疫情几年来，保住绿码，成了中国人尤其是深圳人的头等大事。见面寒暄更多不是问“你吃了吗？”，而是“你做核酸了吗？”毕竟，现在能挡住深圳人继续搞钱的，恐怕只有大喇叭里的“凭24小时核酸绿码进入办公楼”了。

相信不少深圳打工人或多或少经历过加班到晚上11点，突然意识到自己错过了核酸采样时间的后惊。

如果这时候告诉他，楼下有一台24小时工作的自主核酸采样机，他大概会激动地跳起来。

1、核酸采样机器人如何工作？

这两天，深圳福田区市民中心附近的居民，率先体会到了这种快乐。

当前试运营的核酸采样机器人，基本都包含了抓取、标定、采集和消杀的全自动工作流程。

自主扫描粤核酸码后，机器会自动匹配试管条形码，采样前，将自助核酸采样机提供的一次性无菌封装咬口器插入机器卡槽，然后张嘴对准咬口器，剩下的交给机器人即可。

整个流程30秒即可完成，而且大部分场景下都是免费的。

从流程上看，自助核酸采样与由医护人员进行的核酸采样别无二致：采集信息、进行采样。

实际上，国内核酸采样机器人在新冠肺炎疫情暴发初期即已崭露头角，且研发者身份各异，既有传统机器人企业，也不乏研究院、高校的身影。

其背后有两套与安全息息相关的重要系统，视觉系统和力控系统。

深圳某机器人公司研发人员对核酸机器人的技术原理进行了解释，核酸采样机器人的视觉识别系统，来自收集的五千多张样本上，一一标注出扁桃体和咽后壁的位置，让机器进行学习，直到能够准确识别采样区域。

在力控系统上，为了保证采样过程中的安全性，分别设置了针对成年人和小孩的安全工作范围，并将力的阈值控制在0.2牛至0.3牛之间，这对动作精度控制能达到0.02mm的机械臂而言并非难事。

也就是说，通过搭载机器视觉和高灵敏的自动力觉控制两套系统的核酸采样机器人，可以通过视觉识别实现精准定位，同时通过力控系统，将力度控制在刚刚好采集到样本的程度，不至于下手过重。

此次落地深圳的自助核酸采样机来自深圳市博为医疗机器人，博为总经理靳海洋介绍道，咬口器的主要作用就在于辅助扩张口腔和定位，机器采样通过定位、视觉识别以及力传感器的控制，可以准确地在咽后壁进行采样。

2、采样需求只增不减，机器人走上岗位

对于个人而言，每天都被“捅喉咙”是一件很不舒服的事情，对于每天要捅成百上千个喉咙的医务工作者来说，无疑是更大的折磨。

人工采集本就使医护人员相比普通人面临更大概率的感染风险，在最近的持续高温天气中，还要身穿严密的防护服，持续进行单调且高强度的工作，身体和精神备受考验。

然而，随着疫情进入常态化，大规模核酸采样需求只增不减。

核酸采样机器人，不仅替代人工采样员完成重复采样工作，分担医护人员工作压力，也能降低交叉感染的风险。

尽管核酸采样机器人并不能完全避免这一风险，但其24小时待机、可移动的优势，能够分散人流，方便市民灵活采样，最大程度避免交叉感染。

随着样本数据越来越丰富，核酸采样机器人相比人工，将具有更高的效率和精准度。

而且，随着大规模核酸的需求急剧扩大，当前采样员队伍参差不齐的问题也广受诟病。

按照国际要求，核酸采样员必须持有PCR证（即临床基因扩增检验技术人员上岗证）、护士证或临床执业医师证。

但现实中，部分2、3线城市的“核酸采样助理”类似岗位已经没有证书要求，有的公司招聘启事中甚至连学历也不做要求。

相比之下，经过专门训练的核酸采样机器人，似乎更加靠谱。

3、机器人“捅”你的轻重和方式有了标准

人们对核酸采样机器人能发挥的功用给予很高期待。希望机器人上岗后，能缓解采样人员人手紧缺的问题，同时避免采样人员的感染风险。尤其最近持续高温，机器人从事采样工作能降低人们的工作强度。虽然目前速度比较慢，机器人采样的优势在于能够连续工作。采样工作一天需要2到3批采样员轮岗，而机器人除了需要一年一检、人工补充采样物资外，一周24小时都能高效率工作。

所以，已有多家公司从事核酸采样机器人的研发和生产，并对这一产品的市场规模抱有信心。仅长三角区域内，除了江阴市富仁智能科技有限公司，杭州湖西云百生科技有限公司、上海人工智能研究院、上海大学、上海优复博智能科技公司、上海中科新松有限公司等，都相继有核酸采样机器人研发成功，并投入公司、学校、街道等不同场景中进行采样工作。

