新型克隆挑取机器人设计与实验研究

摘要

克隆挑取主要运用于基因测序、蛋白质表达和高通量筛选等领域。当前克隆挑取任务主要由手工完成,随着科研院所以及医药公司对克隆挑取这项任务需求的爆发式增长,低效率的人工挑取已满足不了市场需求。与人工相比,机器人在挑取效率和精度上均得到了显著提升。基于传统克隆挑取机器人加工成本高、挑取周期长和消毒不彻底等因素,本文设计了一种新型克隆挑取机器人,采用气缸驱动夹取机构,在夹取机构中运用气爪来抓取一次性挑针的方法实现克隆挑取操作。搭建了一套基于工控机运动控制、HexSight菌落识别及定位的嵌入式集成系统,并通过对大肠杆菌克隆的挑取进行了实验验证。结果表明控制系统可以实现对菌落的识别与定位,定位精度为0.03 mm,各气缸、气爪可以精确挑取指定菌落并接种到96孔板中,证明了一次性挑针挑取方式的可行性。