建立和测试一个基于机器人的平台,以实现纳米颗粒的自动化生产,以灵活和模块化的方式
Sofia Dembski1,2, Thomas Schwarz3, Maximilian Oppmann3
1Fraunhofer Institute for Silicate Research ISC, Neunerplatz 2, 97082, Würzburg, Germany. sofia.dembski@isc.fraunhofer.de.
Scientific reports
|July 15, 2023
概括
自动化机器人系统可实现可重复的纳米粒子合成,显著提高精度和降低成本. 这项创新简化了实验室流程,使先进材料的生产更有效和更容易获得.
科学领域:
- 材料科学 材料科学 材料科学
- 机器人技术 机器人技术 机器人技术
- 化学工程是化学工程的重要组成部分.
背景情况:
- 机器人系统为非专家提供灵活的人机交互,可提高流程时间和产品质量.
- 实验室的自动化可以减少耗时的任务,增强人体工程学,提高运营效率和安全.
- 灵活的生产可以通过机器人系统实现,保持或提高安全标准.
研究的目的:
- 开发和建立一个基于双臂机器人的模块化基础设施,用于自动化,可重复的纳米粒子生产.
- 为了将手动的二氧化纳米粒子合成协议转化为完全自动化的过程.
- 为了对纳米颗粒的自动化与手动合成方法进行比较.
主要方法:
- 为纳米粒子合成量身定制的模块化双臂机器人基础设施的开发.
- 所有系统组件的调整和优化,以满足特定的合成要求.
- 通过比较处理参数和纳米粒子特性,对自动化和手动合成过程进行基准测试.
主要成果:
- 成功地将手动的纳米粒子合成协议转化为完全自动化的过程.
- 通过使用机器人系统,证明了合成准确性和可重复性的提高.
- 与手动合成相比,员工的时间和成本减少了高达75%.
结论:
- 开发的机器人基础设施使得可重复的纳米粒子自动化生产成为可能.
- 自动化纳米粒子合成显著提高了准确性,可重复性和效率.
- 机器人自动化在纳米粒子生产中可节省大量的成本和时间,使其成为手工方法的可行替代方案.