随着越来越多核酸采样机器人问世，相关问题日渐显现。核酸采样机器人尚属新鲜事物，仅有部分机器人方面的国家标准可以参照。再结合应用场景的差异，核酸采样机器人各自不同。上海大学的核酸采样机器人配备了拭子自动剖离机等，实现了全程无接触、全自动，而大部分机器人仍需要人工协作。除了自动化程度的差异，有的机器人搭载在能移动的智能核酸采样车上，有的则被架在核酸采样小屋里；有的机器人采样前需要用户咬住一次性咬口器圈定采样范围，有的则简化成了一次性纸杯。

“大家生产的产品肯定不是按照同一套标准来的，不同的工程师有自己的理解，同时结合疫情防控的要求研发。” 江阴市富仁智能科技有限公司相关负责人徐思卉说。如果之后核酸采样机器人广泛投入应用，产品推广使用风险比较高，在检测成本、准确性、风险控制、检测效率等方面无法统一，后续后台系统设计、数据上传等都有障碍。从用户体验的角度说，人们往往担心机器人工作不分轻重，采样时棉签会划伤喉咙；另外，若各个公司研发的核酸采样机器人差别过大，人们在不同的采样站点，都得重新学习一遍使用方法，也比较麻烦。

这次《咽拭子机器人采样工作站》标准通过立项论证，是核酸采样机器人迈出标准化的重要一步。据悉，这项标准针对咽拭子采样的方式，将对咽拭子机器人采样工作站的术语和定义、产品分类、技术要求、试验方法、检验规则、标志、包装、运输和贮存等方面予以明确，范围不只局限在核酸采样，还能服务于包括新冠在内的多种传染疾病的生物学采样工作，具备半自动或自动咽拭子采样、环境消杀等功能的机器人工作平台，具有较高的实用价值。

4、不可忽视的问题

作为新兴市场，核酸采样机器人行业还处于发展初期，诸多问题需要解决。

第一个问题是，核酸采样机器人真的提高采样效率了吗？

目前上海人工智能研究院开发出新一代2.0版“赛瑞（SAIRI）智能移动核酸采样车”，能够实现每30秒检测一人。该速度在核酸机器人中属于前列，但从采样速度而言，目前大部分机器人依然比不上熟练的医护人员。

不过，靳海洋解释说，核酸采样机器人的出现，并非完全取代人，而是和人配合。采样后通过5G模块将信息发到后台，由医院专门授权的工作人员进行取样或是补充。

其次，机器识别的准确率如何？

实际上，核酸采样机器人所需要的机器视觉能力，并不神秘，只要数据样本足够多，现在的人工智能都能做到。

首要问题是搜集足够丰富的样本数据。每个人的口腔环境都存在很大不同，比如有的人摘掉了扁桃体，有的人近期上火导致扁桃体肿大等，都会影响机器的识别效果。

机器识别的准确率，将随着使用人群的增加逐步提升，但从当前核酸采样机器人的落地规模来看，样本数据明显不足。

从样本采集的问题延伸开来，又该如何有效采集样本数据呢？

尽管咬口器通过物理的方式，将人的嘴巴限定在一个较小的范围内，但从技术角度来说不够智能，无法对人体的晃动进行自动调整，更多还是人配合机器。

此外，摄像头该如何有效捕捉，口腔光线过暗时如何打光，如何针对不同人群找到最舒适的咬口器等都是问题。

此外，核酸机器人离大规模商业化落地有多远？

由于缺乏国家层面的统一标准，越来越多的企业入局，核酸采样机器人产品也五花八门。

有的配备了拭子自动剖离机，实现全程无接触、全自动，有的需要人工协作；有的机器人搭载在智能核酸采样车上，有被固定在核酸采样亭中；有的采用一次性咬口器固定采样范围，有的甚至简化成一次性纸杯。

这就意味着人们在每个不同的采样点，都得重新学习一遍使用方法。更重要的，检测成本、准确性、风险控制、效率的不统一，给后台系统设计、数据上传造成障碍。

鉴于此，业内也开始自发草拟通用标准，只不过这种标准并不具备法律效力，只是为正在研发和升级咽拭子采样机器人的企业，提供一个技术参考。

不可否认，核酸采样机器人的发展还较为粗放，不过一位业内人士也表示，这样的设计，是为了产品能尽早进入市场。

5、医疗机器人将大有作为

除了核酸采样机器人问世，我们还可以看到在新冠肺炎疫情防控期间，消杀、配送、测温、检测等各类服务机器人“火线上岗”，为有效抗击疫情做出了积极贡献。根据国际机器人联合会（IFR）的定义，服务机器人是一种半自主或全自主工作的机器人，它能完成有益于人类的服务工作，但不包括从事生产的设备。主要包括个人/家庭服务机器人和专业服务机器人两大类，其细分领域如下：

