Nuovo robot per il settore sanitario trasporta merci fino alla stanza del paziente

Il robot di trasporto recentemente sviluppato può passare sotto vari carrelli di assistenza, prenderli e portarli al destino previsto. © Fraunhofer IPA/Foto: Rainer Bez

L'operatore sanitario può, ad esempio, ordinare il robot di trasporto al luogo desiderato di intervento utilizzando il proprio smartphone. © Fraunhofer IPA/Foto: Rainer Bez / Utilizzando il proprio smartphone, il team di assistenza può ad esempio ordinare il robot di trasporto nel luogo desiderato di intervento. © Fraunhofer IPA/Foto: Rainer Bez

Quando il robot è collegato al sistema di controllo dell'ascensore, può muoversi liberamente all'interno dell'edificio. © Fraunhofer IPA/Foto: Rainer Bez

Il Fraunhofer IPA ha sviluppato un nuovo robot di trasporto flessibile, progettato specificamente per rispondere alle esigenze di strutture come ospedali o case di riposo.

I compiti di trasporto e logistica sono parte della routine quotidiana nelle strutture sanitarie, ma richiedono tempo che il personale potrebbe dedicare alle attività di assistenza. Sebbene già oggi molte grandi cliniche utilizzino veicoli di trasporto senza conducente, questi sono utilizzabili solo in tratti di approvvigionamento separati. Ora ci sono anche primi robot di servizio che si muovono tra le persone, supportando così il trasporto all’interno di una stazione o di un’area residenziale. Tuttavia, i robot più grandi, pensati per il trasporto di contenitori, spesso incontrano difficoltà a raggiungere in modo sicuro e affidabile la destinazione nei corridoi stretti degli ospedali. I robot più piccoli, invece, permettono solo il trasporto di pochi singoli articoli e offrono quindi un sollievo limitato.

Robot agile e sicuro come rimorchiatore sottoscocca

Il robot di trasporto, finanziato dal progetto Fraunhofer »MobDi – Disinfezione Mobile« e sviluppato dal ricercatore Theo Jacobs presso il Fraunhofer IPA, colma questa lacuna. Costruito come rimorchiatore sottoscocca, il robot può muoversi con il suo telaio sotto diversi carrelli di assistenza o contenitori, sollevarli e portarli autonomamente fino alla stanza del paziente o dell’ospite in cui sono necessari i contenuti.

Contrariamente ad altri robot di trasporto, il nuovo dispositivo utilizza una trazione omnidirezionale con un telaio speciale, che permette al robot di muoversi anche lateralmente. «Questo è importante per un più rapido prelievo dei carichi e per una guida sicura e mirata in ambienti stretti o affollati», spiega Jacobs. «Inoltre, il telaio è variabile in lunghezza e larghezza. In questo modo, il robot può trasportare carrelli e contenitori di diverse dimensioni e con diverse distanze tra le ruote, richiedendo poco spazio. Complessivamente, i movimenti del robot consentono un utilizzo intuitivo, poiché può muoversi lateralmente come un essere umano», aggiunge Jacobs.

Per poter circolare in luoghi dove non sono presenti persone non istruite, il robot è dotato di sensori di sicurezza a 360 gradi, che rilevano ostacoli anche posteriormente e sotto il carico. Telecamere e algoritmi di elaborazione delle immagini riconoscono i carrelli da prelevare e determinano automaticamente il movimento necessario per agganciarli e sollevarli. Il robot deve conoscere solo approssimativamente la posizione del carrello da prelevare.

Un obiettivo importante era che il robot di trasporto potesse trasportare i carrelli di servizio già presenti nelle strutture, senza doverli modificare complessamente. È sufficiente che ci sia una certa altezza minima dal suolo per poter passare sotto il carrello. Un singolo robot può automatizzare, ad esempio, il trasporto della biancheria sporca per un intero ospizio. Quando c’è tempo, il robot può assumere ulteriori servizi di trasporto, come farmaci, materiali per medicazioni e altro. I trasporti di routine possono essere programmati in modo temporizzato o richiesti spontaneamente tramite tablet o smartphone. «A seconda dello scenario applicativo e dell’integrazione nei processi esistenti delle strutture, il veicolo può essere utilizzato per la normale assistenza ai pazienti, per interventi spontanei o come servizio di emergenza», spiega Jacobs sulle possibilità di impiego.

