目前，新冠疫情仍然在全球范圍內(nèi)傳播蔓延，全民核酸篩查成為疫情防控的首要關(guān)卡。在我國巨大的檢疫作業(yè)需求下，核酸采樣機(jī)器人應(yīng)運(yùn)而生。今年7月，集成了大寰PGE系列電爪的雙臂復(fù)合協(xié)作機(jī)器人“鵬程青耕”二代機(jī)在深圳市民中心正式亮相，這是世界第一款全流程自動(dòng)化鼻咽拭子采樣機(jī)器人。

視頻來源：深圳市羅湖醫(yī)院集團(tuán)

該核酸采樣機(jī)器人能夠模仿資深護(hù)士的動(dòng)作進(jìn)行核酸采樣。在采樣前期，機(jī)器人與大寰PGE電爪協(xié)同操作采樣管的開閉蓋、掃碼、鼻咽拭子的抓取和標(biāo)定。在采樣過程中，基于大寰精密力控技術(shù)打造的PGE電爪能夠?qū)崿F(xiàn)動(dòng)作輕柔、安全、準(zhǔn)確、快捷地對(duì)用戶進(jìn)行鼻咽拭子核酸采樣，并對(duì)樣本進(jìn)行封存。

根據(jù)官方數(shù)據(jù)顯示，截至7月16日，已有180位受試者在醫(yī)學(xué)倫理指導(dǎo)下完成臨床前使用，所采集的相關(guān)樣本已經(jīng)按照要求送往醫(yī)學(xué)檢驗(yàn)中心，樣本質(zhì)量滿足檢測(cè)要求。根據(jù)調(diào)查問卷，超過90%受試者反饋，鼻咽拭子機(jī)器人采集動(dòng)作輕柔，不適感比人工醫(yī)護(hù)采集的還要少。

在本次應(yīng)用中，大寰機(jī)器人電動(dòng)夾爪給機(jī)器人裝上了靈活的“智慧手”，其精細(xì)感知和靈活操作實(shí)現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)化和規(guī)范化的采樣質(zhì)量，實(shí)現(xiàn)全自主化采樣作業(yè)，大幅減輕醫(yī)護(hù)人員的采集壓力。此前，搭載大寰電爪的核酸采樣機(jī)器人已試用于上海、湖北等地。

助力醫(yī)療核酸檢測(cè)，電動(dòng)執(zhí)行部件大有可為

面對(duì)常態(tài)化的全民核酸篩查需求，上億份的單樣、混樣檢測(cè)標(biāo)本數(shù)據(jù)撲面而來般地涌向了各大疾控、三方檢測(cè)中心，對(duì)于檢測(cè)機(jī)構(gòu)的效率要求越來越高，而核酸機(jī)器人可以有效地完成檢疫工作的前段采樣工作，提升整體的采樣檢測(cè)效率。

目前，各地醫(yī)療機(jī)構(gòu)還迅速建立對(duì)新冠病毒的高通量檢測(cè)能力，但由于在樣本處理過程中，其自動(dòng)化檢測(cè)作業(yè)尚未完全普及，不僅流程耗時(shí)長，操作繁瑣，同時(shí)在醫(yī)務(wù)人員頻繁接觸樣本過程中也會(huì)大大增加病毒感染的風(fēng)險(xiǎn)。

因此，為了提高檢測(cè)效率，減少人為誤差，亟需提高各大疾控、三方檢測(cè)中心檢測(cè)的高通量化及自動(dòng)化程度，采用全自動(dòng)檢測(cè)設(shè)備等新型檢測(cè)方式已成剛需。

面對(duì)醫(yī)療領(lǐng)域的核酸檢測(cè)自動(dòng)化的需求，大寰機(jī)器人基于自身的精密運(yùn)動(dòng)控制核心技術(shù)，提供了一系列高衛(wèi)生標(biāo)準(zhǔn)、高質(zhì)量和高工藝的智能抓取與精密運(yùn)動(dòng)產(chǎn)品輔助醫(yī)療工作人員完成核酸檢全流程作業(yè)，提供整體檢測(cè)效率。

