近日，深圳機(jī)器人“大白”硬核上岡引發(fā)社會(huì)廣泛關(guān)注。 瘟疫在幾年內(nèi)大大改變了我們的生活，核酸測(cè)定已經(jīng)成為我們?nèi)粘Ｉ畹囊徊糠帧?但是，由于核酸檢測(cè)的巨大需求，各地出現(xiàn)了醫(yī)務(wù)人員不足和人手不足的情況。 因此，使用無(wú)人值守的非接觸式機(jī)器人代替人工采樣工作，不僅可以降低醫(yī)務(wù)人員感染風(fēng)險(xiǎn)，分擔(dān)重復(fù)性繁重的勞動(dòng)，而且在一定程度上緩解了醫(yī)療資源短缺的現(xiàn)狀。

據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，目前國(guó)內(nèi)已有10多家研究院和企業(yè)發(fā)布了全自動(dòng)核酸采樣機(jī)器人產(chǎn)品，其中已完成多次迭代，符合實(shí)用標(biāo)準(zhǔn)，意味著核酸采樣機(jī)器人已來到了規(guī)模化應(yīng)用的前夜。

隨著后冠狀病毒時(shí)代的到來，核酸采樣機(jī)器人作為新的機(jī)器人應(yīng)用品種越來越受到重視，面對(duì)隨之而來的新興千億市場(chǎng)，弱電集成企業(yè)能錯(cuò)過嗎？

    核酸采樣機(jī)器人如何作用的？

    一般來說，核酸采樣的過程分為采集、樣品采集、封裝、保存、處死等環(huán)節(jié)，機(jī)器人采樣也是如此。 目前試用的核酸采樣機(jī)器人，完成一次采樣的時(shí)間在30秒左右，比人工慢得多，未來需要加快速度才能大規(guī)模推廣。

機(jī)器人希望安全完成采樣，背后最重要的是視覺系統(tǒng)和力控制系統(tǒng)兩個(gè)系統(tǒng)，前者定位，后者執(zhí)行。

    在視覺系統(tǒng)上，機(jī)器人可以通過機(jī)器視覺深度感知人喉嚨、口腔整體以及后面小舌頭的位置，確定擦拭器需要擦拭的部位。 其中的難點(diǎn)在于，根據(jù)人和拍攝角度的不同，顯示的口腔狀況也不同。 需要機(jī)器人正確識(shí)別招聘區(qū)域。 機(jī)器人企業(yè)動(dòng)員員工進(jìn)行咽喉照片采樣工作，收集5000多張樣本供機(jī)器學(xué)習(xí)，直到能準(zhǔn)確識(shí)別采樣區(qū)域。

    在力控系統(tǒng)上，為了確保采樣過程的安全，對(duì)成人和兒童設(shè)置了安全的工作范圍，同時(shí)一般控制采樣力在0.2牛至0.4牛之間，避免該力損傷脆弱的口腔，同時(shí)動(dòng)作

事實(shí)上，目前這兩大系統(tǒng)—— 識(shí)別圖像的機(jī)器視覺系統(tǒng)與調(diào)整力度的力控系統(tǒng)已十分成熟，但盡管技術(shù)成熟，核酸采樣機(jī)器人仍能直接接觸人體口腔，包括人機(jī)交互、檢測(cè)精度、安全保障等

    核酸采樣機(jī)器人需求龐大

    今年5月，國(guó)家衛(wèi)健委要求在大城市建設(shè)徒步15分鐘的核酸采樣圈，開展常態(tài)化核酸檢測(cè)，隨之多個(gè)城市宣布跟進(jìn)，對(duì)相關(guān)檢測(cè)人員的需求激增。

國(guó)務(wù)院聯(lián)防聯(lián)控機(jī)構(gòu)表示，在采樣點(diǎn)配置上，綜合人口數(shù)量、地理交通及核酸檢測(cè)機(jī)構(gòu)情況，每2000-3000人設(shè)置一個(gè)采樣點(diǎn)，每600-800人設(shè)置一個(gè)采樣站是值得借鑒的。

參考該數(shù)據(jù)，目前一二線城市人員約5.5億人，按2000人配置一個(gè)采樣點(diǎn)的標(biāo)準(zhǔn)計(jì)算，需要約27.5萬(wàn)個(gè)計(jì)算采樣點(diǎn)，每個(gè)采樣點(diǎn)一般為3-5個(gè)采樣站，一二線城市意味著需要275萬(wàn)核酸員工，如果將來擴(kuò)大全國(guó)范圍，需要的人員會(huì)更多，可以看出專家之間的差距很大。

核酸采樣機(jī)器人代替人工采樣人員完成重復(fù)采樣工作，不僅可以分擔(dān)醫(yī)務(wù)人員的工作壓力，還可以降低交叉感染的風(fēng)險(xiǎn)。 未來，隨著技術(shù)進(jìn)一步成熟，樣品數(shù)據(jù)越來越豐富，核酸采樣機(jī)器人將比人工具有更高的效率和精度。

有專家表示，為了提高檢測(cè)效率，減少人為誤差，需要提高核酸采樣機(jī)器人的高通量和自動(dòng)化程度，目前已有部分產(chǎn)品上市，但有待推廣。未來核酸采樣機(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，未來所有二線城市(2021年人口5.05億)實(shí)施48小時(shí)常態(tài)化核酸檢測(cè)后，高、中、低風(fēng)險(xiǎn)地區(qū)將分別按照48小時(shí)、72小時(shí)、每周一次的檢測(cè)頻次和一人一瓶、一人一瓶的混檢、混檢方式

    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

    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”，給市民帶來了不一樣的核酸采樣體驗(yàn)。

采樣者只需“刷”健康碼靠近機(jī)器，根據(jù)語(yǔ)音提示調(diào)整人臉位置，智能核酸采樣機(jī)器人就通過視覺系統(tǒng)和力控制系統(tǒng)采集鼻咽拭子。 當(dāng)機(jī)器人識(shí)別出采樣者的姿勢(shì)不正常時(shí)，它會(huì)持續(xù)發(fā)出“請(qǐng)張大嘴巴”“請(qǐng)仰臥”等聲音，提示采樣者調(diào)整姿勢(shì)。 采樣完成后，機(jī)器人將去除采樣管、夾爪、機(jī)體等重要部件。 “整個(gè)采樣過程很順利。 ”一個(gè)采樣者說。

    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”的提示音響起，一次自助核酸采樣便輕松完成。