Biotechnologia.pl
łączymy wszystkie strony biobiznesu
Ręka w „rękę” z robotem – nowe technologie na froncie walki z pandemią

Rok 2020 w świadomości wielu wpisał się jako okres, który minął pod znakiem intensywnej walki z pandemią koronawirusa SARS-CoV-2. Jak to jednak często bywa, w tego typu sytuacjach kryzysowych dobrze sprawdza się powiedzenie: „Potrzeba matką wynalazków”. Ogólnoświatowa zaraza z jednej strony utrudnia bowiem ludziom życie i ma druzgocące skutki dla zdrowia publicznego, z drugiej – stanowi arenę zmagań dla firm dostarczających na rynek medyczny rozwiązania cechujące się wysokim stopniem zaawansowania technologicznego.

 

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.

KOMENTARZE
Newsletter