学、哈尔滨工业大学、广东工业大学、上海大学等科研院所针对微型机器人和微操作系统进行了大量研究，并分别研制了原理样机。目前国内对微型机器人的研究主要集中在三个领域：面向煤气、化工、发电设备细小管道探测的微型机器人；针对人体、进入肠道的无创诊疗微型机器人；面向复杂机械系统非拆卸检修的微型机器人。发展瓶颈微型机器人结构尺寸微小，器件精密，可进行微细操作，具有小惯性、快速响应、高谐振频率、高附加值等特点。然而微型机器人并不是简单意义上普通机器人的微小化，而是集成有传感、控制、执行和能量的单元，是机械、电子、材料、控制、计算机和生物医学等多学科技术的交叉融合。而且建立微型机器人需要更为微小的驱动器、执行器、传感器、处理器等，由此展开的对微型机器人微部件的加工和研制，将有利于实现更高意义上的微系统集成。然而，传统的加工工艺远远满足不了这些微小部件加工需求，因此研究人员将目光逐步转移到近些年来非常火热的增材制造工艺。增材制造又称3D打印技术，它摒弃了传统加工工艺过程复杂、成本高、难度大等特点，能够快速、灵活设计各种复杂结构。而高精密微纳3D打印技术又成为微型机器人不可或缺的手段。3D打印技术在微型机器人的应用2019年4月，多伦多大学微型机器人实验室在《Science Robotics》刊登了一篇关于3D打印微型机器人的文章。研究人员将磁性元素钕的颗粒嵌入到柔性材料中，并通过3D打印技术设计二十多种不同形状的磁性机器人结构。研究人员使用一对强力的磁铁来翻转机器人特定部位钕的极性，使它们在磁场中发生排斥和吸引作用，并通过紫外线照射将这些磁性粒子锁定在相应的位置。通过特定的编程程序，控制微型机器人不同部位的极性，使其达到爬行、蠕动、翻滚、收缩等运动效果。文章链接：https://robotics.sciencemag.org/content/4/29/eaav4494现阶段，微型机器人大多还处于实验室或原型开发阶段，因此，现在所见到的微型机器人较为简单，但同时也能执行一些基本的操作指令，离实用化还有相当长的距离。未来随着技术的发展，会出现各种复杂三维的微型机器人，并且能够在各种复杂环境中作业。这同时亟需一种更为精密微细的加工工艺。下图是深圳摩方材料科技有限公司利用陶瓷3D打印机加工的微型齿轮，最小细节0.092mm。( BMF microArch S240陶瓷3D打印机加工的微型齿轮，最小细节可达0.092mm )一般而言，微型机器人整体尺寸不超过100mm，细节尺寸可以达到微米甚至纳米级别，这就对加工精度和自由度提出极高要求。传统的CNC加工工艺成本昂贵，灵活度低，一般适合大零部件的加工。而MEMS加工工艺过程复杂，垂直方向加工受限，适合二维加工。而3D打印技术，作为当前发展非常迅速的制造工艺，具有低成本、高效率、一体化加工成型的特点。虽然一直以来材料是3D打印技术难点之一，研究人员逐步开发一些功能性材料，比如掺杂磁性粉末颗粒增强磁性。并且也可以通过后期表面处理来弥补材料方面的不足，比如表面金属化、溅射镀膜、翻模等工艺。目前，能够实现高精度3D打印的工艺屈指可数，其中面投影微立体光刻（PμSL）工艺是其中之一。该工艺以深圳摩方材料科技有限公司为代表，已经研发出多款型号机型，并且实现商业化生产，为国内外多个大型公司提供高精密加工方案。下图是该公司10um精度设备nanoArch S140通过在高强度韧性树脂中掺杂磁性粉末颗粒（质量比20%）加工的磁性抓手以及磁性弹簧阵列结构。( 磁性抓手，最小壁厚可达0.070mm )( 磁性弹簧阵列，最小线径可达0.099mm )

机器人技术是一门快速发展的高新技术，在许多领域得到了日益广泛的应用，并对人类社会产生着日益重大的影响。微型机器人（Micro-Robotics）是指集成了微型作业工具、各种微小型传感器，具有通用编程能力的小型移动机构，而微机电系统和微驱动器的出现和发展为微型机器人的诞生提供基础。诞生背景 微型机器人出现是和微机电系统(MEMS)的发展是分不开的，可以说微型机器人就是可编程通用的微型机电系统工程。20世纪80年代后期，随着大规模和超大规模集成电路的迅速发展，微电子技术与机械、光学等学科的交叉融合促进了MEMS技术的迅速发展。和微机电系统一样，微型机器人的发展和微驱动器的发展也是紧密相关的。1987年美国加州大学伯克利分校取得一项轰动世界的突破性成就，首次研制出了转子直径为60~120μm的微型静电动机，随后MIT也研制出了100μm的静电动机。发展现状近年来, 采用MEMS 技术的微型卫星、微型飞行器和进入狭窄空间的微机器人展示了诱人的应用前景和军民两用的战略意义。以日本(三菱电子公司、松下东京研究所和Sumitomo电子公司等)为代表的许多国家在这方面开展了大量研究，重点发展进入工业狭窄空间微机器人、进入人体狭窄空间医疗微系统和微型工厂。在国家自然科学基金、863高技术研究发展计划等的资助下, 清华大学、上海交通大学、哈尔滨工业大学、广东工业大学、上海大学等科研院所针对微型机器人和微操作系统进行了大量研究，并分别研制了原理样机。目前国内对微型机器人的研究主要集中在三个领域：面向煤气、化工、发电设备细小管道探测的微型机器人；针对人体、进入肠道的无创诊疗微型机器人；面向复杂机械系统非拆卸检修的微型机器人。发展瓶颈微型机器人结构尺寸微小，器件精密，可进行微细操作，具有小惯性、快速响应、高谐振频率、高附加值等特点。然而微型机器人并不是简单意义上普通机器人的微小化，而是集成有传感、控制、执行和能量的单元，是机械、电子、材料、控制、计算机和生物医学等多学科技术的交叉融合。而且建立微型机器人需要更为微小的驱动器、执行器、传感器、处理器等，由此展开的对微型机器人微部件的加工和研制，将有利于实现更高意义上的微系统集成。然而，传统的加工工艺远远满足不了这些微小部件加工需求，因此研究人员将目光逐步转移到近些年来非常火热的增材制造工艺。增材制造又称3D打印技术，它摒弃了传统加工工艺过程复杂、成本高、难度大等特点，能够快速、灵活设计各种复杂结构。而高精密微纳3D打印技术又成为微型机器人不可或缺的手段。