03 / Engineering · 工业设计系统详解

决策核心 × 执行末端 × 无菌底盘

PAVE™ 多模态视觉物理分析引擎为决策核心,定制六轴洁净机械臂为执行末端,ISO 5 层流罩为无菌底盘。AGV + RFID + MES 数字线程将每瓶变为可追溯数据节点。

3.1 / Robotic Workstation

机械臂核心工作站

本体规格

定制六轴协作机器人

关节 IP67 防护,表面覆盖抑菌纳米银涂层,臂展 1300mm。

重复定位精度
±0.02mm

适合愈伤微粒操作

力控灵敏度
0.1 N

夹持胚体不产生微裂纹

末端快换库 · 四类工具自动更换

显微切割刀

超声波振动刀头,0.5mm 精度切割

真空吸种笔

胚体无损吸取,0.1mN 级微力

软体夹爪

柔性材质夹持瓶苗与岩棉塞

洗根喷淋头

开瓶后无菌冲洗根系

3.2 / PAVE™ — Physical-AI Vision Engine

AI 视觉物理分析模组

整套模组称 PAVE™。AI 采用融合 Transformer,将多模态数据映射为统一的「生理数字孪生」,提前 48 小时预测污染或玻璃化风险。

传感器作用物理特征
405–940nm 高光谱相机扫描水分、糖度、叶绿素指数含水率、成熟度
3D 线激光轮廓仪重建组培物表面形貌体积、对称性、紧实度
微力 / 触觉传感探针接触力学测量硬度、弹性模量
热红外成像监测切割热影响与代谢热胁迫反应、坏死预警
融合 Transformer

多模态数据 → 统一「生理数字孪生」。非孤立指标,而是交叉验证:形貌 × 光谱 × 力学 × 热场的四维联合判读,把组培从经验判读升级为可量化的物理分析。

预测性

提前 48 小时预测污染或玻璃化风险 — 在肉眼可见病变之前,由光谱紧实度变化与代谢热偏移捕捉异常,主动剔除,避免整批报废。

3.3 / Sterile Environment

无菌环境维持系统

层流罩

工作站位于 ISO 5 级层流罩内,正压 HEPA 过滤。

培养基线

高温瞬时灭菌 + 无菌袋包装,机械臂腹内无润滑油外泄。

环控消杀

紫外 C 与过氧化氢干雾定期消杀,全程悬浮粒子监测。

3.4 / Logistics & Digital Thread

智能物流与数字线程

AGV + RFID

AGV 与输送带搭载 RFID / 二维码,每瓶/每盘即一个数据节点。物料流与信息流同步,任何节点可追溯至母本基因档案。

MES 全工序整合

MES 系统整合全部工序,视觉检测结果实时回传,形成完整追溯链。数字孪生模块支持配方一键切换与远程诊断。

4.1 / Factory Floor Plan

总厂俯视布局

将原 ASCII 概念稿转化为分区色块布局图 — 可由设计院据此直接绘制 CAD 平面图。

缓冲区 风淋 / 更衣 母本培养室 光照培养架阵列 机械臂Ⅰ号站 外植体切割 · [层流罩 A] ISO 5 机械臂Ⅱ号站 胚体筛选移植 · [层流罩 B] ISO 5 自动培养基灌装与灭菌区 高温瞬时灭菌 + 无菌灌装 AGV 充电 / 缓存区 带堆垛机器人 动态光谱培养大厅 (TIB 陈列) 每架独立光配方 · 环境传感矩阵 洁净分区 缓冲/母本 机械臂站 培养大厅 培养基区

下游:机械臂Ⅲ号站(开瓶洗根移栽)+ 云雾炼苗舱 → 视觉分级与自动包装 → 冷库出货码。详见工艺流程页。