OpenLH: Biyoloji ile Yaratıcı Deneyler için Açık Sıvı İşleme Sistemi: 9 Adım (Resimlerle)

2024 Yazar: John Day | [email protected]. Son düzenleme: 2024-01-30 13:18

Bu çalışmayı Uluslararası Somut, Gömülü ve Somut Etkileşim Konferansı'nda (TEI 2019) sunmaktan gurur duyuyoruz. Tempe, Arizona, ABD | 17-20 Mart.

Tüm montaj dosyaları ve kılavuzları burada mevcuttur. En son kod sürümü GitHub'da mevcuttur

İnşa etmek/inşa etmek mi? [email protected] adresinden bize yazın! Çalışmalarınızı bilmek, desteklemek ve hatta web sitemizde yayınlamak isteriz.

Bunu neden kurduk?

Sıvı işleme robotları, sıvıları yüksek doğrulukla hareket ettirebilen, büyük ölçekli taramalar, biyobaskı ve moleküler mikrobiyolojide farklı protokollerin yürütülmesi gibi yüksek verimli deneyler yapmaya izin veren robotlardır, çoğu sıvı işleme platformu standart protokollerle sınırlıdır.

OpenLH, açık kaynaklı bir robotik kola (uArm Swift Pro) dayalıdır ve yaratıcı keşiflere izin verir. Hassas robotik kolların maliyetindeki düşüşle birlikte, montajı kolay, mevcut bileşenlerle yapılan, altın standart kadar hassas olacak ve yaklaşık 1000$'a mal olacak bir sıvı işleme robotu oluşturmak istedik. Ek olarak OpenLH genişletilebilir, yani görüntü analizi ve gerçek zamanlı karar verme için bir kamera veya daha geniş bir aralık için kolu bir lineer aktüatöre ayarlamak gibi daha fazla özellik eklenebilir. Kolu kontrol etmek için basit bir bloklu arayüz ve bioprinting görüntüleri için bir resim yazdırma arayüz bloğu yaptık.

Dünyanın dört bir yanındaki öğrenciler, biyosanatçılar, biyohackerlar ve topluluk biyolojisi laboratuvarları tarafından kullanılabilecek bir araç oluşturmak istedik.

Düşük kaynak ayarlarında OpenLH kullanarak daha fazla inovasyonun ortaya çıkabileceğini umuyoruz.

Adım 1: Malzemeler

www.capp.dk/product/ecopipette-single-chann…

store.ufactory.cc/collections/frontpage/pr…

openbuildspartstore.com/c-beam-linear-actu…

openbuildspartstore.com/nema-17-stepper-mo…

www.masterflex.com/i/masterflex-l-s-platin…

Adım 2: OpenLH'nin 3 Ana Parçası Vardır

1. Pipetleme uç efektörü.

2. Bir uArm Swift Pro tabanı

3. Lineer aktüatörle çalışan bir şırınga pompası.

* uArm Swift Pro ayrıca burada görüldüğü gibi lazer gravür makinesi, 3d Yazıcı ve daha fazlası olarak kullanılabilir

Adım 3: End Effector Nasıl Oluşturulur

1. Eski bir pipeti sökün ve sadece ana şaftı bırakın.

Alüminyum bir şafta ve hava sızdırmaz hale getiren "O halkalarına" sahip olduğu için bir CAPP ekopipeti kullandık. (AC)

Diğer pipetler muhtemelen işe yarayabilir.

2. PLA kullanarak parçaları 3D olarak yazdırın ve birleştirin (1-6)

Adım 4: Şırınga Pompası Yapımı

1. Lineer bir aktüatör Açık Yapılar kullanın.

2. 3d baskılı PLA adaptörlerini bağlayın.

3. 1 ml'lik bir şırınga yerleştirin.

4. Şırıngayı esnek bir tüp ile uç efektöre bağlayın.

Adım 5: Kurulum

Tüm parçaları belirlenmiş bir çalışma alanına sabitleyin

uArm'ı doğrudan tezgahınıza veya biyolojik başlığınıza bağlayabilirsiniz.

Python ve bloklu arayüzleri kurun:

Python arayüzü #### Python arayüzü nasıl kullanılır? 0. Başlamadan önce `pip install -r requierments.txt` yaptığınızdan emin olun 1. Kütüphaneyi pyuf içinde kullanabilirsiniz, uArm kütüphanesinin 1.0 versiyonu için yaptığımız değişikliktir. 2. Örnekler için **scripts** klasörü içinde bazı scriptler görebilirsiniz. #### Yazdırma örneği nasıl kullanılır? 1. Yazdırmak istediğiniz örneğin bir **.png** örneğini alın. 2. './convert.sh your_pic.png' dosyasını çalıştırın ve 'test_print.py' içindeki yolu 'your_pic.png.coords'ı kullanacak şekilde uyarlayın 3. Bağlı robotla 'python test_print.py'yi çalıştırın

### Bloklu arayüz 1. Başlamadan önce `pip install -r requierments.txt` yaptığınızdan emin olun. 2. 'python app.py'yi çalıştırın, bu, bloklu görüntüleyen web sunucusunu açacaktır. 3. Farklı bir konsolda, robota gönderilecek komutları alacak olan 'python listener.py'yi çalıştırın. 4. Artık `python app.py` çalıştırdıktan sonra görüntülenen bağlantıdan bloklu olarak kullanabilirsiniz.

Adım 6: Blockly ile Kurmayı Programlayın

Seri seyreltmeler, insan operatörleri için zamandan ve emekten tasarruf sağlayan sıvı işleyiciler tarafından yapılır.

Farklı XYZ koordinatlarından hareket etmek ve sıvıları E değişkeniyle işlemek için basit bir döngü kullanarak, OpenLH tarafından basit bir sıvı işleme deneyi programlanabilir ve yürütülebilir.

Adım 7: Bloğu Yazdırmak için Mikroorganizmaları Pic ile Yazdırın

Bit to print bloğunu kullanarak bir resim yükleyebilir ve OpenLH'nin bunu basmasını sağlayabilirsiniz.

Başlangıç noktası, uç konumu, biyo-mürekkep konumu ve biriktirme noktasını tanımlayın.

Adım 8: Etkili Sıvı İşleme

OpenLH şaşırtıcı derecede doğrudur ve ortalama 0.15 mikrolitre hataya sahiptir.

9. Adım: Gelecekteki Bazı Düşünceler

1. Umarız birçok kişi aracımızı kullanır ve başka türlü yapamayacakları deneyler yapar.

Bu yüzden sistemimizi kullanıyorsanız lütfen sonuçlarınızı [email protected] adresine gönderin.

2. Akıllı koloni toplama için bir OpenMV kamera ekliyoruz.

3. Polimerlerin çapraz bağlanması için UV eklemeyi de araştırıyoruz.

4. Erişimi

Buna ek olarak, uArm yararlı olabilecek diğer birçok sensör tarafından genişletilebilir, fikirleriniz varsa bize bildirin!

Umarım ilk talimatımızı beğenmişsinizdir!

Medya inovasyon laboratuvarı (miLAB) ekibi.

"Büyürken hatalar yapıyorum. Mükemmel değilim; Ben bir robot değilim." - Justin Bieber