經(jīng)過(guò)多天夜以繼日的奮戰，核酸采樣機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、節卡機器人合作開(kāi)發(fā)的“SAIRI賽瑞”智能核酸采樣車(chē)上，能代替人力，完成核酸采樣整個(gè)過(guò)程。記者今天來(lái)到節卡機器人公司，體驗了一番機器人“采樣員”的工作，感覺(jué)它的采樣操作很規范，“捅嗓子”的動(dòng)作很輕柔。
讓智能機器人完成核酸采樣
上海人工智能研究院是由上海交通大學(xué)、閔行區政府、臨港集團和商湯科技共同投資發(fā)起的新型研發(fā)機構。執行院長(cháng)宋海濤介紹，上海本輪疫情發(fā)生后，研究院迅速組建數字防疫工作專(zhuān)班，開(kāi)展技術(shù)攻關(guān)。針對核酸采樣，他們提出了“車(chē)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，也為車(chē)內采樣的醫務(wù)人員樹(shù)立一道保護屏障。采完樣后，核酸采樣車(chē)直接把樣本運往實(shí)驗室，可以提高檢測效率。
根據這個(gè)理念，上海人工智能研究院與企業(yè)聯(lián)合開(kāi)發(fā)出第一代核酸采樣車(chē)。目前，這款新能源核酸采樣車(chē)已有近80輛投入使用，在徐匯、閔行、虹口、浦東、長(cháng)寧、黃浦等6個(gè)區部署，穿梭于大街小巷以及校園、園區等場(chǎng)所。
“隨著(zhù)核酸采樣常態(tài)化，我們在組織工作專(zhuān)班研發(fā)第二代核酸采樣車(chē)，希望全面提升它的智能化和數字化程度?！鄙虾Ｈ斯ぶ悄苎芯吭焊痹洪L(cháng)劉燕京告訴記者。研發(fā)核酸采樣機器人，是這個(gè)項目的重點(diǎn)。
在市經(jīng)信委的指導下，上海人工智能研究院智慧醫療中心首席科學(xué)家、上海交通大學(xué)機械與動(dòng)力工程學(xué)院副研究員閆維新與節卡機器人技術(shù)團隊合作，在很短時(shí)間內研制出雙臂機器人及其配套設備?！拔覀冇玫臋C械臂是節卡MiniCobo協(xié)作機器人，電爪是從公司展廳的機器人身上拆下來(lái)的。其他設備大多是3D打印出來(lái)的，等完全復工后，我們再開(kāi)模具、做機械加工?！遍Z維新指著(zhù)核酸采樣車(chē)內的機器人說(shuō)。
“視覺(jué)+力控”確保準確安全
只見(jiàn)這臺機器人的兩個(gè)手臂做著(zhù)“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？記者親身體驗了一番。
首先，記者打開(kāi)手機上的核酸碼，在智能核酸采樣車(chē)的一個(gè)窗口完成掃碼。隨后，記者來(lái)到另一個(gè)窗口，與機器人“采樣員”面對面?！罢垙堊??！备鶕Z(yǔ)音提示，記者脫下口罩、張開(kāi)嘴巴，機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，機械臂就開(kāi)始左三圈、右三圈地采集分泌物，旋轉動(dòng)作很規范，沒(méi)有帶來(lái)不適感。
完成采樣后，機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(chē)內頂部的擰蓋裝置上，把試管蓋子擰下來(lái)，隨后保持管口朝上狀態(tài)，向右下方移動(dòng)。此時(shí)，機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。
這些流程結束后，機器人工作區域就會(huì )進(jìn)行噴淋式消毒。車(chē)內還裝有紫外線(xiàn)燈管，用于殺滅可能存在的病毒。
機器人為何能準確、安全地完成咽拭子采樣？閆維新解釋說(shuō)，這款機器人裝有視覺(jué)和力控傳感器。憑借視覺(jué)傳感器，它能識別人臉位置，以及嘴部張開(kāi)動(dòng)作是否符合采樣要求。如果符合，機械臂就把棉簽伸入，再用內窺視覺(jué)系統檢測口腔內環(huán)境，識別出扁桃體，引導棉簽采集扁桃體附近的分泌物。力控傳感器則能實(shí)時(shí)反饋力控數據，將機械臂的力量控制在安全閾值內。
“視覺(jué)引導加力控反饋，是協(xié)作機器人的特點(diǎn)。當碰撞力矩達到設定的力矩上限，機器人會(huì )立即做出自適應調整，充分保障人機安全協(xié)作?！惫澘C器人副總經(jīng)理檀志理說(shuō)，除了核酸采樣這個(gè)新崗位，協(xié)作機器人已應用于智能制造、智慧餐廳、肢體康復等很多領(lǐng)域。
在開(kāi)發(fā)無(wú)人駕駛核酸采樣車(chē)
不久的將來(lái)，搭載采樣機器人的智能核酸采樣車(chē)有望投入應用。車(chē)內只有駕駛員一人，采樣工作完全交給機器人，僅需30秒左右即可完成一次無(wú)人核酸采樣。由于車(chē)內安裝了正壓設備，即使駕駛員沒(méi)穿防護服，也不會(huì )有感染風(fēng)險。車(chē)內還將配備核酸檢測設備，實(shí)現“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(kāi)發(fā)第三代智能核酸采樣車(chē)，通過(guò)“采樣+檢測”全流程閉環(huán)無(wú)人化操作、無(wú)人駕駛交通參與者行為預測、大功率諧振式無(wú)線(xiàn)充電等核心技術(shù)攻關(guān)，使無(wú)人核酸檢測車(chē)未來(lái)可在醫院、園區、社區、廠(chǎng)區等各種復雜場(chǎng)景下，實(shí)現無(wú)人駕駛和無(wú)人化取電功能，同時(shí)匹配車(chē)載動(dòng)力電池安全預警、快速檢測智能設備等，推動(dòng)核酸采樣車(chē)向高效率、高安全和無(wú)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(guò)程。）