Analisi della redditività

Un team di ricercatori del Fraunhofer Centro per la Gestione Internazionale e l’Economia della Conoscenza IMW, guidato dalla Dott.ssa Marija Radic, ha analizzato la redditività del robot basandosi su un calcolo dei costi di ciclo di vita. Questo include tutte le spese, calcolate sui dati di prestazione attuali e future, e sui costi del robot dalla sua acquisizione allo smaltimento. Come confronto sono stati presi i costi di una collaboratrice domestica che si occupa esclusivamente dei trasporti menzionati. Attualmente, questa dedica diverse ore di lavoro quotidiano al trasporto di biancheria sporca da tutte le aree di residenza a un deposito nel seminterrato. Inoltre, si occupa di distribuire la biancheria pulita nelle aree di residenza.

«Se un robot si occupa di tutto il trasporto di biancheria sporca e pulita, può essere economicamente vantaggioso già con una durata di ammortamento di tre anni. La redditività può essere ulteriormente aumentata se il robot assume altri servizi di trasporto», spiega la Dott.ssa Radic, responsabile di reparto presso il Fraunhofer IMW. In questo scenario, il robot lavora 24 ore su 24, compresi i cicli di ricarica.

Competenza pluriennale in sistemi di assistenza per l’assistenza

Con il nuovo robot di trasporto, Theo Jacobs si collega alla lunga e approfondita esperienza del Fraunhofer IPA nello sviluppo di sistemi di assistenza per l’assistenza residenziale. Nel 2018, l’istituto ha presentato un «carrello di assistenza intelligente» come risultato del progetto «SeRoDi» («Robotica di servizio per servizi di assistenza personale»). Questo consisteva in un corpo con cassetti, montato su una piattaforma robotica autonoma. Tramite touchscreen e sensori integrati, il personale di assistenza poteva facilmente documentare i materiali consumati. Il concetto modulare ora implementato contribuisce a rendere il robot più flessibile e, di conseguenza, più economico da usare.

Inoltre, molte tecnologie testate nel progetto «SeRoDi» possono essere riutilizzate con il nuovo robot di trasporto. Ad esempio, si potrebbe dotare un carrello di assistenza passivo, mosso dal robot di trasporto, di sensori e intelligenza artificiale per rilevare automaticamente il consumo di materiali, generare la documentazione di assistenza e supportare gli ordini di materiali. Per lo stoccaggio di piccoli oggetti di trasporto, come prodotti per l’assistenza o materiali per medicazioni, si può continuare a usare il concetto di «SeRoDi», con contenitori ISO preconfezionati. Questi permettono di riempire rapidamente i materiali esauriti sostituendo i moduli preconfezionati. Ciò favorisce anche il rifornimento automatico dei carrelli di assistenza, ad esempio in un magazzino appositamente ristrutturato.

Il nuovo robot di trasporto sarà testato nelle strutture di assistenza nelle prossimi mesi, e la tecnologia verrà ulteriormente sviluppata e ottimizzata sulla base delle esperienze acquisite. Parallelamente, si contattano potenziali produttori e partner commerciali interessati a sviluppare e commercializzare il robot come prodotto di serie in futuro.

Profilo sintetico:

– Titolo completo del progetto: MobDi – Disinfezione Mobile
– Durata: dal 1.10.2020 al 30.11.2021
– Sito web: www.mobdi-projekt.de
– Finanziamento: Il progetto faceva parte del programma di azione «Fraunhofer contro il Coronavirus», che ha sostenuto numerose altre iniziative per combattere la pandemia.