解放日報·上觀新聞記者10日獲悉，由中國科學(xué)院院士、上海大學(xué)校長劉昌勝推動研發(fā)的全自動核酸采樣機器人，近日在上大校園上崗供師生試用。這也是上海高校獨立自主研發(fā)成功的第一臺全程無接觸、高度智能化的核酸采樣機器人。
在上大寶山校區(qū)j樓，上海大學(xué)核酸采樣機器人以一座方方正正的核酸采樣亭形式坐鎮(zhèn)報告廳大廳。它具有“全自動、非接觸、大通量、高快速、云監(jiān)控”等特色，將靈巧機械臂和小型自動化生產(chǎn)線有機融為一體，從拭子剝離、定位夾取、試管上位、試管掃碼、口腔采樣、樣本剪切、試管下位，到采樣末端部位消毒等，全流程實現(xiàn)了真正自動化。
上觀新聞記者了解到，現(xiàn)有國內(nèi)外發(fā)布的核酸采樣機器人樣機，為降低難度、簡化實現(xiàn)，大多將接受采樣者頭部進行接觸式固定，并往往會設(shè)計“咬口器”等，讓接受采樣者咬合，以方便機械臂在固定孔位操作。這不僅大大增加交叉感染的風險，而且不符合接受采樣者的心理習慣。
為此，技術(shù)研發(fā)團隊知難而上、攻堅瓶頸，決定采用“全程無接觸”理念，順應(yīng)接受采樣者的心理習慣，并減少交叉感染的風險。他們創(chuàng)新性地采用擬人化機械臂倒掛形式，節(jié)約了底部作業(yè)空間；同時，靈巧機械臂和自動化生產(chǎn)線“完美配合”，實現(xiàn)了多節(jié)拍同步，提高了采樣效率，最高采樣效率可達22秒/次。
另外，可聽可看、智能友好的音視頻人機交互界面系統(tǒng)，也大大優(yōu)化了接受采樣者的體驗感。在機器人核酸亭后臺的“云端遠程監(jiān)控”，則隨時掌控采樣數(shù)據(jù)和設(shè)備運行狀態(tài)，包括單管、混管設(shè)置等，保障核酸采樣機器人高效穩(wěn)定運行。
在校長推動下，上海大學(xué)充分發(fā)揮機械、控制等多學(xué)科交叉融合和“機械工程”國家一流學(xué)科優(yōu)勢，組建起這支跨學(xué)科研究團隊，“堅持問題導(dǎo)向，奔著最緊急、最迫切的問題去”。其中，上大機電工程與自動化學(xué)院和轉(zhuǎn)化醫(yī)學(xué)院的骨干教師成立了聯(lián)合工作組，由學(xué)院書記陳方泉和院長于瀛潔擔任組長，副院長苗中華任執(zhí)行組長。
據(jù)了解，專家團隊歷經(jīng)整整60天的日夜奮戰(zhàn)，克服疫情封控帶來的重重困難，連續(xù)攻克了視覺觸覺融合感知、口腔三維建模、視覺定位校正、受限空間機械臂路徑規(guī)劃、多節(jié)拍同步伺服控制、視觸覺閉環(huán)控制等十余項關(guān)鍵技術(shù)，體現(xiàn)了集體智慧、高效速度、硬核力量。
