1.什么是核酸采样机器人
核酸采样机器人就是用来替代人工进行采样工作的智能机器人,其不仅可以降低医护人员感染风险,分担重复性的繁重劳动,一定程度上,还能缓解医疗资源紧缺的现状。如上海人工智能研究院已经联合奇瑞控股集团、节卡机器人研发了新一代智能移动核酸采样车,车身搭载的核酸采样机器人可利用智能技术实现无人核酸采样,还能实时抓取分析数据,用科技力量助力构建15分钟核酸“采样圈”。

2.核酸采样机器人的关键系统
据了解,机器人想要安全的完成一次采样,背后最重要的有两套系统,即视觉系统和力控系统,前者定位,后者执行。
(1)在视觉系统上,机器人可通过机器视觉深度感知到人喉咙、整个口腔的以及后面小舌头的位置,以确定拭子该擦拭的部位。这里面的难点在于不同的人员和拍摄角度,显示出来的口腔情况各异,如有的人扁桃体上火肿大,有的人甚至没有扁桃体,需要机器人准确识别采用区域,有机器人企业发动员工进行咽部的照片采样工作,收集五千多张样本让机器进行学习,直到能够准确识别采样区域。
(2)在力控系统上,为了保证采样过程的安全性,则设置了针对成年人和小孩的安全工作范围,同时一般将采样力度控制在0.2牛至0.4牛之间,1牛顿约等于100g,大概两个鸡蛋的重量,即采样力度大概是半个鸡蛋的重量,这个力度不会伤到脆弱的口腔,同时动作精度也能控制到0.02mm,两方面基本就能保证采样的安全了。
事实上,目前这两大系统——识别图像的机器视觉系统与调整力度的力控系统都已十分成熟,在精度上早已远超人类,现在只是由机器部件换成了更为脆弱的人体咽喉而已,当然尽管技术很成熟,毕竟核酸采样机器人是直接接触人体口腔,所以在人机交互、检测精度、安全保障等各方面还需继续精进。
3.核酸采样机器人的发展难点
(1)首先就是效率问题,目前最快的核酸采样机器人检测一人也需要30秒,远比不上熟练的医护人员,提升采样速度是必然趋势。
(2)其次则是采样准确率,尽管目前机器视觉技术已经十分成熟,只要样本足够,可以做到精确定位,但人并不是固定的器件,人体会晃动,让采样难度大幅提升,目前的解决方法是采用咬口器的方式,将人的嘴巴限定在一个较小的范围内,这样浪费资源不说,很多人也不愿接受。
(3)最后还有成本过高的问题,目前的核酸采样机器人有两种,一种是追求速度,将原本流水线上的工业机器人改造成能在核酸采样场景使用,有些大材小用的意味;另一种则是通过核心部件量身定制生产核酸机器人,在价格上更便宜,但即使如此,有研发人员表示,这样一台机器的报价也在100万元左右,因此目前核酸采样机器人的买家还主要是政府,规模化应用还有很长一段路要走。
以上就是有关于核酸采样机器人的定义、关键系统及发展难点的全面梳理,如果还想了解更多智能医疗及新冠治疗的相关内容,敬请关注三个皮匠报告的行业知识栏目。
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