- 麻省理工學院開發自動化實驗室，能自主處理光學實驗。
- 系統能在無人干預下組裝和調整鐳射腔。
- 微調工具的精度超越人類，提升操作一致性。
- 該技術可加速科學進步，並有助於行業原型測試。
麻省理工學院的研究人員建造了一個自動化的實驗室，旨在自主處理整個光學實驗的過程，從初步組裝到細微調整，再到最終拆卸。這個系統使用機械手臂來拾取標準光學元件並將其排列成工作配置，然後以微米級精度調整每個元件，以產生具有特定特性的光束。系統還能安全地拆解完成的實驗，並將相同的部件重新組裝成完全不同的設置，整個過程無需任何人類幹預。
展示系統功能的實驗
研究人員通過讓系統自主構建和微調一個桌面鐳射腔來展示該系統的功能。這個結構是大多數光學實驗的核心組件。麻省理工學院電子研究實驗室的博士後研究員 Sachin Vaidya 簡單描述了這一過程，從隨機放置的部件開始，最終以機器人完全自主構建的全功能鐳射結束。該機器人成功地在僅 30 分鐘內進行了 50 次獨立操作，以組裝出一個可工作的鐳射腔。
當研究人員故意引入物理幹擾，比如隨意推動一個部件，系統能自動做出反應，重新調整以保持鐳射的強度，無需外部協助。每個光學元件都放置在其專屬的 3D 打印外殼內，設計上使機械手臂能安全地抓取和移動。每個外殼都有一個 QR 碼，標識內部的具體內容，包括透鏡或鏡子的準確尺寸和性能。此外，每個元件還配備了磁性基座，確保在系統的金屬桌面上穩定。
一種支持 Wi-Fi 的微調工具可以夾住標準光學安裝件，無線調整其旋鈕以精確調整元件的角度。Vaidya 表示，該工具的精度與人類相匹敵，甚至超越了人類。他指出，傳統上，人們依賴感覺和直覺來調整這些元件，而機器工具則能以更高的一致性運作。
一對天花板鏡頭為系統提供了整個桌面設置的鳥瞰圖，這一視圖被用於指導機器人識別元件、規劃安全的移動路徑以及避免碰撞。用戶可以通過簡單的虛擬界面來指導機器人，拖動元件的圖示到新位置並確認移動，系統就會實體移動相應的部件。
技術潛力與未來計劃
麻省理工學院的物理學教授 Marin Soljacic 簡單闡述了這一技術的潛力。一個能夠持續運行而不疲勞的機器人可以釋放出大量的科學家時間和創造力，從而有潛力加速科學進步。該團隊現在正在擴展物理系統，並計劃開發基於雲的界面，讓研究人員能夠在任何地方遠程提交實驗協議，讓機器人實驗室自主設置和運行。
Vaidya 表示，該技術能幫助行業更快地測試從相機和顯示器到太陽能電池和擴增實境/虛擬實境眼鏡等產品的原型。研究人員已經在利用自己的機器人實驗室測試候選碳捕集材料，並對樣品施加精確調整的光，以測量每種材料吸收二氧化碳的有效性。該團隊將在本月稍後的智能機器人與系統會議上呈現系統的詳細資訊。
項目 規格 處理器 未知 RAM 未知
自動化實驗室對科研的影響
這項技術的發展標誌著自動化在科研領域的重要進步。透過機器人自主組裝和調整光學實驗，研究人員能夠節省大量時間，專注於創新與探索。自動化不僅提高了實驗的準確性和一致性，還能在面對物理干擾時迅速調整，顯示出其靈活性。隨著計劃開發基於雲的界面，未來的研究將更加便捷，這將可能改變科研工作者的工作方式，並推動科學技術的進步。