3D打印技术在微型机器人的应用2019年4月，多伦多大学微型机器人实验室在《Science Robotics》刊登了一篇关于3D打印微型机器人的文章。研究人员将磁性元素钕的颗粒嵌入到柔性材料中，并通过3D打印技术设计二十多种不同形状的磁性机器人结构。研究人员使用一对强力的磁铁来翻转机器人特定部位钕的极性，使它们在磁场中发生排斥和吸引作用，并通过紫外线照射将这些磁性粒子锁定在相应的位置。通过特定的编程程序，控制微型机器人不同部位的极性，使其达到爬行、蠕动、翻滚、收缩等运动效果。现阶段，微型机器人大多还处于实验室或原型开发阶段，因此，现在所见到的微型机器人较为简单，但同时也能执行一些基本的操作指令，离实用化还有相当长的距离。未来随着技术的发展，会出现各种复杂三维的微型机器人，并且能够在各种复杂环境中作业。这同时亟需一种更为精密微细的加工工艺。下图是深圳摩方材料科技有限公司利用陶瓷3D打印机加工的微型齿轮，最小细节0.092mm。( BMF microArch S240陶瓷3D打印机加工的微型齿轮，最小细节可达0.092mm )一般而言，微型机器人整体尺寸不超过100mm，细节尺寸可以达到微米甚至纳米级别，这就对加工精度和自由度提出极高要求。传统的CNC加工工艺成本昂贵，灵活度低，一般适合大零部件的加工。而MEMS加工工艺过程复杂，垂直方向加工受限，适合二维加工。而3D打印技术，作为当前发展非常迅速的制造工艺，具有低成本、高效率、一体化加工成型的特点。虽然一直以来材料是3D打印技术难点之一，研究人员逐步开发一些功能性材料，比如掺杂磁性粉末颗粒增强磁性。并且也可以通过后期表面处理来弥补材料方面的不足，比如表面金属化、溅射镀膜、翻模等工艺。目前，能够实现高精度3D打印的工艺屈指可数，其中面投影微立体光刻（PμSL）工艺是其中之一。该工艺以深圳摩方材料科技有限公司为代表，已经研发出多款型号机型，并且实现商业化生产，为国内外多个大型公司提供高精密加工方案。下图是该公司10um精度设备nanoArch S140通过在高强度韧性树脂中掺杂磁性粉末颗粒（质量比20%）加工的磁性抓手以及磁性弹簧阵列结构。( 磁性抓手，最小壁厚可达0.070mm )( 磁性弹簧阵列，最小线径可达0.099mm )—— END ——官网：https://www.bmftec.cn/links/10

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

日前，中国科学院光电技术研究所(以下简称“光电所”)成功研制出国内首台多功能水下智能检查机器人。该机器人是在中科院“西部之光”资金及相关专项资金的大力支持下，由光电所科研团队历时两年完成。 　　与其他水下智能机器人不同的是，此智能检查机器人可以在水下高辐射环境中，从事核电水下探测、堤坝检查、管道检测、异物水下打捞等工作。验收组专家一致评价，该机器人在水下动密封技术、水下姿态检测、多传感器信息融合、图像识别、水下测量等关键技术上达到了国内领先水平。 　　据了解，该智能机器人与光电所先期研发的反应堆压力容器螺栓孔自动检查机器人、CRDM钩爪检查机器人、水下异物打捞机器人、排爆机器人等特种机器人形成的系列产品被核电用户评为首选产品。

p 　　科技是推动社会发展核心驱动力，人类社会也随着一轮又一轮的科技革命，逐渐迈向更为智能化的时代。在检验检测行业，人工智能和机器人技术同样是促进产业实现转型升级的有效推动力。 /p p 　　近年来，机器人的核心技术突破明显。以往，传统工业机器人主要依从一系列控制指令完成任务，随着人工智能技术在感知、人机交互、行动控制、智能决策等领域的发展，机器人在也逐步升级。例如通过机器人视觉能够让分拣机器人更精确的识别，传感系统可以感知周边环境等。 /p p 　　根据国家统计局的数据显示，上半年我国工业机器人产量7.4万套，同比增长23.9%。自2013年以来，我国就已经成为全球最大的机器人市场。据OFR近期公布的数据显示，2017年全球工业机器人销量达38.7万台，同比增长31%，其中中国销量13.8万台，同比增长58%，较去年提高6个百分点。全球工业机器人销量的绝对值中，一半的增长来自中国。预计到2020年，中国服务机器人年销售额将超过300亿元。随着人工智能等先进技术的快速发展，机器人迅速从工业领域向服务行业渗透，服务机器人展现出比工业机器人更为广阔的市场空间。 /p p 　　此外，人工智能也正以前所未有的速度向前发展。全球顶尖的IT和互联网公司都加大了对人工智能领域的投入，报告Google、FaceBook、微软等跨国企业。我国把“人工智能”一词也写入了国家“十三五”规划纲要，人工智能进入爆发式增长的拐点。 /p p 　　那么，机器人与人工智能与检验检测行业有什么必然联系呢?从发展现状来看，我国的检验检测市场化机制正在形成，国内第三方检测也逐步放开，一切都呈现出渐入佳境的趋势。但与此同时，相关人士也发现，检验检测行业的集中度较低，国有、外资、民营检测机构三分市场，检验检测行业亟需通过机制改革和技术创新进行资源整合，劳动密集型、自动化、智能化和标准化程度也有待进一步提高。 /p p 　　随着劳动力价格的上涨，中国制造业的“人口红利”正在不断消失，同时，技术进步和产业升级导致“机器”成本逐渐降低，“机器换人”已经成为一种新的发展趋势。SGS等知名检测机构已经陆续开发了基于机器人的智能化检测系统。例如在集装箱检验检疫熏蒸处理上，基于智能移动机器人平台能够取代人力完成溴甲烷、磷化氢、乙酸乙酯等熏蒸剂的投放、浓度检测、环境残留检测等工作，把作业人员从有毒有害危险及恶劣的环境中解放出来。 /p p 　　在人工智能与检验检测行业的结合上，人们利用VR、AR、MR等技术形成全新的检验检测培训认证体系。基于人工智能全新模式的检验检测培训认证模式将为检验检测行业带来前所未有的发展契机，在观察性学习、操作性学习、社会性学习和研究性学习中都具有广阔的应用前景 建立深度学习，模拟人脑进行分析学习的神经网络，提高检验检测的科学性和一致性 “区块链+检验检测”技术，进一步深化检验检测监管模式，节约信息传递成本，提升检验检测公信力。2018年，中国检科院与京东集团联合打造区块链防伪平台，用技术对燕窝实施全面流程追溯，实现进口燕窝产品从源头到国内经销环节的全流程可追溯。同年，上海机场检验检疫局为推动进口消费品检验监管模式创新，构建的区块链数据平台成功落地，通过区块链数据平台，工作时间至少可以缩短3天。 /p p 　　据IHS预测，2020年全球潜在检验检测服务业市场规模将超过200亿欧元。广阔的市场前景更凸显了引领行业走向智能化的必要性。通过机器人操作提高检测准确度和效率，借助智能化延伸第三方检测的价值链条，为相关行业决策提供第一手资料，都将有力促进行业的变革和崛起。 /p

