經過多天夜以繼日的奮戰，核酸採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、節卡機器人合作開發的“SAIRI賽瑞”智能核酸採樣車上，能代替人力，完成核酸採樣整個過程。記者今天來到節卡機器人公司，體驗了一番機器人“採樣員”的工作，感覺它的採樣操作很規範，“捅嗓子”的動作很輕柔。
讓智能機器人完成核酸採樣
上海人工智能研究院是由上海交通大學、閔行區政府、臨港集團和商湯科技共同投資發起的新型研發機構。執行院長宋海濤介紹，上海本輪疫情發生后，研究院迅速組建數字防疫工作專班，開展技術攻關。針對核酸採樣，他們提出了“車動人不動”理念，以降低人群在採樣時交叉感染的風險，也為車內採樣的醫務人員樹立一道保護屏障。采完樣后，核酸採樣車直接把樣本運往實驗室，可以提高檢測效率。
根據這個理念，上海人工智能研究院與企業聯合開發出第一代核酸採樣車。目前，這款新能源核酸採樣車已有近80輛投入使用，在徐匯、閔行、虹口、浦東、長寧、黃浦等6個區部署，穿梭於大街小巷以及校園、園區等場所。
“隨着核酸採樣常態化，我們在組織工作專班研發第二代核酸採樣車，希望全面提升它的智能化和數字化程度。”上海人工智能研究院副院長劉燕京告訴記者。研發核酸採樣機器人，是這個項目的重點。
在市經信委的指導下，上海人工智能研究院智慧醫療中心首席科學家、上海交通大學機械與動力工程學院副研究員閆維新與節卡機器人技術團隊合作，在很短時間內研製出雙臂機器人及其配套設備。“我們用的機械臂是節卡MiniCobo協作機器人，電爪是從公司展廳的機器人身上拆下來的。其他設備大多是3D打印出來的，等完全復工后，我們再開模具、做機械加工。”閆維新指着核酸採樣車內的機器人說。
“視覺+力控”確保準確安全
只見這台機器人的兩個手臂做着“比心”姿勢，配上一對大眼睛，顯得憨態可掬。它的業務能力如何？記者親身體驗了一番。
首先，記者打開手機上的核酸碼，在智能核酸採樣車的一個窗口完成掃碼。隨後，記者來到另一個窗口，與機器人“採樣員”面對面。“請張嘴。”根據語音提示，記者脫下口罩、張開嘴巴，機器人的右臂電爪抓起一根棉簽，慢慢地伸向喉嚨。觸碰到咽後壁后，機械臂就開始左三圈、右三圈地採集分泌物，旋轉動作很規範，沒有帶來不適感。
完成採樣后，機器人右臂慢慢地縮回；與此同時，左臂電爪抓起一根試管，將它伸到安裝在車內頂部的擰蓋裝置上，把試管蓋子擰下來，隨後保持管口朝上狀態，向右下方移動。此時，機器人右手將棉簽放入左手抓取的試管，再利用一個裝置將棉簽棒切斷。隨後，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進行噴淋式消毒。車內還裝有紫外線燈管，用於殺滅可能存在的病毒。
機器人為何能準確、安全地完成咽拭子採樣？閆維新解釋說，這款機器人裝有視覺和力控傳感器。憑藉視覺傳感器，它能識別人臉位置，以及嘴部張開動作是否符合採樣要求。如果符合，機械臂就把棉簽伸入，再用內窺視覺系統檢測口腔內環境，識別出扁桃體，引導棉簽採集扁桃體附近的分泌物。力控傳感器則能實時反饋力控數據，將機械臂的力量控制在安全閾值內。
“視覺引導加力控反饋，是協作機器人的特點。當碰撞力矩達到設定的力矩上限，機器人會立即做出自適應調整，充分保障人機安全協作。”節卡機器人副總經理檀志理說，除了核酸採樣這個新崗位，協作機器人已應用於智能製造、智慧餐廳、肢體康復等很多領域。
在開發無人駕駛核酸採樣車
不久的將來，搭載採樣機器人的智能核酸採樣車有望投入應用。車內只有駕駛員一人，採樣工作完全交給機器人，僅需30秒左右即可完成一次無人核酸採樣。由於車內安裝了正壓設備，即使駕駛員沒穿防護服，也不會有感染風險。車內還將配備核酸檢測設備，實現“采檢一體化”。
上海人工智能研究院智能網聯中心首席科學家、上海交通大學教授張希透露，研究院還在開發第三代智能核酸採樣車，通過“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、大功率諧振式無線充電等核心技術攻關，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，實現無人駕駛和無人化取電功能，同時匹配車載動力電池安全預警、快速檢測智能設備等，推動核酸採樣車向高效率、高安全和無人化方向演進。
（文中照片和視頻是研發人員演示採樣過程。）