有趣的试管机器人

重庆市万州区袁家屯 吕雪萱

正当大批机器人跨出厂房，浩浩荡荡走向广阔天地的时候，一群灵巧的迷你机器人也钻进了欧美的化学实验室。它们用纤细的手指操作试管，称量药品，搅拌溶液；它们的眼睛会识别文字标记，观察试验结果；它们从不抱怨工作枯燥乏味，也不惧怕放射性污染等的威胁；它们长年累月不分昼夜地工作着……这种小机器人大大提高了实验室的工作效率，人们称之为“试管机器人”。

试管机器人与计算机控制的仪器不同。微机控制的仪器如液体分析仪等已被普遍使用了多年，但它们都是为某种专门的功能而设计的，没有通用性。试管机器人也不同于工厂里的机器人。它的个子小，但十分灵活，它由微机控制，带有预编程序，并备有记录工作过程的存储器。

试管机器人最初是为了教会儿童如何操纵机器人而产生的，之后，由简到繁发展起来。最早的试管机器人名叫“阿姆迪特”，它个子小而灵活，结构比较简单，价钱也便宜，主要工作是为样品称重，但它的手臂短，提不起重物。它没有反映机械手位置的反馈系统，在每次启动之前需要人工辅助复位。

比较高级的是一种名叫“思玛特”的机器人，它具有闭环反馈系统，从实验室的演示台上可以看到“思玛特”的手臂和眼睛配合默契。它可以用“手”从盘中捡取一个小药瓶，再把它放在“眼睛”(摄像机)前面仔细辩认，每个药瓶上都贴有各自的文字标记，当“思玛特”认出它所需要的标记时，药瓶就会对号入座地被放到指定的位置上。另外，试管机器人还可以配合激光条形码阅读器工作。例如，在一个药品瓶上贴上这种带有指令的条形码，机器人就会从中获得指令，完成打开瓶盖，抖出定量的药粉，搅拌投入溶剂中的药粉，对溶液进行测试等一连串的动作。

在目前的水平上，试管机器人最适宜传递固体材料，尤其是形状便于捡取的物体，要是换成粉末或者形状小、不规则的物体，机器人也会大伤脑筋的。

试管机器人闯入实验室，揭开了实验室自动化的序幕，但它只是实验室自动化的一个组成部分。实验室真正需要的是一个完整的系统，它必须使大量日常性的工作自动化，只有这样工作人员才能从繁琐的操作中解放出来。

展望未来，实验室自动化的发展道路是宽阔的，美国齐马克公司自信在未来几年中，他们制造的“齐梅特”系统将超出三万个，产值可达十亿英镑。但眼前的主要障碍有两个，一是缺少精密电动机；二是缺乏应用软件。前者是制造精密传动机械的关键，后者是普及应用之必需。排除这两个障碍之后，实验室自动化的发展速度一定会更快。