Nowy robot dla służby zdrowia transportuje towary do pokoju pacjenta

Nowo opracowany robot transportowy może jeździć pod różnymi wózkami opiekuńczymi, podnosić je i dostarczać do wyznaczonego celu. © Fraunhofer IPA/Foto: Rainer Bez / Nowo opracowany robot transportowy może jeździć pod różnymi wózkami opiekuńczymi, podnosić je i dostarczać do wyznaczonego celu. © Fraunhofer IPA/Photo: Rainer Bez

Opiekunka może na przykład zamówić robota transportowego na wybrane przez siebie miejsce za pomocą smartfona. © Fraunhofer IPA/Foto: Rainer Bez / Używając smartfonów, zespół opieki może na przykład zamówić robota transportowego do wybranego miejsca pracy. © Fraunhofer IPA/Foto: Rainer Bez

Gdy robot jest podłączony do systemu sterowania windą, może swobodnie poruszać się po budynku. © Fraunhofer IPA/Foto: Rainer Bez

Fraunhofer IPA opracowało nowego, elastycznego robota transportowego, który jest specjalnie dostosowany do potrzeb placówek takich jak na przykład szpitale czy domy opieki.

Zadania związane z transportem i logistyką należą do codziennych obowiązków placówek opieki zdrowotnej, ale zajmują czas, który brakuje personelowi na czynności pielęgnacyjne. Obecnie w wielu dużych klinikach stosuje się autonomiczne pojazdy transportowe, jednak są one używane tylko w oddzielnych sekcjach zaopatrzenia. Pojawiły się już pierwsze roboty serwisowe, które poruszają się wśród ludzi i mogą wspierać transport wewnątrz oddziału lub strefy mieszkalnej. Większe z tych robotów, przeznaczone do przenoszenia kontenerów, często mają trudności z bezpiecznym i niezawodnym dotarciem do celu w wąskich korytarzach szpitalnych. Mniejsze roboty umożliwiają jedynie transport kilku pojedynczych artykułów i zapewniają ograniczone odciążenie.

Zwrotny i bezpieczny robot jako wózek podnośnik

Transportowy robot, opracowany w ramach projektu Fraunhofer „MobDi – Mobile Disinfection” i rozwinięty przez naukowca Tho Jacobs z Fraunhofer IPA, wypełnia tę lukę. Zbudowany jako wózek podnośnik, może podjechać swoim podwoziem pod różne wózki pielęgnacyjne lub kontenery, podnieść je i autonomicznie dowieźć do pokoju pacjenta lub mieszkańca, w którym są potrzebne zawartości.

W przeciwieństwie do innych robotów transportowych, nowe urządzenie korzysta z omnidirekcyjnego napędu z specjalnym układem jezdnym, który pozwala mu także na poruszanie się bocznym kierunkiem. »To jest ważne, aby umożliwić szybsze przejęcie ładunku oraz bezpieczne i celowe poruszanie się w wąskich lub zatłoczonych przestrzeniach«, wyjaśnia Jacobs. »Ponadto, podwozie jest zmienne pod względem długości i szerokości. Dzięki temu robot może przewozić różne wózki i kontenery o różnych rozmiarach i rozstawach kół, potrzebując przy tym niewiele miejsca. Ogólnie, ruchy robota umożliwiają intuicyjne obsługiwanie go, ponieważ potrafi się poruszać bocznym kierunkiem, podobnie jak człowiek«, dodaje Jacobs.

Aby robot mógł poruszać się w miejscach, gdzie przebywają osoby nieprzeszkolone, jest wyposażony w rozbudowane czujniki bezpieczeństwa 360 stopni, które wykrywają przeszkody także z tyłu, pod ładunkiem. Kamery i algorytmy przetwarzania obrazów rozpoznają wózki do załadunku i automatycznie określają konieczne ruchy do podłączenia i podniesienia ładunku. Robot musi jedynie znać przybliżoną pozycję wózka, który ma odebrać.

