Обзор открытых проектов: перистальтические насосы

Открытые перистальтические насосы — это не один тип разработки, а несколько разных: от научных конструкций с описанием в журнале до репозиториев с прошивкой и инструкций для мастерской. Сравнивать их по принципу «лучший — худший» бессмысленно: авторы решают разные задачи и измеряют разное.

Ниже — обзор проектов, по которым нам удалось проверить публикацию или страницу проекта. Принцип работы мы разбирали в статье «Что такое перистальтические насосы», а сравнение самосборки с готовым прибором — в статье «Перистальтические насосы своими руками или готовый прибор».

Как читать обзор: числа в нём принадлежат авторам проектов, относятся к их конструкциям, условиям измерения и году публикации и не описывают открытые насосы в целом. Лицензию мы указываем только там, где видели её в публикации или в репозитории. Если лицензии нет в тексте, её нужно проверить на странице проекта. Материал касается лабораторного оборудования и не относится к медицинским насосам.

Как устроено поле

Проекты удобнее делить по тому, что именно авторы публикуют:

• Законченные научные конструкции. Статья в журнале, чертежи, список деталей, иногда прошивка и измерения
• Прошивка и корпус для самосборки. Репозиторий с файлами для печати и кодом для Arduino-платы
• Модули и наборы. Типовой узел, который можно собрать и использовать в более крупной системе
• Описания и руководства. Страницы вики или пошаговые инструкции без измерений

Разные категории не являются заменой друг другу, даже если называются одинаково: насос для отбора проб воды и многоканальный насос для автоматизации лаборатории решают разные задачи.

Законченные научные конструкции

HiPeristaltic: четыре независимых канала

Статья «An open-source peristaltic pump with multiple independent channels for laboratory automation» (Buchhorn, Akkoc, Dworschak, 2025, Royal Society of Chemistry) описывает насос с четырьмя независимыми каналами, быстросменными кассетами и интерфейсом SiLA 2 для автоматизации. У каждого канала свой ротор и свой шаговый двигатель; кассеты принимают трубку без инструментов.

Что сообщают авторы:

• диапазон расхода от 0,3 мкл/мин до 8 мл/мин
• повторяемость 0,2% по результатам гравиметрических измерений на воде
• 300 часов работы и 800 циклов фиксации кассеты без признаков усталости
• стоимость около $280, тогда как сопоставимые коммерческие насосы, по их оценке, обычно стоят более $1000 за канал

Дизайн, чертежи и инструкции по сборке опубликованы по лицензии CC BY 4.0, программное обеспечение — по лицензии Apache 2.0.

Ограничения называют сами авторы: насос заметно больше и тяжелее других открытых конструкций (около 126 × 146 мм по основанию, высота 261 мм, масса 3,8 кг), у него нет собственного пользовательского интерфейса, сборка сложнее, чем у других DIY-вариантов, а максимальный наружный диаметр трубки составляет 3 мм. На самых малых расходах, как отмечают авторы, испарение из ёмкости при измерении было заметным относительно самого расхода.

3D-печатный насос для микрофлюидики (Behrens и др., 2020)

В работе в Scientific Reports описан напечатанный на 3D-принтере насос на шаговом двигателе с управлением на Arduino, где ролики заменены подшипниками, а трубка — силиконовая. Авторы называют стоимость системы около $120 (сам насос около $65) и расход до 1,6 мл/мин.

Они же описывают ограничения: скорость зависит от того, как трубка зажата в статоре, давление на выходе пульсирует, а допуски изготовления ограничивают практическую скорость вращения.

FAST Pump (HardwareX, 2020)

Авторы Jönsson, Toppi и Dufva описывают дешёвый и простой в изготовлении перистальтический насос, напечатанный на SLA-принтере, для многоканальных систем. В аннотации указана стоимость менее $45 на канал. Другие данные об этом проекте мы не проверяли. В статье 2025 года его относят к 2022 году, поэтому год публикации стоит сверить по первоисточнику.

Насос для отбора проб воды (HardwareX, 2021)

BoSL FAL pump — небольшой напечатанный насос на DC-двигателе, который можно управлять с платы Arduino. По данным авторов, стоимость компонентов около 19 австралийских долларов, а сборка занимает около 12 минут без времени печати. Назначение у проекта своё — отбор проб воды, и сравнивать его с лабораторным дозированием напрямую нельзя.

Набор для микрофлюидики (SUTD, 2021)

Исследователи из Сингапурского университета технологии и дизайна представили настраиваемый набор для 3D-печати насоса для микрофлюидики. По пресс-материалам, стоимость около $50 за насос, а диапазон — от 0,02 до 727,3 мкл/мин. Независимой проверки в самом материале нет, поэтому цифры стоит считать заявлением авторов.

Прошивка и корпус для самосборки

Phisik/Peristaltic-Pump

Репозиторий на GitHub с Arduino-прошивкой и файлами для печати насоса на шаговом двигателе NEMA. В нём есть папки с прошивкой, платой, файлами OpenSCAD и STL. По описанию автора, в конструкции применяются двигатель NEMA 17, драйвер A4988, плата Arduino Pro Mini, энкодер, ЖК-дисплей, шесть подшипников 605zz и блок питания 12 В.

Среди функций прошивки автор называет управление по оборотам или по мл/мин, дозирование заданного объёма, калибровку, плавный пуск и остановку, обнаружение отказа шланга по влаге, внешнее аналоговое управление и учёт времени работы и объёма.

