Nieludzki asystent człowieka

„Pandemia” i „epidemiologia” to słowa, które w ubiegłym roku odmieniano zapewne przez wszystkie przypadki. W mediach niemal codziennie można było usłyszeć także o szpitalach zakaźnych oraz problemach kadrowych w służbie zdrowia, manifestujących się chociażby w znacznym obciążeniu personelu medycznego. Informacje te raczej nie nastrajały optymistycznie. Stanowiły jednak pole do silniejszego wprzęgnięcia w system zdrowotny nowych technologii, w tym mocniejszego zaakcentowania w nim roli robotów. Właśnie w celu odciążenia personelu medycznego w wykonywaniu codziennych obowiązków, z naciskiem na ludzi pracujących w szpitalach zakaźnych, powstał autonomiczny robot asystujący. Zgodnie z zamysłem miał on pełnić funkcję pośrednika między pacjentem a osobami, z którymi w szpitalu chory ma chyba najczęstszy kontakt, czyli pielęgniarką bądź pielęgniarzem.

Robota stworzono dzięki wieloogniskowej współpracy między badaczami z Politechniki Śląskiej oraz pracownikami firm specjalizujących się we wdrażaniu rozwiązań z dziedziny automatyki i robotyki przemysłowej, czyli przedsiębiorstw APA Group i KUKA. Bazą całości stał się mobilny robot kolaboracyjny – KMR iiwa – przygotowany przez inżynierów z firmy wymienionej tu na drugiej pozycji. Wyposażono go w dodatkowe moduły wykonawcze opracowane przez naukowców z Politechniki Śląskiej. Wśród suplementów znalazły się narzędzia, takie jak: termometr, podajnik leków oraz kamera termowizyjna. Z kolei współpracujący przy projekcie inżynierowie APA opracowali oprogramowanie umożliwiające zdalne zarządzanie pracą robota. Wyposażono go w inteligentny system sterowania, pozwalający zdefiniować punkt startowy i końcowy oraz wyznaczyć trasę, po której powinien się poruszać. Urządzenie zaopatrzono też w tablet, dzięki czemu komunikacja z nim jest znacznie prostsza – osoba sterująca robotem widzi bowiem na bieżąco, w jaki sposób realizuje on swoje działania.

Na pogrom wirusom i bakteriom

Robot asystent dla szpitali zakaźnych to rzecz jasna urządzenie o dużym potencjale. Niekiedy można go jednak potraktować jako technologiczną uwerturę – wszystko w zależności od kontekstu i kategorii, w jakich to podejście rozpatrujemy. Jednym z silnych konkurentów na rynku robotycznym może być narzędzie, w którego stworzenie zaangażowali się eksperci z Politechniki Białostockiej i którym zainteresował się również ZURAD. Na dodatek rozwiązanie to zostało nagrodzone Defenderem podczas ubiegłorocznego Międzynarodowego Salonu Przemysłu Obronnego w Kielcach. RobUV jest robotem przeznaczonym do dezynfekcji, unieszkodliwiającym bakterie i wirusy oraz inne patogeny za pomocą promieniowania UVC. Moc elektryczna robota w przypadku pracy autonomicznej wynosi 950W, a w przypadku statycznej – 550. Napięcie to 230 VAC, a czas pracy oscyluje w granicach do 2 godzin. Jego zadaniem jest oczyszczanie otoczenia do 2 metrów od lampy, a poziom wydajności dekontaminacji sięga pułapu 99.9%. Czas cyklu procesu to od 2 do 15 minut, natomiast trwałość emiterów UVC – nawet 8000 godzin.

