三甲醫院的物流配送體系,正在被這些行李箱一般的機器人替代

和工業一樣,醫療行業同樣需要物流機器人

工業4.0和“中國製造2025”的推動下,智能物流迎來了重大的發展機遇,智能物流也是構建未來智能工廠的基石。

AGV是智能物流裝備的關鍵核心設備。智能物流的任務是要找到一條儘可能地降低庫存、提高靈活性、降低 成本、生產時間和資源耗費方面的優化之路, 也是企業智能升級的必由之路。

2011年-2016年,中國AGV新增長量與增長率

(單位:臺)

三甲医院的物流配送体系,正在被这些行李箱一般的机器人替代

注:2016年銷量統計均來自各家企業上報數據,核心部件供應商透露數據,含AGV、AGC以及倉儲機器人。

且有關研究顯示,護士將10%的時間用於運輸物品而不是照顧病人,長時間的勞累,讓護理人員心力交瘁。

一個頂十個,24小時執勤的醫療AGV機器人

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HOSPITAL AUTOMATED GUIDED VEHICLE TRANSCAR®

在美國克利夫蘭(俄亥俄州)診所的服務中心,有超過81個5英尺長的AGV 機器人,包括垃圾車、食品推車,亞麻推車和重型設備推車。所有推車都帶有射頻識別標籤,以確保推車到達正確的位置。醫務人員可以用手持設備掃描推車上的條形碼,以驗證材料的正確交付規格。

Dave Miano是克利夫蘭診所服務中心建築工程的項目建築師,他聲稱,在短短一天時間內,這些AGV 機器人在近5000次往返中總共行駛了1000多英里。

Schachinger稱這些機器人“非常高效”,並且它們不需要固定的工作時間表。“絕大部分情況下,這81輛AGV 機器人中,都至少有約65輛在執行工作。“他補充說。

Bailey表示,Greenville的AGVS安裝費用約為1000萬至1500萬美元,每年運營費用約為100萬美元。

國內主要AGV機器人和其應用技術

下圖為國內主要AGV機器人的企業和產品:

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由此可以看出,目前醫療AGV機器人的公司大部分都成立於2014年左右,且市場參與者並不多。

其中還不乏業務涉及全行業,隸屬中國科學院,國內機器人產品線很廣的新松機器人。從箱體多樣性來看,瑞華康源和鈦米機器人的產品場景適用性最強,能夠滿足更多類型的醫療物品運輸。

根據使用場景和用途的不同,現階段AGV機器人主要有著如下幾種形態類別:

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以下為某款AGV機器人的技術參數:

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一般來說,AGV機器人系統以移動機器人為載體,是一種以電池為動力,全自主式導航的無人駕駛自動化搬運系統, 屬於隨著各種先進定位、避障、身份識別、自動充電等物聯網傳感器技術、信息技術普及推廣而發展起來的一種新型智能化物流解決方案。

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AGV機器人系統涉及的物聯網技術

AGV機器人的轉向、起步、停車及倒車裝置,由車上的微機智能系統控制,還有相應的可編程序錄入功能。

小車可根據輸入的程序指令,由激光導航自動前進、後退、轉向、開門等到達指定送物地點,並自動返回,全程無人操作。小車上還裝有相應的傳感器,為智能系統提供參照信號,以發出校正小車位置的信息。

隨著最近幾年SLAM技術的逐漸成熟,AGV機器人的定位導航也變得更加精準。

SLAM(Simultaneous Localization and Mapping),同步定位與地圖構建,最早在機器人領域提出。

它指的是:機器人從未知環境的未知地點出發,在運動過程中通過重複觀測到的環境特徵定位自身位置和姿態,再根據自身位置構建周圍環境的增量式地圖,從而達到同時定位和地圖構建的目的。

由於SLAM的重要學術價值和應用價值,一直以來都被認為是實現全自主移動機器人的關鍵技術。

目前主流的SLAM有兩種,一種是視覺SLAM,一種是基於激光雷達的SLAM(Lidar SLAM),通常採用2D或3D激光雷達(也叫單線或多線激光雷達)。

在室內機器人(如掃地機器人和AGV機器人)上,一般使用2D激光雷達,在無人駕駛領域,一般使用3D激光雷達。激光雷達的優點是測量精確,能夠比較精準的提供角度和距離信息,可以達到<1°的角度精度以及cm級別的測距精度。

