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  • 医院物流机器人的技术与应用

       AGV物流机器人,最早出现在20世纪50年代,70年代开始在欧美、日本等发达国家工业领域推广应用。目前在国内还处于应用推广期,主要应用于工厂物流与仓储物流领域。在汽车、电商等行业为AGV物流机器人鏖战不休的时候,医院正成为继工业和电商之后,AGV物流机器人应用的又一大热门领域。
     
      在第九届中国国际机器人高峰论坛上,木木机器人的产品总监胡彬给我们介绍了他们公司的主打产品——诺亚。

     
      (木木机器人的产品总监胡彬)
     
      诺亚医院机器人在实际生活中是如何工作的呢?在上海市儿童医院,木木公司有一个机器人的团队负责完成整个住院部的药物配送工作,PVAS输液,众所周知,尤其在中国的医院输液比较多,不像外国医院他们输液量比较小,中国输液量非常可观,每个病人平均每天住院病人大概输四袋液,在医院里有一大批人,专门负责输液,在儿童医院全部由诺亚机器人服务,诺亚机器人可以自主完成乘坐电梯、开关门以及送到护士站,病区各个护士站,还有自己一个独立的ID,可以和医院对接,通过PDA去扫描,这个过程可以完成一个什么时间、什么地点,由哪一个护士完成什么认证,整个物资运输的链里面所有信息全部都获取到了,相对比之前人工的配送,无论从信息化、安全性方面都会有提升。在医院里因为儿童医院大家也非常喜欢,孩子在医院里哭哭闹闹在医院里看到机器人孩子非常开心。而每一个员工都有自己的员工卡,我们是通过不一样的权限去控制整个装货和取货的任务的。
     
      应用场景
     
      在医院里面每天有大量物资运送,刚才谈到的是输液其中的一种,平常医院里类似小的配送站,医院里医生护士穿的白衣服,穿蓝衣服很多是配送工人,他们每天进行大量配送。针对人工的不足,医院里面出现了多种多样机械化物流方式,在机器人之前比如说气动的传输,不过这种运输只能够运输一些平常急用的药品或者小件物资,后面出现轨道小车和箱式物流,这个体积上相比放大一些,最后垂直井主要用在手术室。

     
     
      而机器人出现基本解决了前面这些各类物流仓储的痛点,人工主要表现在人工不足上,气动的话主要是运送体太小当然匀速速度快,起压非常快。目前气动主要放在标准的场景里,其他的运输方式适合小批量的药剂,轨道和箱式虽然有一定的放大公斤数还是不够,在医院有些工人推送的的物资非常大,机械到六百公斤,所以医院物流机器人就基本解决了医院里常见的情况。
     
      产品介绍
     
      医院物流机器人从划分上应该算是第一次无人驾驶的范畴,木木机器人的主要合作技术也是围绕无人驾驶放开的,常用区域包括门、急诊、医技楼和住院病区,解决不一样场景的问题。
     
      胡彬说道:医院是一个很垂直的行业,这个场景分的很细,去医院我们会发现,每一个医院每一个运输环节都是一个垂直的领域的场景,我们目前看到的形形色色、各种各样的机器人,只是二代和三代,分为四个系列,诺亚一系、二系、三系、五系,其中二系、三系为主打造的产品,但都一样也是分别在医院不同的运输场景工作。后面一系的话大概明年初上市,五系在今年年底。区别在于,一系是大批次的,很常见的类似工厂里的,身长达到一米五左右,载重量达到500公斤。五系非常小,但速度非常快,主要应对急送的场景,我们知道有些病人病情的原因有些标本需要尽快的检查。

     
     
