生物實驗室無人化|復合機器人疫苗試管自動抓取拔帽上下料
發(fā)布日期:
2026-07-08

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復合機器人落地疫苗試管上下料

99.9%抓取成功率怎么來的


先說一個場景。

▎生物安全實驗室里,96孔板,每個孔直徑8mm,相鄰孔間距9mm。
人工操作,長時間維持高專注度,輕則試管放置不到位,重則試管破損、樣本失效。
而且,這是生物安全實驗室。
樣本污染,或者人員暴露,都是不可承受之重。

五個難點

富唯智能梳理了這個場景的五個核心難點——

  1. 1 生物安全風險。樣本和操作人員之間的每一次直接接觸,都是潛在危機。

  2. 2 精度瓶頸。±0.5mm的定位精度要求,人眼和雙手的物理極限在這里。

  3. 3 成本與效率的雙重壓力。樣本處理是重復性精細操作,培訓周期長,潮汐特征明顯。

  4. 4 柔性化不足。試管規(guī)格從1.5ml到10ml,不同孔板、不同載架,傳統(tǒng)固定自動化方案改造成本高昂。

  5. 5 前處理工藝。試管開蓋(拔帽)是行業(yè)公認的技術高地,螺旋蓋、橡膠塞、按壓蓋,不同密封方式對力控要求截然不同。

這五個難點,任何一個解決不好,方案就落不了地。

生物實驗室無人化|復合機器人疫苗試管自動抓取拔帽上下料


核心一:高精度3D視覺引導

富唯的方案,第一步是解決「看得準、抓得穩(wěn)」。

集成高分辨率3D相機和深度學習視覺算法,實現(xiàn)對試管、孔位、載具的亞毫米級識別與定位。

更關鍵的是動態(tài)抓取補償——

即使AMR到達工位后存在毫米級定位誤差,視覺系統(tǒng)也能在機械臂執(zhí)行抓取前實時修正坐標。

±0.5mm定位精度
>99.9%抓取成功率

這個99.9%,不是實驗室理想環(huán)境下測出來的,是在真實生物安全實驗室里跑出來的。

生物實驗室無人化|復合機器人疫苗試管自動抓取拔帽上下料

核心二:一體化智能復合機器人

AMR作為「會行走的基座」,搭載協(xié)作機器人。

從冰箱取料、轉運至操作臺、再送到檢測儀器,全流程閉環(huán)。

AMR采用激光SLAM導航,不需要鋪設磁條或二維碼,在復雜的實驗室環(huán)境里自主規(guī)劃路徑、動態(tài)避障。

單機完成多工位間的端到端流轉,轉運效率提升300%,人力成本降低60%以上。

核心三:專用末端執(zhí)行器

試管規(guī)格多樣,玻璃和塑料材質都有,需要「無損抓取」。

富唯用自適應夾爪,根據(jù)試管直徑自動調節(jié)夾持力,配合柔性接觸面。

末端執(zhí)行器還集成了旋轉功能,抓取后自動旋轉試管配合掃碼器讀取條碼。

「一次抓取、同步校驗」。
兼容95%以上的常見試管規(guī)格,零破損率。

核心四:自研拔帽技術

這是整個方案里最具差異化的核心技術。

富唯集成了特殊機構設計、高精度力位混合控制與智能視覺引導于一體的專有技術。

末端執(zhí)行器不僅能穩(wěn)定抓取試管本體,更能通過自適應機構與精準的力控策略,完成對多種規(guī)格、多種密封方式試管帽的無損拔取與回蓋。

系統(tǒng)實時感知拔取過程中的力矩變化,動態(tài)調整動作參數(shù)。

>99.5%拔帽成功率
3大類型兼容螺旋蓋·橡膠塞·按壓蓋

這個技術點,是行業(yè)里長期沒有解決好的「技術高地」。

富唯把它做進去了。生物實驗室無人化|復合機器人疫苗試管自動抓取拔帽上下料

核心五:統(tǒng)一控制與安全架構

多類設備(冰箱、離心機、掃碼器、分裝儀)與AMR、機械臂之間的協(xié)同調度,傳統(tǒng)方式集成周期長。

富唯用一體化軟件控制平臺,統(tǒng)一調度AMR導航、機械臂運動、視覺處理和末端操作。

平臺原生支持TCP/IP、EtherCAT、Modbus等標準工業(yè)協(xié)議,可無縫對接實驗室自動化系統(tǒng)(LAS)和LIMS系統(tǒng)。

系統(tǒng)配備全方位安全防護——AMR的激光雷達+3D視覺+安全觸邊實現(xiàn)動態(tài)避障,協(xié)作機器人的力反饋與碰撞停止功能確保人機協(xié)作安全。

部署周期縮短至3天。

核心優(yōu)勢匯總

我把官網(wǎng)上的核心優(yōu)勢數(shù)據(jù)整理在這里——

生物實驗室無人化|復合機器人疫苗試管自動抓取拔帽上下料

生物安全升級:全程「零接觸」自動化,杜絕人員暴露與交叉污染。
操作精度飛躍:亞毫米級定位精度(±0.5mm),抓取成功率>99.9%。
效率革命:7x24小時連續(xù)作業(yè),單機替代3-5名操作人員,處理速度提升200%。
柔性易部署:模塊化設計,3天完成部署,快速適配多種試管規(guī)格與工藝流程。
全鏈路可追溯:每一次操作自動綁定時間、位置、樣本信息,形成完整數(shù)字化檔案。

3天部署意味著什么

最后說一個容易被忽略的點,

3天部署。

傳統(tǒng)自動化方案,面對生物實驗室這種多設備協(xié)同的場景,部署周期通常是幾周甚至幾個月。

因為每一個設備都要對接,每一個接口都要調試,每一個流程都要驗證。

富唯能做到3天,是因為一體化軟件平臺已經(jīng)把對接協(xié)議做進去了。

TCP/IP、EtherCAT、Modbus,這些都是標準協(xié)議,平臺原生支持。

到了現(xiàn)場,不是從零開始寫代碼,是拖模塊、配參數(shù)。

這種低門檻的部署方式,才是復合機器人能從工業(yè)場景快速復制到醫(yī)療場景的真正原因。

生物實驗室無人化|復合機器人疫苗試管自動抓取拔帽上下料

最后說一句

疫苗試管上下料,看起來是一個很細分的場景。

但這個場景里驗證的技術——亞毫米級視覺定位、力位混合控制、多設備協(xié)同調度、自研拔帽機構——放到任何需要精密操作的場景里都能用。

99.9%的抓取成功率,不是PPT上的,是在生物安全實驗室里跑出來的。

反正我覺得,真正好的方案,不是參數(shù)表有多長。

是你在生物安全實驗室里,看到機器人穩(wěn)穩(wěn)地抓起一支試管、穩(wěn)穩(wěn)地拔開帽、穩(wěn)穩(wěn)地放到孔板里——

全程不需要人碰一下。


謝謝你看我的文章,我們,下次再見。