pylabrobot

PyLabRobot - 多厂商实验室自动化 Python 框架

技能概述

PyLabRobot 是一个硬件无关的纯 Python 实验室自动化开发框架，通过统一接口控制 Hamilton、Opentrons、Tecan 等多品牌液体处理机器人、微孔板读板机、温控设备等实验室仪器。

适用场景

1. 多品牌实验室设备统一控制

当你需要同时控制不同厂商的实验室设备时，PyLabRobot 提供统一的 Python 编程接口，避免为每个品牌学习不同的 API。支持 Hamilton STAR/STARlet、Opentrons OT-2、Tecan EVO 等主流液体处理工作站，以及 BMG CLARIOstar 微孔板读板机、Mettler Toledo 天平、温控摇床、离心机、泵等多种分析设备。

2. 实验室协议仿真与验证

在连接真实硬件之前，使用内置的 ChatterboxBackend 仿真模式和浏览器可视化工具测试你的自动化协议，验证逻辑正确性，避免浪费昂贵试剂和耗材。3D 可视化界面实时显示台面状态、吸头位置和液体体积，帮助快速发现协议问题。

3. 复杂工作流程自动化

适合需要多步骤协同的复杂实验室自动化场景，如样品制备、 serial稀释、板复制、液体转移等。支持状态管理、资源序列化（保存/加载台面布局）、温度控制、异步错误处理等功能，帮助创建可重复、可维护的实验室协议。

核心功能

液体处理机器人控制

通过统一的 Python API 控制多品牌液体处理机器人，执行吸液、分液、转移等基本操作，以及多通道移液、连续稀释、板复制等高级技术。自动追踪吸头状态和液体体积，支持通过更换后端在不同品牌机器人之间切换而无需重写代码。

实验室资源与台面管理

以层级方式管理微孔板、吸头盒、槽、试管等实验室耗材，支持定义台面布局和坐标系统。可保存和加载台面状态到 JSON 文件，实现实验配置的可重现性。通过直观的 API 访问孔位、吸头和容器。

分析设备集成与可视化

集成微孔板读板机（吸光度、荧光、发光检测）、电子天平、温控摇床、培养箱、离心机、蠕动泵等分析仪器。配合 3D 浏览器可视化工具和仿真模式，实时监控设备状态，在设计阶段验证协议，在运行时追踪实验进度。

常见问题

PyLabRobot 支持哪些品牌的设备？

支持 Hamilton STAR/STARlet（完整支持）、Opentrons OT-2、Tecan EVO 等液体处理机器人；BMG CLARIOstar 微孔板读板机；Mettler Toledo 天平；Hamilton HeaterShaker、Inheco ThermoShake、Thermo Fisher 培养箱；Agilent VSpin 离心机；Cole Parmer Masterflex 泵等。框架跨平台支持 Windows、macOS、Linux 和 Raspberry Pi。

可以在没有真实设备的情况下使用吗？

可以。PyLabRobot 提供 ChatterboxBackend 仿真模式，无需连接任何硬件即可测试和验证实验室协议。配合浏览器 3D 可视化工具，可以实时查看台面状态、吸头位置和液体体积变化，帮助在投入实验前发现并修复协议问题。

与 Opentrons 官方 API 有什么区别？

如果你只使用 Opentrons 机器人且希望使用官方 API，opentrons-integration 可能更简单。但 PyLabRobot 的优势在于多厂商支持——统一接口可控制 Hamilton、Tecan 等其他品牌，适合需要集成多种设备或未来可能更换硬件的场景。PyLabRobot 也提供更强的仿真和可视化能力。