紫外線消毒是在COVID大流行期間自動機器人可以立即提供獨特幫助的少數區域之一。不幸的是，目前還沒有足夠的機器人來滿足需求，盡管公司正在努力建造這些機器人，但要完成機器人消毒系統在醫院工作所需的硬件、軟件、操作知識和集成經驗的開發需要大量的時間。
都柏林三一學院機械工程助理教授、機器人與創新實驗室（RAIL）的Conor McGin召集了一個由硬件和軟件工程師組成的小團隊，他們在短短幾周內成功地將紫外線消毒機器人送入醫院測試。他們在之前的研究基礎上，直接與醫院合作，并利用一個開發平臺：Turtlebot2，在如此短的時間內實現了這一目標。
在過去的幾年里，RAIL一直在研究用于老年護理應用的移動社交機器人，在他們的試點測試中，他們開始了解在養老院這樣的環境中，感染問題有多嚴重。這早在COVID-19之前就已經發生了，但它仍然是養老院居民住院治療的主要問題之一。大多數地方有時只是用消毒劑擦拭表面，但這些設施有許多表面（如織物）不太容易清潔，而且隨著人們不斷進出，免疫系統受損的人總是處于危險之中。
“紫外線似乎為解決這個問題存在著很大的潛力，”McGinn近日告訴我們。“這是一種能覆蓋很多空間的東西，而且很容易裝在機器人上。”
Photo： Akara RoboticsAkara Robotics says radiology rooms are an ideal place for its robot to work right now. The rooms tend to be small and uncluttered， making robot navigation easy. In addition， the radiology machines are expensive and are often cleaned by radiologists， which not only takes up time that a specialist could be using to help patients but also puts the specialists themselves at risk.
研究人員考慮進一步發展這一概念，但經過一番探索，結果發現，雖然有大量數據顯示紫外線確實能殺死病毒和細菌，但并沒有太多有用的設計信息，比如你需要什么樣的光，它必須有多大的功率，以及你需要照明多長時間從特定距離區分曲面。McGinn說，作為一個附帶項目，他的小組開始與三一學院的微生物學家合作，找出所有這些參數。“我們的想法是，如果我們想出一個有效的方法讓它工作，那么就可以把它添加到我們的機器人上了。”
與此同時，McGinn的團隊繼續為他們的機器人平臺開發社交應用程序，去年，他們成立了一家名為Akara Robotics的公司，推出了Stevie -- 一款用于老年護理設施的移動社交機器人。“大家對我們很感興趣，我們正在取得進展，然后COVID的事情發生了，所以我們不得不重新確定優先次序。”McGinn聯系了愛爾蘭國家衛生服務局的一些人，討論機器人可能會有什么幫助，并從包括遠程呈現和傳送在內的一系列想法中，紫外線消毒機器人才真正引起了他們的興趣。“這次對話是在3月11日下午6或7時進行的，他們說，‘你能建立一個概念證明，并在3月13日的午餐時間帶回這里進行演示嗎？’ ”
Akara團隊接受了他們一直低調進行的所有紫外線消毒研究，并將其與他們為Stevie開發的導航堆棧（和其他自主軟件）相結合。然后，他們將其全部塞進了一個超低成本和開發友好的平臺中，而這個平臺恰好是他們可以快速迭代的地方。
McGinn說：“測試這一原理的最快方法是對Turtlebot2進行改編。這是一個令人愉快的工作平臺，因為有這么多的軟件在這里，而且它是開源的，易于修改，并且是圍繞人們的需求進行原型設計的。”在大約24小時內，McGinn和他的同事拿到了由他的一位博士所使用的TurtleBot。這是一個學生用于完全不同的項目的設備，他們在紫外線燈和計算機上安裝了逆變器和一些額外的電池，而后可以帶到醫院進行測試。
機器人在3月10日晚上就可以工作了。Akara在11日上午花費了時間對機器人進行了最后的整理，使其能夠按時進行演示。
Rather than try and change existing decontamination workflows， Akara Robotics is focusing on areas where there’s an opportunity to jump in and make things safer and more efficient without requiring a lot of disruption.
Akara并沒有試圖改變大多數醫院現有的凈化工作流程，而是將重點放在不同的感染控制程序，這意味著有機會在不需要大量干擾的情況下介入并使其更安全、更有效率。McGinn說：“我們一直在試圖利用相對有限的資源，找出我們能在最短的時間內，用最少的努力，從而產生最大影響的方法。這就是我們過去幾周的關鍵路線。”
結果發現，由于種種原因，放射科是機器人目前工作的最佳場所。首先，放射科的房間往往很小，整潔，沒有窗戶，這使得機器人導航很容易。其次，由于成像設備價格昂貴，它們通常由放射科醫生清洗，這不僅占用了專家幫助病人的時間，而且還使專家本身處于危險之中。最后，由于機器需要在每個病人使用之后進行清潔，傳統的清潔方法將機器的日容量減少了五六倍。如果你能把一個清潔機器人放在那里，它能使速度加快，這樣你就可以每天幫助更多的病人進行CT掃描了。
這段視頻顯示了機器人（名為Violet）在Tullamore的米德蘭地區醫院自主清潔放射科的房間。總清潔時間不到15分鐘，唯一需要人類參與的是機器人本身的擦拭。
與我們看到的其他紫外線消毒機器人不同，Violet使用一個紫外線燈，它必須直接指向要消毒的東西。幸運的是，冠狀病毒相對容易受到這種方法的攻擊，光線對人類來說既有效又安全。Akara目前正在進行的測試的一部分目標是確認Violet的紫外線系統確實像預期的那樣進行消毒（目前的測試已經表明它可以工作），并為其用戶建立安全的操作程序。
Photo： Conor McGinn via TwitterConor McGinn and Niamh Donnelly， co-founders of Akara Robotics， during a recent test of their UV disinfecting robot Violet at a hospital in Dublin.
有了一個工作原型，現在的問題是接下來會發生什么。就硬件而言，McGinn表示，TurtleBot平臺從來就不是一個試驗臺，Akara一直在為一個“更優秀的機器人”設計一個設計方案。然而，這需要資金，讓風投在短時間內獲得資金反饋這是一個挑戰，尤其是現在這種時期。與此同時，Akara正在申請一些補助金，但由于醫院急需解決方案，McGinn說，“在時間至關重要的地方，TurtleBot提供了巨大的價值。”
McGinn告訴我們，Akara的本地客戶對Violet非常感興趣，無論是短期和中期的冠狀病毒應對，還是長期的一般消毒，因為是在人們特別容易感染傳染病的地方，紫外線消毒仍然具有很大的價值。這個想法是將機器人作為一項服務提供，雖然McGinn說現在談論成本還為時過早，但他預計Akara的機器人將比目前市場上其他具有類似功能的機器人便宜得多同時，他們還在醫院里盡可能多地檢測Violet，希望資金能夠幫助他們開始擴大規模，盡快地真正幫助到人們。
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