仅用1天研发!最快落地紫外线机器人,15分钟消毒一间放射室!

2020
04/30

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智东西编 / IEEE SPECTRUM
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紫外线消毒机器人也可以在日常消毒工作中发挥作用。

近日,都柏林圣三一学院机械工程助理教授、机器人技术创新实验室(RAIL)联合领导者Conor McGinn召集了一支研究团队,研发出一款名为Violet的紫外线消毒机器人。

上周末,这款机器人落地爱尔兰塔拉莫尔米德兰地区医院进行测试,在不到15分钟的时间里清理完一间放射室。目前Violet还处在测试阶段,研究人员认为,未来它可以帮助医院减轻疫情期间的消毒工作负担。

开发过程仅耗时约24小时

为了应对新冠疫情,世界上许多国家、地区的医院都在满负荷运转,医疗人员人手紧张。对烈性传染病的处置工作中,频繁、到位的消毒步骤是十分重要的一环。但是这项工作会占据大量的人力资源,从事这项工作的人还面临着感染风险。

相比于人工消毒,用机器人进行消毒能节省人力,也更安全。但是,机器人生产过程十分复杂,需要花费大量时间来开发软件、开发硬件、设计操作模块、集成消毒功能等。因此,实际上能够投入使用的消毒机器人数量并不多。

Conor McGinn研究团队推出的紫外线消毒机器人或有助于解决这个问题。

去年,Conor McGinn成立了机器人开发公司Akara Robotics,并推出一款备受好评的老年人移动社交机器人——Stevie。疫情爆发后,Akara Robotics开始思考如何用机器人技术抗疫。Conor说:“面对COVID-19病毒,我们不得不重新安排(生产机器人产品的)优先次序。”经过思考,Conor认为紫外线消毒机器人是一个可行的方案。

3月11日,Conor与爱尔兰国家医疗保健机构取得了联系,就紫外线消毒机器人项目进行沟通。后者希望Akara团队能尽快开始研发。

Akara团队当即开始行动。3月12日晚上,研究团队设计的机器人已经可以正常工作。从开始研发到推出机器人用时仅约24小时。

仅用1天研发!最快落地紫外线机器人,15分钟消毒一间放射室!

利用专业医学知识、开源机器人平台完成研发

在机器人研发工作开始之前,Akara团队与都柏林圣三一学院的微生物学家达成了合作,以此获得紫外线杀灭病毒、细菌相关的医学知识。具体包括紫外线光的有效强度、有效照射距离、有效照射时间等。

研发过程中,研究人员把紫外线消毒相关的医学知识、之前为Stevie开发的导航堆栈(navigation stack)和一些其他软件结合起来。消毒机器人原型包括一个原本在其他项目中使用的TurtleBot机器人、紫外线灯、电脑、逆变器和电池。

然后,研究人员把原始数据上传到机器人开发平台TurtleBot2上进行快速迭代。

据了解,TurtleBot2是一个开源的平台,允许使用者根据自己的机器人方案对其进行修改。Conor说:“使用TurtleBot2平台是开发消毒机器人最快速的方法,这是一个十分方便的平台。”

经过约24小时的迭代,消毒机器人Violet已经可以正常进行消毒工作。3月13日中午,研究团队为爱尔兰国家医疗保健机构展示了Violet的消毒效果。仅用1天研发!最快落地紫外线机器人,15分钟消毒一间放射室!

适合用于放射科室消毒

Conor介绍,虽然Violet的开发速度很快,但这并没有影响到它的效果。目前,Violet已经落地两家医院进行测试,并在其中一家医院进行每周测试。另外,Violet的实验室测试效果也比较好。

“我们在实验室里进行了一系列测试,还把它带上公共交通工具进行测试。目前为止,出现的所有故障都可以在几分钟内修复。在视频中它可能看起来有点摇晃,但实际上它出人意料地稳健。”Conor说。

关于Violet的使用范围,研究人员认为它适于对某些特定区域进行消毒,而不是完全改变医院现有的消毒流程。

由于以下几个原因,研究人员认为Violet最适合为放射科室消毒:

首先,放射科室往往空间较小、布置整洁、没有窗户,便于机器人导航;

其次,放射仪器十分昂贵,一般都由放射科医生亲自清洗。这既占用了医生的时间,也使医生处于危险之中;

另外,每有一个新冠肺炎患者使用了放射仪器,就需要对仪器进行一次消毒。传统的消毒方式比较耗时,减少了仪器的检测容量。部署紫外线消毒机器人可以加快消毒速度,使医院每天能为更多病人做放射检查。

结语:Violet有长期使用价值

目前,Violet还处在测试阶段,但研究人员表示TurtleBot2绝不仅仅是一个测试平台。下一步Akara团队将致力于提升Violet性能,设计出“更好的机器人”。

同时,研究团队也在为Violet能够投产筹集资金。据了解,Akara Robotics正向多个项目申请补助金。

Conor对紫外线消毒机器人的前景表现出信心。他称现在已经有多家客户对Violet表示出了兴趣,另外,即使疫情过去,紫外线消毒机器人也可以在日常消毒工作中发挥作用。

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