刊登日期 : 2022-06-02
全球各地的新冠肺炎疫情持续，常态化核酸检测被视为“早发现”疫情的关键步骤，内地多个省市正加快15分钟核酸“采样圈”布局。近年不少内地企业已成功研发出核酸采样机器人，代替人力完成口鼻咽拭子采样整个过程，以缓解人手紧缺问题。
究竟核酸采样机器人的智能化程度有多高？如何能保证采样动作规范安全？想要大范围推广和普及核酸检测自动化，还将面临哪些挑战？以下这篇文章为你一一解答。
上海智能核酸采样车 机器人30秒完成采样
2022年5月，上海人工智能研究院研发的新一代智能移动核酸采样车在上海街头亮相，车身搭载的核酸采样机器人利用“视觉+力控”感知技术，30秒即可完成一次采样。
来看具体的采样过程，检测者来到智能核酸采样车车窗前，首先要完成“扫码”程序，再根据语音提示脱下口罩并张开嘴巴。机器人的右臂会拿起一根棉花棒，慢慢地伸向检测者的喉咙，棉花棒触碰到咽后壁后，机械臂会自动采集分泌物，“左三圈、右三圈”的旋转动作规范轻柔。
采样完成后，机械右臂慢慢缩回，同一时间左臂拿起试管，右臂将棉花棒放入试管中，再将棉花棒切断，随后将试管盖拧紧再放入架上。这一套流程结束后，机器人工作区域会进行喷淋式消毒，最终由核酸采样车直接把样本运往实验室，提高检测效率。
上海核酸采样机器人 “视觉+力控”保证操作规范
在核酸采样的过程中，如何保证机器人操作的准确性？原来，这款机器人装有视觉和力控传感器。视觉传感器能识别人脸位置，以及嘴部张开动作是否符合采样要求。如果符合要求，机械臂才会把棉花棒伸入，然后用内窥视觉系统检测口腔内环境，识别出扁桃体，引导棉花棒采集扁桃体附近的分泌物。
至于力控传感器能实时反馈力控数据，将机械臂的力量控制在安全力度内，保证力度不会很深，但可以接触到、刮到，以此进行有效的采样。
据悉，上海人工智能研究院正在开发第三代智能核酸采样车，攻克“采样+检测”全流程闭环无人化操作、无人驾驶交通参与者行为预测等核心技术，使无人核酸检测车未来可在医院、园区、社区、厂区等各种复杂场景下，实现无人驾驶。
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核酸采样机器人未来会否普及应用？
实际上，在上海之前，内地多个城市已有多款核酸采样机器人问世。早在2020年3月，钟南山院士团队与沈阳自动化研究所就成功研发出新型智能化咽拭子采样机器人系统。
2021年5月，深圳市罗湖医院集团与杭州湖西云百生科技公司，推出全球首台全自动鼻咽拭子核酸采样机器人原型机“鹏程青耕”，是世界第一台软组织上实现力控、自动导航和自动标定的人工智能采样机器人。
2022年4月至5月，山东烟台和江苏江阴也先后推出两款咽拭子核酸采样机器人。烟台清科嘉研究院研究团队和清华大学合作研发的新一代自助式采样机械臂，同样能准确找到咽拭子有效采样部位，仅需42秒完成核酸采样。
有报道指出，目前核酸采样机器人已在内地口岸、集中隔离地点以及新冠特效药研发中心等风险高和密度大的特殊场景中使用。至于未来能否用于常态化核酸检测，上述的烟台清科嘉研究院研究团队透露，目前已陆续接到政府部门、疾控中心、高校等询价购买其研发的核酸采样臂。
杭州湖西云百生科技公司CEO刘芳德则认为，核酸采样机器人内置很多仪器和系统，同时需要专业的辅助团队，这样的投入对于社区采样来说未必划算。短期来看，机器人取代人成为核酸采样员仍难以实现，不过采样机器人问世的意义是让公众意识到，核酸检测产业链可以实现全自动化。
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