OpenLH: ระบบจัดการของเหลวแบบเปิดสำหรับการทดลองเชิงสร้างสรรค์กับชีววิทยา: 9 ขั้นตอน (พร้อมรูปภาพ)

2025 ผู้เขียน: John Day | [email protected]. แก้ไขล่าสุด: 2025-01-23 15:12

เราภูมิใจที่จะนำเสนองานนี้ในการประชุมระหว่างประเทศว่าด้วยปฏิสัมพันธ์ที่จับต้องได้ ฝังตัว และเป็นตัวเป็นตน (TEI 2019) เทมพี แอริโซนา สหรัฐอเมริกา | 17-20 มีนาคม

ไฟล์แอสเซมบลีและคำแนะนำทั้งหมดมีอยู่ที่นี่ รหัสเวอร์ชันล่าสุดมีอยู่ใน GitHub

สร้าง/สร้าง? เขียนถึงเราที่ [email protected]! เราอยากทราบ สนับสนุน และนำเสนอผลงานของคุณบนเว็บไซต์ของเรา

ทำไมเราถึงสร้างสิ่งนี้

หุ่นยนต์จัดการของเหลวเป็นหุ่นยนต์ที่สามารถเคลื่อนย้ายของเหลวได้อย่างแม่นยำสูง เพื่อให้สามารถดำเนินการทดลองที่มีปริมาณงานสูง เช่น การคัดกรองขนาดใหญ่ การพิมพ์ทางชีวภาพ และการดำเนินการตามโปรโตคอลต่างๆ ในจุลชีววิทยาระดับโมเลกุลโดยไม่ต้องใช้มือมนุษย์ แพลตฟอร์มการจัดการของเหลวส่วนใหญ่จะจำกัดอยู่ที่โปรโตคอลมาตรฐาน

OpenLH ขึ้นอยู่กับแขนหุ่นยนต์โอเพ่นซอร์ส (uArm Swift Pro) และอนุญาตให้มีการสำรวจอย่างสร้างสรรค์ ด้วยต้นทุนที่ลดลงของแขนกลหุ่นยนต์ที่แม่นยำ เราจึงต้องการสร้างหุ่นยนต์จัดการของเหลวที่ประกอบง่าย ผลิตโดยส่วนประกอบที่มีอยู่ จะมีความแม่นยำเท่ากับมาตรฐานทองคำและมีราคาเพียง 1,000 เหรียญสหรัฐฯ นอกจากนี้ OpenLH ยังสามารถขยายได้ ซึ่งหมายความว่าสามารถเพิ่มคุณสมบัติเพิ่มเติมได้ เช่น กล้องสำหรับการวิเคราะห์ภาพและการตัดสินใจแบบเรียลไทม์ หรือการตั้งค่าแขนบนตัวกระตุ้นเชิงเส้นสำหรับช่วงที่กว้างขึ้น เพื่อควบคุมแขน เราได้สร้างอินเทอร์เฟซแบบบล็อกง่ายๆ และรูปภาพสำหรับพิมพ์บล็อกอินเทอร์เฟซสำหรับรูปภาพที่พิมพ์ทางชีวภาพ

เราต้องการสร้างเครื่องมือที่นักศึกษา นักชีวจิต นักไบโอแฮกเกอร์ และห้องปฏิบัติการชีววิทยาของชุมชนทั่วโลกจะใช้

เราหวังว่านวัตกรรมสามารถเกิดขึ้นได้โดยใช้ OpenLH ในการตั้งค่าทรัพยากรต่ำ

ขั้นตอนที่ 1: วัสดุ

www.capp.dk/product/ecopipet-single-chann…

store.ufactory.cc/collections/frontpage/pr…

openbuildspartstore.com/c-beam-linear-actu…

openbuildspartstore.com/nema-17-stepper-mo…

www.masterflex.com/i/masterflex-l-s-platin…

ขั้นตอนที่ 2: OpenLH มี 3 ส่วนหลัก

1. เอฟเฟกต์ปลายปิเปต

2. ฐาน uArm Swift Pro

3. ปั๊มเข็มฉีดยาที่ใช้แอคชูเอเตอร์เชิงเส้น

* uArm Swift Pro ยังสามารถใช้เป็นเครื่องแกะสลักเลเซอร์ เครื่องพิมพ์ 3 มิติ และอื่นๆ ได้ดังที่แสดงไว้ที่นี่

ขั้นตอนที่ 3: วิธีสร้าง End Effector

1. รื้อปิเปตเก่าและเก็บเฉพาะแกนหลัก

เราใช้อีโคปิเปตของ CAPP เนื่องจากมีแกนอะลูมิเนียมและ "โอริง" ทำให้อากาศแน่น (เอ-ซี)

ปิเปตอื่นๆ อาจใช้งานได้

2. 3D พิมพ์ชิ้นส่วนโดยใช้ PLA และประกอบ (1-6)

ขั้นตอนที่ 4: การสร้างปั๊มเข็มฉีดยา

1. ใช้ตัวกระตุ้นเชิงเส้น Open Builds

2. เชื่อมต่ออะแดปเตอร์ PLA ที่พิมพ์ 3 มิติ

3. ใส่กระบอกฉีดยาขนาด 1 มล.

