该自动疫苗注射机器人可自动识别人身上指定的疫苗注射位置，如常用的人体上肢三角肌部位。目前，该人体三维模型识别算法，通过一个简单的三维点云相机对人体进行拍摄(站姿或坐姿均可)，即可快速自动拟合人体对应部位(如肩肘部位)的三维模型，准确识别疫苗注射部位及注射角度。
无针注射器相对有针注射在使用安全性方面优势突出，消除恐针、没有针头划伤风险。 同济大学供图
该机器人采用的七轴力控自适应机械臂具备高精度、快速响应的力控性能，应用高精度力控贴合算法，能够确保注射器末端垂直紧密贴合注射部位，提升注射效果，降低痛感体验；同时，机械臂在接触皮肤及注射过程中对接触力与按压力进行精准控制，可确保注射过程的安全。
无针注射是利用压力源产生的瞬间压力，推动药剂经过一个极细的喷嘴，形成射流，高速穿过皮肤直接进入到治疗部位。药液通过预灌装或吸取的形式装到具有极细喷嘴的容器中，可以将其称作药管。药管是无菌一次性使用，在药液注射后丢弃，保证使用安全。
针对疫苗注射的医院应用场景，目前该机器人注射系统采用气压驱动技术，优点是适合快速的连续注射。药液注射可以在半秒内完成，在疫苗注射的高峰时段保证注射效率。
此外，注射精度可精确到0.01mL，可适用于不同的疫苗对注射剂量的要求；还有注射深度调节功能，可适用于皮下或肌肉注射的不同种类疫苗，或可满足不同人群的注射需求。
据介绍，无针注射器相对有针注射在使用安全性方面优势突出，消除恐针、没有针头划伤风险，主要是由于无针注射的原理是先将药管按压在预注射的部位，此时患者没有任何疼痛或不适感，在保证注射条件充分后启动注射，药液瞬间注射到皮下。如果在注射前患者移动注射即不会启动，这种注射过程非常适合通过机器人自动化的形式完成。
注射器头部与皮肤表面贴合越密切、接触角度越垂直，则注射效果越好、且痛感越小(可实现几乎无痛感)。同时，由于人体表面具备一定的柔性、且人体形态各异，使用机器人实现贴合密切、接触角垂直的无针注射对机器人控制能力的要求较高。
一款全自动无针头疫苗注射机器人17日在沪发布。 同济大学供图
在获取疫苗注射部位的空间位姿信息后，该项目中使用了自适应机械臂可握持无针注射器至注射部位附近，应用精准力控算法确保注射器密切贴合人体皮肤、并与人体皮肤表面垂直，有效解决人体表面不确定性的难点。在注射过程中，机械臂可控制注射器持续保持对人体皮肤表面一定的按压力，确保注射成功。通过使用结合自适应力控机械臂与无针注射器注射疫苗，可以快速、无痛地完成疫苗注射。
机器人的诞生，可以解放医护人员的双手，让重复性高的打针工作不再成为他们的负担，可以把精力和时间花在更具难度和人力需求更大的地方，提升其工作效率和质量，救助更多患者。
研究团队认为，不难预见，随着大规模新冠疫苗加强针注射的普及，机器人结合时下的移动疫苗接种车，一车一司机一机器人，便可全市范围提供便捷的疫苗接种服务，避免交错感染的风险，真正地实现一站式无人化疫苗注射。
在其他领域，自主智能无针疫苗注射机器人能够有效预防病毒交叉感染，在军事化或不可抗力的紧急自然灾害情况下，可以大幅度节约黄金时间的同时，完全替代人类完成高负压的工作量，将“稳、准、精”落到实处。
随时主动健康防疫的开展，无针注射将大大降低医护人员的工作负担，提高疫苗注射效率和作用效果，结合自动化设备和机器人技术，将有助于高效完成无针注射流程，无针疫苗注射方式与机器人技术结合相辅相成。(完)
