随着人类活动及工农业生产的快速发展,海洋为我们提供丰富食品和能源的同时,其自身的环境却日趋恶化,赤潮等海洋灾害频繁发生。而目前的赤潮检测手段不仅劳动强度大,且影响到检测数据的准确性、代表性和时效性,达不到海洋环境预报对赤潮检测实时快速的要求。因此,研制船载快速现场检测系统成为海水水质检测的迫切需要。本课题就是在这样的背景情况下提出来的。 本课题属于国家高技术研究发展计划(863计划)资源环境领域的海洋监测技术课题。核心任务是研制船载快速现场检测系统,使我国具备海洋生态环境现场快速监测能力。基于双特异分子探针技术的赤潮藻自动化分析仪是将DNA分子探针生物技术与机械设计、计算机控制技术、检测技术、电机控制技术等有机融合为一体的船载型机电一体化精密仪器。分析仪采用三自由度机械手作为传输机构,集成了海水采样预处理系统及生化分析所需的供应装置、电子移液器、孵育器、洗板机、酶标仪等仪器模块,实现了赤潮藻采样、处理、分析的全自动化。 在生物分析技术研究和功能分析的基础上,将基于双特异分子探针赤潮藻检测技术与机电控制技术有机融合,制定了总体方案,设计了分析仪总体结构;对自动生化分析工艺流程中的关键技术进行了深入研究,采用了模块化设计思路,研发了一些新颖的机-电-气一体化模块,准确地实现连续过滤、超声波破碎、移液、加液及恒温震荡等复杂动作;设计了具有夹持定量移液器和转移酶标板双重功能,并可按规划路径完成动作的机械手,开发了控制程序,机械手工作可靠,运动灵活;利用虚拟样机技术完成了对分析仪的实体模型和运动仿真,缩短了研制周期,提高了分析仪的设计质量;通过对分析仪安装、调试和运行过程的分析总结,对自动生化分析仪的改进设计进行了展望。