我的世界化学实验室怎么用？实验教学化学见化

我的世界化学实验室怎么用

文|芝士派讲解员编辑|芝士派讲解员人工智能和机器人技术的发展导致了研究和自动化系统中实施数量的爆炸式增长，虽然在制造业中司空见惯，但由于难以开发足够灵巧的机器人系统以进行实验操作。接下来具体说说实验教学化学见化

一、【实验教学】化学见“化” 爱上化学

为进一步落实市区教学工作会议精神，开展好实验教学，开齐开足实验课，培养学生的创新实践能力，让化学见“化”，枣庄市第四十中学西校化学组在化学实验室开展实验教学活动。

化学老师刁广苹从“生活中物品的称量”切入，带领学生先认识化学试验中的“称量”，然后再带领学生认识托盘天平称量固体和量筒度量液体的体积，总结称量的方法和读数的注意事项。

课堂上学生们全神贯注，热情投入。化学实验课有效激发了学生学习兴趣，培养了学生动手实践能力。

二、化学工具：实验室的魔法之匙

前言：

化学工具是化学实验和研究中的不可或缺的助手，它们如同实验室的魔法之匙，为科学家们揭开化学世界的神秘面纱提供了有力支持。在化学领域，这些工具和仪器扮演着重要的角色，从简单的烧杯、试管到复杂的分光光度计、反应釜，无不为实验过程提供精准和可靠的操作手段。

基础的实验容器：烧杯和烧瓶

基础的实验容器——烧杯和烧瓶，在化学实验室中扮演着至关重要的角色。它们是最常见、最基本的容器类型，广泛应用于各种化学实验和研究中。下面对烧杯和烧瓶进行详细的分析：

1. 烧杯：
2. 用途：烧杯是一种浅而宽的圆筒形玻璃容器，通常具有精确的刻度。它主要用于储存、加热和混合液体试剂，如溶液的制备和化学反应的进行。由于其底部的平坦设计，可放在加热板或热板上加热。
3. 特点：烧杯通常由耐热玻璃制成，能够承受较高温度的加热，适用于大多数化学试剂。同时，烧杯具有透明度好、容易清洗、成本较低等优点，使其成为实验室中最常用的基础实验容器之一。
4. 操作技巧：使用烧杯时，应避免超出其容量的液体加入，以免溢出。在加热过程中，需要注意避免突然加热或急剧降温，以免导致烧杯破裂。
5. 烧瓶：
6. 用途：烧瓶是一种长颈、圆腹的玻璃容器，通常带有塞子或塞子孔。它主要用于储存较大量的溶液、进行某些特殊实验操作（如蒸馏、提取）和培养微生物等。由于其长颈设计，适用于在操作时进行加入、倾倒和调节流动。
7. 特点：烧瓶也通常由耐热玻璃制成，具有耐高温、防腐蚀等特点。长颈瓶颈的设计使其可以防止液体的溅出，且能与其他实验器具（如漏斗）配合使用，更方便进行液体转移和分离操作。
8. 操作技巧：在进行特殊操作（如蒸馏）时，需要选择具有合适尺寸和材质的烧瓶，并严格控制加热温度。同时，在操作过程中应特别小心，避免烧瓶因压力过大而破裂。

总的来说，烧杯和烧瓶是化学实验室中最基础、最常用的实验容器，为各类化学实验和研究提供了基础条件。它们的合理使用不仅能保证实验的顺利进行，还有助于确保实验结果的准确性和安全性。因此，在化学实验中，科学家们必须熟悉烧杯和烧瓶的特点和应用，以确保实验的成功进行。

分光光度计和pH计：溶液吸光度和酸碱性测量的重要设备

分光光度计和pH计是化学实验室中常用的重要仪器，它们在溶液分析中具有不可替代的作用，分别用于测量溶液的吸光度和酸碱性，为化学实验和研究提供了重要的数据和信息。

1. 分光光度计：
2. 用途：分光光度计用于测量溶液的吸光度，即溶液对特定波长的光的吸收程度。通过测量吸光度，可以得知溶液中存在的物质的浓度或反应的进程，从而用于定量分析和定性分析。
3. 特点：分光光度计采用光学原理，通过单色光源产生单一波长的光，经过样品后，用光电二极管或光电倍增管测量吸收光强。它可以测量可见光范围内的吸光度，并可用于构建吸光度-波长曲线，从而确定分子的特征波长。
4. 应用：分光光度计广泛应用于生化、环境、制药、食品和其他化学领域。它常用于测量样品中的化合物浓度、观察化学反应的进程和监测物质的变化。
5. pH计：
6. 用途：pH计用于测量溶液的酸碱性，即溶液的酸性或碱性程度。pH值是描述溶液酸碱性强弱的指标，用于表征溶液中氢离子（H+）或氢氧根离子（OH-）的浓度。
7. 特点：pH计通常采用玻璃电极和参比电极，利用玻璃电极的离子选择性响应来测量溶液中的氢离子浓度。它的工作原理是基于玻璃电极与溶液中氢离子浓度的相关性，通过测量电势差来计算pH值。
8. 应用：pH计广泛应用于实验室、环境监测、农业、食品加工等领域。它在酸碱度测量中是一种简便快速的方法，用于控制和调节化学反应、检测环境水体和土壤的酸碱度，以及检测食品和饮料的酸碱平衡。

