随着人工智能技术的深入发展,机器人革命有望成为第三次工业革命的一个切入点和重要增长点,并将影响全球制造业格局,无论是国家的相关政策还是人才资源的需求,都深远的影响了智能机器人技术的发展前景;近年来伴随着我国人口红利的快速消失和全球范围内兴起的自动化生产浪潮,作为制造业大国的中国对机器人的需求急剧增加;《国家中长期科学和技术发展规划纲要(2006-2020年)》明确指出将服务机器人作为未来优先发展的战略高技术,智能机器人技术必将是21世纪高技术制造业与现代服务业的重要组成部分,也必将成为我国高科技产业发展的一次重大机遇;新冠疫情的爆发,给我们又带来了大容量全自动智能核酸采集机器人技术的难题,许多著名企业都十分重视大容量全自动智能核酸采集机器人技术的开发,大容量全自动智能核酸采集机器人技术自动化如何革新是当务之急、重中之重。
为保护采样人员、节省人力,清华大学现代机构学与机器人化装备实验室、上海交通大学、上海复旦大学、上海同济大学、上海大学计算机研究院等单位均研发了咽拭子采样机器人,面向大规模全员核酸检测中的10合1、20合1等混采检测,替代医护人员完成咽拭子采样、样品保存液回收、病毒消杀等功能,采样效率高达42秒/人次,采样有效率100%,为科学有效应对新冠肺炎疫情传播风险提供有力保障;全自动核酸采样机器人完成从扫码、采样、把样本放入恒温存储箱,到机器人自己完成消毒——这全套动作,只需30秒;像核酸采样这样标准化、重复性强的操作,更适合机器人,相比人工采样,机器人利用视觉、力控、双臂协调等技术,可以保证每次采样全程动作精准、规范;同时机器人可以24小时不间断工作,大大降低人力成本,具体的特点如下
1、当人张开嘴时,机器人能够通过视觉技术感知和识别人的喉咙、整个口腔及小舌头的位置,从而让棉签“直达”小舌头附近咽峡两侧、扁桃体隐窝以及咽后壁的“最佳采样位置”,还能语音提示被测人员“有效张嘴”。
2、在此基础上,运用力位混合控制技术使得采样力度恰到好处,既可以刮到有效的样本,也提升了舒适度。
3、此外机器人的双臂协同拧试管、塞棉签,配合车载自动消杀设备,机器人工作区域还会进行喷淋式消毒,让整个无接触的操作流程更安全。车内还装有紫外线灯管,用于杀灭可能存在的病毒。
4、目前上海企科继续优化和改进全自动智能核酸采集机器人技术,加快机器人采样速度;提升数据通讯速度,满足密集采样的需求;开发针对儿童身高的技术方案,同时提升敏感度,确保采样力量控制设计更轻柔。
如何保证核酸采样的过程中,机器操作的准确性?据上海企科研发人员介绍,其一,运用了机器视觉的原理。在张开嘴的时候,机器能通过深度感知到人喉咙、整个口腔以及后面小舌头的位置,小舌头附近咽峡两侧、扁桃体隐窝以及咽后壁的位置是最佳的位置,这一步通过机器视觉来做。其二,在此基础上团队还做了力位混合控制,以此真正接触到采样点。设计力的阈值,保证力度就不会很深,但可以接触到、刮到,以此进行有效的采样;许多客户希望把核酸采集亭打造成一部“综合作战车”,既能完成安全、便捷的核酸采样工作,也能利用车载核酸采样智能终端,配合人证合一、人脸识别、5G通信传输等手段,构筑智能终端快速登记、数据自动实时上传、后台快速数据处理的闭环,进一步提高采样效率,这个目标在不远的将来肯定会实现。
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