相較于傳統(tǒng)氣動(dòng)執(zhí)行部件而言，氣爪需連接外部氣源，集成度低，噪音大，無法滿足醫(yī)療場(chǎng)景潔凈要求。另外，由于醫(yī)療樣本檢測(cè)需輕拿輕放，對(duì)于執(zhí)行部件的抓取精度和穩(wěn)定性有一定的要求，氣動(dòng)部件無法做到精密力控，同時(shí)在實(shí)現(xiàn)自鎖功能上復(fù)雜且穩(wěn)定性不高，在面臨突發(fā)斷電時(shí)會(huì)導(dǎo)致試劑瓶掉落、翻灑或破碎，氣動(dòng)方案存在著不確定因素較高。

大寰電動(dòng)夾爪采用電驅(qū)動(dòng)控制原理，產(chǎn)品運(yùn)行時(shí)靜音，且無需氣源，能夠保證樣品與環(huán)境的潔凈性，這對(duì)于檢測(cè)實(shí)驗(yàn)室/醫(yī)院環(huán)境而言，電爪的相對(duì)優(yōu)勢(shì)更大，更符合其應(yīng)用需求。

同時(shí)基于自研的精密力控和一體化集成技術(shù)，大寰電爪具有體積精巧、簡(jiǎn)單易用、精度高、穩(wěn)定性強(qiáng)、設(shè)計(jì)美觀等優(yōu)勢(shì)。其中，RGI系列旋轉(zhuǎn)電爪標(biāo)準(zhǔn)化實(shí)現(xiàn)功能，驅(qū)控一體，省去使用電機(jī)+氣爪+傳動(dòng)裝置的非標(biāo)設(shè)計(jì)成本，更標(biāo)準(zhǔn)化、更穩(wěn)定，賦能設(shè)備商快速進(jìn)行設(shè)備開發(fā)與部署，切實(shí)滿足醫(yī)療自動(dòng)化對(duì)開合蓋、搬運(yùn)、上下料等任務(wù)的精準(zhǔn)度、效率的需求。另外，在核酸檢測(cè)大數(shù)據(jù)時(shí)代下，大寰電動(dòng)夾爪基于電流產(chǎn)生的數(shù)據(jù)，能夠?qū)崟r(shí)反饋?zhàn)ト顟B(tài)，方便數(shù)據(jù)分析和設(shè)備管理。

舉例來看，在核酸樣本檢測(cè)的自動(dòng)化分杯處理系統(tǒng)中，大寰機(jī)器人RGI旋轉(zhuǎn)電爪能夠精準(zhǔn)、穩(wěn)定、高效地完成抓取樣本試管、自動(dòng)掃碼、信息錄入、自動(dòng)開蓋，再提取可能含有陽性樣本的咽拭子樣本轉(zhuǎn)移到深孔板，以及完成自動(dòng)關(guān)蓋、原管原蓋回收的一系列動(dòng)作，這是樣本自動(dòng)化檢測(cè)要處理的最復(fù)雜和最危險(xiǎn)的環(huán)節(jié)，作業(yè)環(huán)境全程處于密閉負(fù)壓狀態(tài)，確保樣品潔凈度和檢測(cè)結(jié)果的精確性。

在樣品分杯處理完成后，通過“機(jī)器人+大寰電爪+視覺”的機(jī)器人組合，對(duì)已檢測(cè)完成的96孔板試劑盒進(jìn)行抓取、上下料和無人化搬運(yùn)作業(yè)。在這個(gè)過程中，大寰電爪依次對(duì)試劑盒進(jìn)行精準(zhǔn)抓取并放入96孔板，再將已填滿的96孔板轉(zhuǎn)運(yùn)至儲(chǔ)存?zhèn)}，或?qū)⑻幚砗蟮臉悠泛邪徇\(yùn)至檢測(cè)設(shè)備中，以穩(wěn)定抓持保證樣品搬運(yùn)途中的完整性。

