三泵、打印机身和图形界面,把重复移液变成自动流程
ETH Zurich公开的桌面移液机器人,发表于Nature Communications。本页选三泵基础版,先用清水完成归零、孔位校准和重复加液;显微镜、细胞培养、温控气路属于额外实验条件。需要精细机械装配、焊接与Windows MATLAB环境。
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用三泵基础表:4运动电机+3泵电机、7驱动、7电容、27轴承。V4盾板已于2022修订,旧V2走线有烧毁风险不要再制作。原约600美元是历史基础硬件价,不包含MATLAB授权及缺项补购。


十组STL每组一份;第9/10组含6套泵支架/转子,只选3套用于本路线。全部3壁、0.15mm层高,组3为100%填充,其他20%。按原装配PDF清理螺母槽、轴承孔、丝杆与左右标记。

原手册每限位使用15cm红黑线并绝缘焊点。用M1.5×10螺丝固定限位,按左右与Z轴位置编号。电机平面轴与打印套内平面对齐;先手动检查限位能触发,不夹线。

同步旋转两根打印丝杆,让平台保持平行;原PDF约30m为明显单位笔误,不按30米理解,按图示行程装配。三处3×8×4轴承转动顺畅,左右臂标记匹配,螺母槽全部到位,紧固后仍可自由活动。

每泵8只轴承、8枚M3×10和8螺母,夹在转子上下盖之间。拧紧后稍调使轴承自由旋转,不能锁死。三泵共24只,加机身3只为27只。每台电机安装泵支架及压管外框。


每泵用原夹具切85mm Tygon LMT55,两端各一只1/16英寸鲁尔倒刺接头,所以三泵6只不是原表整机2只。再接PTFE管与不锈钢针,按颜色/编号标供液与废液。管路固定不能牵扯移动臂,先手动检查通路。

把Mega接口排针、每驱动两条8针母座、7组电机4针座、4组限位2针座、端子与电容安装到V4板。电容极性及DRV8825方向按原图和板丝印逐一核对,先做短路检查,驱动限流依所购电机和DRV8825手册设置。

原24V15A电源、带保险开关和接地线由合格人员安装到绝缘防护完整的箱体内;不照图片裸露接市电。风扇、电源固定螺丝在原表漏列,需要补齐。验收24V极性、接地、线缆应力释放,再接Mega与电机,不带电插拔驱动或电机。

原Arduino固件选220516版本并安装AccelStepper,板型设Mega2560、端口正确。Windows MATLAB打开220518 GUI和对应配置。只启用已装接的7通道,原10泵截图不能直接当三泵配置。面板USB延长线外还需主机数据线。

先将针置于不会碰板的位置,连接GUI,检测端口后Home;归零方向或限位异常立即停止。放普通96孔板,逐点使用Go to Offset/Set offset校准,再缓慢设置Well Bottom。不要在未校准时直接按运行撞针。

逐泵灌注到无气泡,检查鲁尔接口无泄漏。用可可靠称量的清水体积做多次测量,按自己的管材、转向和流速调整参数,记录平均误差与离散程度。论文精度是原作者系统结果,本站未实测。

在GUI选择板型、步骤数、各液体、时间间隔与吸加液量,生成并保存Excel配置。先少量孔低速运行,确认不会撞针、串液或溢流。保存版本、校准结果和录像;显微镜、温控与细胞培养不包含在此基础清水路线。