Technologia urządzenia oparta jest na jonizowaniu powietrza, niszczeniu organizmów żywych na dowolnych powierzchniach wystawionych na oddziaływanie wysokoenergetycznego promieniowania UVC. RobUV jest produkowany w wersji mobilnej, w zestawie dostosowanym do wymagań użytkownika – według standardów obowiązujących w produkcji sprzętu wojskowego i medycznego. Jest odporny na drgania, uderzenia i inne warunki eksploatacyjne i środowiskowe, a jego zastosowanie ma bardzo szerokie spektrum – począwszy od jednostek wojskowych, a skończywszy na rynku cywilnym, czyli wszędzie tam, gdzie występuje duży ruch pieszy, a w związku z tym – niemałe prawdopodobieństwo obecności patogenów. Zaletą robota jest fakt, że przemieszcza się on w niezwykle łatwy sposób. Może być sterowany zdalnie lub działać autonomicznie – poruszać się po trasie, która została w nim zaprogramowana. Czas dezynfekcji wynosi od 15 do 20 minut. Robot jest wyposażony w moduły napędowe z układem zasilania, a także moduł przeznaczony do odkażania sufitu oraz element znajdujący zastosowanie w procesie dezynfekcji ścian i podłóg. Co istotne, istnieje możliwość modyfikacji modułu emitera poprzez wprowadzenie podajnika do korespondencji, paczek, maseczek, rękawic, kombinezonów itp. Ponadto robota można wyposażyć w specjalne małe moduły pozwalające wykonywać bezpośrednią dezynfekcję uchwytów. Jednakże z uwagi na aspekt wykorzystywania przez urządzenie promieniowania UVC nie może być ono stosowane w bezpośredniej obecności ludzi, gdyż występuje duże prawdopodobieństwo spowodowania mniejszych bądź większych podrażnień skóry i oczu.

Nie tylko RobUV

Jak jednak sytuacja z zastosowaniem robotów w walce z COVID-19 wyglądała bądź wygląda na świecie? Okazuje się, że np. w mieście Varese, nieopodal włoskiej granicy ze Szwajcarią, roboty wdrożono do działań mających na celu sprawdzanie stanu pacjentów dotkniętych wskazaną chorobą zakaźną. Z jednej strony narzędzia zaprojektowano tak, by wydawały się pacjentom jak najbardziej przyjazne (o wizerunku twarzy z dużymi, mrugającymi oczami), z drugiej są one dla personelu medycznego korzyścią przynajmniej w dwójnasób – nie tylko monitorują stan pacjentów (za pośrednictwem ludzi), ale również pozwalają ograniczyć zużycie maseczek i kombinezonów ochronnych, czyli materiałów, które przez długi czas w wielu miejscach uchodziły za towary deficytowe. Liczne pomysły mające na celu zaradzenie rozprzestrzenianiu się zarazy powstały także w Chinach. Dotyczyły one głównie wdrożenia robotów AGV, pełniących różne funkcje – od dezynfekcji, poprzez pomiary temperatury, na dystrybucji posiłków w szpitalach kończąc. Tydzień – tyle było potrzeba, by przejść od projektu, do stworzenia wstępnego egzemplarza. Tak właśnie powstał inteligentny robot dezynfekujący, opracowany w jednostce R&D prowadzonej przez firmy Siemens i Aucma.

Zdecydowano, że tego typu roboty będą zasilane wyłącznie energią elektryczną, bowiem korzystanie z silników spalinowych to aspekt na dłuższą metę utrudniający funkcjonowanie. By polepszyć komfort pracy, a tym samym sprawić, że robot będzie miał szersze spektrum zastosowania, narzędzie wyposażono w gąsienice, zamiast kół, co sprawiło, że poruszanie się robota po różnych nawierzchniach, w tym przeszkodach i pochyłościach, nie stanowi dla niego problemu. Finalnie za zasilanie urządzenia odpowiedzialnym uczyniono akumulator litowo-jonowy, a na dodatek w całość wkomponowano kamerę dookólną. Inteligentny system wizyjny, na którego tkankę składa się chociażby możliwość przesyłania strumienia wideo o wysokiej rozdzielczości, pozwala operatorowi łatwo zidentyfikować obszary wymagające dezynfekcji. Maszyna jest w stanie zdezynfekować od 20 tys. do nawet 36 tys. m² na godzinę.