Ważnym celem było, aby robot transportowy mógł przewozić już obecnie dostępne w placówkach wózki ręczne, bez konieczności ich kosztownej przebudowy. Wystarczy, aby podwozie miało odpowiednią wysokość od ziemi, aby można było podjechać pod wózek. Jeden robot wystarczy na przykład do zautomatyzowania transportu prania w całym domu opieki. Gdy pojawi się taka potrzeba, robot może wykonywać dodatkowe usługi transportowe, np. dla leków, materiałów opatrunkowych i innych. Transporty rutynowe można zaplanować czasowo, a nagłe zlecenia można złożyć przez tablet lub smartfon. »W zależności od scenariusza zastosowania i integracji z istniejącymi procesami w placówkach, wózek może służyć do regularnej opieki nad pacjentami, jak i do nagłych lub zastępczych zadań«, wyjaśnia Jacobs.

Analiza opłacalności

Zespół badawczy z Fraunhofer Centrum Zarządzania Międzynarodowego i Ekonomii Wiedzy IMW pod kierownictwem dr Mariji Radic zbadał opłacalność robota na podstawie kalkulacji kosztów cyklu życia. Uwzględnia ona wszystkie koszty, które wynikają z danych wydajnościowych i przyszłych możliwości robota, od zakupu po utylizację. Za punkt odniesienia przyjęto koszty pracownika obsługi gospodarstwa domowego, który wykonuje tylko wymienione transporty. Obecnie spędza on kilka godzin dziennie na przewożeniu brudnej odzieży ze wszystkich stref mieszkalnych do magazynu w piwnicy. Dodatkowo zajmuje się rozdzielaniem świeżej odzieży do poszczególnych stref.

»Jeśli robot przejmie cały transport brudnej i czystej odzieży, może być opłacalny już przy okresie amortyzacji wynoszącym trzy lata. Opłacalność można znacznie zwiększyć, gdy robot będzie wykonywał dodatkowe zadania transportowe«, wyjaśnia dr Radic, kierowniczka działu w Fraunhofer IMW. W takim scenariuszu robot pracuje przez całą dobę, łącznie z ładowaniem.

Wieloletnia wiedza na temat systemów asystujących w opiece

Nowy robot transportowy pozwala Theo Jacobs na kontynuację długoletniej i wszechstronnej wiedzy Fraunhofer IPA na temat rozwoju systemów asystujących w opiece stacjonarnej. W 2018 roku instytut zaprezentował „inteligentny wózek pielęgnacyjny” jako wynik projektu „SeRoDi” („Serwisowa robotyka dla usług osobistych”). Składał się on z korpusu z szufladami, zamontowanego na autonomicznie poruszającej się platformie robotycznej. Za pomocą wbudowanego ekranu dotykowego i czujników personel pielęgniarski mógł łatwo dokumentować zużyte materiały. Obecna, modułowa koncepcja ma na celu uczynienie robota bardziej elastycznym i tym samym bardziej ekonomicznym w użytkowaniu.

Przy tym można kontynuować korzystanie z technologii sprawdzonych w projekcie „SeRoDi”. Na przykład, można wyposażyć pasywny wózek pielęgnacyjny, sterowany przez robota transportowego, w odpowiednie czujniki i inteligencję, aby automatycznie rejestrował zużycie materiałów, tworzył dokumentację pielęgnacyjną i wspierał zamawianie materiałów. Koncepcja z modułowymi koszami ISO, opracowana w ramach projektu „SeRoDi”, nadal jest przydatna do przechowywania drobnych artykułów, takich jak produkty pielęgnacyjne czy materiały opatrunkowe. Umożliwia ona szybkie uzupełnianie zużytych materiałów poprzez wymianę wcześniej załadowanych modułów. To szczególnie wspiera automatyczne uzupełnianie zapasów wózków pielęgnacyjnych, na przykład w odpowiednio przebudowanym magazynie.

Nowo opracowany robot transportowy ma być testowany w placówkach opieki w najbliższych miesiącach, a technologia będzie rozwijana i optymalizowana na podstawie uzyskanych tam wyników. Równocześnie będą nawiązywane kontakty z potencjalnymi producentami i dystrybutorami, którzy chcieliby rozwijać i sprzedawać ten robot jako produkt seryjny.

Profil techniczny:

– Pełna nazwa projektu: MobDi – Mobile Disinfection
– Czas trwania: od 1.10.2020 do 30.11.2021
– Strona internetowa: www.mobdi-projekt.de
– Finansowanie: Projekt był częścią programu akcyjnego „Fraunhofer vs. Corona”, który wspierał również wiele innych inicjatyw w walce z pandemią.