核酸采样机器人，一个新兴的千亿市场

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疫情几年深刻改变了我们的生活，连日常寒暄都从“你吃了吗”变成“你做核酸了吗”，毫无疑问，测核酸已成为我们日常生活的一部分。

然而核酸检测的庞大需求，让各地都出现了医务人员短缺和人力不足的情况，甚至因此影响到了医院的正常运转，导致不时出现其他病人得不到及时医治的案例，此外长时间、高强度的重复采样工作，对采样人员的精神与体力也是一个巨大的挑战，显然这种状态不能长时间持续下去。

于是使用无人的、非接触性的机器人，来替代人工进行采样工作，就成为了很自然的选择，不仅可以降低医护人员感染风险，分担重复性的繁重劳动，一定程度上，还能缓解医疗资源紧缺的现状。

据不完全统计，目前国内已有超过10家研究院及企业公布了全自动核酸采样机器人产品，其中有的产品已完成了多次迭代，达到了实用的标准，意味着核酸采样机器人已来到了规模化应用的前夜。

核酸采样机器人作为一种新的机器人应用品类，并且与我们的生活健康息息相关，很多人或许都会疑惑其是否可靠，未来也是否真的能普及，种种问题值得探讨一二。

核酸采样机器人如何作用的？

一般而言，核酸采样的流程可分为采集、收样、封装、保存、消杀等环节，机器人采样也是如此。其中较为困难的环节就是采样，标准操作动作要求将拭子缓慢伸入口腔，越过舌根，在咽后壁上下擦拭，扁桃体隐窝或腭弓来回擦拭各部位至少3次，以收集粘膜细胞。

以目前试用的核酸采样机器人来看，完成一次采样的时间在30秒左右，比人工慢了许多，未来想要大规模普及，势必要将速度提升上来。

据了解，机器人想要安全的完成一次采样，背后最重要的有两套系统，即视觉系统和力控系统，前者定位，后者执行。

在视觉系统上，机器人可通过机器视觉深度感知到人喉咙、整个口腔的以及后面小舌头的位置，以确定拭子该擦拭的部位。这里面的难点在于不同的人员和拍摄角度，显示出来的口腔情况各异，如有的人扁桃体上火肿大，有的人甚至没有扁桃体，需要机器人准确识别采用区域，有机器人企业发动员工进行咽部的照片采样工作，收集五千多张样本让机器进行学习，直到能够准确识别采样区域。

在力控系统上，为了保证采样过程的安全性，则设置了针对成年人和小孩的安全工作范围，同时一般将采样力度控制在0.2牛至0.4牛之间，1牛顿约等于100g，大概两个鸡蛋的重量，即采样力度大概是半个鸡蛋的重量，这个力度不会伤到脆弱的口腔，同时动作精度也能控制到0.02mm，两方面基本就能保证采样的安全了。

事实上，目前这两大系统——识别图像的机器视觉系统与调整力度的力控系统都已十分成熟，在精度上早已远超人类，现在只是由机器部件换成了更为脆弱的人体咽喉而已，当然尽管技术很成熟，毕竟核酸采样机器人是直接接触人体口腔，所以在人机交互、检测精度、安全保障等各方面还需继续精进。

核酸采样机器人需求庞大

今年五月，国家卫健委要求在大城市建立步行15分钟核酸采样圈，开展常态化核酸检测，随之多城市宣布跟进，对相关检测人员的需求暴增。

国务院联防联控机制会上指出，采样点布局方面，要综合人口数量、地理交通以及核酸检测机构情况，可以参考每2000-3000人设置一个采样点，每600-800人设置一个采样台。

参考此数据，目前一二线城市人员约为5.5亿，如果按2000人配置一个采样点的标准计算，就需要约27.5万个核算采样点，而每个采样点一般3-5个采样台，需要至少10人，意味着需要275万核酸工作人员，未来如果铺开全国，需要的人员更多，可见专业人员的缺口之大。

此外与核酸检测庞大需求同时而来的还有诸多的问题，如核酸采样操作不标准、检测分布不合理、高峰时期排队长、特殊人群检测不便等，其中专业人员缺失、核酸采样操作不标准的情况更是亟待解决的难题，使用机器人就是解决方法之一。

核酸采样机器人，不仅能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，尽管并不能完全避免，但其24小时待机的优势，也能够分散人流，方便人们灵活采样，最大程度避免交叉感染。

未来随着技术的进一步成熟，以及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。

有专家表示，为了提高检测效率，减少人为误差，亟需提高核酸采样机器人的高通量化及自动化程度，目前虽有部分产品上市，但有待普及，未来核酸采样机器人有着非常大的发展前景和市场空间。

还有哪些难点？

虽然核酸采样机器人看上去前景十分美好，但作为一种新兴应用，处于发展初期，不可避免的存在诸多问题需要解决。

首先就是效率问题，目前最快的核酸采样机器人检测一人也需要30秒，远比不上熟练的医护人员，提升采样速度是必然趋势。

其次则是采样准确率，尽管目前机器视觉技术已经十分成熟，只要样本足够，可以做到精确定位，但人并不是固定的器件，人体会晃动，让采样难度大幅提升，目前的解决方法是采用咬口器的方式，将人的嘴巴限定在一个较小的范围内，这样浪费资源不说，很多人也不愿接受。

最后还有成本过高的问题，目前的核酸采样机器人有两种，一种是追求速度，将原本流水线上的工业机器人改造成能在核酸采样场景使用，有些大材小用的意味；另一种则是通过核心部件量身定制生产核酸机器人，在价格上更便宜，但即使如此，有研发人员表示，这样一台机器的报价也在100万元左右，因此目前核酸采样机器人的买家还主要是政府，规模化应用还有很长一段路要走。

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