概述： 針對疫苗、試劑等生物樣本管在實驗室、生產(chǎn)車間或冷鏈倉儲中的自動化上下料、搬運與分揀需求，部署集成了AMR、協(xié)作機器人、3D視覺與智能末端的復(fù)合機器人系統(tǒng)。其核心目標是替代高風險環(huán)節(jié)的人工操作，杜絕人為污染與差錯，并通過超高精度作業(yè)確保樣本安全與流程可靠性，全面應(yīng)對生物醫(yī)療領(lǐng)域?qū)崈?、精準、可追溯的嚴苛要求?/span>

技術(shù)難點

生物安全風險與污染控制：

人工直接接觸疫苗試管，存在樣本污染、人員暴露于潛在病原體的雙重風險。

對操作環(huán)境的潔凈度、無菌化要求極高，人工操作是主要的污染源與不確定性因素。

極高的操作精度與一致性要求：

試管通常放置于密集的孔板（如96孔板）或冰盒中，抓取和放置的定位精度需達到亞毫米級。

人工操作易疲勞，難以長時間保持高精度與一致性，可能導致試管損壞、標簽?zāi)p或放置不到位。

人工成本與效率瓶頸：

涉及大量重復(fù)性、高專注度的精細操作，對人員要求高，培訓成本大。

在樣本量大時，人工處理速度成為瓶頸，且難以實現(xiàn)7x24小時連續(xù)作業(yè)。

場景的柔性化需求：

需要適配不同規(guī)格的試管、孔板、載架，以及進出生物安全柜、冰箱、離心機、掃碼器等多類設(shè)備工位。

傳統(tǒng)固定自動化方案改造困難，靈活性差。

復(fù)雜的前處理工序：

試管的開蓋（拔帽）與閉蓋（蓋帽） 是樣本前處理（如分裝、檢測）的關(guān)鍵步驟，動作復(fù)雜，對力控和適應(yīng)性要求極高，傳統(tǒng)夾爪難以穩(wěn)定實現(xiàn)。

 解決方案

采用“移動平臺 + 視覺引導 + 力控協(xié)作”的一體化復(fù)合機器人方案，實現(xiàn)安全、精準、柔性的自動化。

1. 高精度視覺引導與動態(tài)補償

3D視覺系統(tǒng)：集成高分辨率3D相機，實現(xiàn)對試管、孔位、載具的亞毫米級識別與定位。

動態(tài)抓取補償：即使試管在運輸（AMR移動）后或載具本身存在輕微位置偏差，視覺系統(tǒng)也能在機械臂執(zhí)行抓取前進行實時位置修正，確保抓取成功率 >99.9%，精度可達±0.5mm。

2. 一體化智能復(fù)合機器人

AMR（自主移動機器人）：作為靈活移動基座，負責在不同工位（如冰箱區(qū)、預(yù)處理區(qū)、檢測設(shè)備區(qū)）間自主轉(zhuǎn)運試管架或整箱樣本。

協(xié)作機器人：搭載于AMR上，具備本質(zhì)安全特性（力感知、碰撞檢測、低功率），執(zhí)行精細的抓放動作。

專用末端執(zhí)行器：采用自適應(yīng)夾爪或定制化治具，可無損抓取不同直徑的試管，并集成旋轉(zhuǎn)等動作以配合掃碼。

3. 統(tǒng)一控制與安全架構(gòu)

統(tǒng)一軟件控制平臺：構(gòu)建一體化控制架構(gòu)，無縫調(diào)度AMR導航、機械臂運動、視覺處理和末端操作。

多協(xié)議工業(yè)通信：原生支持 TCP/IP、EtherCAT、Modbus 等標準協(xié)議，確保與實驗室自動化系統(tǒng)（LAS）、LIMS（實驗室信息管理系統(tǒng)）、冷鏈監(jiān)控設(shè)備、自動化儀器的快速、穩(wěn)定對接。

全方位安全防護：AMR配備激光雷達、3D視覺、安全觸邊，實現(xiàn)動態(tài)避障與區(qū)域減速；協(xié)作機器人具備力反饋與碰撞停止功能，共同確保人機協(xié)作場景下的絕對安全。

4. 模塊化與快速部署

系統(tǒng)模塊化設(shè)計：硬件（移動平臺、機械臂、視覺模組、末端）與軟件（導航、視覺算法、工藝包）均采用模塊化設(shè)計。

快速部署與柔性擴展：通過“圖形化場景配置”和“工藝參數(shù)設(shè)置”，可快速適配新試管規(guī)格、新工位布局或新工藝流程，大幅縮短現(xiàn)場調(diào)試周期，支持向樣本前處理、分裝、貼標等更多工藝環(huán)節(jié)擴展。

5.富唯智能自研拔帽技術(shù)

集特殊機構(gòu)設(shè)計、高精度力位混合控制與智能視覺引導于一體的專有技術(shù)。末端執(zhí)行器不僅能穩(wěn)定抓取試管本體，更能通過自適應(yīng)機構(gòu)與精準的力控策略，完成對多種規(guī)格、多種密封方式（如螺旋蓋、橡膠塞、按壓蓋）試管帽的無損、穩(wěn)定拔取與回蓋。