田野机器人和配上基于平面的遥感传感器可以通过观测地球和大气层来监测影响气候变化的气体。　　深入土壤的监测　　这款拥有三个大轮子，不会陷入泥土里的Field Flux机器人可以将用放置在它的大臂上的采样器，监测土壤中少量的一氧化二氮(N2O)含量，完成监测环境污染的工作。　　尽管人们更熟悉二氧化碳在气候变化中的影响，但其实N2O使全球变暖的潜力比二氧化碳高300倍。换句话说，一分子N2O的破坏能力与300分子的CO2相当。　　来自挪威大学生命科学院的微生物生态学家Lars Bakken教授说：“对N2O排放的量化有一个巨大困难在于，其数值会因为时间和地点的不同而产生巨大变化。”目前，Bakken教授正在与挪威一家名叫Adigo的公司合作，为NORA项目尝试找到一个监测土壤中N2O排放量的方法，并降低其排放。　　教授表示：“这也是我们为什么要做田野机器人的原因。如果你想要在一片试验田中量化N?O的排放量，你必须在一块地上反复不断地测量。”(图为Field Flux机器人样机，图片来源：NORA)　　使用田野机器人可以大大提升工作效率，一个本来需要27个小时手工检测的土地只需要1小时就能完成测试。这种方法在控制 N2O 方面非常重要，因为它使得农民可以在必要时进行翻土工作。在土壤没有较好地暴露在空气中时(比如下大雨或者土壤非常紧实时)，一些土壤中的微生物(多数是细菌)就会使用氮氧化物而不是氧化物来进行呼吸，从而产生 N2O。但是还有少量细菌可以进行 N2O 的呼吸作用来吸收掉，因为它们有一种特殊的酶——N2O还原酶。NORA 项目的研究员们发现，这种酶会因土壤的酸性过大或土壤中铜离子的不足而消失。　　挪威大学生命学院的另一位教授，同时也是 Marie Sk?odowska -Curie Actions项目的合作者 Asa Frostegard 说道：“我们探究了这些微生物的生物活动，研究它们产生 N2O 的生化过程。结果表明，不同微生物之间的作用方式有着很大差别。”(图片来源：ADIGO)　　这些研究结果或许可以帮助农民通过改变土壤酸性或土壤铜离子的含量来减少 N2O 污染。这就意味着，我们可以在耕作中使用富含铁镁的岩石或矿物质来中和土壤酸性，而不是使用传统的会导致 N2O 污染的撒石灰方法。

日前闭幕的第14届中国国际工业博览会上，3000米深水半潜式钻井平台“海洋石油981”、先进封装光刻机等一批对标国际的上海高端制造斩获金奖，荣威E50纯电动轿车更是摘下展会唯一创新金奖。这些仅是上海布局战略性新兴产业，实现由“中国制造”向“中国智造”转变的一个缩影。记者从上海市经信委获悉，上海正在加快新一轮战略性新兴产业布局，力争2015年战略性新兴产业增加值实现翻番，占全市生产总值比重达15%。　　　　瞄准国际是转型发展要求，也是上海作为国家战略性新兴产业“主战场”肩负的使命。从本届工博展品看，上海一批新兴产业已接近或达到国际水准，如集成电路生产工艺达到40纳米，设计能力进入28纳米；太阳能核心设备、核电主泵、核岛主设备等的技术攻关和产业化进展迅速；全球首台第三代非能动百万千瓦核电稳压器，实现我国第三代核电装备制造国产化。　　　　“对标国际，并非盲目攀高。”上海市经信委主任戴海波说，有市场才能有动力，才能持续发展，这是上海发展高端产业和产业高端的落脚点。本届工博会上，上海微电子装备有限公司的先进封装光刻机，今年与台湾客户首签合同，实现大陆以外市场销售的“零”突破，未来年产值将达数十亿元；荣威E50纯电动汽车，销售潜力巨大。　　　　深刻把握科技和产业发展新方向，对重大前沿性领域及早部署，才能增强持续发展能力。“十二五”期间，上海将把战略性新兴产业放在更突出位置，以重大发展需求和技术突破为动力，以制度创新和政策环境优化为保障，以培育企业主体和实施专项工程为抓手，推动战略性新兴产业创新、集聚、跨越发展。目前，上海正加紧聚焦极大规模集成电路、民用航空、云计算、物联网、下一代网络、新型显示、智能电网、新能源高端装备、智能制造、新能源汽车与汽车电子、卫星导航、生物医药与医疗器械、电子商务与新型贸易现代化等15个专项工程，并将于近期陆续发布专项发展规划。　　　　顺应“第三次工业革命”浪潮，上海正加快机器人产业布局。机器人产业是如今国际上少数几个迅猛增长的产业，中国市场增速更是全球第一，2011年比2010年增长50%以上，据预测2015年中国机器人市场需求量将达3.5万台，占全球比重约17.5%。目前国内市场份额的80%控制在跨国公司手中。　　　　上海已成为国内最大机器人产业集聚区，ABB、发那科、库卡、安川等机器人巨头均已在上海设有总部或基地，国内机器人领军企业——沈阳新松在上海设有子公司，本地企业上海沃迪自动化装备公司在搬运码垛机器人领域国内领先。同时，上海交大、上海大学、上海电气中央研究院等长期从事相关研究，为产业发展积蓄能量。据介绍，未来上海将立足机器人产业化和示范应用两个环节，聚焦工业机器人、服务机器人领域，壮大发展机器人本体研发制造，突破精密减速器、伺服电机及驱动器、控制系统等三大核心功能部件，拓展机器人系统集成应用，使上海成为我国最大产业机器人基地、机器人核心技术研发中心、高端制造中心、分服务中心和应用中心。目前宝钢集团、上海电气正积极研究介入机器人产业。从布局来看，浦东和宝山有可能成为国内最重要的机器人产业园区。根据规划，到2015年上海机器人产业产值力争达到200亿元，2020年达到600亿至800亿元，占全国50%以上份额。文章链接：中国仪表网 http://www.ybzhan.cn/news/detail/34336.html

