ロボット紹介
秤量タイプ
粉体特性に応じて掬い方や容量を自律修正するAIを搭載した双腕型ロボットです。人間と同様の繊細な動作で、20種類以上の試薬から指定の複数を正確に秤量し、ボトルへ投入できます。 この自律制御により、10種類を超えるサンプル合成に向けた連続秤量を無人で行うことが可能です。ロボットならではの稼働性と、AIによる柔軟な対応力を兼ね備えた、自動合成プロセスの起点となるロボットです。
混合タイプ
双腕性ロボットが、攪拌棒を自在に操り混合工程を担います。カメラで容器や物質の状態をリアルタイムに認識しながら、人間と類似したさながらの動作で混合を実行します。最大8サンプルまでの連続処理に対応しており、 秤量後の試料を均一に調整する重要な役割を果たします。双腕を活かした複雑な器具操作が可能であり、実験の再現性とスループットを大幅に向上させています。
サンプル搬送
自律走行機能を備えた人型ロボットが、ラボ内の各工程を繋ぎます。試料の回収から加熱炉への投入、加熱開始の指令、加熱後のピックアップまでを完結させ、一連の実験フロー全体を統合制御します。自動充電機能により、電池切れの懸念なく24時間の 稼働が可能です。単なる運搬に留まらず、プロセス間の「司令塔」として、実験システム全体の完全無人化を実現する鍵となっています。
加熱炉設置
人型ロボットは、加熱炉への試料運搬から設置、加熱開始操作までを一貫して完遂します。実験終了後は、試料を回収し、指定の一時保安場所へ確実に再輸送・再設置することで、次工程への円滑な移行を担保します。 これらのプロセスは完全無人環境で自律稼働が可能です。
結晶単離タイプ
結晶育成後のフラックス(溶媒)除去に特化した自動化システムです。複数のシングルアームロボットと周辺機器が連携し、溶解、上積み除去、蒸留水投入、乾燥の全工程を一貫して実行します。1システムあたり最大12サンプルの同時処理が可能であり、 これまで手作業に頼っていた煩雑な単離作業を効率化しました。フラックス法におけるボトルネックを解消する、独自性の高いユニットです。
同定用サンプリングタイプ
単離された結晶を、X線回折測定(XRD)に供するためのサンプリングを行います。微細な結晶をガラス試料板の上へ正確に配置する機能を持ち、最大12サンプルの連続処理が可能です。本装置で調製したサンプルは、すでに分析に耐え得る測定データが得られることが実証されており、 実践的な研究ツールとして導入が進んでいます。解析精度を担保しつつ、評価工程の高速化を支えています。
自動X線回折測定システム
本システムは、別工程でサンプリングされた粉体試料を、X線回折装置へ自動で設置・測定する装置です。独自のロボットアームが、サンプルの搬送から設置、測定開始、回収・交換までを無人で完結させます。複数サンプルの連続処理を自動化することで、ハイスループットな結晶相の同定が可能となりました。 この仕組みは、将来的に他の結晶評価装置へも応用展開するための重要な技術基盤となります。
ラボ風景
当研究所では、秤量・混合・加熱・単離・同定という結晶合成の全工程を無人で完結させるシステムの構築を進めています。2025年度中にはこれらが全自動で連結される予定です。今後は自動電子顕微鏡観察や評価装置の拡充、さらには独自開発AIとの連携を深化させ、研究の着想から 最終評価までを一貫して自動化する「エンドツーエンド型実験システム」の実現を精力的に推進していきます。