      诺亚的功能和价值在于能多台机器人自主开发,达到完整的输出。这是整个工作架构包括云端的系数。一个机器人大佬,所有机器人都受这个机器人的智慧,包括云端系统和立体交规。工厂建设之初考虑有AGV,工厂环境会围绕AGV部署,但医院不同,医院建的时候不会考虑这个医院建了为机器人服务,而是为患者服务的。而公司要去医院做生意要适应这个医院,医院要看每个配送环节,目前已建成的医院还没有哪个医院是专门为机器人开一个专题的。
     
      其实医院物流机器人在一定程度上也算楼宇配送,而且中国的医院非常的拥挤,包括通道上有很多的病床,会有很多的奇形怪状的医疗设备,机器人如何通过激光,去躲避这些障碍物也是目前木木公司一直在研究的。
     
      目前木木机器人所使用的导航避障系统是这个系统的3.0版,通过视觉对医院进行一个环境认知,把医院里常见的像输液杆、病床、推车,和在手术室特别常见的设备进行建模,把激光SLAM和VSLAM融合在一起做一个容器的SLAM,这是一个对三维重建后的过程。常见的三维病床或者是碰到机器人怎么办?
     
      要知道这是床判断是机器人或者一些常见的椅子、凳子等等,对绝对预算的要求非常高。对医院物流机器人来说,经常会面临奇形怪状东西,通过观察到模型一点点匹配看到整个的真实面貌。这是一个视觉和激光的融合,分析人腿,看机器人在医院的拥挤环境下如何和人进行正常的自然的交互。同时,木木机器人还在做一个RUP算法,这也是预测控制的一种。通俗的来讲,人和人正面走过来,不会说走到面前发现碰到再绕开,大家会很自然互相看一眼离十米、二十米就知道你走左还是走右。而木木机器人是希望通过分析人的步态朝向预测走左还是右,从而达到更自然的交互。
     
      整个多机矩阵的调度系统,有四十多台上厂,这个考虑到复杂情况下的调度问题。多机器人送药,多机器人如何在场景下赋用,包括几点到几点自动上班再到体检的时候跳到另外一个场景上班都是要靠后台复杂的调度矩阵系统控制,不包括所有的监控系统。这个调度系统是管理的一部分,木木的管理后台可以给用户开放,可以去看里面所有的状态,包括单体状态包括垂直状态可以规划每个机器人的岗位职责。
     
      在全院配送的方案设计中,一部分是住院部,一部分是门急诊还有医技,这个和医院状态相类似,我们去医院基本分三大块,先去急诊,再检查如果需要住院再转到住院部,三大典型场景,比如说在门急诊有住房,手术室我们就开放的密闭式的,住院部这边通过不一样的机器人完成不一样的配送任务。
     
      自动装卸
     
      这是一个运输流程,PIVAS运输包括人员派下,到自动派车、门禁、通知系统到护士拆包到临床使用到空箱子回收,到下一次使用。机器人本体技术是一部分,医院细分到每个场景又是更垂直,比如运送药品的机器人,毒麻药品管控更加严格,之前是手抄手写,做了一些机制但依然有一些风险,如果从医院里溜出去就是一个毒品,这个对国家管控而言制药是非常严格的,近些年也是出来很多毒麻药品管控的类似于柜子,机器人和柜子的搭配,机器人身上带的毒麻药品柜子,做到运输和毒麻药品管控,可以精确的管控到每一只药,我要知道是谁放的这个药什么时间取的药,包括这个药用完之后的回收,有专门扫描的地方,包括回收口用完这个毒麻药品还可以回收,这是一个必要的小件运输,可能后面会通过五系系统做非常小,非常的零散,不是批量的随叫随到。
     
      医院里有生活垃圾也有医疗垃圾,医疗垃圾还要称重每个场景都是不同的,还有消毒杀菌机器人,目前引用美国技术,现在已经做到三分钟之内完成消毒杀菌,可以针对常见的微生物以及细菌做到有效的杀灭。
     
      目前,诺亚已经服务了四十多家医院,胡彬讲道:木木机器人在这个行业里也是运输场景准备最多的,在很多医院不同的场景里都有运输。
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