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Z700 精密操作机器人 · 产品规划

一、背景与需求

1.1 光模块产业趋势

2026年,AI数据中心建设拉动800G/1.6T光模块需求爆发式增长。全球光模块市场规模突破210亿美元,中国产量占全球60%以上。成都储翰工厂作为典型的光模块封装测试基地,每条产线依赖12-15名操作员完成上下料、插拔、检测、分拣等重复性精细操作。

1.2 产线痛点

痛点现状影响
精度不足高精度对准依赖人工手感良率波动大·金手指划痕返工
节拍受限人工作业速度上限无法匹配800G产能翻倍需求
人才短缺精密操作工种招聘困难培训周期3个月·流失率高
成本攀升两班倒人力成本单工位年成本24-45万
数据断层操作无数字化记录无法追溯·无法优化工艺
核心需求:一台能自主移动、精密操作、实时检测、全程可追溯的机器人,覆盖光模块产线5大精细操作场景,节拍≤6s/15s/20s,成功率≥99%。

二、行业对标

对标产品类型能力局限价格(万)
节卡Zu 7固定协作臂6轴精密操作不移动·单工位8~12
海康潜伏AGV搬运AGV自主导航搬运只搬运·不操作8~15
欧姆龙VT-M12固定AOI台视觉检测固定·单一功能15~25
越疆CR5复合移动底盘+单臂移动+操作无检测·无多仓15~20
Z700机器人多功能车移动+操作+检测+刷写五合一25~45

对标结论:市场现有产品要么"会移动不会操作"(AGV),要么"会操作不会移动"(固定臂),要么"只检测"(AOI台)。缺少一款同时具备"移动+操作+检测+刷写"的多功能一体化平台。Z700正是填补这一空白。

三、需求分析

3.1 场景分析

场景工序节拍精度难点
场景1 FW Loading取料→扫码→翻转→插拔→AOI→分拣≤6s±0.1mm9步动作链·异步双机台
场景2 上下料搬运料盘/治具/料箱流转≤6s/盘L1±0.5mm~L3±0.02mm多载具柔性·跨工位
场景3 老化箱插拔抽屉拉出→批量插入→拔出单颗≤6s±0.5mm多层升降·批量操作
场景4 热海柜体电口+光口×2插拔≤20s±0.5mm光纤端面清洁度
场景5 ATS检测扫码→清洁→插拔→测试→分拣≤15s±0.1mm12步动作链超集

3.2 技术可行性

技术点现状可行性
力控插拔(≤2N)仿真抓起8/8·插入7/8已验证✅ 高
视觉引导(±0.1mm)YOLO检测hand/peg/hole✅ 高
激光SLAM导航成熟方案(思岚/速腾)✅ 高
端侧推理(<70ms)RK3588·6TOPS·模型≤20TOPS✅ 高
触觉世界模型Phase 2预研⚠️ 中(需验证)
双臂协同Phase 2预研⚠️ 中(需验证)

四、解决方案

4.1 产品形态

Z700——人形躯干机器人多功能车。中央躯干为控制核心,顶部头部相机(800万像素),躯干两侧各预留臂安装法兰(单臂/双臂对称如人形)。车体分A/B两区:A区料盘储存(160颗缓存),B区AOI检测(金手指飞拍+端面检测)。

4.2 关键技术路线

能力技术方案
移动激光SLAM+深度视觉·差速驱动·工位对接±10mm
操作6/7轴或4轴协作臂·力控≤2N·末端速度≥1.5m/s
感知头部相机+指尖触觉+六维力觉·采样100Hz
决策动作模型+引导模型+状态机·推理<70ms
检测B区AOI飞拍·金手指6面·划痕<10μm
刷写EVB子板·FW下载·EEPROM校验

4.3 性能指标

指标目标
全流程成功率≥99%
节拍(场景1/5/4)≤6s / ≤15s / ≤20s
定位精度±1mm(移动)·±0.02mm(重复)
插拔力控≤2N·金手指零划痕
续航≥24h·48V 5kWh
换型时间≤0.5H·软件切换

五、产品规划(三阶段演进)

基于背景、对标、分析、解决方案,形成三阶段产品规划,指导研发分阶段开发。

Phase 0 · 分段式/固定协作臂

产品形态:固定工位6/7轴或4轴协作臂,安装在现有测试台/料盘工位旁。不移动,专注单一工序的精密操作。

目标场景:FW Loading测试台、EVB子板插拔、单工位料盘上下料。

核心能力:力控插拔(≤2N)·视觉引导(±0.1mm)·YOLO感知·单工位节拍≤6s。

交付物:状态机调度程序+YOLO视觉定位+固定工位夹爪方案。

验收:单工位72h·插拔≥5000次·成功率≥99%·节拍≤6s。

Phase 1 · 视触觉端到端/移动导航机器人

产品形态:Z700移动底盘+单臂,人形躯干,头部相机+A/B两区。自主导航跨工位流转。

目标场景:料盘搬运(场景2)、FW Loading(场景1)、老化箱上下料(场景3)。

核心能力:SLAM导航(±10mm)·视触觉端到端·跨工位异步看管(1机2台)·A区料盘+B区AOI。

交付物:移动底盘+单臂集成样机+视触觉融合模型+导航调度+200原子技能库。

验收:跨工位流转·定位±10mm·场景1/2/3全流程·24h连续作业。

Phase 2 · 触觉世界模型/精密操作机器人

产品形态:Z700双臂对称人形机器人,头部双目视觉,躯干两侧双臂。AOI+FW五合一全功能。

目标场景:场景4热海柜体(光口+电口+光纤)、场景5 ATS检测(全参数)、全流程无人化。

核心能力:触觉世界模型(预测接触+力预演)·双臂协同·精密力控(±0.02mm)·全场景动作链。

交付物:双臂样机+触觉世界模型+5场景工艺包+大屏监督+换型参数化。

验收:5场景全流程·场景5≤15s·换型≤0.5H·全厂无人化示范。

六、三阶段演进总览

维度Phase 0 固定臂Phase 1 移动导航Phase 2 精密操作
形态固定6/7轴或4轴臂移动底盘+单臂移动底盘+双臂人形
模型状态机视触觉端到端触觉世界模型
移动SLAM导航SLAM+双臂协同
覆盖场景单工位场景1/2/3全部5场景
精度±0.1mm±0.1mm(臂补偿)±0.02mm
节拍≤6s≤6s(异步)≤15s(全场景)
研发周期4个月6个月8个月
成本(万)8~1222~2538~45

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