新冠病毒的大肆傳播，也催生了工業(yè)領(lǐng)域的創(chuàng)新研發(fā)，為一些難題提供了有效的解決方案。
Franka Emika 公司成立于 2016 年，由 SimonHaddadin 和 Sami Haddadin 兄弟一手創(chuàng)立，現(xiàn)在已經(jīng)是智能機(jī)器人助手領(lǐng)域的技術(shù)領(lǐng)導(dǎo)者。2019 年，Sami Haddadin 獲得了著名的萊布尼茨獎(jiǎng)(Leibniz Prize)?，F(xiàn)在，他正擔(dān)任慕尼黑工業(yè)大學(xué)機(jī)器人與系統(tǒng)智能研究所所長(zhǎng)。
德國(guó)總統(tǒng)弗蘭克-瓦爾特·施泰因邁爾于 2017 年授予兩兄弟“聯(lián)邦總統(tǒng)創(chuàng)新與技術(shù)獎(jiǎng)(DeutscherZukunftspreis)”，以表彰他們?cè)趨f(xié)作型機(jī)器人和人工智能領(lǐng)域的技術(shù)與創(chuàng)業(yè)創(chuàng)新。
在新冠病毒大肆傳播的背景下，這家公司開(kāi)發(fā)了出了全球首個(gè)新冠病毒自動(dòng)檢測(cè)站，核心是一個(gè)“SR-NOCS”拭子機(jī)器人，即用于鼻腔和口腔新冠病毒篩查的拭子機(jī)器人。它可以自動(dòng)采集鼻咽拭子進(jìn)行分析或快速檢測(cè)。這不僅大大降低了感染的風(fēng)險(xiǎn)，它的精確度和連續(xù)操作的能力也大大減輕了醫(yī)務(wù)人員的工作壓力。
item MB 工業(yè)鋁型材裝配系統(tǒng)中的型材 X 系列是衛(wèi)生敏感型應(yīng)用的完美選擇，因此被用來(lái)搭建機(jī)器人新冠病毒檢測(cè)站的框架部分。
借助機(jī)器人安全工作
盡管傳統(tǒng)的新冠病毒檢測(cè)工作已經(jīng)嚴(yán)格的遵守了衛(wèi)生要求，但不可避免的人體接觸還是會(huì)帶來(lái)感染的風(fēng)險(xiǎn)。如果使用機(jī)器人，這種風(fēng)險(xiǎn)就會(huì)大大降低，它從根本上切斷了病毒的傳播路徑。
SR-NOCS 拭子機(jī)器人被放在一個(gè)完全密封的外殼中，還有兩塊玻璃將其與患者隔開(kāi)。檢測(cè)系統(tǒng)的前面板有一個(gè)進(jìn)氣口，每次檢測(cè)結(jié)束后都會(huì)進(jìn)行更換。通過(guò)這個(gè)進(jìn)氣口，機(jī)器人會(huì)運(yùn)送并固定一個(gè)塑料件。
外殼的另一側(cè)是工作人員，他先為檢測(cè)提供拭子，然后由 SR-NOCS 機(jī)器人通過(guò)塑料件推入進(jìn)氣口?；颊咴偈褂媚_踏板將鼻咽拭子推入鼻道，這個(gè)過(guò)程可以隨時(shí)中斷，也可以重復(fù)開(kāi)始。
為了使鼻咽拭子能采集到足夠的檢測(cè)樣本，必須保證拭子在鼻道中的推送深度。動(dòng)作還要足夠溫柔，以減輕患者的不適。
每個(gè)人的咽道各不相同，除了正常的差異之外，不同人的咽道還有不同的形狀和不同的深度，有的人甚至有唇裂等先天缺陷，這給采集工作帶來(lái)了巨大的挑戰(zhàn)。
機(jī)器人提高檢測(cè)效率
Franka Emika 公司開(kāi)發(fā)的機(jī)器人卻十分靈巧，它在觸覺(jué)系統(tǒng)上的創(chuàng)新讓這個(gè)問(wèn)題迎刃而解。它的觸覺(jué)系統(tǒng)已經(jīng)不僅僅是模仿人類了，甚至已經(jīng)超越了人類。這就要說(shuō)一下它具有記憶功能的人工大腦了，有了這個(gè)人工大腦，機(jī)器人可以解釋信號(hào)并學(xué)習(xí)活動(dòng)，從而確保協(xié)作型機(jī)器人非常輕柔地推送拭子。
每次新冠病毒檢測(cè)后，機(jī)器人都會(huì)更換塑料件，并將握臂手指浸入超聲波浴中進(jìn)行消毒。在這種非接觸式新冠病毒檢測(cè)中，機(jī)器人的作用是充當(dāng)患者與工作人員之間的中介，從而徹底消除感染的風(fēng)險(xiǎn)。
與此同時(shí)，機(jī)器人標(biāo)準(zhǔn)化的程序可以確保質(zhì)量的一致性，避免在檢測(cè)中出現(xiàn)任何潛在的偏差。即使在新冠肺炎疫情慢慢平息后，自動(dòng)檢測(cè)站也能用來(lái)檢測(cè)其他的傳染病，比如流感和鏈球菌等。
