“鹏程青耕”现身罗湖 为全球首台全自动核酸采样机器人

“采样工作很繁重，一天下来不断重复同样的动作。穿着防护服，不能喝水，汗流浃背，像蒸桑拿一样。”谈起核酸采样工作，罗湖医院集团门诊护士叶巧媚这样说。

新冠疫情发生以来，罗湖医院集团已完成273万个新冠样本的采集检测，背后凝聚着无数一线医护工作者的努力。有没有一种办法，能让医护工作者从这些重复、繁重的劳动中解放出来，减少暴露风险？

5月17日下午，一个可以全自动采集鼻咽拭子的核酸采样机器人原型机——“鹏程青耕”正式揭开面纱。该机器人由罗湖医院集团携手杭州湖西云百生科技有限公司合作研发，可以在无需人工干预的情况下完成核酸采样全过程。

核酸采样全程无需人工干预

高质量的核酸样本采集是检查检验新冠肺炎的重要保障。截至目前，深圳市罗湖医院集团已完成273万个新冠样本的采集检测，数千人积极参与疫情防控。

如何更高效、安全地完成核酸采样工作？深圳罗湖医院集团与杭州湖西云百生科技有限公司研发人员经过一年多的研发攻关，一款全自动鼻咽拭子采样机器人原型机诞生。据了解，这是全球第一台软组织上实现力控、自动导航和自动标定的人工智能采样机器人。

该机器人名为“鹏程青耕”，青耕是《山海经》中的神兽，“可以御疫”，寄托了研发团队“青耕一出，助天下无疫”的梦想和希望。

“鹏程青耕”以人工智能技术为核心，在运动规划系统控制下机械臂自动获取鼻咽拭子，在机器视觉辅助下追踪并精准定位到被采集人面部和鼻孔，精确力控下轻柔完成鼻咽拭子的采集，实现了抓取、标定、采集和消杀全自动工作流程，提供了全程无需人工干预核酸采样整体解决方案。

“全自动采样机器人的运用，可以大大减少医护人员的劳动强度，减少高危暴露风险，同时将有限的医疗资源集中到急危重症的救治中，降低死亡率。”罗湖医院集团相关负责人表示。

“期待"鹏程青耕"能够早日应用，成为我们护理姐妹团的一员，和我们并肩作战，一起战胜疫情。”叶巧媚说。

采样能力有望达普通人工两倍

那么，机器人是如何进行采样的？

“鹏程青耕”使用的AI视觉分析技术，对人脸500多个特征点进行自动判断识别，运动追踪可以捕捉被采集人员的轻微移动轨迹；在近距离时，使用有限元仿真技术和高性能概率模型可消除噪声和背景，定位鼻孔并调整鼻咽拭子采集角度；激光雷达对色彩与纹理不敏感，对不同的体格、年龄和肤色人群均可识别。精准力控力反馈技术则保证采样拭子在碰到咽后壁之后停止前进并及时采集足够样本。口腔的腔道大，则更方便于激光雷达的定位和AI定位识别。

机器人采样的安全性是许多人关注的。研发团队相关负责人表示，一方面，“鹏程青耕”采样机器人最为核心的技术就是高灵敏度力控机器臂和力控伺服系统，最小力控可达0.2N。在研发人员自身尝试中，切实感受到这个力度和人工采集的力度相当。“机器人具有精密的触力反馈系统，当遇到阻力的时候，比如触碰到口罩、面部，就会自动停止。”同时，机器人的应急暂停按钮也可用于突发情况，保护被采集人的安全。

另一方面，每个被采集人全流程中使用一次性的采样拭子和样本保存管，机器手臂持鼻咽拭子采集样本，不接触被采集人。同时，系统集合红外自动感应消杀设备，在每一个样本采集后对采样臂完成完全消杀，避免交叉感染。

在效率方面，研发团队负责人表示，目前“鹏程青耕”的采样效率略低于一名熟练护士，但未来投入实践后，通过对大数据的分析及深度优化，其采样能力有望达到普通人工的两倍。同时，“鹏程青耕”采样能够避免人为差错，提升采样的准确率和样本的有效性。

相关负责人表示，除了鼻咽拭子采样，基于该平台人工智能视觉识别和精准力控等关键技术，未来还将持续开发，在呼吸道、支气管、消化道和心血管等组织及器官的检查检验、辅助诊断等领域的临床应用上拓展应用范围。

南方日报记者夏凡

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