分光光度计和pH计的应用使得化学实验和研究更加精确和高效。分光光度计帮助科学家们了解化合物的浓度、反应动力学和反应机理，而pH计则帮助他们控制和调节化学反应条件，并了解溶液的酸碱性质。这两种仪器的结合，为化学研究和工业生产提供了强有力的支持，推动了化学科学的不断发展。

试管和移液器：小规模反应与精确液体移动的关键器具

试管和移液器是化学实验室中常用的关键器具，它们在小规模反应和精确液体移动方面发挥着重要的作用。它们的设计和功能使其成为化学实验和研究中必不可少的工具。

1. 试管：
2. 用途：试管是一种长而细的圆柱形容器，通常用于进行小规模反应、混合溶液、储存和观察化学反应的结果。由于其小尺寸和便于携带，试管广泛应用于样品处理、实验准备和快速反应的需要。
3. 特点：试管通常由玻璃或塑料制成，玻璃试管可耐受较高温度，适用于加热反应；塑料试管轻便且易于丢弃，适用于一次性实验。试管有不同口径和容量，常用的有常规试管和蒸馏试管两种。
4. 应用：试管广泛应用于化学反应的小规模试验，如加热、混合、结晶、沉淀和颜色变化等。同时，它还可用于进行化学品的简单分离和初步观察。
5. 移液器：
6. 用途：移液器用于精确地移动和分配液体，使实验中的液体转移变得简单而精确。它的主要作用是使实验中的反应体系和化学分析过程更加准确和重现性强。
7. 特点：移液器通常由玻璃或塑料制成，分为体积固定的蠕动泵移液器和体积可调节的移液器。蠕动泵移液器通过压力变化进行液体移动，可以精确地移动一定体积的液体；可调节移液器通过旋转或推动可调节的按钮来控制移液体积。
8. 应用：移液器广泛应用于化学分析、生物学实验和分子生物学研究等领域。它常用于稀释样品、配制标准溶液、加样和取样等操作，以确保实验结果的准确性和可重复性。

试管和移液器作为实验室中常用的小工具，虽然在形状和用途上有所不同，但它们都是化学实验和研究中不可或缺的重要器具。试管为小规模反应提供了便捷和简单的操作平台，移液器则使液体的精确转移成为可能，保证了实验数据的准确性和可靠性。同时，它们的使用也提高了实验操作的效率和安全性，为科学研究和学术发展贡献了重要力量。

燃烧器和加热板：高温实验与恒定加热的必备设备

燃烧器和加热板是化学实验室中常见的高温实验和恒定加热的必备设备，它们在实验中提供了对物质进行高温处理的重要手段，以满足化学反应、样品制备和其他实验需求。

1. 燃烧器：
2. 用途：燃烧器是一种用于提供高温和火焰的设备，通常使用液体燃料（如酒精）或气体燃料（如天然气、丙烷）作为燃料源。它广泛用于加热试管、烧杯、烧瓶等实验容器，以进行高温燃烧和加热实验。
3. 特点：燃烧器具有调节火焰大小和温度的功能，可以通过调节气流和燃料的供给来控制火焰的温度和强度。不同类型的燃烧器，如微型燃烧器和喷嘴燃烧器，可以适用于不同规模和要求的实验。
4. 应用：燃烧器广泛应用于实验室中的高温反应、样品燃烧、溶剂蒸发、材料烧结和金属加热等方面。它提供了高温条件下的实验环境，促进了实验物质的热解、氧化和还原等反应。
5. 加热板：
6. 用途：加热板是一种用于恒定加热实验样品的设备，它通过电热元件产生热量，并通过加热表面将热量传导到待加热的实验容器中。加热板可以提供均匀且可控的加热效果，适用于长时间恒定温度加热实验。
7. 特点：加热板的加热温度和时间可以通过控制仪表进行调节，从而实现对实验样品的恒温加热。加热板通常带有磁力搅拌功能，使加热样品时能够进行搅拌混合，提高反应效率。
8. 应用：加热板广泛应用于化学合成、溶剂蒸发、催化反应、生化分析和样品制备等领域。它能够在控制温度的条件下持续加热样品，为实验提供恒定的加热条件。

燃烧器和加热板的使用为高温实验和恒定加热提供了必要的手段，使得化学实验和研究能够在不同温度条件下进行，满足不同实验需求。它们的应用不仅促进了实验结果的准确性和可重复性，还提高了实验操作的效率和安全性，为科学研究和学术发展做出了重要贡献。在使用这些设备时，实验人员需要遵循安全操作规程，以确保实验过程的顺利进行和实验人员的安全。