在遭遇核泄漏事故的日本福岛核电站抢险中，机器人被用来送往高辐射区域进行监控和辐射水平检测，目前日本已经向事故区域投放了高辐射专用的Monirobo机器人。 　　这种Monirobo机器人主要是针对高辐射地区作业进行设计，由日本核安全技术中心进行设计生产。单个机器人体积为800×1500×1500mm，重量约为600Kg，双履带每分钟可以行进40米，配有可移除障碍和收集样品的机械臂。使用无线中继器可以从1.1公里之外进行远程控制。 　　防辐射机器人必须携带沉重的屏蔽罩，很多电子产品都很容易受到辐射影响，尤其是照相机。 　　先期投入使用的红色版机器人支持辐射探测、叁维摄像、温度湿度传感等，另外还有一款黄色Monirobo机器人可以用于收集粉尘样品和检测可燃气体。 　　与此同时，福岛第一核电站附近已经成为载人飞机禁飞区，提供空中航拍支持的是来自美国关岛空军基地的一架全球鹰无人机，配有摄像机、热成像仪、合成孔径雷达等装备，可以提供全天候所有气象条件下的航拍支援。

国内外机器人关节测试技术现状及展望石照耀，程慧明引言2021年中国机器人行业市场规模为1306.8亿元，预计2022年行业市场规模将达1712.4亿元，同比增长31.0%，增速全球领先。关节是机器人执行姿态控制的执行部件，其性能对机器人的整机性能和可靠性起决定性作用。按动力来源可以分为液压、气动和电机驱动三大类，本文主要介绍电驱动关节。关节主要由传动、控制和传感部分组成，其中传动部分由电机、减速器和结构件组成，控制部分由驱动模块及通信模块组成，传感器部分使用了位置、力矩、电流和温度等。随着机器人应用领域与规模的快速扩张，关节种类不断增加、性能也不断优化。与此相适应，对关节性能的表征、测试和评价也成为了当前的研究热点。全面考察机器人关节测试技术现状，发现整体上呈现出四个特点：（1）测试技术多来源于减速器和电机测试技术，缺乏完全适用于关节的整机测试技术。（2）国内外研发的测试设备主要针对大中型关节，而针对小型或微小型关节的测试技术和设备较少。（3）对关节的测试多集中在减速器和电机上，而不是将关节作为一个整体进行测试。（4）测试参数不全面，多集中于关节的定位精度、速度响应能力上，缺少对其传动精度参数、电参数及其与机械参数的测试和融合分析。机器人关节的结构不简单，同时蕴含着复杂的能量转化、能量传递以及运动控制等问题。应用场景的多样化对机器人主机装备的运动性能精度、负载控制、能耗效率、振动噪声、服役寿命等性能提出了更高的目标，这对关节的综合性能提出了进一步的要求。因此对机器人关节进行综合性能测试，获取关键性能指标，并为设计提供指导具有重要意义。1 关节分类1.1 类型机器人关节的种类众多，可大致划分为刚性关节和弹性关节两类。刚性关节主要由电机、高传动比减速器、编码器、力矩传感器和控制器等组成。Albu-Schaffer等为德国宇航局的轻量机器人设计的机器人关节，包括无刷电机、谐波减速器、绝对编码器、增量编码器、刹车和力矩传感器等，如图1所示。Samuel Rader等设计的机器人关节装有陀螺仪，可以实现更加精准的姿态控制。由于材料和设计上的限制，刚性关节存在功率密度值不高和机器人受冲击情况下关节强度不够的问题，因此刚性关节在使用上存在一定的局限性。图1 刚性关节弹性关节分为串联弹性关节与并联弹性关节两种。弹性关节的设计原理来自于Hill肌肉三元素力学模型，以求更好的模拟人体肌肉功能。Pratt首先提出了串联弹性关节的概念，串联弹性关节在减速器和电机之间增加弹性连杆，用于降低外部冲击载荷和储存能量。Vanderborght等设计了可平衡位置的关节，Negrello等设计了新型关节，并进行了负载能力和抗冲击能力实验,如图2所示。并联弹性关节是在机器人整机上增加并联弹性连杆，通过和关节共同配合，来达到释放冲击和储能的功能。图2 弹性关节1.2 技术要求机器人应用场景的多样化对关节的技术提出了不同的需求，以刚性关节为例，大致可以分为两类，如表1所示。表1 关节技术要求第一种类型关节被广泛应用于教育机器人、玩具机器人和餐饮机器人等，对关节的传动精度要求相对较低，通常对整机的回差要求小于60′。减速器的齿轮模数在0.2mm-0.5mm之间，材料以金属和塑料为主，种类有平行轴齿轮减速器、行星齿轮减速器、面齿轮减速器，其中平行轴齿轮减速器较为常见，部分减速器内部会增加离合机构，当机器人跌倒减速器受到冲击时，用于保护内部结构，该类型关节通常没有力矩传感器。第二种类型的关节广泛应用于大型双足服务机器人、工业机器人和航空航天领域的空间机械臂等，此类关节对传动精度要求较高，通常对整机的回差精度要求是小于3′。其减速器的传动形式主要有行星减速器、摆线针轮减速器、谐波减速器，其中谐波减速器最为普遍。电机多使用直流无刷电机和永磁同步电机，在安装上多采用无框形式。位置检测传感器有光栅编码器、磁编码器，力矩传感器有应变扭力计。2 关节测试方法现状机器人关节的性能主要反映在传动精度、机械参数、响应参数和电参数等指标上。减速器和电机作为关节的重要部件，两者测试技术的发展为关节测试技术提供了借鉴，但减速器和电机的质量不能反映关节整机的质量，因此对关节的测试应面向整机。2.1 传动精度传动误差和回差是评价关节运动输出精度的主要指标。传动误差既反映了传动部分制造误差和安装误差，又反映了其抵抗外界环境（如温度、负载等）的能力。回差则反映了关节传动系统中的间隙，其主要由空程回差、弹性回差、温度回差等组成。2.1.1 传动误差（1）测试方法对精密减速器等传动链的传动误差测试技术研究可以追溯至上世纪50年代，K.Stepanek研制出基于磁栅式传感器测试齿轮机床动态误差的设备。C.Timmc基于光栅式传感器，通过将旋转角位移转换成相应电信号输出以得到传动误差的一种测量方法。黄潼年先生提出了“单面啮合间齿测量法”，发明了齿轮整体误差测量技术。彭东林提出一种时栅传感器，用于对传动误差进行测量。国标GB/T 35089-2018对机器人用谐波齿轮减速器、行星摆线减速器、摆线针轮减速器等精密传动装置的试验设备、传动误差试验方法及其数据处理方法做出规定。