近日，深圳機(jī)器人“大白”硬核上崗引發(fā)了社會(huì)的廣泛關(guān)注。疫情幾年深刻改變了我們的生活，測(cè)核酸已成為我們?nèi)粘Ｉ畹囊徊糠?。然而核酸檢測(cè)的龐大需求，讓各地都出現(xiàn)了醫(yī)務(wù)人員短缺和人力不足的情況，于是使用無(wú)人的、非接觸性的機(jī)器人，來(lái)替代人工進(jìn)行采樣工作，就成為了很自然的選擇，不僅可以降低醫(yī)護(hù)人員感染風(fēng)險(xiǎn)，分擔(dān)重復(fù)性的繁重勞動(dòng)，一定程度上，還能緩解醫(yī)療資源緊缺的現(xiàn)狀。

據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，目前國(guó)內(nèi)已有超過(guò)10家研究院及企業(yè)公布了全自動(dòng)核酸采樣機(jī)器人產(chǎn)品，其中有的產(chǎn)品已完成了多次迭代，達(dá)到了實(shí)用的標(biāo)準(zhǔn)，意味著核酸采樣機(jī)器人已來(lái)到了規(guī)?；瘧?yīng)用的前夜。
 
隨著后疫情時(shí)代的到來(lái)，核酸采樣機(jī)器人作為一種新的機(jī)器人應(yīng)用品類越發(fā)得到重視，面對(duì)隨之而來(lái)的新興千億市場(chǎng)，安防企業(yè)豈能錯(cuò)過(guò)？

核酸采樣機(jī)器人如何作用的？

一般而言，核酸采樣的流程可分為采集、收樣、封裝、保存、消殺等環(huán)節(jié)，機(jī)器人采樣也是如此。以目前試用的核酸采樣機(jī)器人來(lái)看，完成一次采樣的時(shí)間在30秒左右，比人工慢了許多，未來(lái)想要大規(guī)模普及，勢(shì)必要將速度提升上來(lái)。
 
據(jù)了解，機(jī)器人想要安全的完成一次采樣，背后最重要的有兩套系統(tǒng)，即視覺(jué)系統(tǒng)和力控系統(tǒng)，前者定位，后者執(zhí)行。
 
在視覺(jué)系統(tǒng)上，機(jī)器人可通過(guò)機(jī)器視覺(jué)深度感知到人喉嚨、整個(gè)口腔的以及后面小舌頭的位置，以確定拭子該擦拭的部位。這里面的難點(diǎn)在于不同的人員和拍攝角度，顯示出來(lái)的口腔情況各異，需要機(jī)器人準(zhǔn)確識(shí)別采用區(qū)域，有機(jī)器人企業(yè)發(fā)動(dòng)員工進(jìn)行咽部的照片采樣工作，收集五千多張樣本讓機(jī)器進(jìn)行學(xué)習(xí)，直到能夠準(zhǔn)確識(shí)別采樣區(qū)域。
 
在力控系統(tǒng)上，為了保證采樣過(guò)程的安全性，則設(shè)置了針對(duì)成年人和小孩的安全工作范圍，同時(shí)一般將采樣力度控制在0.2牛至0.4牛之間，這個(gè)力度不會(huì)傷到脆弱的口腔，同時(shí)動(dòng)作精度也能控制到0.02mm，兩方面基本就能保證采樣的安全了。
 
事實(shí)上，目前這兩大系統(tǒng)——識(shí)別圖像的機(jī)器視覺(jué)系統(tǒng)與調(diào)整力度的力控系統(tǒng)都已十分成熟，但盡管技術(shù)很成熟，畢竟核酸采樣機(jī)器人是直接接觸人體口腔，所以在人機(jī)交互、檢測(cè)精度、安全保障等各方面還需繼續(xù)精進(jìn)。

核酸采樣機(jī)器人需求龐大

今年五月，國(guó)家衛(wèi)健委要求在大城市建立步行15分鐘核酸采樣圈，開(kāi)展常態(tài)化核酸檢測(cè)，隨之多城市宣布跟進(jìn)，對(duì)相關(guān)檢測(cè)人員的需求暴增。
 
國(guó)務(wù)院聯(lián)防聯(lián)控機(jī)制會(huì)上指出，采樣點(diǎn)布局方面，要綜合人口數(shù)量、地理交通以及核酸檢測(cè)機(jī)構(gòu)情況，可以參考每2000-3000人設(shè)置一個(gè)采樣點(diǎn)，每600-800人設(shè)置一個(gè)采樣臺(tái)。
 
參考此數(shù)據(jù)，目前一二線城市人員約為5.5億，如果按2000人配置一個(gè)采樣點(diǎn)的標(biāo)準(zhǔn)計(jì)算，就需要約27.5萬(wàn)個(gè)核算采樣點(diǎn)，而每個(gè)采樣點(diǎn)一般3-5個(gè)采樣臺(tái)，需要至少10人，意味著需要275萬(wàn)核酸工作人員，未來(lái)如果鋪開(kāi)全國(guó)，需要的人員更多，可見(jiàn)專業(yè)人員的缺口之大。
 