气体收集装置：收集气体产物的关键收集设备

它用于将产生的气体从反应容器中收集、分离和储存。气体收集装置采用不同的设计和类型，以适应不同的实验需求和气体特性。

主要类型的气体收集装置包括以下几种：

1. 平板收集法：
2. 用途：平板收集法是收集气体的一种简单方法，适用于产生较少气体的实验。它通过将反应容器口底部放置于盛有水的平板上，使产生的气体冒泡通过水面进入气体收集管中。
3. 特点：这种方法简便易行，适用于收集一氧化碳、氢气等不溶于水的气体。但对于易溶于水的气体（如二氧化碳）则不适用。
4. 水位排空法（水槽法）：
5. 用途：水位排空法是收集气体的常用方法之一，适用于较多气体产物的实验。它通过将气体产生的反应容器倒置放入水槽中，使气体推动水的排出，实现气体的收集。
6. 特点：这种方法适用于大部分气体产物，尤其对于可溶于水的气体收集效果更好。需要注意控制气体的产生速率，以避免产生气体过快而引起水倒灌。
7. 通过导管连接收集法：
8. 用途：通过导管连接收集法适用于对气体产生速率和收集量有严格要求的实验。它通过导管将气体直接引导到收集瓶或气袋中，实现精确控制和大量收集。
9. 特点：这种方法适用于各种气体收集，尤其对于高产量气体或有毒气体的安全收集更为重要。
10. 常用的气体收集装置还包括气液分离漏斗、气体瓶和气袋等，它们的使用取决于实验的具体要求和气体的性质。

气体收集装置在化学实验中扮演着重要角色，可以收集和保存实验产生的气体产物，方便进一步的分析和利用。在使用气体收集装置时，实验人员需要确保装置的密封性和安全性，避免气体泄漏和有毒气体的泄露。同时，根据实验条件和气体特性选择合适的收集方法和装置，以确保实验的顺利进行和结果的准确性。

反应釜和蒸馏设备是化学实验室中两种重要的设备，它们分别用于化学反应和纯化制备，是实现复杂化学反应和纯化过程的核心设施。

1. 反应釜：
2. 用途：反应釜用于进行化学反应，是实验室中最常用的反应设备之一。它能够提供封闭和控制的反应环境，用于进行液相、气相或固相反应，以制备化合物或合成新的化学物质。
3. 特点：反应釜通常由耐酸碱和耐高温的材料制成，如玻璃反应釜、不锈钢反应釜等。它具有密封性和可控性，能够在恒温、恒压、搅拌等条件下进行反应，使得反应更加精确和高效。
4. 应用：反应釜广泛应用于有机合成、无机合成、聚合反应、催化反应等领域。它常用于制备新材料、合成有机分子、制备化学试剂等重要化学过程。
5. 蒸馏设备：
6. 用途：蒸馏设备用于纯化制备化学物质，是分离和提纯混合物的重要工具。它通过利用不同成分在不同沸点下的蒸发和冷凝，将混合物中的组分分离。
7. 特点：蒸馏设备通常由加热设备、冷凝管、采集瓶等部分组成。有多种类型的蒸馏设备，如常压蒸馏、真空蒸馏、蒸汽蒸馏等，用于满足不同的分离要求。
8. 应用：蒸馏设备广泛应用于实验室和工业生产中。它常用于纯化有机合成产物、提取天然产物、制备高纯度试剂、分离挥发性物质等。

反应釜和蒸馏设备是化学实验室中的核心设施，为化学反应和纯化制备提供了强大的支持。在使用这些设备时，需要注意操作的安全性和规范性，保障实验过程的稳定和可控。同时，合理选择和设计反应釜和蒸馏设备，对于实验的成功和结果的准确性至关重要。这些设备的应用不仅为科学研究和学术发展提供了重要手段，也推动了化学技术的不断进步和发展。

实验室安全设备：保障实验人员安全的必备措施

实验室安全设备是保障实验人员安全的必备措施，它们的存在和正确使用对于预防事故和减少伤害至关重要。以下是一些常见的实验室安全设备：

1. 安全镜和防护眼镜：实验过程中可能产生飞溅、喷溅或化学溶液飞溅等情况，安全镜和防护眼镜可以保护实验人员的眼睛，避免眼部受伤。
2. 实验室外套和防护服：实验室外套和防护服可以防止实验人员的衣服直接接触化学试剂，减少化学品对皮肤的刺激和腐蚀。
3. 实验室手套：实验室手套可以保护实验人员的手部免受化学品的侵害，同时还可以防止实验人员将污染物带到其他地方。
4. 实验室护目镜和面罩：在某些实验中，可能会产生有毒气体或挥发性物质，实验室护目镜和面罩可以保护呼吸系统，防止有害物质吸入。
5. 实验室通风系统：实验室通风系统可以及时排除实验室内的有害气体和挥发性物质，保持室内空气清新，减少实验人员接触有害物质的风险。
6. 淋浴器和洗眼器：实验室应配备紧急淋浴器和洗眼器，以备不时之需。在发生皮肤或眼睛受到化学品或其它危险物质的侵害时，实验人员可以立即用淋浴器或洗眼器冲洗，减少伤害。
7. 消防器材：实验室应配备灭火器、灭火器支架、灭火器标志等消防器材，以备应对突发火灾或起火事件。
8. 安全柜：安全柜是专门用于储存和处理危险化学品的设备，它可以防止化学品泄漏或溢出，确保实验室的安全。
9. 安全标志和警示标识：实验室内应设有各种安全标志和警示标识，提醒实验人员注意危险区域和潜在危险。
10. 急救箱：实验室应配备急救箱，里面应包含常用的急救药品和器具，以备处理突发伤害。

