- 麻省理工学院开发自动化实验室，能自主处理光学实验。
- 系统能在无人干预下组装和调整激光腔。
- 微调工具的精度超越人类，提升操作一致性。
- 该技术可加速科学进步，并有助于行业原型测试。
麻省理工学院的研究人员建造了一个自动化的实验室，旨在自主处理整个光学实验的过程，从初步组装到细微调整，再到最终拆卸。这个系统使用机械手臂来拾取标准光学元件并将其排列成工作配置，然后以微米级精度调整每个元件，以产生具有特定特性的光束。系统还能安全地拆解完成的实验，并将相同的部件重新组装成完全不同的设置，整个过程无需任何人类干预。
展示系统功能的实验
研究人员通过让系统自主构建和微调一个桌面激光腔来展示该系统的功能。这个结构是大多数光学实验的核心组件。麻省理工学院电子研究实验室的博士后研究员 Sachin Vaidya 简单描述了这一过程，从随机放置的部件开始，最终以机器人完全自主构建的全功能激光结束。该机器人成功地在仅 30 分钟内进行了 50 次独立操作，以组装出一个可工作的激光腔。
当研究人员故意引入物理干扰，比如随意推动一个部件，系统能自动做出反应，重新调整以保持激光的强度，无需外部协助。每个光学元件都放置在其专属的 3D 打印外壳内，设计上使机械手臂能安全地抓取和移动。每个外壳都有一个 QR 码，标识内部的具体内容，包括透镜或镜子的准确尺寸和性能。此外，每个元件还配备了磁性基座，确保在系统的金属桌面上稳定。
一种支持 Wi-Fi 的微调工具可以夹住标准光学安装件，无线调整其旋钮以精确调整元件的角度。Vaidya 表示，该工具的精度与人类相匹敌，甚至超越了人类。他指出，传统上，人们依赖感觉和直觉来调整这些元件，而机器工具则能以更高的一致性运作。
一对天花板镜头为系统提供了整个桌面设置的鸟瞰图，这一视图被用于指导机器人识别元件、规划安全的移动路径以及避免碰撞。用户可以通过简单的虚拟界面来指导机器人，拖动元件的图示到新位置并确认移动，系统就会实体移动相应的部件。
技术潜力与未来计划
麻省理工学院的物理学教授 Marin Soljacic 简单阐述了这一技术的潜力。一个能够持续运行而不疲劳的机器人可以释放出大量的科学家时间和创造力，从而有潜力加速科学进步。该团队现在正在扩展物理系统，并计划开发基于云的界面，让研究人员能够在任何地方远程提交实验协议，让机器人实验室自主设置和运行。
Vaidya 表示，该技术能帮助行业更快地测试从相机和显示器到太阳能电池和增强现实/虚拟现实眼镜等产品的原型。研究人员已经在利用自己的机器人实验室测试候选碳捕集材料，并对样品施加精确调整的光，以测量每种材料吸收二氧化碳的有效性。该团队将在本月稍后的智能机器人与系统会议上呈现系统的详细信息。
项目 规格 处理器 未知 RAM 未知
自动化实验室对科研的影响
这项技术的发展标志着自动化在科研领域的重要进步。通过机器人自主组装和调整光学实验，研究人员能够节省大量时间，专注于创新与探索。自动化不仅提高了实验的准确性和一致性，还能在面对物理干扰时迅速调整，显示出其灵活性。随着计划开发基于云的界面，未来的研究将更加便捷，这将可能改变科研工作者的工作方式，并推动科学技术的进步。