相比於激光雷達,作為視覺SLAM傳感器的相機更加便宜、輕便,而且隨處可得(如人人都用的手機上都配有攝像頭)。

AGV機器人動力來源為電池,由無廢氣和免維護的鉛蓄電池供給動力,傳送小車本身的計算機對其進行實時監控。當電池電壓達到最低電壓時,傳送小車將繼續執行完最後一次傳送任務,然後控制中心將把傳送小車送回充電站點。每次任務結朿後, 小車自動返回停車場進行職能充電,無需操作人員值守。

AGV機器人的工作站通常有 3 種不同類型,即發送工作站、接收工作站、發送/接收工作站。不同設計的工作站,可滿足不同的運行需要。

AGV機器人的垂直方向運輸通過專用電梯進行,其傳送和接收數據是通過位於電梯井道和電梯艙的連接點天線或遠紅外線發送接收單元。

對於通過遠紅外線發送接收單元的傳送,該單元安裝在電梯井的天花和電梯艙的頂部。在每個電梯機房都需要一個連接器,此外,還需要一個為紅外線發送接收單元供電的安裝在電梯艙內或頂部的220v的電源。電梯轎廂的門的寬度和內部尺寸必須與AGV機器人的尺寸匹配。

AGV機器人的應用場景和價值

從目前市場應用情況來看,AGV機器人主要被用在了以下六個場景中:

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其主要工作是配送手術室醫用耗材,它會根據指令領取器械、將器械從庫房運送到手術室,平均每次耗時1.75分鐘,每天平均運送140趟,可抵4個配送員的工作。

據副院長張志堯介紹,在手術室配送方面,物流配送機器人運輸醫療器械與高值輔材、低值耗材和手術包,降低運輸過程中攜帶感染病菌的風險和交叉感染的可能性。

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RoboGo醫用無人車的工作流程

  • 2、數量、電子簽收、掃碼核對等功能,有效降低人為出錯風險;

  • 3、可有效減少人工運輸成本;

  • 5、降低醫護人員工作強度,提升幸福感;

  • 6、減少非直接護理工作時間,提高醫療服務質量;

  • 7、潔/物資分開運輸,有效降低交叉感染或疾病傳播的危險性;

  • 9、滿足病人例行和臨時用藥需求。

PIVAS建立的初衷是實現閉環管理,規範用藥保證安全。整個流程包括:醫生開醫囑、護士確認生成醫囑、藥師審方、配液、配送、病房接收、護士執行、執行結束,這也被稱為PIVAS的閉環管理。

由於當時只是初步的探索,因此沒有相關的標準,並且相關的服務範圍、技術條件、人員要求等方面也十分簡單。但該嘗試,卻開啟了人類靜脈用藥物安全保障的新紀元。

自此以後,靜脈用藥集中調配的服務在全世界範圍內都逐漸開展起來,主要發達國家和地區更是建立起了相對完善的規章制度、法律法規和相關設施。

百特在全球加拿大、澳大利亞、波多黎各等7個國家,擁有超過25年商用集中調配卓越運行的實踐經驗。

為了實現PIVAS科學的閉環管理,除了傳統意義上的加強衝配環境管理、改進及規範臨床輸液操作過程、加強器材的選用和管理外,採用AGV機器人來確保藥品和試劑運輸過程中的安全,同樣很有必要。

最近,國家衛生健康委、國家發展改革委等11部門聯合發佈了《關於促進護理服務業改革與發展的指導意見》(以下簡稱“指導意見”)。

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《指導意見》中提到:在信息技術方面,強調加強護理信息化建設,藉助大數據、雲計算、物聯網和移動通訊等信息技術的快速發展,大力推進護理信息化建設,積極優化護理流程,創新護理服務模式,提高護理效率和管理效能。推動護理領域生活性服務業態創新,改進服務流程,積極發展智慧健康護理等新型業態。

文|郝雪陽

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