Робототехнічні руки розширюють охоплення УФ-дезінфекції

З моменту початку пандемії люди зосереджені на тому, щоб утримувати свій будинок та робочі місця скрізь чисто, як важливий крок для запобігання поширенню COVID-19. Лікарні та лабораторії, особливо, прискіпливі.

Не на кожній поверхні легко дістатися. Але робот з рукою і шістьма суглобами міг зробити це можливим і без жодної людини в кімнаті.

Студентка доктора Шантану Тхакар входила до команди студентів інженерних навчальних закладів Вітербі УСК та професорів інженерів, які припустили, що робот, який вони розробили кілька років тому, може бути вирішеним завданням.

Названий ADAMMS для "Agile Dexterous Autonomous Mobile Manipulation Systems", автономний робот міг відкривати двері та підбирати предмети для перевезення для людей, які в іншому випадку боротимуться робити це самостійно. Додавши ультрафіолетову паличку та робототехнічну руку, дослідники виявили, що робот також може обробляти очищення, дезінфікуючи поверхні, як глибокий шафа, з (майже) хвилею палички від нової руки з шістьма суглобами.

Намагання розробити, виготовити та додати нову шестигранну руку ADDAMS переросло з декількох дослідників до більш ніж десятка членів колективу з усіх країн USC Viterbi, включаючи магістрів та кандидатів наук. студенти кафедри аерокосмічного та машинобудування та кафедри комп’ютерних наук. Вони також консультувалися з експертом з ультрафіолетового світла Андреа Армані, професором хімічної інженерії та матеріалознавства та власником кафедри Рей Ірані в галузі інженерних та матеріалознавчих наук.

І члени команди повинні були зробити це все, дотримуючись правил соціального та фізичного відставання на тлі пандемії.

Працюючи з декількома тривимірними друкованими деталями та ультрафіолетовими компонентами, члени команди провели зум-зустрічі, щоб спланувати свої кроки та інформувати один одного про свій прогрес. Вони також розставляли свої графіки роботи, щоб вони могли дотримуватись принципів соціального та фізичного відставання, поступово встановлюючи ADDAMS з його новими можливостями ультрафіолетового випромінювання.

У робочому центрі USC Viterbi розміщено робот. Лише три члени всієї команди — кандидат докторант Сара Аль-Хуссаїні, студент магістра Хьочжонг Кім та кандидат докторантури Прадіп Радендран — відвідали її особисто. Вони виявили, що одна людина може управляти роботом, а інша працювала віддалено від іншої кімнати в будівлі, щоб керувати роботом. Рука робота досить гнучка.

Алгоритми дають посібник з роботизованої УФ-дезінфекції

Команда створила робота так, щоб алгоритми керували його рухом.

ADAMMS вимагає як переднього, так і заднього компонентів, як і будь-який комп'ютер. На передньому кінці повідомляється директива високого рівня на зразок "очистити цю зону". На звороті, алгоритми, розроблені дослідниками, допомагають роботові вирішувати конкретно шлях, який слід пройти, щоб досягти об'єкта та точну схему сканування, що використовується для дезінфекції.

"Після того, як робот опиниться в потрібному просторі, рука робота просканує простір, щоб зрозуміти, чим він оточений", — сказала Кім, яка працювала над декількома окремими модулями, які вона інтегрувала та реалізувала на справжньому роботі.

Людина, яка керує роботом, отримає сканування у вигляді тривимірного зображення, а потім може натиснути на декілька об’єктів, щоб запропонувати роботові спланувати траєкторію, яка охоплювала б ці об'єкти та ділянки, а потім їх санітувати.

Ультрафіолетове світло повинне бути спрямоване на об'єкт або ділянку протягом певного часу, які чинники інтенсивності світла і з чого складається поверхня.

УФ-світло не працює на все; наприклад, тканини або фактурні поверхні краще очищати дезінфікуючими засобами.

Робот, однак, неймовірно настроюється, щоб він міг очищати різні простори. Зміна розміру мобільної бази або роботизованої руки може покращити її охоплення. Різні типи захватів, такі як відсмоктувач — який може бути надрукований 3-D на вимогу — також можуть допомогти роботові маніпулювати предметами та очищати їх.

УФ-дезінфекція: подорож до розгортання

Для того, щоб робот ADAMMS був ефективно розгорнутий до лікарень, офісів та інших критичних просторів, спочатку користувальницький інтерфейс повинен бути доступний через різноманітний набір пристроїв, таких як мобільні телефони та планшети, і зробити його більш зручним для користувачів, сказав Кім.

В ідеальному світі команда сподівається, що роботом можна керувати віддалено, можливо, людиною в іншому місті чи навіть країні. "Хтось, хто сидить у США, може дезінфікувати простір в Індії чи Китаї, коли там ніч", — сказав Тхакар. Він також розглядає це як можливість безпечно створювати робочі місця. "Якщо ми можемо легко і швидко навчити людей користуватися цим роботом, люди можуть залишатися в безпеці своїх будинків, допомагаючи також зробити безпеку інших просторів".

Поза межами лікарні дослідники хочуть побачити робота, розміщеного на просторах, як продуктові магазини, де дезінфекція кожного куточка є надто трудомісткою для вже перевантажених працівників.

Для поверхонь, які не можуть бути дезінфіковані УФ-світлом, робота може бути налаштована таким чином, щоб він мав дезінфікуючим засобом, який розпорошився б на поверхні.

"Оскільки роботом керують дистанційно, він добре підходить для суворих часів, таких як зараз, з якими ми стикаємося", — сказав Аль-Хуссаїні.

Facebook Comments