三、最强化学大脑！机器人与化学实验相结合，最难的不是操作而是编程

文| 芝士派讲解员

编辑| 芝士派讲解员

人工智能和机器人技术的发展导致了研究和自动化系统中实施数量的爆炸式增长，虽然在制造业中司空见惯，但由于难以开发足够灵巧的机器人系统以进行实验操作。

基于视听信息融合算法的桌面实验机械手控制系可以通过教它手臂运动技能来代替操作员完成一些繁琐而危险的实验工作。

这个系统分为两部分：技能获取和移动控制，通过两种运动检测算法获得视觉信号，通过改进的双流卷积网络实现，音频信号由语音AI使用正则表达式提取。

将音频和视觉信息结合起来可以获得高度重合的运动技能，技能获取的准确率可以达到81%以上。

采用电机控制和抓取姿态识别实现精确的控制和抓取，可用于特定过程的化学实验的教学和控制工作，可以代替操作人员完成化学实验工作，同时大大降低编程门槛，提高效率。

化学实验机器人的想法是怎样被提出来的？这一创造性研究又有怎样的成果？

①

●○化学实验中的机器人○●

现代生产受到很大不确定性的影响，因为新产品的引入速度越来越快，特别是那些品种多、寿命有限的产品。

非常需要创建灵活且可重新配置的生产系统的能力，当涉及到灵活的任务时，人类的能力，如快速感知和处理不同类型的信息或适应性和即兴创作可能是成功的关键因素。

最敏感的工作，包括操作化学实验，仍然完全依赖于体力劳动，尽管自动化机器人在现代生产线中发挥着重要作用。

这些生产线需要大量的劳动力，人类工人可能不得不花费数小时在不停地钻螺丝或轮子上，现代企业需要能够有效帮助人类员工的协作机器人，因为由于人口老龄化，劳动力变得越来越昂贵。

充分发挥机器人的优势，利用机器人完成一些繁琐、高风险的实验，将成为化学实验室智能化发展的主要方向。

在同样的过程中，使用机器人和机械臂等智能设备需要掌握复杂的编程和控制技术，这对于化学实验者来说仍然很困难。

化学实验是化学工业研究、学习和生产过程中不可缺少的环节，化学工程程序的智能化程度还不是很高，使用机械手等智能机械设备进行化学实验可以完成的实验过程相对简单，编程也比较复杂。

化学实验中使用了各种化学试剂，这些试剂在实验过程中相互作用，产生各种有害物质，由于实验失误，可能会出现不可预测的危险。

有必要使用更智能的机械手和其他设备来代替操作员来完成相关的复杂任务，今天的技术使我们能够派遣机器人登陆火星，但不能正确控制机器人与我们握手。

目前最先进的机器人控制系统的性能仍然无法与人类的适应性、灵活性和协作能力相提并论，这是工业4.0背景下用于促进大规模定制的柔性制造系统迫切需要。

从机器人控制角度对人类技能进行建模仍然具有挑战性，特别是对于高级多功能和协作技能。

机器人最近开始进入人类工业和日常生活，其中一个例子是通过演示从人类导师那里学习运动技能，然后产生这些学到的技能。

熟练的机器人在与人类和工业生产互动时会更有效率，人们越来越期望机器人应该能够灵活地掌握技能，以适应更复杂的情况。

通过演示教学被视为机器人向人类学习运动和操作技能的最有效方法之一，人类机械智能适应任务变化实现了机器人运动控制的位置轨迹和口头交互，实现了更完整的技能转移过程。

随着机器学习和机器视觉技术的发展，机械手的演绎编程为人机交互提供了新的解决方案，是降低机械手技能获取难度的重要途径。

机械手的教学编程是通过观察和学习人的教学动作来自动学习运动轨迹的过程，通过视觉信号或通过音频输入来学习机器人，发挥着越来越重要的作用。

对人类操作员的运动技能进行建模并集成语音识别，其中人们可以通过说话轻松教机器人，只有少数作品通过结合基于视觉信号和音频输入的机器人教学，对数据传输延迟和运动技能的多样性产生了负面影响。

②

●○整体系统设计○●

教学控制系统以桌面实验机械手为物理载体，对在化学分析实验场景中，通过操作人员的教学，教实验机器人手臂模仿人体手臂的实验动作。

整体逻辑架构可分为三个级别：自下而上，它们是硬件组成、设备驱动程序和应用软件层，硬件由桌面操纵器、电机和电机控制板、高分辨率摄像头、麦克风和机器人爪组成。

设备驱动器部分包括麦克风音频驱动器、USBCam摄像头驱动器、电机驱动器和其他相关可编程逻辑。

在实验程序的教学过程中，一套完整的实验程序是由许多简单的实验动作组成的，称为动作基元。

操作员在执行动作时需要指示他的动作，机械手通过听和看获取信息，并进行融合验证，从而了解需要执行的动作。

语音识别模块和动作识别模块分别将整套实验过程动作识别的动作原语按顺序组合到集合中，然后与存储在显示动作信息的本地动作库中的操纵器动作集中的动作组进行匹配。

过程中的识别信息通过信息融合算法得到最终的一组动作组，保存或交给机械手运行和再现。

系统可视化界面与Windows和Linux操作系统兼容，动作参数存储在xml文件中，格式简洁明了，动作参数易于读取和存储。

在可视化界面中，设置了三个刻度和单选按钮来控制三个电机的步骤和方向，并通过滑动和添加动作来定义和存储动作组，单击“启动实时教学”，打开摄像头，然后启动教学功能。

③

●○组成和性能参数○●

设计中的桌面机械臂具有三个基本自由度，可以在桌面上方的空间中旋转，机械臂核心控制板、电机驱动扩展板、步进电机驱动模块、三个步进电机、12V电源适配器和带麦克风的摄像头组成。

