Fraunhofer menawarkan teknologi inovasi robotik untuk otomatisasi penanganan cairan di laboratorium. Robotika laboratorium itu fleksibel untuk menangani dan mengeluarkan cairan.
Penulis/editor: Rayendra L Toruan
TechnoMachinews.id – Fraunhofer IPA (sumber): Penggunaan teknologi inovasi robotik menrupakan solusi untuk mengatasi kelangkaan tenaga kerja terampil yang berkaitan dengan pekerjaan di laboratorium dan fasilitas medis.
Pekerja yang ada justru lebih menghabiskan sebagian besar waktu kerja harian mereka untuk tugas-tugas rutin yang monoton sampai-sampai menunda aktivitas yang lebih bernilai tambah tinggi.
Oleh karena itu, solusi otomatisasi sangat dibutuhkan di lingkungan laboratorium. Akan tetapi, sistem siap pakai biasanya tidak cocok karena tugas dan objek yang harus ditangani secara beragam.
Untuk mengatasi kendala itu, para ahli mengembangkan perangkat lunak yang dapat disesuaikan untuk robot laboratorium—beroperasi secara otonom dan memungkinkan tugas-tugas rutin dapat diotomatisasi secara efisien.
Misalnya, robot harus mampu mengumpulkan bahan habis pakai yang relevan dengan proses, memberikan dosis bahan kimia atau sampel secara mandiri, mengambil sampel sensitif dari lemari es atau lemari pemanas dngan “tepat waktu”.
Di masa mendatang, robot melakukan eksperimen sepenuhnya secara mandiri. Untuk melakukan pekerjaan itu, robot harus mampu melakukan tugas-tugas seperti menemukan dan memegang berbagai wadah atau peralatan kimia.
Selanjutnya mampu menimbang berbagai cairan dan padatan secara tepat, membuka lemari dan pintu, serta bernavigasi secara mandiri.
Fraunhofer IPA memperkenalkan perkembangan temuan terkini dengan sebuah demonstrator yang secara otomatis mengeluarkan cairan dengan berbagai viskositas sesuai berat target dan membaginya ke dalam wadah target yang telah ditentukan.
Dalam upaya mendukung efisiensi laboratorium modern, tim ahli Fraunhofer IPA memperkenalkan solusi robotik yang fleksibel—dirancang khusus untuk menangani dan mendistribusikan cairan secara otomatis.
Teknologi buatan mereka sebagai jawaban dan solusi atas tantangan laboratorium yang membutuhkan ketelitian tinggi, fleksibilitas, dan kecepatan dalam pengolahan sampel.
Robot laboratorium itu mampu melakukan tugas-tugas kompleks seperti pipet otomatis, pencampuran cairan, hingga distribusi ke dalam wadah kecil, tanpa keterlibatan langsung dari operator manusia.
Dengan desain modular dan sistem kontrol pintar, perangkat ini dapat dengan mudah diintegrasikan ke dalam berbagai lingkungan laboratorium—tanpa perlu infrastruktur khusus atau pengaturan ulang besar-besaran.
Fraunhofer IPA menekankan bahwa sistem ini tidak hanya mempercepat alur kerja di laboratorium life sciences dan diagnostik, juga meningkatkan presisi, mengurangi kesalahan manusia, dan meminimalkan paparan terhadap zat berbahaya.
Menurut para peneliti, teknologi ini membuka jalan bagi otomatisasi laboratorium yang lebih luas, termasuk untuk pengujian sampel medis, analisis bahan kimia, dan pengembangan farmasi.
Keunggulan yang lain dari robotika laboratorium adalah kemampuannya beradaptasi dengan kebutuhan laboratorium skala kecil maupun besar, menjadikannya sebagai solusi ideal di era digitalisasi riset dan kesehatan.
Menerapkan kolaborasi manusia-robot yang aman secara semi-otomatis
Karena ukuran batch yang kecil, solusi otomasi modern harus sefleksibel mungkin. Namun, hal ini juga berarti bahwa langkah-langkah keselamatan harus terus disesuaikan.
Hal ini didasarkan pada penilaian risiko dan penandaan CE – dua proses yang saat ini masih sangat memakan waktu dan membutuhkan banyak pengetahuan ahli.
Oleh karena itu, tim ahli mengembangkan perangkat untuk fase perencanaan dan operasi yang menyederhanakan dan mempercepat desain keselamatan.
Melalui pameran tim ahli memperkenalkan perangkat CARA yang digunakan pada fase perencanaan yang menyediakan dukungan komprehensif untuk desain keselamatan.
Mengurangi ketergantungan cara kerja manual
Perangkat ini menggunakan simulasi 3D untuk membantu perencanaan dan menerapkan semua langkah keselamatan yang diperlukan dalam enam langkah sebelum sistem dioperasikan.
Perangkat CARA menginformaskan parameter seperti potensi bahaya, jarak aman, dan kemungkinan interaksi antara manusia dan mesin.
Bahaya tabrakan dan terjepit diidentifikasi secara otomatis. Alat ini kemudian menyarankan langkah-langkah untuk mengurangi risiko.
Dukungan semi-otomatis untuk penilaian risiko robot kolaboratif.
Model tabrakan yang ditentukan pada bangku uji otomatis yang dikembangkan oleh Fraunhofer IPA yang juga membantu dalam fase perencanaan.
Model ini mengatasi tantangan bahwa gaya dan tekanan maksimum yang diizinkan jika terjadi tabrakan dapat membatasi kecepatan dan waktu siklus robot, sehingga mengurangi kinerja sistem.
Gaya yang terjadi selama operasi sulit dihitung secara matematis. Setelah dibuat, model tabrakan memungkinkan kinerja diperkirakan secara akurat sejak fase perencanaan. CARA dapat memanfaatkan model-model ini.
Pemrograman robot yang intuitif dengan bantuan antarmuka pengguna baru.
Pemrograman robot masih sering menjadi hambatan dalam hal penyiapan atau retrofit aplikasi yang efisien. Antarmuka pengguna baru menggunakan simulasi aplikasi pembongkaran.
Tujuannya untuk menunjukkan bagaimana keahlian yang diperlukan dapat dikurangi dan bagaimana robot dapat diprogram secara efisien bahkan dengan tingkat variasi yang tinggi.
Antarmuka pengguna ini memungkinkan keterampilan individual, yaitu kemampuan robot, untuk digabungkan menjadi satu tugas yang lengkap.
Inovasi robotik buatan Fraunhofer IPA menunjukkan bahwa masa depan laboratorium adalah otomatis, presisi tinggi, dan fleksibel.
Dengan adopsi teknologi inovasi robotik ini maka pekerjaan di laboratorium dapat ditingkatkan kapasitas produktsi dan akurasi secara signifikan, serta mengurangi ketergantungan pada tenaga kerja manual yang dilakukan oleh manusia.
