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,在咽后壁上下擦拭,扁桃體隱窩或腭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,背后重要的有兩套系統,即視覺系統和力控系統,前者定位,后者執行。
在視覺系統上,機器人可通過機器視覺深度感知到人喉嚨、整個口腔的以及后面小舌頭的位置,以確定拭子該擦拭的部位。這里面的難點在于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。
在力控系統上,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范圍,同時一般將采樣力度控制在0.2牛至0.4牛之間,1牛頓約等于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制到0.02mm,兩方面基本就能保證采樣的安全了。
事實上,目前這兩大系統——識別圖像的機器視覺系統與調整力度的力控系統都已十分成熟,在精度上早已遠超人類,現在只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、安全保障等各方面還需繼續精進。
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