可以使用机械臂通用夹具拾取和放置操作，机械臂的最大有效载荷为500 g，最大工作范围为320 mm。

一开始选择了骨架网络动作检测的效果并不明显，最早的双流网络在动作检测方面也有非常好的准确率。

基于双流网络执行特征提取部分和融合分类算法，完善和扩展行为动作识别数据集，并将其应用于化学分析实验业务场景。

双流卷积网络中的RGB和光流特征提取部分分别使用轻量级Efficientnetv2进行卷积和池化，然后结合SVM分类器针对两个分支给出的动作。

对信息进行分类，最后给出确定的行动信息，实验中的数据是用于化学分析的自制数据集，在实验室环境中，使用固定相机记录搅拌、拿起实验、放下实验、取液、混合液的行为。

此行为被记录了 50 次，数据集的视频时长控制在10 s以内，录制的视频在光照、背景、遮挡等方面发生变化。

形成10个化学分析动作视频，平均每个视频000个片段视频，与其他方法相比准确性有所提高，但训练过程仍然需要大量时间。

在获得关于动作的完整识别信息集后，需要确定模块的机械手动作的执行顺序，并获取机械手的可执行动作。

设计和命名机械手的运动基元，并将所有设计的运动基元存储在库中，上面检测到的动作信息以序列形式存储，匹配目录中的动作原语用于确定当前时间内的动作原语序列。

在每个示教过程中，程序匹配由多个动作原语组成的序列组合，然后在操纵器动作组库中搜索关联的动作。

将识别出的动作编号串联起来，得到一个序列，这个序列用于查找完全匹配或最接近的动作组;这些被确定为公认的实验作用并被覆盖。

程序找到匹配度*高的操作组后，会继续与库中的操作组匹配，并在匹配过程中存储操作组覆盖率高于 50% 的相关信息。

在这个过程中，由于是化学实验中的语音识别，因此需要补充化学实验中许多术语的训练集文本语料库和当前实验过程所需的语音数据。

在某些场景中，移动终端和嵌入式设备在配置、计算能力和设备性能方面远不如服务器或PC，在这样的限制条件下，很难实现高速准确的识别算法和教学方法。

教学是一个动态的过程，需要对言行的不断认可。在这个过程中，识别失败将不可避免地发生，影响准确性。

④

●○机械手运动控制○●

教学完成后，程序加载最终的 XML 操作参数文件，程序按顺序读取X、Y和Z电机的相应方向和步进参数，按顺序执行，并控制相关引脚的高电平和低电平输出，以控制电机的运行。

当机械手到达物体附近时，需要根据矩形框架的位置稍微调整机械手前端的位置。

也就是说，设置了六个基本调整动作：左右、上下和顺时针/逆时针旋转，使用这些动作调整机械臂以达到预设位置并实现物体抓取。

抓取姿势算法基于康奈尔抓取数据集，在数据集的基础上，不断补充和训练化工设备相关的抓取姿势，补偿性地提高了抓取姿势识别的准确率。

⑤

●○系统性能测试与分析○●

在信息融合部分，对两个模块是否生成相同数量的动作基元有要求，因此设置了一个实验来记录每个模块中的动作原语数量。

数据显示，在一些动作原语数量较少的简单动作组的教学过程中，两个模块生成的动作原语数量基本相同。

根据结果假设当操作组的复杂性继续增加时，随着组成操作组的操作基元数量的增加，理论上遗漏和丢失的基元数量将以较小的置信区间增加。

记录表中显示的结果补充了36个教学实验选择四组基本实验程序，在每组重复动作中选择七个有效的教学实验。

在其进程中记录操作组标识覆盖范围，结合语音部分的识别结果和视频部分的单个模块，在视频、语音和融合中列出了28个有效教学实验中识别出的正确动作基元。

可以看出与单模块识别相比，融合后的教学准确率提高了约5−7%，结果验证了视听融合的有效性。

根据测试任务中动作基元的数量及其动作组的覆盖率，计算出加入信息融合后的整体教学覆盖率约为87.7%，根据测试任务中动作基元的数量及其动作组覆盖率，最终计算出整体教学准确率约为81.4%。

这一结果在不使用辅助设备的化学机械臂非接触式技能获取领域取得了良好的效果。

目前系统对不一致问题还没有明确的解决方案，后续研究需要对不一致中的相关算法进行改进和修改。

当语音部分后期需要进行多次循环验证时，可以改为使用机器码编译的语言专门运行循环部分，为这部分创建动态链接库，使用外部函数库类型进行调用，可以显著提高循环速度。

在进行姿势抓取实验时，试管和其他设备由透明材料制成，因此识别效果受到很大影响，尝试使用标签识别钳位代替或使用标签识别作为补偿措施，以提高识别效率。

操作人员需要在化学实验室进行各种化学实验其中一些对人体有害，有必要使用机械手而不是操作员进行实验。

目前使用的实验机械手需要由专业的机械手控制器进行编程，这对于化学操作人员来说很难。

操作员在实验过程中决定他的动作，该系统使用运动检测来检测操作员手臂的运动，与语音识别相匹配，并使用与信息融合相关的算法来教机械手应该执行的运动技能。

在化学分析实验中使用机械手具有一定的适用性和可行性，在实验过程中发现了系统中的一些问题：试管的透明材料和光线影响了识别精度，器件的响应速度有延迟，类似的行为容易被误认，在实际应用过程中需要进一步提高识别精度等。

