刊登日期 : 02/06/2022
全球各地的新冠肺炎疫情持續，常態化核酸檢測被視為「早發現」疫情的關鍵步驟，內地多個省市正加快15分鐘核酸「採樣圈」布局。近年不少內地企業已成功研發出核酸採樣機械人，代替人力完成口鼻咽拭子採樣整個過程，以緩解人手緊缺問題。
究竟核酸採樣機械人的智能化程度有多高？如何能保證採樣動作規範安全？想要大範圍推廣和普及核酸檢測自動化，還將面臨哪些挑戰？以下這篇文章為你一一解答。
上海智能核酸採樣車 機械人30秒完成採樣
2022年5月，上海人工智能研究院研發的新一代智能移動核酸採樣車在上海街頭亮相，車身搭載的核酸採樣機械人利用「視覺+力控」感知技術，30秒即可完成一次採樣。
來看具體的採樣過程，檢測者來到智能核酸採樣車車窗前，首先要完成「掃碼」程序，再根據語音提示脫下口罩並張開嘴巴。機械人的右臂會拿起一根棉花棒，慢慢地伸向檢測者的喉嚨，棉花棒觸碰到咽後壁後，機械臂會自動採集分泌物，「左三圈、右三圈」的旋轉動作規範輕柔。
採樣完成後，機械右臂慢慢縮回，同一時間左臂拿起試管，右臂將棉花棒放入試管中，再將棉花棒切斷，隨後將試管蓋擰緊再放入架上。這一套流程結束後，機械人工作區域會進行噴淋式消毒，最終由核酸採樣車直接把樣本運往實驗室，提高檢測效率。
上海核酸採樣機械人 「視覺+力控」保證操作規範
在核酸採樣的過程中，如何保證機械人操作的準確性？原來，這款機械人裝有視覺和力控傳感器。視覺傳感器能識別人臉位置，以及嘴部張開動作是否符合採樣要求。如果符合要求，機械臂才會把棉花棒伸入，然後用內窺視覺系統檢測口腔內環境，識別出扁桃體，引導棉花棒採集扁桃體附近的分泌物。
至於力控傳感器能實時反饋力控數據，將機械臂的力量控制在安全力度內，保證力度不會很深，但可以接觸到、刮到，以此進行有效的採樣。
據悉，上海人工智能研究院正在開發第三代智能核酸採樣車，攻克「採樣+檢測」全流程閉環無人化操作、無人駕駛交通參與者行為預測等核心技術，使無人核酸檢測車未來可在醫院、園區、社區、廠區等各種複雜場景下，實現無人駕駛。
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核酸採樣機械人未來會否普及應用？
實際上，在上海之前，內地多個城市已有多款核酸採樣機械人問世。早在2020年3月，鍾南山院士團隊與瀋陽自動化研究所就成功研發出新型智能化咽拭子採樣機械人系統。
2021年5月，深圳市羅湖醫院集團與杭州湖西雲百生科技公司，推出全球首台全自動鼻咽拭子核酸採樣機械人原型機「鵬程青耕」，是世界第一台軟組織上實現力控、自動導航和自動標定的人工智能採樣機械人。
2022年4月至5月，山東煙台和江蘇江陰也先後推出兩款咽拭子核酸採樣機械人。煙台清科嘉研究院研究團隊和清華大學合作研發的新一代自助式採樣機械臂，同樣能準確找到咽拭子有效採樣部位，僅需42秒完成核酸採樣。
有報道指出，目前核酸採樣機械人已在內地口岸、集中隔離地點以及新冠特效藥研發中心等風險高和密度大的特殊場景中使用。至於未來能否用於常態化核酸檢測，上述的煙台清科嘉研究院研究團隊透露，目前已陸續接到政府部門、疾控中心、高校等詢價購買其研發的核酸採樣臂。
杭州湖西雲百生科技公司CEO劉芳德則認為，核酸採樣機械人內置很多儀器和系統，同時需要專業的輔助團隊，這樣的投入對於社區採樣來說未必划算。短期來看，機械人取代人成為核酸採樣員仍難以實現，不過採樣機械人問世的意義是讓公眾意識到，核酸檢測產業鏈可以實現全自動化。
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