机器人关节的传动误差测试技术来源于上述方法，关节的传动误差是指：对应伺服电机任意转角，关节的实际输出转角与理论转角之间的差值，传动误差曲线如图3所示。图3 机器人关节传动误差示意图文献[3]基于光栅法对关节的传动误差进行测试。文献[4]利用高精度光栅测量关节的输出角度，关节电机编码器测量输入端角度，实现了对关节整机传动误差的测试。（2）测试难点关节是一种复杂的机电一体化产品，由于在工作原理、机械结构、传感器配置和控制方式等方面不同于其他的齿轮传动机构，使得对关节传动误差的测试也存在不同，因此在测试方法上带来了一系列的不确定和难点问题。根据GB/T 35089-2018对精密减速器传动误差测试设备的规定，在减速器的输入端和输出端分别利用高精度角度编码器采集角度数据。对关节传动误差的测试，是以关节整机为测试对象，关节输入端角度数据的采集依赖于关节电机编码器。部分关节编码器精度较低或者没有安装电机编码器，因此在此类关节传动误差的测试中如何保证输入角度的有效性是一个难点问题。目前的解决方案有两种，一是文献[4]中所利用的等时间间隔采样方式，该方法可以在一定程度解决编码器精度不足的影响，但该方法可能存在时间滞后和关节本身不支持该模式的问题；二是以控制器发出的指令角度为输入端角度，即以理论转角为输入端角度，该方法符合关节传动误差的定义。综上所述，关节的传动误差测试方法多来源于精密减速器等传动装置，但由于关节本身的特点，使得其传动误差的测试方法具有一定的特殊性。2.1.1 回差（1）测试方法机器人关节的回差是指：关节的输入端伺服电机运动方向改变后到输出端运动方向跟随改变时，输出端在转角上的滞后量。按照测试原理的不同，对关节回差的测试可以分为静态测试和动态测试两种。静态测试：是指将关节的输入端固定，通过输出端加载、卸载，获取滞回曲线而完成的回差测试，滞回曲线如图4所示。输入端固定，给输出端逐渐加载至额定转矩后卸载,再反向逐渐加载至额定转矩后卸载，记录多组输出端转矩、转角值，绘制完成的封闭的转矩-转角曲线。图4 滞回曲线示意图在关节输出端不同位置进行回差测试，获得各个位置的回差，由此获得静态测试的回差曲线，如图5所示。图5 静态测试的回差曲线 动态测试法：通过测试关节的双向传动误差曲线，获取回差曲线而完成的回差测试。首先测出关节正向传动误差曲线，使输入端正向多转一定的角度后反向旋转，然后在相同条件下测出关节反向传动误差曲线，如图6所示。图6中反向传动误差曲线与正向传动误差曲线对应点的代数差即构成回差曲线，如图7所示。文献[5]采用动态测试方法对小型关节进行了回差的动态测试实验，并和静态测试进了对比，发现结果大体一致，可以在一定程度上进行相互印证。图6 双向传动误差曲线图7 回差曲线（2）测试难点同传动误差测试类似，关节回差的测试也不同于精密减速器等传动装置，对测试方法的研究也需要从关节本身的特点来考虑。(1)关节带电状态是影响关节回差测试的一个重要因素，按照关节回差静态测试方法的定义，需要将关节的输入端固定，即电机轴抱死。关节上电后电机轴抱死，在静态测试过程由于电机反向电动势的阻碍，会对测试结果产生影响。(2)角度编码器精度和有无问题同样影响关节的回差动态测试，按照定义需要获得双向传动误差曲线，进而获得回差曲线。在实际测试过程中，若采用等时间间隔采样的方式，则会存在采集点无法对齐的问题。若采用理论角度为输入端角度的方法，则存在测试不连续的问题。(3)联轴器变形会影响关节回差测试结果，在加载测试中需要对联轴器变形进行补偿。2.2 机械参数2.2.1 启动转矩与反启动转矩测试机器人关节的启动转矩测试是指关节的输出端在无负载情况下，关节内部的电机缓慢进行转动，至关节的输出端转动，期间利用关节内部的力矩传感器采集转矩变换情况，利用测试设备的高精度角度传感器来实时判断关节输出端的转动情况，取转矩的最大值为启动转矩，测试曲线如图8所示。需要注意的是若关节内部没有力矩传感器则无法进行启动转矩和反启动转矩测试。机器人关节的反启动转矩测试是指关节的输入端在无负载情况下，测试设备的加载电机缓慢进行转动，直至关节的输入端转动，期间利用测试设备的力矩传感器采集转矩变化情况，利用关节内部的输入端角度传感器实时判断关节输入端的转动情况，取转矩的最大值为反启动转矩，测试曲线如图8所示。需要注意的是对关节的反启动转矩测试要在不带电下进行测试，因为电机在带电状态下反向转动会存在反向电动势，对关节转动存在阻碍。图8 启动(反启动)转矩曲线2.2.2 工作区工作区用转速和转矩组成的二维平面坐标区域表示，如图9所示。关节运行时温度不超过关节允许最高温度，能长期工作的区域为连续工作区。图中连续工作区域是由关节的发热、机械强度、以及关节内驱动器的极限工作条件限制的范围。超出连续工作区，允许关节短时过载运行的区域为断续工作区。图9 工作区2.3 响应参数2.3.1 位置响应频带宽度根据JB-T 10184-2000的规定，对关节位置响应频带宽度的测试应按照如下方式。在给定某一恒定负载的情况下，关节输入正弦波信号，随着正弦波信号频率逐渐升高，对应关节位置输出量的幅值逐渐减小同时相位滞后逐渐增大，当相位滞后增大至90°时或幅值减小至输入幅值的1/根号2时的频率即为系统位置响应频带宽度。2.3.2 正/负阶跃输入的位置响应时间关节在空载条件下或按照试验要求加载某一恒定负载（根据需求确定转动惯量和扭矩大小）。外部控制器发送由0到1的正阶跃信号给关节，并同步读取角度传感器的数据，记录关节从阶跃信号发出至位置达到0.9的时间；重复上述试验，取多次试验的平均值即为关节的正阶跃输入的位置响应时间，测试曲线如图10。图10 正阶跃输入的位置响应时间同理，外部控制器发送由1到0的负阶跃信号给关节，并同步读取角度传感器的数据，记录关节从阶跃信号发出至位置达到0.1的时间；重复上述试验，取多次试验的平均值即为关节的负阶跃输入的位置响应时间，测试曲线如图11。图11 负阶跃输入的位置响应时间2.4 电参数电参数测试用于反映关节在工作状态下电流、转速、功率、效率与转矩之间的关系。电参数测试分为恒定加载测试与梯度加载测试。恒定加载测试是指关节输出端施加某一恒定负载的情况下，测试关节的电流、转速及转矩变化情况；梯度加载测试是指关节输出端梯度加载的情况下，测试关节转矩与电流、转速、效率、输出功率之间的关系，获得相应的特性曲线。