核酸采樣機(jī)器人，不僅能替代人工采樣員完成重復(fù)采樣工作，分擔(dān)醫(yī)護(hù)人員工作壓力，也能降低交叉感染的風(fēng)險(xiǎn)。未來(lái)隨著技術(shù)的進(jìn)一步成熟，以及樣本數(shù)據(jù)越來(lái)越豐富，核酸采樣機(jī)器人相比人工將具有更高的效率和精準(zhǔn)度。
 
有專家表示，為了提高檢測(cè)效率，減少人為誤差，亟需提高核酸采樣機(jī)器人的高通量化及自動(dòng)化程度，目前雖有部分產(chǎn)品上市，但有待普及，未來(lái)核酸采樣機(jī)器人有著非常大的發(fā)展前景和市場(chǎng)空間。
 
此前據(jù)東吳證券研究所測(cè)算，如果未來(lái)所有一二線城市(2021年人口5.05億)實(shí)施48小時(shí)常態(tài)化核酸檢測(cè)，高、中、低風(fēng)險(xiǎn)地區(qū)分別按照48小時(shí)、72小時(shí)、一周一次的檢測(cè)頻次以及單人單管、單人單管+混檢、混檢的檢測(cè)方式，年總體費(fèi)用支出約為6670億元。

核酸采樣機(jī)器人的應(yīng)用情況

1.深圳

近日，在深圳福田區(qū)市民中心，三臺(tái)智能核酸采樣機(jī)器人同臺(tái)“競(jìng)技”，為市民帶來(lái)了不一樣的核酸采樣體驗(yàn)。

采樣者只需“刷”健康碼并靠近機(jī)器，根據(jù)語(yǔ)音提示調(diào)整臉部位置，智能核酸采樣機(jī)器人便會(huì)通過(guò)視覺(jué)系統(tǒng)與力控系統(tǒng)采集鼻咽拭子。如果機(jī)器人識(shí)別到采樣者的姿勢(shì)不規(guī)范，則會(huì)持續(xù)發(fā)出“請(qǐng)張大嘴巴”“請(qǐng)仰頭”等語(yǔ)音，提示采樣者調(diào)整姿勢(shì)。采樣完畢后，機(jī)器人會(huì)對(duì)采樣管、夾爪、機(jī)體等關(guān)鍵部件進(jìn)行消殺?！罢麄€(gè)采樣過(guò)程很流暢?！币幻蓸诱哒f(shuō)。

三臺(tái)機(jī)器人“大白”中，有兩臺(tái)為口咽拭子采樣機(jī)器人，主要應(yīng)用于社區(qū)和公共場(chǎng)所的核酸采樣；一臺(tái)為鼻咽拭子采樣機(jī)器人，多用于隔離酒店、海關(guān)等重點(diǎn)防控區(qū)域。

2.上海

近日，上海虹橋臨空經(jīng)濟(jì)園區(qū)發(fā)展有限公司迎來(lái)了一位特殊的“工作人員”——智能核酸采樣機(jī)器人，它可以24小時(shí)不間斷工作，緩解采樣“大白”的工作壓力。這是上海虹橋臨空經(jīng)濟(jì)園區(qū)在開(kāi)展疫情防控工作中，在公司內(nèi)部推進(jìn)的一項(xiàng)咽拭子智能機(jī)器人臨時(shí)采樣試點(diǎn)。

該智能核酸采樣機(jī)器人是由一臺(tái)機(jī)械臂和上方的采樣裝置組成，采樣者將采樣棉簽插入采樣裝置的小洞中，按照語(yǔ)音提示即可一步步地完成采樣流程。全程無(wú)需咬口器材等任何輔助工具，如果機(jī)器人識(shí)別到采樣者的姿勢(shì)不規(guī)范，會(huì)發(fā)出“請(qǐng)張大嘴巴”“請(qǐng)仰頭”等提示，整個(gè)采樣過(guò)程大約30秒。 

3.河南新鄉(xiāng)

7月23日至24日，100臺(tái)咽拭子采樣自助設(shè)備在新鄉(xiāng)市紅旗區(qū)27個(gè)采樣點(diǎn)投入試用。該配備了提示板、消毒噴壺、攝像頭、掃碼區(qū)、醫(yī)療垃圾回收桶等，市民只需拿出手機(jī)對(duì)著機(jī)器上掃“放新辦”的預(yù)約碼之后，完成測(cè)溫、手部消毒，拿出提前領(lǐng)取棉簽和試管，一步步按照語(yǔ)音提示，在識(shí)別到口腔定位、識(shí)別部位后，將棉簽伸入靠近到喉嚨的地方，按照提示在固定的點(diǎn)位采取樣本，隨著“采樣通過(guò)”的提示音響起，一次自助核酸采樣便輕松完成。