在全自動(dòng)化無人值守多功能樣品制備站中，通過六軸機(jī)械臂搭載大寰機(jī)器人 AG 系列/PGC 系列電爪的配合應(yīng)用，大寰電爪能夠完成上下料、開合蓋、搬運(yùn)等復(fù)雜任務(wù)，將樣品在樣品倉、液體處理、震蕩提取、離心分離幾大模塊中轉(zhuǎn)運(yùn)作業(yè)，保證樣品制備的高通量、全自動(dòng)、精確性、安全性。

透過上述應(yīng)用案例，大寰電動(dòng)夾爪主要完成了抓取、旋轉(zhuǎn)開合蓋、搬運(yùn)、上下料等作業(yè)，這看似“簡(jiǎn)單”工作的背后，其發(fā)揮的作用舉足輕重，是有效助推醫(yī)療行業(yè)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化和智能化進(jìn)程的利器。

從局部出發(fā)，滿足自動(dòng)化改造需求

自疫情爆發(fā)以來，新冠檢測(cè)逐漸成為了炙手可熱的大藍(lán)海市場(chǎng)，數(shù)據(jù)顯示，過去3年中國核酸檢測(cè)市場(chǎng)的增速在18%-19%，中國核酸檢測(cè)市場(chǎng)增長速度領(lǐng)跑全球，到2021年中國核酸檢測(cè)行業(yè)規(guī)模上升至132億元。預(yù)計(jì)2022年市場(chǎng)規(guī)模將進(jìn)一步增長至146億元。

短期來看，各區(qū)域疫情接連出現(xiàn)，常態(tài)化的核酸檢測(cè)需求短期內(nèi)也不會(huì)消失，響應(yīng)速度要提升，檢測(cè)時(shí)間要縮短，臨時(shí)增添人手不是長久之計(jì)，醫(yī)療行業(yè)對(duì)自動(dòng)化改造的需求更為迫切，而這需要為一些關(guān)鍵步驟找到自動(dòng)化解決方案。

目前，醫(yī)療器械行業(yè)需要解決的主要問題包括：小批量多品種、人力成本高、生產(chǎn)設(shè)備跟不上市場(chǎng)發(fā)展需求、員工技能不一、效率低、交貨延遲、市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)激烈營銷模式落后等問題。

基于在執(zhí)行部件領(lǐng)域的多年積累，大寰機(jī)器人從局部出發(fā)，可以為醫(yī)療行業(yè)提供標(biāo)準(zhǔn)化與智能化的電動(dòng)執(zhí)行部件，進(jìn)行重復(fù)、繁瑣的工種替代，提升工藝技術(shù)水平，從而達(dá)到提高生產(chǎn)效率，降低成本的目的。

截至目前，大寰機(jī)器人已打造了0.8~300 N的電動(dòng)夾爪矩陣，針對(duì)醫(yī)療場(chǎng)景應(yīng)用，大寰更是首創(chuàng)推出了雙伺服一體化集成設(shè)計(jì)的旋轉(zhuǎn)夾爪RGI系列、直驅(qū)旋轉(zhuǎn)電爪RGD系列，其緊湊小巧的體積，整個(gè)部件長度最小僅15cm，節(jié)省空間遠(yuǎn)超50%，全周期成本相較于氣動(dòng)方案降低30%，可實(shí)現(xiàn)多產(chǎn)品矩陣式組合應(yīng)用，可實(shí)現(xiàn)千萬次免維護(hù)，具有抓取/掉落的智能反饋功能，使產(chǎn)線生產(chǎn)更加穩(wěn)定高效。

接下來，大寰機(jī)器人還將不斷加深更多行業(yè)和應(yīng)用場(chǎng)景的理解，深挖各行業(yè)客戶的自動(dòng)化改造需求，提供滿足客戶需求的智能執(zhí)行部件，為客戶創(chuàng)造更大的附加值。

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