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Robotik: Laborroboter forscht selbstständig

Ein Team aus Liverpool hat einen robotischen Laborhelfer konstruiert und ihn auch gleich für ein Forschungsprojekt eingespannt.

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Laborroboter im Einsatz: 21,5 Stunden Arbeit, 2,5 Stunden Ladepause
Laborroboter im Einsatz: 21,5 Stunden Arbeit, 2,5 Stunden Ladepause (Bild: Nature/Sceenshot: Golem.de)

Ein Forscher, der praktisch rund um die Uhr im Einsatz ist: Ein Team der Universität von Liverpool hat einen Roboter für den Einsatz im Labor entwickelt. Er führt selbstständig Experimente durch und hat auch schon zu einer Entdeckung beigetragen.

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Der Roboter ist 1,75 m hoch und wiegt rund 400 kg. Er besteht aus einer fahrbaren Plattform, auf der ein Arm der Augsburger Herstellerfirma Kuka montiert ist. Daran ist ein Greifer angebracht, mit dem der Roboter mit feiner Laborausrüstung umgehen kann. Der Roboter ist 21,5 Stunden im Einsatz, für den Rest des Tages muss er an die Ladestation.

Der Roboter kann sich autonom im Labor bewegen. Er orientiert sich mit Lidarsensoren, wie sie auch in autonomen Autos zum Einsatz kommen. Gesteuert wird er von einer Software mit künstlicher Intelligenz (KI). Das System ermöglicht es, dass der Roboter selbstständig alle Aufgaben in einem Experiment ausführt. Er kann Feststoffe abwiegen, Flüssigkeiten dosieren und dann Experimente durchführen.

Dank seiner KI-Steuerung spult der Roboter keine vordefinierten Arbeitsabläufe ab, sondern entscheidet auf Basis der vorherigen Ergebnisse, welche Versuche er als Nächstes durchführt. "Die größte Schwierigkeit war, das System robust zu gestalten", sagte Benjamin Burger. Er hat den Roboter entwickelt und ist Hauptautor des Artikels in der Fachzeitschrift Nature. "Um über viele Tage hinweg autonom zu arbeiten und dabei Tausende von heiklen Manipulationen durchzuführen, muss die Ausfallrate für jede Aufgabe sehr gering sein. Aber wenn das erreicht ist, macht der Roboter weit weniger Fehler als ein Mensch."

Der Roboter arbeitet nicht nur länger als ein Mensch - wer hält schon Tag für Tag über zwölf Stunden lang durch? Er soll auch deutlich schneller sein als ein Mensch. Es seien aber nicht unbedingt Ausdauer und Geschwindigkeit, die den großen Vorteil des Roboters ausmachten, sagte Projektleiter Andy Cooper dem US-Online-Nachrichtenangebot The Verge: Das System ermögliche es, Forschungswege zu gehen, für die sie sonst keine menschliche Arbeitszeit verwenden würden. Es geht nicht darum, schneller zu sein, sondern darum, größere, ehrgeizigere Projekte in Angriff zu nehmen, die sie sonst sein ließen.

Der Roboter hat sich auch schon in einem Projekt bewährt: Er half dem Team um Burger und Cooper, einen Fotokatalysator zu entwickeln, der mit Hilfe von Licht Wasser spaltet und so Wasserstoff erzeugt. Dabei führte der Roboter in acht Tagen 688 Experimente durch. Von den 192 Stunden war er 172 im Einsatz.

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