2.4.1 恒定加载测试恒定加载测试的目的是为检测关节在空载或稳定负载情况下，其瞬时电流、瞬时转速及瞬时转矩的波动情况，上述参数测试原理及测试曲线示意图如表2所示。表2 恒定加载测试2.4.2 梯度加载测试梯度加载测试的目的是为检测关节在最高转速下，关节输出端负载从0Nm开始等时间梯度加载至堵转力矩为止的过程中，关节的电流、转速、效率、输出功率之间的关系，获得转矩—电流曲线、转矩—转速曲线、转矩—输出功率曲线、转矩—效率曲线以及关节最佳工作区域综合曲线，上述参数测试原理及测试曲线示意图如表3所示。表3 梯度加载测试3 关节测试设备现状3.1 大中型关节测试设备在工业领域内成熟的商用大中型关节测试设备不多，本文列举多型大中型关节测试设备，从测试范围、测试功能、测试精度、测试原理以及测试数据运用五个方面进行对比，如表4所示。表4 大中型关节测试设备由上表可知，大中型关节测试设备基本以单一类型性能参数测试为主，涉及定位精度、响应参数和机械参数，测试技术主要借鉴电机测试技术，少量来源于精密减速器测试技术，存在测试项单一，功能不完善等不足。在测试数据运用方面，主要目的为验证关节机械设计和运动控制算法的可靠性和有效性。目前面向大中型关节的测试设备正朝着综合性能测试和云端测试的方向发展，作者团队所研制的新型机器人关节综合性能测试机可以实现对关节传动精度、机械参数、响应参数、电参数和抗干扰等性能参数的综合测试，测试机的性能指标如表5所示，测试机如图12所示。表5 新型机器人关节综合性能测试机图12 服务机器人小型关节综合性能测试机利用该测试机实现了对关节性能全面测试，相关测试结果如图13所示，分别为传动误差、抗干扰性能和阶跃响应测试。图13 关节测试测试机还具备云测试与数据云交互的功能，相关架构如图14所示，将关节测试中涉及的测试设备、传感器、控制软件、分析方法、测试方法、测试数据和辅助设备虚拟化为服务资源，通过通用的硬件设备接口和软件接口，依托云平台，实现了各测量资源统一的、集中的信息化和智能化组织管理和运用，最终面向用户提供个性化的测试服务和体验。图14 关节云测试架构3.2 小型关节测试设备小型关节测试的难点主要表现在：(1)传感器精度问题，小型关节内部的传感器精度较低，影响测试结果的准确性；(2)传感器缺乏问题图15 服务机器人小型关节综合性能测试机图16 能测试机小型关节测试综上所述，在机器人关节测试设备研发领域存在测试项单一，测试数据运用不足等的问题，考虑到关节对于机器人市场的重要性和特殊性，对其测试技术的研究和测试设备的开发越发的迫切。

p 　　7月17日，国内最大马力的无人遥控潜水器下线。据介绍，这款由中车制造的潜水器马力相当于一台宝马X6，最深能下潜3000米，可提起4吨重物，是名副其实的深海“大力士”。 /p p style=" text-align: center " img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201807/noimg/6b0a99af-6083-4165-a875-dabbe8e1e3cc.jpg" title=" 深海机器人.jpg" / /p p 　　记者了解到，其主要用于对沉船沉物等进行应急救险、搜寻和打捞等作业。 /p p 　　对于为何进军海洋装备领域，相关负责人陈剑说，“海洋蕴藏了丰富的石油、矿产、渔业资源。此前，由于开采装备不成熟，开采成本比较高。随着人类对资源的需求越来越高，海洋成为我们开采资源的主要领域。” /p p 　　陈剑介绍，今后，“深海机器人”将用于海底油气田施工，海底电缆和光缆铺设等。未来逐步把深海机器人装备扩展到核电、潮汐发电及其他应用领域，建立中国机器人装备产业化基地。 /p p 　　揭秘1 /p p 　　如何保证深海下潜平稳? /p p 　　记者在厂房见到了两台无人遥控潜水器。它们3米见方，看起来并不太大，自重也只有5吨。 /p p 　　无人遥控潜水器一般通过一根脐带缆下放至海下3000米。这根脐带缆不仅负责升降潜水器，还要进行信号传输和供电。 /p p 　　深海下浪涌和湍流较强，如何保证脐带缆不打结?如何保证潜水器下潜时的平衡? /p p 　　技术人员严允指出了其中的秘诀。记者看到，潜水器的8个角各有一个电扇状涡轮，也就是推进器，既可提供动力，又可进行360度姿态调整。“下放时是带电操作，推进器会动态调整平衡。”严允说。 /p p 　　揭秘2 /p p 　　3000米水压下如何工作? /p p 　　陈剑说，深海装备制造对材料的要求很严格。3000米的深海水压巨大，海水对设备的腐蚀性也很大。 /p p 　　那么，如何保证潜水器在3000米海深中，抵消压力正常工作呢? /p p 　　严允说，他们使用的是压力补偿器。 /p p 　　“我们都知道，随着下沉，水压也越来越大，设备在下降过程中，一些装置内外的压差也越来越大，这就需要压力补偿器。这些仪表装置都是玻璃面板，为什么不会破碎，就是因为在下降或者上升过程中，压力补偿器自动进行动态调整，向仪表设备中充油，补偿压差。”严允解释。 /p p 　　据他介绍，水下终端装置的压力值会始终维持在0.7到1个大气压。 /p p 　　揭秘3 /p p 　　机械臂能进行哪些操作? /p p 　　记者看到，这台深海机器人有两个机械手臂，但是装备的工具不太相同。左手像一把钳子，可以用来夹持，右手自由度大一些，可以进行一些旋转操作，如拧螺丝。 /p p 　　在“手臂”周围，还有一些“眼睛”——探照灯。“根据海水浑浊度的不同，大概能照清楚3米范围，如果比较浑浊能看清1米，保证作业。再浑浊一些的话，就会启用声呐装置。”严允介绍。 /p p 　　“工作人员在船上的显示屏前进行同步操作。这么长距离输电和信号传输，会有压降和信号损失，这些我们都已经考虑在内。”严允说。 /p p 　　据严允介绍，他们生产的“深海机器人”灵敏度很高，甚至能够在海底捡起一根针。 /p p 　　■ 追访 /p p 　　开发海底资源，深海机器人能做什么? /p p 　　海洋不仅是生命起源的摇篮，还蕴藏着无尽的矿藏。