論文の概要: An Open Source Computer Vision and Machine Learning Framework for Affordable Life Science Robotic Automation
- arxiv url: http://arxiv.org/abs/2603.20465v1
- Date: Fri, 20 Mar 2026 19:51:28 GMT
- ステータス: 翻訳完了
- システム内更新日: 2026-03-24 19:11:38.928405
- Title: An Open Source Computer Vision and Machine Learning Framework for Affordable Life Science Robotic Automation
- Title(参考訳): 生活科学ロボット自動化のためのオープンソースのコンピュータビジョンと機械学習フレームワーク
- Authors: Zachary Logan, Andrew Dudash, Daniel Negrón,
- Abstract要約: 本稿では,コンピュータビジョンと機械学習をベースとした逆運動学を統合し,低コストな実験室自動化タスクを実現するための,オープンソースのロボットフレームワークを提案する。
このシステムは、微生物培養のセマンティックセグメンテーションにカスタムトレーニングされたU-netモデルを使用し、単純な5-DOFロボットアームの関節角を予測するためのMixture Density Networkと組み合わせている。
- 参考スコア(独自算出の注目度): 0.0
- License: http://arxiv.org/licenses/nonexclusive-distrib/1.0/
- Abstract: We present an open-source robotic framework that integrates computer vision and machine learning based inverse kinematics to enable low-cost laboratory automation tasks such as colony picking and liquid handling. The system uses a custom trained U-net model for semantic segmentation of microbial cultures, combined with Mixture Density Network for predicating joint angles of a simple 5-DOF robot arm. We evaluated the framework using a modified robot arm, upgraded with a custom liquid handling end-effector. Experimental results demonstrate the framework's feasibility for precise, repeatable operations, with mean positional error below 1 mm and joint angle prediction errors below 4 degrees and colony detection capabilities with IoU score of 0.537 and Dice coefficient of 0.596.
- Abstract(参考訳): 本稿では,コンピュータビジョンと機械学習に基づく逆運動学を統合したオープンソースのロボットフレームワークを提案する。
このシステムは、微生物培養のセマンティックセグメンテーションにカスタムトレーニングされたU-netモデルを使用し、単純な5-DOFロボットアームの関節角を予測するためのMixture Density Networkと組み合わせている。
修正型ロボットアームを用いて, 独自の液体処理エンドエフェクタを装着して, フレームワークの評価を行った。
実験により, 平均位置誤差が1mm以下, 関節角度予測誤差が4°以下, IoUスコア0.537, Dice係数0.596でコロニー検出が可能であった。
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