一般而言,核酸采樣的流程可分為采集、收樣、封裝、保存、消殺等環節,機器人采樣也是如此。其中較為困難的環節就是采樣,標準操作動作要求將拭子緩慢伸入口腔,越過舌根,在咽後壁上下擦拭,扁桃體隱窩或齶弓來回擦拭各部位至少3次,以收集粘膜細胞。
核酸采樣機器人想要安全的完成一次采樣,背後最重要的有兩套係統,即視覺係統和力控係統,前者定位,後者執行。
在視覺係統上,機器人可通過機器視覺深度感知到人喉嚨、整個口腔的以及後麵小舌頭的位置,以確定拭子該擦拭的部位。這裏麵的難點在於不同的人員和拍攝角度,顯示出來的口腔情況各異,如有的人扁桃體上火腫大,有的人甚至沒有扁桃體,需要機器人準確識別采用區域,有機器人企業發動員工進行咽部的照片采樣工作,收集五千多張樣本讓機器進行學習,直到能夠準確識別采樣區域。
在力控係統上,為了保證采樣過程的安全性,則設置了針對成年人和小孩的安全工作範圍,同時一般將采樣力度控製在0.2牛至0.4牛之間,1牛頓約等於100g,大概兩個雞蛋的重量,即采樣力度大概是半個雞蛋的重量,這個力度不會傷到脆弱的口腔,同時動作精度也能控製到0.02mm,兩方麵基本就能保證采樣的安全了。
事實上,目前這兩大係統——識別圖像的機器視覺係統與調整力度的力控係統都已十分成熟,在精度上早已遠超人類,現在隻是由機器部件換成了更為脆弱的人體咽喉而已,當然盡管技術很成熟,畢竟核酸采樣機器人是直接接觸人體口腔,所以在人機交互、檢測精度、安全保障等各方麵還需繼續精進。
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