じどうかラボの核心は機械、センシング、制御と情報技術を融合させ、実験プロセスを無人または少人数の介入の下で設定規則に従って実行させ、そしてデータ収集、処理と管理の全過程を制御可能にすることにある。その核心技術はロボットの操作、液体とサンプルの処理、センシングと検査の統合、プロセス制御と情報管理などの方面をカバーしている。1、ロボット操作技術はじどうかラボ物理動作の自動化を実現するための基礎。多関節アームと末端アクチュエータを組み合わせることで、座標や視覚誘導に基づいて液移動、把持、蓋開け、封膜、サンプル転移などの動作を完了することができ、位置決め精度と繰り返し性は実験の一致性を保証する鍵である。液体処理技術には、精密移液、分注と混合、ステップ駆動またはサーボ駆動に依存するポンプバルブシステムと液位検出が含まれ、体積の正確性を確保し、交差汚染を防止する。サンプル処理技術はサンプルの記憶、標識、選別と前処理に関連し、自動サンプラとコンベアシステムを組み合わせて、大量サンプルの恒温または特定の雰囲気下での秩序ある流転を実現することができる。
2、センシングと検出統合技術により、設備はリアルタイムで実験状態とデータを取得することができる。光学、電気化学、温度、圧力及びイメージセンサーは各実行段階に分布し、物理量を分析可能な信号に変換する。測定機器ユニットは標準化インターフェースを通じて制御システムと接続し、データの同期収集と即時フィードバックを実現する。プロセス制御技術はプログラム可能な論理と工業バスに基づいて、各サブシステムを実験案に基づいて連続的または並行的に実行するタスクチェーンに編成し、異常や変更の需要に対応するために動的に調整することができる。情報管理技術は実験方法の記憶、運行ログ記録、データのファイリングと遡及を含み、実験室情報管理システムと協力して設備、ロット間の情報統合と共有を実現する。
3、応用分野は生命科学と医学研究、薬物研究開発、環境モニタリング、食品安全及び材料選別などを幅広くカバーしている。生命科学分野では、核酸抽出、PCRシステム構築とシーケンシングライブラリーの調製などの高スループット任務を達成し、人工誤差を減少し、サンプルスループットを向上させることができる。薬物開発において、自動化プラットフォームは化合物ライブラリの管理、高フラックススクリーニングと処方の最適化に用いられ、短時間で大量の条件下での活性と安定性テストを完了することができる。環境モニタリング領域は自動サンプリングとマルチパラメータ分析を用いて、空気、水体と土壌中の汚染物の連続モニタリングとデータアップロードを実現する。食品安全検査は大量サンプルの前処理と迅速な分析を通じて、検査効率を高め、人件費を下げる。材料科学において、自動化システムは粉末の製造、焼結と性能試験の多段階プロセスを実行し、新材料の選別プロセスを加速することができる。
4、優勢は実験効率を高め、操作の一致性を保証し、人為誤差と安全リスクを下げ、そして長時間の連続運行と遠隔監視を実現することができる。実際の実施には、空間配置、設備の互換性、方法の標準化と人員訓練を総合的に考慮する必要がある。システムは故障の自己診断と応急停止機能を備えなければならず、重要な部品は定期的に校正とメンテナンスを行い、各段階の性能の安定を確保しなければならない。データセキュリティはアクセス制御と同様に重要であり、権限管理と監査メカニズムを確立し、不正な修正と漏洩を防止しなければならない。
じどうかラボの核心技術は機械と液体処理を基礎とし、センシング検査とプロセス情報管理を結合し、実験全過程の自動化と知能化を実現する。その応用分野は科学研究と生産の品質制御段階に及んでおり、高フラックス、高精度と高信頼性の実験に有効な支持を提供した。