不同于工业机器人，核酸采样机器人主要面向人类群体，即是服务机器人的一个应用范畴。

为了抗击新冠疫情，医疗机器人迎来最好的发展时机。可以一起回顾一下服务机器人的发展状况。

随着人工智能技术的演进和市场需求的变化与时俱进，服务机器人的发展历程大致可分为三个阶段：

技术的迭代更新和创新发展，驱动服务机器人产品性能和智能化程度不断提升AI芯片、伺服电机、先进传感器等技术的进一步发展，使得服务机器人具备更加灵敏的感官和运动系统，更轻便、更精密、更安全，能够在更广的范围内帮助或者替代人类完成更为复杂和精细的工作。机器视觉、语音识别、NLP、深度学习等技术的不断突破，则使得服务机器人具备越来越强的图像识别、语言沟通和情感交流等能力，行为特征越来越接近人类，服务机器人行业应用场景和服务模式不断拓展，带动了行业规模的高速增长。

根据中国电子学会报告，2013-2021年全球服务机器人销售额年均复合增长率为19.2%，增速高于机器人整体市场。2021年，全球服务机器人销售额为146亿美元，年增长率达到32.2%。其中，中国服务机器人市场的规模为391.8亿元，全球占比超过1/4。短短一年内，中国服务机器人企业的数量，暴涨了78.92%，达到10.5万家；服务机器人赛道融资也有113起，融资金额总计超过440亿人民币。第三方报告预测，中国服务机器人的年销售额，有望在2023年达到613.5亿元，较2021年实现翻倍。

具体来看，我国服务机器人在家务、物流、新零售、公共服务、医疗等应用领域不断创新突破，以扫地机器人为代表的家务机器人应用较为成熟，品牌竞争激烈，在中国服务机器人市场的占比为27.4%；商用服务机器人已在零售、餐饮、政务、金融、医院等场景实现广泛应用，但尚未形成较大规模，拓展空间广阔；医疗康复机器人存在较高技术壁垒，随着人口老龄化逐渐加深，以康复、辅助功能为主的医疗机器人行业有望得到进一步发展。

毫无疑问，供给端的5G、人工智能、柔性关节等技术突破，需求端的疫情、数字化产业升级等趋势变化，正在让服务机器人从“功能”走向“智能”，从概念试点走向全面普及，即将迎来爆发式的市场规模增长，核酸采样机器人的问世即是顺应时势的常态化应用。

虽然机器人的研发、制造和应用，一直倍受政府和资本重视，中国更是从2013年以来，就已经连续8年蝉联全球最大机器人市场。但是，与主要工作在“无人环境”，更注重效率和精准度的工业机器人不同，服务机器人的应用场景，需要与人近距离接触，应更注重服务过程的“柔性”和安全性。所以，服务机器人需要更加轻便、智能，以及更强大的环境感知与人机交互能力，必须依赖于新材料、人工智能、柔性关节、传感器等多个不同领域科技的全面突破，才能真正实现产品的成熟。

这让我们思考，核酸采样机器人应该如何提升体验代替人工，同时提高检测效率？

关键就是提升用户体验、精准的柔性服务能力。机器人实现高强度的单日单人检测量最大化需要配备智能的、小型化的、高强度的柔性关节，以获得灵活的手臂，实现快速、精准的复杂采样动作。同时，提升机器人理解物理世界、智能训练和虚实交互的工作和学习的环境也很重要，需要不断进行大规模仿真场景下的深度强化学习，进而提升核酸检测的用户体验感。

无论核酸采样机器人能走多远，我们能看到的是医疗服务机器人已经走向前台。

如果说，疫情“无接触化”的需求为服务机器人的应用打开了窗口，那么，人口老龄化的严峻挑战和长期劳动力成本上升趋势以及导航定位和人工智能技术的快速发展，未来中国社会必将促进更多的工业机器人与医疗服务机器人在我国保持较高的增速。个性化的服务需求使得医疗服务机器人走向前台，资本在过去一年也加大了对机器人产业的布局。工欲善其事，必先利其器。强化现代科技支撑，不断提高服务水平就是未来的方向。

来源：AI掘金志，上观新闻，医健未来