4. ต่อกระบอกฉีดยาเข้ากับปลายเอฟเฟกต์ด้วยท่ออ่อน

ขั้นตอนที่ 5: การตั้งค่า

ยึดชิ้นส่วนทั้งหมดไปยังพื้นที่ที่กำหนดของงาน

คุณสามารถเชื่อมต่อ uArm กับม้านั่งของคุณโดยตรงหรือในฮูดชีวภาพของคุณ

ติดตั้ง python และอินเตอร์เฟสแบบบล็อก:

ส่วนต่อประสาน Python #### จะใช้ส่วนต่อประสานหลามได้อย่างไร 0. ตรวจสอบให้แน่ใจว่าได้ทำ `pip install -r requierments.txt` ก่อนเริ่มต้น 1. คุณสามารถใช้ไลบรารี่ภายใน pyuf ซึ่งเป็นการแก้ไขของเราสำหรับไลบรารี uArm เวอร์ชัน 1.0 2. สำหรับตัวอย่าง คุณสามารถดูสคริปต์บางส่วนในโฟลเดอร์ **สคริปต์** #### วิธีใช้ตัวอย่างการพิมพ์? 1. ใช้ **.png** ของตัวอย่างที่คุณต้องการพิมพ์ 2. เรียกใช้ `./convert.sh your_pic.png` และปรับเส้นทางใน `test_print.py` ให้เหมาะสมเพื่อใช้ `your_pic.png.coords` 3. เรียกใช้ `python test_print.py` โดยที่หุ่นยนต์เชื่อมต่ออยู่

### ส่วนต่อประสานที่ปิดกั้น 1. ตรวจสอบให้แน่ใจว่าคุณได้ทำ `pip install -r requierments.txt` ก่อนเริ่มต้น 2. เรียกใช้ `python app.py` ซึ่งจะเป็นการเปิดเว็บเซิร์ฟเวอร์ที่แสดงการบล็อก 3 ในคอนโซลอื่น ให้เรียกใช้ `python listener.py` ซึ่งจะได้รับคำสั่งให้ส่งไปยังหุ่นยนต์ 4. ตอนนี้คุณสามารถใช้บล็อกจากลิงก์ที่แสดงหลังจากเรียกใช้ `python app.py`

ขั้นตอนที่ 6: แขนโปรแกรมด้วย Blockly

การเจือจางแบบอนุกรมทำได้โดยตัวจัดการของเหลวซึ่งช่วยประหยัดเวลาและแรงงานสำหรับผู้ปฏิบัติงานที่เป็นมนุษย์

การใช้ลูปอย่างง่ายเพื่อย้ายจากพิกัด XYZ ที่แตกต่างกันและการจัดการของเหลวด้วยตัวแปร E ทำให้ OpenLH สามารถตั้งโปรแกรมและดำเนินการทดลองการจัดการของเหลวอย่างง่ายได้

ขั้นตอนที่ 7: พิมพ์จุลินทรีย์ด้วย Pic to Print Block

การใช้บิตเพื่อพิมพ์บล็อก คุณสามารถอัปโหลดรูปภาพและให้ OpenLH พิมพ์ได้

กำหนดจุดเริ่มต้น ตำแหน่งปลาย ตำแหน่งหมึกชีวภาพ และจุดสะสม

ขั้นตอนที่ 8: การจัดการของเหลวอย่างมีประสิทธิภาพ

OpenLH มีความแม่นยำอย่างน่าประหลาดใจและมีข้อผิดพลาดเฉลี่ย 0.15 ไมโครลิตร

ขั้นตอนที่ 9: ความคิดในอนาคตบางอย่าง

1. เราหวังว่าหลายคนใช้เครื่องมือของเราและทำการทดลองที่พวกเขาไม่สามารถทำอย่างอื่นได้

ดังนั้น หากคุณใช้ระบบของเรา โปรดส่งผลของคุณไปที่ [email protected]

2. เรากำลังเพิ่มกล้อง OpenMV สำหรับการเลือกอาณานิคมอัจฉริยะ

3. เรากำลังสำรวจการเพิ่ม UV สำหรับการเชื่อมโยงข้ามของโพลีเมอร์

4. เราเสนอให้ขยายการเข้าถึงด้วยแถบเลื่อนตามที่อธิบายไว้ใน

นอกจากนี้ uArm ยังขยายได้โดยเซ็นเซอร์อื่นๆ ที่มีประโยชน์ หากคุณมีไอเดียแจ้งให้เราทราบ !

หวังว่าคุณจะสนุกกับการสั่งสอนครั้งแรกของเรา!

ทีมงานห้องปฏิบัติการนวัตกรรมสื่อ (miLAB)

“ฉันทำผิดพลาดเมื่อโตขึ้น ฉันไม่สมบูรณ์แบบ; ฉันไม่ใช่หุ่นยนต์” - จัสตินบีเบอร์