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実験プロセス中の材料内部状態を
観測・推定・制御する自動実験システム

手軽で高品質な自動実験&測定環境を、材料開発の現場に届ける。

粉末の充填から測定までを自動で実行する様子。粉末X線回折(PXRD)装置は装置メーカー製で、ロボットによる自動化と統合制御を当プロジェクトで実施しています。動画:大阪大学 小野研究室(YouTube)
課題

R&Dのかなりの時間が、手作業に充てられている

粉末X線回折分析(PXRD)は、粉体材料のR&Dで最もよく使われる測定・解析手法の1つです。材料の性能は結晶構造で決まり、その結晶構造を調べるにはPXRDが欠かせません。

アプローチ

工程全体を、一気通貫の自動ループに

前処理から解析・判断まで、実験工程のすべてをモジュール単位で自動化します。モジュール間の搬送・受け渡しまでロボットが制御するため、工程が途中で人の手に戻りません。

  1. 前処理

    粉砕・混合・洗浄。粒子径を監視し、目標に達したら自動で停止。

  2. 試料調製

    秤量・充填・平滑化。ホルダーへの粉末充填をロボットが実施。

  3. 計測

    測定条件の探索と、装置メーカー製PXRD装置による測定。

  4. 解析・判断

    リートベルト解析と、再計測するか終了するかの自動判定。

解析結果から再計測を自動判定し、前処理へ戻します。24時間の連続運転が可能です。

強み

私たちの技術的な強み

粉体材料を扱う自動実験を、全体設計から実装まで一貫して手がけられること。異なる強みを持つ2つの研究の融合から生まれた、4つの技術です(特許出願中)。

  • 高い再現性での試料調製

    粉砕中の振動から粒子径をリアルタイムに推定し、目標粒子径で自動停止。手作業より高い再現性で実験できます。

  • ロボットによる粉末充填

    充填から測定機器へのセットまでロボットが実施。手作業より少量の試料から高精度に測定できます。

  • ソフトウェア連携による自動計測

    装置メーカーのGUIソフトウェアをそのまま活用し、キーボード・マウス操作を自動化します。

  • 専門家レベルの自動解析

    測定結果をデータベースと照合し、リートベルト解析を実行。大量の測定データを高速に処理します。

技術の詳細と、根拠となる研究業績を見る →

研究背景

大阪大学 小野研究室の研究成果が土台

このシステムは、大阪大学 小野研究室で進められてきた材料計測とデータ解析の研究を土台としています。研究成果は国際会議および査読誌で公表しています。

研究業績と技術シーズを見る →

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