实验室中创造适合的数据生产环境，最大限度地减少光、噪声等干扰，在仿真环境中形成开源供大家使用的模型，提高后期研究的效率，进一步提高识别精度和速度。

参考文献：

卡拉贝戈维奇，I.：工业机器人在中国汽车工业发展中的作用。 2016

洛赫米勒，龙，K.R.;Cousins，K.R.：优化策略在智能实验室机器人程序设计中的应用。 1985

刘华，Wang， L. ：人机协作的手势识别：综述。 2018

王淑敏，陶允：智能机器人研究现状及未来发展趋势。 2018

汗，曹晓，李志强：基于进化计算的基于甲虫触角搜索的实时机器人手臂路径规划。 2022

如果你喜欢我的写的文章，麻烦请点个“关注”，欢迎在评论区与我一同探讨，愿世界和平。

四、技术分享｜化学实验室运行维护管理要求（上）

为保证化学实验室在整个使用周期内安全、高效运行，减少实验室操作人员暴露在实验过程中产生的有害烟雾和气体中，保证实验人员的人身安全，规范化学实验室的运行管理，满足合理的使用要求，快速有效地应对突发事件， 化学实验室的运行维护管理 应制定相应的管理制度、岗位责任制、安全操作规程、设备和设施维护保养手册以及事故应急预案等。

1. 基本管理要求

1. 1 技术资料管理

1.1.1 化学实验室的设计、施工、调试以及验收等技术资料应齐全并妥善保存，并应对照实际情况进行核对。必备文件档案应包括但不限于以下文件：

1）设备、设施及仪器明细表及采购资料；

2）主要设备和材料的出厂合格证明、使用说明书及进场检（试）验报告；

3）仪器、仪表的出厂合格证明、使用说明书和最近一次的校正记录；

4）设备、仪器、仪表和管道系统安装及检验记录；

5）设备单机试运转记录；

6）系统无负荷联合试运转与调试记录等；

7）与实际相符的设备和系统的竣工图。

1.1.2 应建立运行管理档案，各系统运行管理记录应真实齐全，填写信息应详细准确，填写人应签名，运行管理记录应包括但不限于以下内容：

1）系统运行管理方案及运行管理记录；

2）各系统设备性能参数及易损易耗配件型号参数名册；

3）各主要设备运行参数记录；

4）日常事故分析及其处理记录；

5）日常巡回检查记录；

6）主要设备维护保养及日常维修记录；

7）设备和系统部件的大修记录，以及更换零配件、易损件记录；

8）化学实验室年度运行总结和分析资料等。

1.1.3 化学实验室的运行管理策略、控制和使用方法、运行使用说明等，应作为技术资料进行管理，宜委托专业机构研究制定，并应在实践中根据实施情况予以完善。

1.2 实验室人员管理

1.2.1 管理人员应根据化学实验室的规模及复杂程度进行配备，并应符合下列规定：

1）配备专业对口的专职管理人员和安全管理人员；

2）运行、维护管理人员应熟悉化学实验室通风系统的原理、性能和操作维护规程， 并应严格执行有关的规章制度。

1.2.2 应定期对运行、维护管理人员进行专业培训，经考核合格后上岗。用人部门应建立并健全人员的培训和考核制度，并应保存相关档案。

1.2.3 化学实验室应严格落实岗位责任制，管理人员责任明确，熟悉所管理的工作，掌握有关运行策略及操作规程。

1.2.4 运行维护管理人员应对化学实验室通风系统的运行状况进行记录，并应建立相关技术档案。

1.3 管理制度

1.3.1 运行维护管理部门应根据化学实验室的实际情况，建立运行维护规章制度，并应定期检查规章制度的执行情况，规章制度应严格执行。

1.3.2 管理部门应定期检查人员的工作情况和实验室的工作状态，并应对检查结果进行评估和分析， 发现问题应及时处理。

1.3.3 应利用实验室设备供应商提供的保修服务、售后服务及配件供应。

1.3.4 化学实验室的运行维护宜定期进行管理水平综合评价，并根据综合评价内容进行相应反馈整改。

1.4 监测、计量与信息化系统管理。

1.4.1 实验室空调通风系统运行管理部门应与实验室建立沟通机制，并应明确实验室重点防范区域，定期监测。

1.4.2 化学实验室中排风柜等设备运行状态参数宜进行日常巡回检查监测并记录。管理部门可根据实际情况确定记录时间间隔， 记录档案保留时间不应少于2 年。

1.4.3 化学实验室应建立完整的系统监测、计量设备台账及技术档案。

2. 安全卫生和环境管理

2.1 应对化学实验室中安全卫生存在风险隐患的区域，或对环境有特殊要求的区域，建立责任区域管理制度。

2.2 安全管理要求

2.2.1 实验室应设置符合国家标准和消防部门有关法规规定的消防设备、设施及器材，其质量和数量应满足应急使用要求，并应放在具有醒目标志的位置，不得随意拆卸挪动、移作他用。

