經(jīng)過多天夜以繼日的奮戰(zhàn),，核酸采樣機(jī)器人在上海人工智能研究院誕生,。它搭載在研究院與奇瑞控股集團(tuán),、節(jié)卡機(jī)器人合作開發(fā)的“SAIRI賽瑞”智能核酸采樣車上，能代替人力,，完成核酸采樣整個(gè)過程,。記者今天來到節(jié)卡機(jī)器人公司,，體驗(yàn)了一番機(jī)器人“采樣員”的工作，感覺它的采樣操作很規(guī)范,，“捅嗓子”的動(dòng)作很輕柔,。
讓智能機(jī)器人完成核酸采樣
上海人工智能研究院是由上海交通大學(xué)、閔行區(qū)政府,、臨港集團(tuán)和商湯科技共同投資發(fā)起的新型研發(fā)機(jī)構(gòu),。執(zhí)行院長宋海濤介紹，上海本輪疫情發(fā)生后,，研究院迅速組建數(shù)字防疫工作專班,，開展技術(shù)攻關(guān)。針對核酸采樣,，他們提出了“車動(dòng)人不動(dòng)”理念,，以降低人群在采樣時(shí)交叉感染的風(fēng)險(xiǎn)，也為車內(nèi)采樣的醫(yī)務(wù)人員樹立一道保護(hù)屏障,。采完樣后,，核酸采樣車直接把樣本運(yùn)往實(shí)驗(yàn)室，可以提高檢測效率,。
根據(jù)這個(gè)理念,，上海人工智能研究院與企業(yè)聯(lián)合開發(fā)出第一代核酸采樣車。目前,，這款新能源核酸采樣車已有近80輛投入使用，在徐匯,、閔行,、虹口、浦東,、長寧,、黃浦等6個(gè)區(qū)部署，穿梭于大街小巷以及校園,、園區(qū)等場所,。
“隨著核酸采樣常態(tài)化，我們在組織工作專班研發(fā)第二代核酸采樣車,，希望全面提升它的智能化和數(shù)字化程度,。”上海人工智能研究院副院長劉燕京告訴記者,。研發(fā)核酸采樣機(jī)器人,，是這個(gè)項(xiàng)目的重點(diǎn)。
在市經(jīng)信委的指導(dǎo)下,，上海人工智能研究院智慧醫(yī)療中心首席科學(xué)家,、上海交通大學(xué)機(jī)械與動(dòng)力工程學(xué)院副研究員閆維新與節(jié)卡機(jī)器人技術(shù)團(tuán)隊(duì)合作,，在很短時(shí)間內(nèi)研制出雙臂機(jī)器人及其配套設(shè)備?！拔覀冇玫臋C(jī)械臂是節(jié)卡MiniCobo協(xié)作機(jī)器人,，電爪是從公司展廳的機(jī)器人身上拆下來的。其他設(shè)備大多是3D打印出來的,，等完全復(fù)工后,，我們再開模具、做機(jī)械加工,?！遍Z維新指著核酸采樣車內(nèi)的機(jī)器人說。
“視覺+力控”確保準(zhǔn)確安全
只見這臺機(jī)器人的兩個(gè)手臂做著“比心”姿勢,，配上一對大眼睛,，顯得憨態(tài)可掬。它的業(yè)務(wù)能力如何,？記者親身體驗(yàn)了一番,。
首先，記者打開手機(jī)上的核酸碼,，在智能核酸采樣車的一個(gè)窗口完成掃碼,。隨后，記者來到另一個(gè)窗口,，與機(jī)器人“采樣員”面對面,。“請張嘴,?！备鶕?jù)語音提示，記者脫下口罩,、張開嘴巴,，機(jī)器人的右臂電爪抓起一根棉簽，慢慢地伸向喉嚨,。觸碰到咽后壁后,，機(jī)械臂就開始左三圈、右三圈地采集分泌物,，旋轉(zhuǎn)動(dòng)作很規(guī)范,，沒有帶來不適感。
完成采樣后,，機(jī)器人右臂慢慢地縮回,；與此同時(shí)，左臂電爪抓起一根試管，將它伸到安裝在車內(nèi)頂部的擰蓋裝置上,，把試管蓋子擰下來,，隨后保持管口朝上狀態(tài)，向右下方移動(dòng),。此時(shí),，機(jī)器人右手將棉簽放入左手抓取的試管，再利用一個(gè)裝置將棉簽棒切斷,。隨后,，左臂又一次把試管伸到擰蓋裝置上，把蓋子擰緊,，再放入試管架,。
這些流程結(jié)束后，機(jī)器人工作區(qū)域就會進(jìn)行噴淋式消毒,。車內(nèi)還裝有紫外線燈管,，用于殺滅可能存在的病毒。
機(jī)器人為何能準(zhǔn)確,、安全地完成咽拭子采樣,？閆維新解釋說，這款機(jī)器人裝有視覺和力控傳感器,。憑借視覺傳感器,，它能識別人臉位置，以及嘴部張開動(dòng)作是否符合采樣要求,。如果符合,，機(jī)械臂就把棉簽伸入，再用內(nèi)窺視覺系統(tǒng)檢測口腔內(nèi)環(huán)境,，識別出扁桃體,，引導(dǎo)棉簽采集扁桃體附近的分泌物。力控傳感器則能實(shí)時(shí)反饋力控?cái)?shù)據(jù),，將機(jī)械臂的力量控制在安全閾值內(nèi)。
“視覺引導(dǎo)加力控反饋,，是協(xié)作機(jī)器人的特點(diǎn),。當(dāng)碰撞力矩達(dá)到設(shè)定的力矩上限，機(jī)器人會立即做出自適應(yīng)調(diào)整,，充分保障人機(jī)安全協(xié)作,。”節(jié)卡機(jī)器人副總經(jīng)理檀志理說,，除了核酸采樣這個(gè)新崗位,，協(xié)作機(jī)器人已應(yīng)用于智能制造、智慧餐廳、肢體康復(fù)等很多領(lǐng)域,。
在開發(fā)無人駕駛核酸采樣車
不久的將來,，搭載采樣機(jī)器人的智能核酸采樣車有望投入應(yīng)用。車內(nèi)只有駕駛員一人,，采樣工作完全交給機(jī)器人,，僅需30秒左右即可完成一次無人核酸采樣。由于車內(nèi)安裝了正壓設(shè)備,，即使駕駛員沒穿防護(hù)服,，也不會有感染風(fēng)險(xiǎn)。車內(nèi)還將配備核酸檢測設(shè)備,，實(shí)現(xiàn)“采檢一體化”,。
上海人工智能研究院智能網(wǎng)聯(lián)中心首席科學(xué)家、上海交通大學(xué)教授張希透露,，研究院還在開發(fā)第三代智能核酸采樣車,，通過“采樣+檢測”全流程閉環(huán)無人化操作、無人駕駛交通參與者行為預(yù)測,、大功率諧振式無線充電等核心技術(shù)攻關(guān),，使無人核酸檢測車未來可在醫(yī)院、園區(qū),、社區(qū),、廠區(qū)等各種復(fù)雜場景下，實(shí)現(xiàn)無人駕駛和無人化取電功能,，同時(shí)匹配車載動(dòng)力電池安全預(yù)警,、快速檢測智能設(shè)備等，推動(dòng)核酸采樣車向高效率,、高安全和無人化方向演進(jìn),。（作者 俞陶然）（文中照片和視頻是研發(fā)人員演示采樣過程。）
