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Das Exzellenzcluster "Physics of Life" der TU Dresden steigert Produktivität mit KI-gesteuerter Automatisierung
Physics of Life an der TU Dresden arbeitete mit Wandelbots und dem Max-Planck-Institut zusammen, um wiederkehrende Pipettieraufgaben zu automatisieren. Eine webbasierte NOVA-Anwendung ermöglicht Forschenden mit begrenztem Robotik-Wissen, einen Roboter für zuvor manuelle Aufgaben anzuleiten.
Anwendungsfall im Überblick
Wiederkehrende Pipettierarbeiten kosten wertvolle Forschungszeit und erfordern hohe Präzision. Klassische Laborautomatisierung setzt jedoch häufig spezielles Robotikwissen voraus.Forschende des Exzellenzclusters Physics of Life an der TU Dresden entwickelten mit Wandelbots NOVA, NVIDIA Omniverse und KI die Anwendung PipetBot. Über eine Weboberfläche können Laboraufgaben per Text oder Sprache gesteuert werden, während NOVA die Roboterprogrammierung und Bewegungsplanung übernimmt.Das vereinfacht die Laborautomatisierung erheblich und steigert die Prozesseffizienz um ein Vielfaches. So bleibt mehr Zeit für die eigentliche Forschungsarbeit.
ÜBER DAS UNTERNEHMEN
Physics of Life ist ein Exzellenzcluster an der TU Dresden und arbeitet mit Forschungspartnern wie dem Max-Planck-Institut zusammen.
ZIELSETZUNG
Roboterautomatisierung soll repetitive Pipettieraufgaben reduzieren und die Qualität in Laborabläufen erhöhen.
LÖSUNG
Eine webbasierte Anwendung auf Wandelbots NOVA nutzt ChatGPT 4.0 und verbundene NOVA-Komponenten, um Roboteraufgaben per Text- oder Spracheingabe auszuführen.
WIRKUNG
Das Projekt erreichte eine vierfache Steigerung der Prozesseffizienz bei der Handhabung von Flüssigkeitsproben in unterschiedlichen Testsequenzen.
Herausforderungen & Prozess
PoL hatte Produktivitätsverzögerungen, weil Pipettierprozesse langsam, repetitiv und stark von manueller Arbeit der Forschenden abhängig waren. Frühere Automatisierungsversuche erfüllten den Bedarf an einer leistungsfähigen und zugleich benutzerfreundlichen Lösung noch nicht ausreichend. Die Hardware wurde zunächst in NVIDIA Omniverse eingerichtet, um die technische Machbarkeit zu prüfen. Anschließend wurde ein großes Sprachmodell über eine Service- und API-Schicht eingebunden, die Pipettierwerkzeug, Kamera, Roboterarm und zentrale NOVA-Komponenten miteinander verbindet.Die daraus entstandene PipetBot-App erlaubt Forschenden, Pipetten auszuwählen und Aufgaben per Text oder Sprache zu definieren, während NOVA Pfaderstellung und Programmierung übernimmt. So bleibt mehr Zeit für wissenschaftliche Kernaufgaben.
“Der virtuelle Ansatz in Omniverse machte es möglich, den Roboter flexibel in verschiedene Labor-Workflows zu integrieren.”
Professor, Max Planck Institute of Molecular Cell Biology and Genetics
Wirkung & Ergebnisse
Durch vereinfachte Abläufe und gesicherte Qualität erreichte PoL eine Effizienzsteigerung von 400 Prozent. Forschende können dadurch mehr Zeit auf ihre eigentlichen wissenschaftlichen Aufgaben verwenden. Das neue Setup bietet außerdem mehr Flexibilität für zukünftige Testanforderungen und macht den Laboralltag reibungsloser sowie leichter anpassbar.
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