2.2.2 各种消防设备、设施及器材应由实验室安全员负责定期检查并记录，及时更换过期、失效消防器材，以保证其完好、功能正常。

2.2.3 乙烘气、氧气、氮气等高压气体钢瓶存放要符合有关规定的要求。

2.2.4 实验室安全员应定期检查电源、电路，防止电气元器件老化、损坏造成事故。

2.2.5 排风机、排风柜电气控制及操作系统应安全可靠，电源应符合设备要求，接线应牢固。接地措施应符合相关国家或行业标准的规定，不得有过载运转现象。

2.2.6 实验室中设置的防静电接地装置应定期检查、维护、试验。应确保防静电接地装置功能正常有效。

2.2.7 实验室应配备相应的安全防护设施与装备，如紧急喷淋装置、洗眼器、灭火器、急救件和防火毯等，安全防护装备应放置在操作人员方便拿到的地方，并设明显标识，明确安全装置、装备的功能和使用方法。

2.2.8 易燃易爆、有毒有害化学品的管理要求：

1 ) 化学试剂、药品中易燃易爆、有毒(特别是剧毒物品)、强腐蚀、易挥发产生有害气体的均属危险品，危险品应严格分类隔离存放，加强管理，由专人负责。

2) 应建立严格的监控制度。危险品的购、领、用、存，都应有审批、经手文字记载，建立详细账目。

3) 易燃易爆化学品应存放于有EN或FM认证的试剂柜中。

4) 领用危险化学品时应严格履行登记审批手续，用多少领多少。实验室内不应大量贮存危险化学品，不得存放剧毒试剂。

2.2.9 当化学实验室的排风柜排风含有毒有害物质时，应定期检查废气处理装置处理的有效性，并应符合国家或地方相关排放标准的规定。

2.2.10 外来参观人员须穿实验室指定工服，配戴护目镜，在区域人员引导下按指定线路参观实验室。

2.2.11 实验室内不得带入与实验无关的私人物品、食品饮料等。

2.2.12 实验室发生较大事故、重大事故后应立即采取相应的紧急措施，并及时向上级主管部门汇报。

2.3 化学实验室安全使用与操作要求

2.3.1 实验人员必须穿戴工作服和个人防护用品。

2.3.2 实验前，应了解污染源的种类并确定所选择排风柜类型是否正确；是否可容纳实验设备与装置；使用能力和局限性是什么；需要什么特别预防措施。同时，实验人员应了解实验流程，必须按照实验指导流程操作。

2.3.3 如需在排风柜内做高温、高压剧毒或剧烈反应等实验时，实验前应预先制定遇水、断停电等突发情形的防范措施。

2.3.4 排风柜使用前应做以下检查：

1）接驳的给水排水、气体等管路是否通畅，开关是否可以正常打开或关闭。

2）打开柜内照明设备，检查柜内照度及内表面是否正常。

3）将可视操作门上下拉动，检查滑动是否平稳。排风柜可视操作门应可自由停留在行程内任意位置。

4）排风柜的排风系统和控制系统是否处于正常工作状态。

5）风机启动后，应先观察设备运行是否正常，是否出现异响、异动、报警等信号， 确认无异常后方可正常使用。严禁在未启动风机的情况下做实验。

2.3.5 排风柜安全操作要求：

1）实验操作人员应戴护目镜。使用电炉或操作强酸强碱实验、高温设备时必须佩戴防护手套。

2）实验过程中，排风柜可视操作门应保持安全开启高度，以距台面100mm~150mm为宜，不应超过500mm。为确保可视操作门开启面积不超过最大工作面积，垂直可视操作门开启前，应关闭水平可视窗。