后來(lái)，他們與慕尼黑工業(yè)大學(xué)及其附屬醫(yī)院合作進(jìn)行了臨床試驗(yàn)，證實(shí)了新冠病毒檢測(cè)機(jī)器人的有效性，拭子機(jī)器人采集的拭子質(zhì)量與人工采集的相差無(wú)異。并且，檢測(cè)機(jī)器人也受到了患者的一致好評(píng)。一位工作人員可以同時(shí)監(jiān)控多個(gè) SR-NOCS 新冠病毒檢測(cè)站，因此檢測(cè)能力也大幅上升。更重要的是，機(jī)器人直觀的操作和效率的提升也減輕了醫(yī)務(wù)人員的工作壓力。
自動(dòng)檢測(cè)站可以在不到三小時(shí)的時(shí)間里完成安裝，并且可以放在任何位置。從理論上講，它可以全天 24 小時(shí)不間斷地進(jìn)行新冠病毒檢測(cè)。目前，拭子機(jī)器人已經(jīng)獲得了《醫(yī)療器械法規(guī)》(一類)的批準(zhǔn)。
SR-NOCS 試子機(jī)器人的開(kāi)發(fā)還將為另一個(gè)更大的項(xiàng)目奠定基礎(chǔ)，這就是 ProteCT ，這個(gè)項(xiàng)目專注于機(jī)器人輔助的遠(yuǎn)程診斷，在新冠疫情后將會(huì)大有用處。它能夠幫助醫(yī)務(wù)人員在安全范圍內(nèi)檢查潛在感染患者，而不影響各方面的常規(guī)檢查。
item 型材技術(shù)成為理想選擇
Franka Emika 的創(chuàng)始人最初就職于德國(guó)航空航天中心(DLR)。在那兒的時(shí)候，他就對(duì) item 的型材技術(shù)非常了解了。因此，在搭建冠狀病毒檢測(cè)站的框架結(jié)構(gòu)時(shí)，他直接就選擇了 item 的型材 X 系列。
“我需要確保組件之間相互齊平，這樣可以更好的消毒。型材 X 系列由于外半徑較小，非常適合檢測(cè)站?！?Franka Emika 的工業(yè)設(shè)計(jì)師 BenjaminLoinger 表示。
基于型材 X 系列的型材 XMS 系列經(jīng)過(guò)優(yōu)化后，可以搭建檢測(cè)站的機(jī)柜。集成在型材中的電纜線槽不但可以單獨(dú)布線，也可以成捆布線?？烧{(diào)節(jié)的蓋板型材可以密封電纜線槽，并能與操作元件搭配使用。
XMS 型材可以防止工作過(guò)程中產(chǎn)生的灰塵和污垢進(jìn)入。一般來(lái)說(shuō)，Loinger 傾向于將 item 的組件用作承重和連接元件。他沒(méi)有特別偏好某一系列，而是根據(jù)具體的項(xiàng)目需求選擇最適合的組件?！拔冶救耸褂米疃嗟氖?MB 工業(yè)鋁型材裝配系統(tǒng)，當(dāng)然，我也愿意嘗試新產(chǎn)品。”
item 的型材技術(shù)給 Loinger 提供了很大的靈活性。這才是真正的優(yōu)勢(shì)，尤其對(duì)于研究項(xiàng)目而言，因?yàn)榫唧w的硬件和螺釘固定的位置隨著項(xiàng)目的推進(jìn)才會(huì)變得越來(lái)越清晰。此外，他還收獲到了驚喜，item 的型材帶有封閉式槽軌，可以與板材和木材等其他元素完美結(jié)合，從而打造高品質(zhì)的時(shí)尚外觀。
對(duì)于他的同事——解決方案工程師 Martin Kulzer來(lái)說(shuō)，他更喜歡用鋁型材搭建機(jī)器人、試驗(yàn)臺(tái)和演示器的臺(tái)面?！澳K化設(shè)計(jì)是 item 產(chǎn)品的最大亮點(diǎn)。此外，復(fù)用性和穩(wěn)定性也不容忽略。能輕松地緊固和移動(dòng)零部件是一個(gè)巨大的優(yōu)勢(shì)，尤其對(duì)于演示器和試驗(yàn)臺(tái)來(lái)說(shuō)更是如此?！?/P>
模塊化設(shè)計(jì)是 item 產(chǎn)品的最大亮點(diǎn)。此外，復(fù)用性和穩(wěn)定性也不容忽略，能輕松地緊固和移動(dòng)零部件是一個(gè)巨大的優(yōu)勢(shì)。
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