Роботизирана лаборатория сглоби и настрои лазер сама

Нощ на учените 2026 · онлайн

Дигитални ресурси

Всички ресурси
Броеве за четене онлайнСпецброеве за изкуствения интелект и за атома, брой 200 на „Българска наука“ и вестник „Homo Sciens“.Разгледай броевете 17 нови филма за български учениОт Стамен Григоров и бактерията на киселото мляко до генетика Дончо Костов.Гледай видеата 30 години „Мария Склодовска-Кюри“ на една картаВсички проекти по програмата от 1996 до 2026 г. – и кой с кого работи.Отвори картата Архив от минали НощиФилми, лекции и броеве от Нощите на учените 2019–2023.Към архива

 

Оптичната лаборатория често прилича на миниатюрен град от огледала, лещи, лазери и камери. За да заработи един експеримент, учените трябва внимателно да разположат компонентите и да ги настройват с движения, понякога по-малки от дебелината на човешки косъм. Екип от Масачузетския технологичен институт показа, че голяма част от тази работа може да бъде извършена от робот.

Новата система може сама да взема стандартни оптични компоненти, да ги подрежда върху метална маса и да донастройва положението на огледала и лещи с микрометрова точност. След края на задачата роботът може безопасно да разглоби установката и да използва същите части за друга конфигурация. Целта не е просто автоматична машина за един конкретен опит, а пренареждаема лаборатория.

В основната демонстрация системата започва с произволно разположени компоненти и построява работеща настолна лазерна кухина. Това е сърцевината на много лазери: две огледала са разположени от двете страни на кристал, а светлината се движи многократно между тях. При всяко преминаване кристалът усилва светлината, докато излизащият лъч стане достатъчно интензивен.

Задачата не е просто механично редене. Дори малка грешка в ъгъла на огледало може да провали подравняването. Роботът изпълнил 50 маневри и завършил установката за около 30 минути. След това центрирал лазерния лъч, подравнил няколко лъча и настроил резонатора. Когато изследователите нарочно разместили компонент, системата коригирала конфигурацията и възстановила интензитета на лазера.

Хардуерът комбинира седемставна роботизирана ръка, две камери над масата и специални държачи. Всеки оптичен компонент е поставен в 3D отпечатан корпус с магнитна основа и QR код. Кодът казва на системата какъв е елементът, какви са размерите му и как може да бъде използван. Магнитът държи частта стабилно върху металната повърхност.

За фината настройка екипът разработил безжичен моторизиран инструмент, който се закрепва към обичайните винтове на оптичните стойки. Така роботът не само поставя огледалото приблизително на правилното място, а може да завърти регулаторите му много прецизно. Софтуерът съчетава компютърно зрение, планиране на движенията и оптимизационни алгоритми, за да избегне сблъсъци и да оценява качеството на лъча.

Това е важно, защото оптичните експерименти са чувствителни към вибрации и температурни промени. В традиционна лаборатория човек периодично проверява и коригира подравняването. Автономната система може да наблюдава показателите непрекъснато и да реагира преди ценни данни да бъдат загубени.

Екипът разработва и облачен слой, наречен PICO — Programmable Infrastructure for Cloud Optics. Той позволява една и съща физическа установка да бъде управлявана през различни интерфейси: интерактивно отдалечено управление, предварително написани скриптове или автономни процедури. В бъдеще учен от друго място би могъл да изпрати протокол, а роботизирана лаборатория да подреди компонентите, да изпълни измерването и да запази конфигурацията за повторение.

Подобен подход би могъл да ускори изпитването на материали за соларни клетки, дисплеи, сензори, камери и устройства за виртуална реалност. Изследователите вече прилагат платформата към материали за улавяне на въглероден диоксид, чиито свойства могат да се изследват чрез осветяване с точно контролирана светлина.

Ползата не е само в скоростта. Ако една настройка бъде описана като програма и изпълнена от еднаква система, друг екип може по-лесно да я повтори. Това би подобрило възпроизводимостта — способността независими учени да получат същия резултат при същите условия. Отдалеченият достъп би отворил скъпи или редки инструменти и за изследователи, които нямат собствена лаборатория.

Засега демонстрацията не е универсален „робот учен“. Частите са поставени в специално проектирани корпуси, работната площ е контролирана, а задачите са предварително дефинирани. Системата не измисля самостоятелно научния въпрос и не интерпретира автоматично всякакъв резултат. Тя показва по-конкретно постижение: затваря цикъла между сглобяване, измерване, настройка и възстановяване при прецизна оптична установка.

Основната работа е публикувана като препринт в arXiv и е предвидена за представяне на конференцията IROS през септември 2026 г. Отделен нов препринт описва облачната архитектура PICO. Това означава, че резултатите са достъпни за проверка, но към момента на новината все още не трябва да се представят като окончателно рецензирана журнална публикация.

 

Източници

Живейте по-добре с наука!

  • Развийте критично мислене и изградете защита срещу дезинформация.

  • Придобийте ключови умения за по-добър живот с нашите курсове във формат текст, видео и аудио.

  • Открийте новостите и иновациите в медицината.

  • Само 3 минути дневно са достатъчни, за да трансформирате живота си!

  • Всеки месец ви очаква нов брой с увлекателни статии по биология, космос, технологии, история, медицина и много други.

Изживейте науката навсякъде и по всяко време, като я четете на най-удобното за вас устройство.

 
Годишен абонамент
ВИЖ ПОВЕЧЕ
  • Безкрайно знание - списание, видеа, аудио, книги и т.н.
  • Достъп от всякъде
  • Социална мрежа за знание с хора като вас.

Създадохме платформа, която предлага курсове и ръководства, насочени към решаването на житейски предизвикателства чрез научно обосновани методи. Тя не само подпомага личностното развитие, но и предоставя ценни знания за водене на по-здравословен, успешен и пълноценен живот. Благодарение на научния подход, потребителите ще имат възможност да подобрят своето благосъстояние и да постигнат по-високо качество на живот.

БГ Наука
Powered by  GDPR Cookie Compliance (opens in a new tab)
Правила на поверителност

Използваме „бисквитки“, за да персонализираме съдържанието и рекламите, да предоставяме функции на социални медии и да анализираме трафика си. Също така споделяме информация за начина, по който използвате сайта ни, с партньорските си социални медии, рекламните си партньори и партньори за анализ.

Можете да коригирате всички настройки на „бисквитките“, като отворите разделите вляво.