Автор заявляет стоимость около $35 с деталями для печати и электроникой, а также расход 700 мл/мин с определённым шлангом и двигателем. Это заявление автора для конкретной сборки. В репозитории есть файл LICENSE; его тип нужно уточнить на странице проекта. Дату последнего обновления тоже проверяйте на GitHub.

Модули и наборы

MLAB PERISTALTIC01

Чешская команда MLAB публикует универсальный перистальтический насос как модуль своей открытой системы. Цели авторов: детали для 3D-печати, стандартные механические компоненты и масштабируемость. Первоначально насос создавался для дозирования питательных растворов в гидропонике, в основе дизайна — проект Phisik. Для сборки нужны двигатель NEMA, драйвер шагового двигателя, девять подшипников 605Z и блок питания 12 В.

Страница описывает проект как открытое оборудование, но не называет лицензию и не приводит данных о расходе или точности. Подробности нужно смотреть в репозитории проекта.

Описания и руководства

Open Source Ecology

Страница вики Open Source Ecology — не готовый проект, а обзор существующих разработок и требований к возможному «стандартному дизайну» перистальтического насоса. Среди примеров она называет конструкцию Great Scott! на основе модели с Thingiverse. Содержимое страницы доступно под лицензией CC BY-SA 4.0, последняя правка — июнь 2023 года. Это скорее отправная точка, чем инструкция по сборке.

Сводная таблица

Таблица показывает, какого типа данные публикует каждый проект. Это не рейтинг.

Проект	Тип	Что публикуют авторы	Что проверить самому
HiPeristaltic	Научная конструкция	4 независимых канала, диапазон расхода, повторяемость, чертежи и ПО	Условия сборки, размеры, совместимость трубок
Behrens и др., 2020	Научная конструкция	Стоимость, расход, ограничения	Лицензия, репозиторий, повторяемость
FAST Pump	Научная конструкция	Стоимость на канал	Год публикации, лицензия, точность
BoSL FAL pump	Научная конструкция	Стоимость компонентов, время сборки	Лицензия, пригодность для вашей задачи
Набор SUTD	Набор для печати	Стоимость, диапазон по пресс-материалу	Первоисточник и независимая проверка
Phisik/Peristaltic-Pump	Прошивка и корпус	Список деталей, функции прошивки, заявленные стоимость и расход	Лицензия, дата обновления, активность
MLAB PERISTALTIC01	Модуль	Список деталей, назначение	Лицензия, репозиторий, данные об измерениях
Open Source Ecology	Описание и требования	Обзор примеров	Актуальность и пригодность

На что смотреть при выборе проекта

• Лицензия. Она определяет, можно ли изменять конструкцию и использовать её дальше. Если лицензии нет, права на использование неясны
• Документация. Есть ли полный список деталей, файлы для печати, схема, инструкция по настройке
• Состояние проекта. Когда был последний коммит, отвечают ли авторы на вопросы, закрыты ли ключевые ошибки
• Условия измерений. Какая жидкость, трубка и скорость использовались, как измеряли расход
• Оборудование для сборки. Нужен ли принтер, какой тип, нужна ли пайка и прошивка
• Трубка и обслуживание. Какие трубки допустимы, как их менять, как калибровать расход. Об этом мы писали в статье о выборе перистальтического насоса
• Ваша задача. Проект для отбора проб воды не обязан подходить для микрофлюидики и наоборот

Открытый проект и готовый прибор

Открытая конструкция даёт доступ к чертежам и возможность менять их, но ответственность за сборку, калибровку и документы остаётся на пользователе. Готовый прибор снимает часть этой работы, но тоже не заменяет подбор трубки и калибровку. Подробное сравнение — в статье «Перистальтические насосы своими руками или готовый прибор». Про шприцевые насосы у нас есть похожий обзор открытых проектов.

Главное

Открытых перистальтических насосов много, и они сильно различаются по задачам: от многоканальной автоматизации до дозирования питательных растворов. Цифры стоимости и расхода относятся к конкретным конструкциям и условиям, поэтому сравнивать проекты стоит по документации, лицензии, состоянию репозитория и условиям измерений. Универсального «лучшего» проекта нет: выбор зависит от вашей задачи, навыков и требований к документам.

Если вы выбираете оборудование и хотите обсудить задачу, напишите нам: подскажем, что учесть при выборе. Приборы Fluidica — в каталоге.

Источники

Числа и описания в статье принадлежат авторам перечисленных проектов, относятся к их конструкциям и условиям и не описывают открытые насосы в целом. Для части источников использованы аннотации, страницы проектов и пресс-материалы. Лицензии указаны только там, где они видны в источнике.

1. Buchhorn, Akkoc, Dworschak — An open-source peristaltic pump with multiple independent channels for laboratory automation, RSC, 2025
2. Behrens et al. — open-source 3D-printed peristaltic pump for small-volume liquid handling, Scientific Reports, 2020
3. Jönsson, Toppi, Dufva — The FAST Pump, HardwareX, 2020. Запись в DOAJ.
4. BoSL FAL pump, HardwareX, 2021. Аннотация.
5. TechXplore — DIY 3D-printed peristaltic pump kits for microfluidics. Пресс-материал SUTD.
6. Phisik/Peristaltic-Pump, GitHub. Описание репозитория.
7. MLAB — PERISTALTIC01. Страница модуля.
8. Open Source Ecology — Peristaltic Pump. Страница вики.