Chińczycy wskazali reszcie świata kierunki rozwoju

Inną z chińskich firm rozwijających roboty mobilne do zadań dezynfekcyjnych jest Shandong Guoxing Intelligent Company. Podobnie jak wspomniane przed chwilą ta również w ekspresowym tempie opracowała dwa rodzaje robotów służących do walki z popularnym ostatnimi czasy koronawirusem. Jedna z maszyn to Leishei 1, druga – Huoshei 1. Roboty mogą pomagać zwłaszcza w realizowaniu zadań w zakresie dezynfekowania przestrzeni publicznych, takich jak: centra handlowe, dworce bądź ulice, a także struktur z jakichś względów trudno dostępnych do odkażania przez ludzi, np. wąskich przejść. Co więcej, w marcu 2020 r. w szpitalu w Wuhan wdrożono sześć rodzajów robotów humanoidalnych wyprodukowanych przez chińską firmę CloudMinds. Do czego zaczęto ich używać? M.in. do dostarczania pacjentom jedzenia, picia i leków, wykonywania pomiarów temperatury oraz... utrzymywania czystości. Szpital wyposażono w sieć komunikacyjną 5G od China Mobile. Dzięki temu personel ma ułatwiony kontakt głównie z osobami zarządzającymi pracą maszyn. Również szpital w Guangdong zaczął korzystać z pomocy robotów przy dostarczaniu posiłków, leków czy zbieraniu pościeli oraz odpadów medycznych, czyli produktów zanieczyszczonych.

Pacjenci meksykańskiego Instituto de Seguridad y Servicios Sociales de los Trabajadores del Estado mieli np. możliwość poznania niejakiego RoomieBota, który to po wejściu przez nich do szpitala witał przybyłych, w ten sposób zwalniając z części obowiązków obciążony w dobie pandemii personel medyczny. RoomieBot, napędzany technologią Intela, autonomicznie odpowiadał za realizowanie podstawowych czynności, tradycyjnie leżących w kompetencji ludzi. Mierzył temperaturę, poziom tlenu we krwi i sprawdzał historię medyczną danego pacjenta. Następnie podejmował decyzję, do kogo daną osobę odesłać, a ponadto – wcielił się w rolę terminala pozwalającego porozmawiać bliskim ze śmiertelnie chorymi. Jeszcze innym z przykładów technologii wysłanej na front walki z pandemią jest robot powstający w ramach współpracy firmy Blue Ocean Robotics z podmiotem zależnym, samodzielnie poruszający się po różnych pomieszczeniach szpitalnych i emitujący promieniowanie mające na celu wyeliminowanie wirusów i nie tylko. Dzięki takiej dezynfekcji ryzyko zakażenia pacjentów oraz personelu spada praktycznie do zera.

W przypadku urządzeń rynku robotycznego skierowanych na pierwszą linię w walce z koronawirusem warto wrócić jeszcze na polskie podwórko. Maszynę ukierunkowaną we wskazany obszar stworzyli bowiem także naukowcy z Zachodniopomorskiego Uniwersytetu Technologicznego w Szczecinie. Stwierdzono, że pola, na których narzędzie może działać, kształtują się podobnie do tych już wymienionych, czyli obejmują: dokonywanie pomiaru temperatury, dezynfekcję pomieszczeń, dostarczenie chorym leków czy zabieranie skażonej pościeli. Co ciekawe, po kontakcie z osobami lub przedmiotami narażonymi na ekspozycję z wirusem robot może dokonać autodezynfekcji. Z opcją pomocy wyszło także inne przedsiębiorstwo (Youibot), oferując robota ARIS-K2 służącego do dekontaminacji pomieszczeń z wirusów czy bakterii. Wydajność urządzenia z możliwością ładowania w stacji samodokującej przedstawiono na poziomie odkażania 1000 m² w ciągu 2,5 godziny. Jego dystrybutorem w Polsce jest firma Synektik. 

Spot, czyli pies-robot

Kreatywnością wykazano się jeszcze w innym przypadku. W Brigham and Women’s Hospital, który jest częścią Harvard Medical School i jednym z największych szpitali akademickich w Bostonie, pracuje bowiem Spot, czyli pies-robot. Choć pierwotnie nie programowano go do pracy w szpitalu, w związku z wystąpieniem globalnej zarazy urządzenie nieco zmodyfikowano. Wyposażony w iPada oraz krótkofalówkę pies-robot jest wykorzystywany jako mobilna jednostka telekonferencyjna pozwalająca lekarzom na komunikowanie się z pacjentami leżącymi na oddziałach zakaźnych. Dodatkowo dość szybko pojawił się również pomysł, by na grzbiecie Spota zainstalować lampy emitujące promieniowanie ultrafioletowe, dzięki czemu stałby się on mobilną jednostką dezynfekującą.