Nový robot pro zdravotnictví přepravuje zboží až do pacientské místnosti

Nově vyvinutý dopravní robot dokáže jezdit pod různými přepravními vozíky, ty zvednout a dopravit je do určeného cíle. © Fraunhofer IPA/Foto: Rainer Bez

Ošetřovatelka může například objednat přepravního robota na požadované místo použití pomocí svého chytrého telefonu. © Fraunhofer IPA/Foto: Rainer Bez / Pomocí svých chytrých telefonů může ošetřovatelský tým například objednat přepravního robota na požadované místo použití. © Fraunhofer IPA/Foto: Rainer Bez

Když je robot připojen k ovládání výtahu, může se volně pohybovat po budově. © Fraunhofer IPA/Foto: Rainer Bez

Fraunhofer IPA vyvinul nový flexibilní dopravní robot, který je speciálně zaměřen na potřeby zařízení, jako jsou například nemocnice nebo pečovatelské domy.

Transportní a logistické úkoly patří v zařízeních zdravotnického systému k běžné pracovní náplni, ale zabírají čas, který chybí personálu na ošetřovatelské činnosti. Ačkoliv se již dnes ve velkých nemocnicích používají bezobslužná přepravní vozidla, jsou tato zařízení využitelná pouze v samostatných zásobovacích úsecích. V současnosti existují také první servisní roboti, kteří se pohybují mezi lidmi a mohou tak podporovat přepravu uvnitř stanice nebo obytné oblasti. Ty větší, určené k přepravě kontejnerů, však často mají potíže s bezpečným a spolehlivým dosažením cíle v úzkých chodbách nemocnic. Menší roboti naopak umožňují pouze přepravu několika jednotlivých předmětů a poskytují tak jen omezenou úlevu.

Obratnější a bezpečnější robot jako podvozkový tahač

Transportní robot, který byl financován projektem Fraunhofer „MobDi – Mobile Desinfektion“ a vyvinut vědcem Theem Jacobsem na Fraunhofer IPA, tento nedostatek řeší. Jako podvozkový tahač je konstruován tak, že může s podvozkem projet pod různé pečovatelské vozy nebo kontejnery, ty zvednout a autonomně je dopravit až do pokoje pacienta nebo obyvatel, kde jsou potřeba.

Na rozdíl od jiných přepravních robotů nový přístroj využívá omnidirekční pohon s speciálním podvozkem, který umožňuje robotovi pohyb i do stran. „To je důležité pro rychlé zachycení nákladu a bezpečnou a přitom cílenou jízdu v úzkých nebo plně obsazených prostředích,“ vysvětluje Jacobs. „Navíc je podvozek variabilní v délce i šířce. Robot tak může přepravovat vozíky a kontejnery různých velikostí a s různými rozvody kol, a přitom potřebuje jen málo místa. Celkově umožňují pohyby robota intuitivní zacházení s ním, protože se pohybuje podobně jako člověk i do stran,“ doplňuje Jacobs.

Pro to, aby se robot mohl pohybovat na místech, kde se nacházejí nepoučení lidé, je vybaven rozsáhlou 360stupňovou bezpečnostní senzorikou, která detekuje překážky i vzad pod nákladem. Kamery a algoritmy zpracování obrazu rozpoznávají přepravní vozy a automaticky určují potřebný pohyb pro připojení a zvednutí nákladu. Robot musí předem znát pouze přibližnou polohu vozu, který má vyzvednout.

Důležitým cílem bylo, aby přepravní robot dokázal přepravovat již v zařízeních existující vozíky, aniž by bylo nutné je složitě upravovat. Stačí, aby měl dostatečnou světlou výšku pro podjezd vozu. Jeden robot je schopen například automatizovat přepravu prádla pro celý domov důchodců. Pokud je potřeba, může robot přijmout i další přepravní služby, například pro léky, obvazový materiál a další. Časově řízené rutinní přepravy lze provádět automaticky nebo na požádání přes tablet či smartphone. „V závislosti na scénáři použití a integraci do zavedených procesů v zařízeních je vozík vhodný pro běžnou péči o pacienty nebo pro spontánní nasazení či záložní službu,“ vysvětluje Jacobs možnosti nasazení.

Analýza ekonomické efektivnosti

Tým výzkumníků z Fraunhoferova centra pro mezinárodní management a vědomostní ekonomiku IMW pod vedením Dr. Mariji Radic zkoumal ekonomickou efektivitu robota na základě analýzy nákladů životního cyklu. Ta zahrnuje všechny náklady od pořízení po likvidaci, vycházející z měřených a budoucích výkonnostních dat a nákladů na robota. Jako srovnávací hodnotu vzali náklady na domácího pracovníka, který provádí pouze uvedené přepravy. Tento pracovník nyní denně tráví několik pracovních hodin přepravou špinavého prádla ze všech obytných částí do skladiště v suterénech. K tomu patří i rozdělování čerstvého prádla do jednotlivých oblastí.

„Pokud robot převezme celkovou přepravu špinavého i čerstvého prádla, může být již při odpisové době tří let ekonomicky využitelný. Efektivitu lze výrazně zvýšit, pokud robot převezme i další přepravní služby,“ vysvětluje Dr. Marija Radic, vedoucí oddělení na Fraunhofer IMW. V takovém scénáři robot pracuje nepřetržitě včetně dobíjení.“

Dlouhodobé odborné znalosti v oblasti asistenčních systémů v péči

S novým přepravním robotem navazuje Theo Jacobs na dlouholeté a komplexní odborné znalosti Fraunhofer IPA v oblasti vývoje asistenčních systémů pro lůžkovou péči. V roce 2018 institut představil „inteligentní ošetřovatelský vozík“ jako výsledek projektu „SeRoDi“ („Servicerobotika pro osobní služby“). Tento sestával z korpusu s šuplíky, pevně umístěného na autonomně navigující robotické platformě. Pomocí integrovaného dotykového displeje a senzorů mohli zdravotníci snadno dokumentovat spotřebovaný materiál. Nyní realizovaná modulární koncepce přispívá k větší flexibilitě a tím i ekonomičtější využitelnosti robota.

Prakticky lze s novým přepravním robotem dále využít osvědčené technologie z projektu „SeRoDi“. Například by mohl být vybaven pasivním, poháněným robotem přepravním vozíkem s odpovídající senzorikou a inteligencí, která automaticky zaznamenává spotřebu materiálu, vytváří dokumentaci a podporuje objednávky materiálu. Pro skladování drobných přepravních předmětů, jako jsou například zdravotnické produkty nebo obvazový materiál, je stále využitelná koncepce s předpřipravenými ISO moduly, kterou sledoval projekt „SeRoDi“. Umožňují rychlé doplnění vyčerpaného materiálu výměnou předpřipravených modulů, což zvláště podporuje automatické doplňování zásob v pečovatelských vozech, například v upravených skladech.

Nově vyvinutý přepravní robot by měl být v příštích měsících testován v zařízeních péče a technologie na základě získaných poznatků dále rozvíjen a optimalizován. Současně jsou oslovováni potenciální výrobci a distributoři, kteří by mohli robot v budoucnu dále vyvíjet a prodávat jako sériový produkt.

Profil:

– Kompletní název projektu: MobDi – Mobile Desinfektion
– Doba trvání: 1.10.2020 až 30.11.2021
– Webová stránka: www.mobdi-projekt.de
– Podpora: Projekt byl součástí akčního programu „Fraunhofer vs. Corona“, který podpořil řadu dalších iniciativ boje proti pandemii.