三天出设计三周出样机 复旦科研团队争分夺秒研发消毒机器人
在疫情防控的关键时刻,如何最大限度地降低消毒人员被感染的风险,同时确保消毒过程的精确性和有效性呢?引入机器人技术作为解决方案具有巨大的潜力。以复旦大学工程与应用技术研究院的攻关小组为例,他们通过智能机器人技术的运用,成功开发出了一款消毒机器人,为解决这一问题提供了有力的支持。
在这个由甘中学副院长领导的攻关小组中,智能机器人及应用工程实验室的教授孙云权和青年研究员齐立哲发挥了关键作用。在短短的三天内,他们完成了消毒机器人的详细方案设计及非标件加工图纸设计。凭借团队成员的共同努力和高效协作,不到三周的时间里,他们就成功研制出了第一代消毒机器人样机。
这款消毒机器人被赋予了自主运动的能力,能够在楼道、病房等区域自主无障碍行走,自动完成消毒任务。这一创新性的技术实现得益于在机器人上配置的视觉系统、消毒设备及过程控制系统。这使得机器人能够隔着几重墙壁“听”到指令,自主运动到指定位置,实现人机远程融合控制的自动消毒。这种“见其所见”的工作模式极大地提高了消毒工作的安全性和效率。
为了确保远程控制的安全性和稳定性,攻关小组的研究人员面临了一个挑战:如何扩展机器人的使用环境,使其能够脱离局域网的控制。他们通过采用云服务器作为中间代理,成功实现了控制端和移动平台之间的远距离控制。在新金博大厦进行的喷洒测试中,从同一楼层到相隔十几楼的不同位置,都能实现对机器人的远程监控。这一技术的突破为消毒机器人的广泛应用提供了可能。
在实际应用中,安全性是首要考虑的问题。攻关小组在软件调试阶段就预想到了可能出现的远程控制程序错误问题。他们增加了判断socket通讯连接机制和心跳机制,确保机器人在遇到意外情况时能够自动停止。这一设计大大提高了消毒机器人的安全性,赢得了院方的认可。
与传统的基于二维激光或超声导航的机器人不同,这款消毒机器人采用了更为先进的人机融合控制模式。在自主运动的控制端可以实时获取机器人的视觉信息,监控其状态,确保消毒过程的精准控制。这一技术的优势在于,一旦发现故障或异常情况,控制端可以及时介入,控制、优化机器人的工作。
在实战测试中,消毒机器人在中山医院进行了严格的测试。在敞开式空间和病房等不同环境中,机器人展现出了良好的性能。尽管病房环境复杂,但经过反复测试,攻关小组确认消毒机器人样机完全能够满足院方的需求。在此基础上,院方还提出了更多关于精准控制和实际应用的需求,这些宝贵的意见已被纳入二、三代机器人的规划中。
关于低价喷头采购的经历,小组成员审慎地购买了两种型号,即便它们在规格上存在着微妙的差异。他们的逻辑是:“即便产品不能悉数到达,我们依然能够灵活调整,确保工作的顺利推进。”命运弄人,一家供应商的发货问题导致订单被取消,为小组的计划带来了一丝波折。
在硬件采购的每一个环节都顺利完成后,软件的模拟测试也紧随其后,每一步的操作与验证都需无缝对接。在攻关小组中率先结束隔离期的许鹤华于2月11日踏入实验室,他的搭档齐立哲则在次日完成了关键的组装调试任务。速度的背后,隐藏着一套严格的时间表,从小组成立的第一天到许鹤华进入实验室的这段时间里,研究人员们已按照计划完成了现场调试前的所有工作。
这支看似寻常的攻关小组中藏着不凡的力量,十五名成员中有三分之二都是学生,但他们却以极高的参与度和突出的贡献赢得了团队的赞誉。如高晓飞这位积极参与结构设计工作的博士生,他不仅专注于研究工作,还主动承担了物料采购和供应商协调的任务。蔡汝佳这位硕士生更是时刻与调试人员保持紧密沟通,根据现场情况不断调整和优化软件。
当医院还在犹豫是否进行实地测试时,攻关小组已经迅速行动,将机器人安装好并准备送往现场。令人惊喜的是,医院的协调工作也同步完成,团队的效率得到了极高的认可。这一切得益于团队的统一领导和成员间的紧密协作,他们与时间赛跑,确保消毒机器人的研发工作能够尽快完成。
在协调小组的全力支持下,研发过程中的关键环节把控、资源协调和技术难点攻关等方面都得到了全方位的支持。团队的领导者和成员们都深知:“看准目标就要迅速行动,科研攻关不能等待。”他们的目标是快速研发出具有实际应用价值的消毒机器人,为疫情防控做出实质性的贡献。让我们共同期待这款消毒机器人早日成为医院的得力助手,助力疫情防控战!