3）做低爆炸性和飞溅性实验时，必须关闭排风柜可视操作门，严禁在排风柜内进行有强烈爆炸性的实验。

4）实验操作中，不应将强酸强碱化学品直接倒入水槽，需专业废液回收。

5）严禁将移动插线板或电线放在排风柜内。

6）严禁在排风柜内同时做相互不相容或相互有影响的实验操作。

7）一旦出现化学物质喷溅、着火等情形，应立即关闭排风柜可视操作门，切断电源并正确处置。

8）严禁在排风柜周围使用明火。

9）采用无风管自净型排风柜做实验前应进行适用性判定，确认其吸附性能，正确的选用。

10）排风柜使用完毕后，应将排风柜可视操作门关到最小，并关闭电源、水源、气源等各项开关和阀门。

2.3.6 实验人员工作位置与活动范围的要求：

1）使用排风柜时，实验人员不得将头伸入排风柜内操作或查看；严禁实验人员在面部、口鼻暴露于可视操作门开启高度范围内或全开的情形下做实验。

2）当排风柜可视操作门处于开启状态时，实验人员应尽量减少手臂频繁进出排风柜，并应避免身体从排风柜旁快速移动。

3）实验人员不应快速推拉排风柜可视操作门。

2.3.7 排风柜内放置仪器设备的要求：

1）应将较大型仪器或设备架高布置，仪器或设备应高于工作台面不小于50mm 的位置。

2）排风柜内不应设置过多的设备和仪器。设备、仪器或其他设备不宜覆盖工作面的50%。

3）使用电炉时，应在排风柜台面上加隔热垫等， 不应将电炉直接放置在台面上。

4）设置在排风柜内的设备、仪器或其他物品应距离可视操作门不小于150mm ，距排风柜侧壁及背部导流板不应小于50mm ，应尽可能放置在工作台面中心向后区域。

5）将设备放置于排风柜内时应注意排风柜面板上配置的电源插座是否满足使用条件。同时，被放置的设备必须正确接地，以减少火花摩擦。

6）排风柜不应当做化学储存柜使用，应及时移走任何非立即使用的物品。

2.3.8 长期停用的实验室通风系统、排风柜应关闭相应的控制总电源。

2.4 卫生要求

2.4.1 化学实验室的系统初次运行和停止运行较长时间后再次运行之前，应对其各系统进行全面检查，并应根据检查结果进行清洗或更换。

2.4.2 化学实验室无风管自净型排风柜、送风系统以及排风系统上的废气处理装置中的空气过滤器应定期检查、清洗或更换。

2.4.3 化学实验室的排风柜初次运行和停止运行较长时间后再次运行之前，建议对其进行检测，并应根据检查结果进行调试校正。

2.4.4 当实验室存在异味时，应检查排风柜与实验室排风系统通风效果的有效性。

2.4.5 化学实验室的排风柜使用完毕后，应立即清理不慎滴落或翻倒在台面上的酸液或腐蚀性液体。并将柜体内外擦拭清洁，保持排风柜干净整洁。

2.5 环境要求

2.5.1 化学实验室应避开噪声、振动、电磁干扰和其他污染源设置。

2.5.2 化学实验室的室内温度、相对湿度、风速等参数应符合现行国家标准《工业建筑供暖通风与空气调节设计规范》 GB 50019 的规定。

2.5.3 化学实验室的室内噪声控制设计应符合现行国家标准《民用建筑隔声设计规范》 GB 50118 中办公建筑的相关要求、《工业企业噪声控制设计规范》 GB/T 50087 等的有关规定；当噪声超标时。应排查噪声来源，并应采取相应的消声降噪技术措施。

2.5.4 化学实验室用排风柜应设置于室内，不得置于室外使用。正常使用环境温度: +5℃~+40℃，相对湿度：≤70 %。

2.5.5 排风柜不得在低温、高温、多湿、结露、多尘以及有油烟、雾气场所使用。

2.5.6 当对化学实验室内送风口和排风口的位置、数量及尺寸规格等进行改动时，气流组织应符合相关国家标准的规定。

未完待续…

五、小荷计划 | 滨化小蝶实验室趣味绽放！

滨州日报/滨州网滨州讯 在炙热期待中，滨化集团小蝶实验室暑期开放日活动，如期而至。近日，“小蝶实验室”走进滨州市科技馆，为小朋友们带来了别开生面、生动有趣的互动化学课堂。

小朋友代表共同启动“滨化集团小蝶实验室暑期开放日”活动

小蝶实验室作为滨化集团小荷计划“八个一工程”中的一项重要内容。滨化集团为学生提供免费的互动化学实验室，通过走进校园、走进课堂的形式，让学生近距离了解反应原理、见证实验神奇、感受化学魅力。下面，就让我们一起走进“小蝶实验室”一探究竟吧。

动手实验，穿越奇思妙想实验课

火焰掌。熊熊火焰在掌心燃烧，勇敢的小朋友亲身体验。赢得现场阵阵赞叹与欢呼。

神奇干冰。小朋友们“腾云驾雾”，近距离感受干冰，并了解干冰的性质、作用与应用场景……

干冰灭火。小朋友们争做“防火小卫士”，体验干冰灭火，了解干冰灭火原理，学习消防知识。

水中花园。“哇！石头在长大！”在小小的杯子里，小朋友们创造着属于自己的水底世界。“嶙峋的石头”“茂盛的海草”……让小朋友们兴奋不已。

流星雨。五彩缤纷的流星雨，炫彩来袭！“好漂亮啊”小朋友们不禁感叹道，眼里满是新奇。

白纸显字。密语隐藏在白纸上，传递到“小特工”手上，经过化学反应密语显现，完成“情报”接收。

冰雪奇缘。通过化学实验，体验点水成冰，小朋友们进入魔幻的冰雪世界，感触温度变化带来的神奇变幻。

主题展览，走进奇妙的化学世界

在滨化志愿老师的带领下，小朋友们参观了化学主题展板，了解化学与生活的联系，打开化学世界的新奇大门……

主题绘画，我的化学梦

通过展览和动手实验，化学的种子，已深深种在了小朋友们的心上。在主题绘画中，小朋友们用五彩的画笔，描绘着他们心里的化学梦，在滨化提供的沃土里生根发芽……

小蝶实验室暑期开放日活动，以小朋友们感兴趣的实验为切入点，通过动手实验，让小朋友们学习到了更多的科学知识，培养了他们求知的精神。活动的开展获得了广大父母与小朋友们的喜爱。

小朋友们获得小蝶实验课堂“奇思妙想化学家”荣誉证书

以上就是我的世界化学实验室怎么用？实验教学化学见化的详细内容，希望通过阅读小编的文章之后能够有所收获！更多请关注喜价游戏网其它相关文章！