如今，越来越多的国家，将目光投向深海。那么，深海中有哪些资源可供开发呢?深海机器人又能起到什么作用? /p p 　　矿产资源 /p p 　　中国大洋事务管理局处长李向阳介绍，海底多金属结核分布面积很广，我国已在太平洋调查200多万平方公里，其中有30多万平方公里为有开采价值的远景矿区，联合国已批准其中15万平方公里的区域给我国作为开辟区。此外，海底还有很多金属硫化物。 /p p 　　李向阳是国家重点研发计划“深海多金属结核采矿试验工程”的项目负责人，据他介绍，2001年5月，我国与国际海底管理局签订多金属结核勘探合同，矿区面积为7.5万平方公里，为期15年。“去年已经续期5年。”李向阳说，2011年和2014年，获得西南印度洋1万平方公里的多金属硫化物勘探合同区和西北太平洋3000平方公里的富钴结壳勘探合同区。 /p p 　　开矿正是深海无人潜水器的应用之一。中科院海洋研究所所长助理刁新源说，这些深海潜水器，还可帮助科学家绘制海底地形图。 /p p 　　“此前受高度限制，地形分辨率只有十米级，有了深海潜水器以后，几乎可以完全贴近地形滑翔，测绘出地形分布图，目前可以做到厘米级。”刁新源说。 /p p 　　电力资源 /p p 　　海上风电今后也将向深海方向发展，华东海上风电研发中心主任赵生校介绍，我国海上风电目前主要在近海区域，从初步规划来看，水深5到25米范围开发潜力是2亿千瓦 水深5米到50米开发潜力是5亿千瓦。 /p p 　　“这跟我国水电差不多在同一量级上，开发前景广阔。海上风电今后会往深海方向发展，我国大部分风电规划在50公里离岸距离范围内，江苏规划接近100公里。而欧洲一些海上风电先进国家，已经建设到接近150公里。”赵生校说。　　 /p p 　　在海上建风电设备，铺设电缆是个问题。陈剑介绍，深海机器人有一项功能就是铺设海底电缆。“近海电缆铺设要求高，铺设深度要求2米，航道穿越锚地要求更深，在3米以上。”赵生校说。 /p p 　　生物资源 /p p 　　近来，一些深海新物种的发现，令很多人认识到深海有着完全不同的生态系统。 /p p 　　“海底高温、黑暗、高盐的环境，使深海生物有着特殊的生理特性和基因表达，这对工业酶的开发是一种新的资源。”李向阳说。 /p p 　　中科院海洋研究所所长助理刁新源则表示，深海有很多未知生物有待发现。 /p p 　　作为“科学号”考察船运管中心主任，刁新源在科考中与同事发现了很多新的生物。“通过一些深海无人潜水器，我们获得了大量深海生物样品。在深海冷泉区、热液区和海山区等不同海底环境中，发现了9个大型深海生物新物种。在马努斯热液化能生态系统中，发现了1个新属，5个新种。”刁新源说。 /p

p 　　中国科学技术大学精密机械与精密仪器系副教授张世武研究团队、澳大利亚伍伦贡大学教授李卫华研究团队和苏州大学机器人与微系统中心副教授李相鹏研究团队组成的联合研究组，设计了基于镓基室温液态金属的新型机器人驱动器，首次实现了液态金属驱动的功能性轮式移动机器人。近日，该成果以A Wheeled Robot Driven by a Liquid‐Metal Droplet 为题，发表在《先进材料》杂志上(Adv. Mater. 2018, 201805039)。 /p p 　　电影《终结者》中的液态金属机器人“T1000”开启了液态金属在机器人领域应用的梦想之门。镓基室温液态金属具独特的表面性质及理化特性，可以通过电场、磁场以及浓度梯度场等多种能量场或者表面改性等方式，实现变形、移动、分离以及融合等多种形态学变化，在MEMS、微流体、生物医学以及机器人等领域展示出巨大的应用前景，引起国际上的广泛关注。然而，液态金属在机器人领域应用研究目前仅局限于以液态金属液滴为机器人本体，尚无基于液态金属的功能性机器人的研究报道。 /p p 　　液态金属镓基室温液态金属拥有巨大的表面张力，可以在极低的电场功耗下，展示出高效的运动能力。联合研究组巧妙地将高效液态金属驱动和变重心机构相结合，开发出结构简单紧凑、驱动性能好的新型液态金属机器人。研究人员设计了一种具有超疏水表面的极轻半封闭轮式结构，将液态金属液滴限制在狭长的轮体内部 通过巧妙设计的随动微型电极支架施加外部电场驱动轮体内液态金属运动，进而持续改变轮式机器人的重心，驱动轮式机器人滚动。同时，研究人员对所提出的新型液态金属机器人做了动力学建模与分析，并通过实验探索了电解液浓度、施加电压、液态金属体积、轮体结构等参数对机器人运动性能的影响，获得驱动运动的最佳参数匹配。进一步，通过集成电池系统，研究人员成功设计了新型液态金属自驱动轮式移动机器人。这一创新研究有望启发一种新型驱动方式，弥补传统的机器人驱动方式(电机、液压及气动等)结构复杂、体积大以及驱动能效低等不足，促进未来微小机器人及特种机器人系统的发展。 /p p 　　该论文第一作者为中国科大精密机械与精密仪器系硕士生伍健。中国科大张世武、澳大利亚伍伦贡大学博士唐诗杨、苏州大学李相鹏为共同通讯作者。该课题得到国家自然科学基金项目资助。 /p p 　　近年来，由中国科大、澳大利亚伍伦贡大学和苏州大学组成的联合研究组开始研究液态金属的驱动特性及其在机器人上的应用，取得了系列进展。联合研究团队设计了以液态金属液滴作为柔性轮承载及驱动的微型小车，集成电源、控制电路、传感器以及液态金属驱动机构于一体，实现了2D平面内的自主运动，该小车无任何机械传动，具有运动平滑柔顺、无噪声、低振动、成本低廉、易于制造等特点，有望在自动生产线以及实验室自动化中大展身手。该成果近日发表在IEEE Transactions on Industrial Informatics上。此外，联合研究团队首次发现了液态金属在外磁场作用下的非常规运动现象，并揭示了其内在机理。该研究实现了通过外部磁场对不经过任何改性的纯液态金属的运动控制，丰富了液态金属的驱动方法，有利于推动液态金属驱动装置的大规模应用。该成果也于近日发表在Soft Matter上。 /p p 　　文章链接： a title=" A Wheeled Robot Driven by a Liquid-Metal Droplet" href=" https://onlinelibrary.wiley.com/doi/abs/10.1002/adma.201805039" target=" _self" A Wheeled Robot Driven by a Liquid-Metal Droplet /a /p p 　　& nbsp & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp a title=" A Controllable Untethered Vehicle Driven by Electrically Actuated Liquid Metal Droplets" href=" https://ieeexplore.ieee.org/document/8466896" target=" _self" A Controllable Untethered Vehicle Driven by Electrically Actuated Liquid Metal Droplets /a p & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp a title=" Unconventional locomotion of liquid metal droplets driven by magnetic fields" href=" https://pubs.rsc.org/en/content/articlelanding/2018/sm/c8sm01281d#!divAbstract" target=" _self" Unconventional locomotion of liquid metal droplets driven by magnetic fields /a p style=" text-align: center " img title=" 995d7c22-ede2-4791-a8a1-b809e19b4a8e.jpg" alt=" 995d7c22-ede2-4791-a8a1-b809e19b4a8e.jpg" src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201810/uepic/9f9752e1-c64d-4c52-aa80-4eb7d605117c.jpg" / /p p & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp 　　液态金属驱动机器人研究取得进展 /p p /p p /p /p /p

p style=" text-align: center " img title=" A15_5526438_kmgwhy_1471361493065_s.jpg" src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201608/insimg/411c0a57-2465-473e-b248-724c8a7b513a.jpg" / /p p style=" text-align: center " 检测员与“晶晶”紧张对决中 /p p & nbsp & nbsp & nbsp & nbsp 昨日,广州供电局自主研发的“晶晶”亮相,与三个选手比赛检验电表,机器人“晶晶”完胜,快了近一半时间。 /p p 　　昨日,人机大战仪器检测,机器人完胜三人。上午9时40分,广州供电局有限公司“POWER X”杯计量仪表校验“人机大战”比赛在广州供电局电力试验研究院火热开战。比赛参赛的一方是广东省计量行业挑选出的优秀的国家计量检定员,另一方是电力试验研究院理化部研发的仪表校验机器人“晶晶”。各位选手的检定对象是一只0.5级带有反光镜的指针式直流伏安表,校验项目是直流电压150V全检量程。三位参赛选手在放大镜下紧张地比对,“晶晶”则显得淡定很多。按照程序一步一步。9分22秒后,“晶晶”率先完成了比赛。十几分钟后,三位选手才相继完成比赛。 /p p 　　“完整的校验一只这样的仪表需要近60分钟,一个计量检定员连续忙活一天也就能校验5台仪表,而且因视觉疲劳还会产生读取误差。”广州供电局项目负责人介绍说。从2014年至今,整整历时3年,在15位技术人员经历无数次的讨论、改进、调试、校验后,零差错的“晶晶”终于诞生了,一天就能校验24台仪表。 br/ /p

据市场一线反馈，黄陵矿业煤矸石发电有限公司于2020年底，购买了三德科技的SDRASC机器人存查样柜系统、SDRPS机器人制样系统、SDIAS无人化验系统、SDPS全通采样系统和燃料管控系统，用于该单位的2×300MW机组物料智能化系统建设。这是目前市场上燃料智能化EPC项目中机器人配置最多的项目（其他单位一般只有单一的机器人制样系统或机器人化验系统），此举旨在通过运用先进的机器人进行无人化操作，将煤矸石发电有限公司打造成集团最先进的标杆单位。采样区效果图 SDRPS机器人制样系统效果图 SDRASC机器人存查样系统效果图 SDAIS无人化验系统效果图 三德科技历经近30年的成长与沉淀，已逐步成为专业从事仪器及自动化/无人化系统研发、制造、销售、实施及运维的供应商，可提供产品全生命周期一站式服务（从立项、售前预案、招投标、技术协议、蓝图设计、详细设计、生产加工、现场调试、试运行、运维质保到产品报废）。时代在变，但我们“成就客户，做客户信赖的长期伙伴”的心志不移。在接下来的安装、调试、及运维环节，我们将一如既往地倾注专业、专注的投入，用认真负责的态度，为黄陵矿业煤矸石发电有限公司做好服务，以我们仪器及自动化/无人化系统的专业、引领能力，成就客户。黄陵矿业煤矸石发电有限公司，是黄陵矿业集团下属全资子公司，是一个以煤矸石、煤泥、低热值中煤为燃料，利用井下疏干水，兼顾向黄陵矿区生产、生活系统及周边居民集中供热的资源综合利用企业，是陕西省最大的资源综合利用发电企业。目前，煤炭采制输存化及燃料管控建设项目正有序推进中，后续三德科技将根据项目进展情况，进行不定期跟踪报道。黄陵矿业煤矸石发电有限公司全景（图片来源于网络）