Forskare vid University of Liverpool har byggt en intelligent mobilrobotforskare som kan arbeta 24-7, utföra experiment på egen hand.

Robotforskaren, den första i sitt slag, fattar sina egna beslut om vilka kemiska experiment som ska utföras härnäst, och har redan upptäckt en ny katalysator.

Den har humanoida dimensioner och fungerar i ett standardlaboratorium, använda instrument ungefär som en mänsklig forskare gör.

Dock, till skillnad från en människa, denna robot på 400 kg har oändligt tålamod, kan tänka i 10 dimensioner, och arbetar i 21,5 timmar varje dag, pausar bara för att ladda batteriet.

Rapporteras i tidningen Natur och på framsidan, denna nya teknik kan hantera problem av en omfattning och komplexitet som för närvarande ligger utanför vårt grepp. Till exempel, autonoma robotar kan hitta material för ren energiproduktion eller nya läkemedelsformuleringar genom att söka stora, outforskade kemiska utrymmen.

Robotar har använts tidigare i kemiforskning, men de är vanligtvis kopplade till ett specifikt experiment. Denna 1,75 meter höga robot är mobil och kan ströva runt i laboratoriet, utför ett brett spektrum av olika uppgifter.

Den kan arbeta med utrustning avsedd för mänsklig drift på grund av dess mänskliga dimensioner och fysiska räckvidd. Den använder en kombination av laserskanning i kombination med beröringsåterkoppling för positionering, snarare än ett vision system.

I det första publicerade exemplet, roboten utför 688 experiment under 8 dagar, arbetar i 172 av 192 timmar. Att göra detta, det gör 319 drag, slutför 6, 500 manipulationer, och färdas en total sträcka på 2,17 km.

Roboten utför självständigt alla uppgifter i experimentet, såsom vägning av fasta ämnen, utmatning av vätskor, avlägsna luft från kärlet, kör den katalytiska reaktionen, och kvantifiera reaktionsprodukterna.

Robotens hjärna använder en sökalgoritm för att navigera i ett 10-dimensionellt utrymme med mer än 98 miljoner kandidatexperiment, besluta om det bästa experimentet att göra nästa baserat på resultaten från de tidigare. Genom att göra det här, den upptäckte autonomt en katalysator som är sex gånger mer aktiv, utan ytterligare vägledning från forskargruppen.

University of Liverpool Ph.D. student Dr. Benjamin Burger, som byggde och programmerade roboten, sade:"Den största utmaningen var att göra systemet robust. Att arbeta självständigt under flera dagar, gör tusentals känsliga manipulationer, misslyckandet för varje uppgift måste vara mycket lågt. Men när detta väl är gjort, roboten gör mycket färre misstag än en mänsklig operatör. "

Professor Andrew Cooper från University's Department of Chemistry and Materials Innovation Factory i Liverpool, som ledde projektet tillade:"Vår strategi här var att automatisera forskaren, snarare än instrumenten. Detta skapar en flexibilitet som kommer att förändra både vårt sätt att arbeta och de problem vi kan hantera. Detta är inte bara en annan maskin i labbet:det är en ny supermaktig teammedlem, och det frigör tid för de mänskliga forskarna att tänka kreativt. "

Tidningen "En mobil robotkemist" publiceras i Natur .