远程操作!MIT研发自带UVC光的机器人

发布时间:2020-07-01 10:00    来源:zhoupeng198315
 

关键词:MIT UVC光 机器人

摘要:麻省理工学院研发的一款新型机器人正在一个4000平方英尺的仓库里使用紫外线杀死新冠病毒。

  美国麻省理工学院研发的一款新型机器人正在一个4000平方英尺的仓库里使用紫外线杀死新冠病毒。

  这种自动机器使用一种特殊类型的短波紫外线(UVC),以“紫外线杀菌照射”的方式杀死微生物并破坏它们的DNA。

  当机器人在仓库的通道上爬行时,它的四个垂直光束会释放出UVC,在30分钟内杀死90%的新冠病毒颗粒。

  由于UVC光对人类有害,机器人不得不独自工作,并在人类工作结束后被派去做消毒工作。  

  这个机器人可以绘制整个工厂的地图——这里是大波士顿食品银行(GBFB),这是一家提供饥饿救济的美国非盈利机构。

  由于Covid-19的压力,食品银行面临着特殊的需求。Covid-19在全世界已造成50多万人死亡。

  联合国预测,由于新冠病毒感染,面临严重粮食不安全的人数可能会翻一番,达到2.65亿人。

  这意味着,至关重要的是,分发给有需要人的饥饿救济包必须不含这种病原体。

  麻省理工学院计算机科学与人工智能实验室的研究科学家艾丽莎皮尔森(Alyssa Pierson)说:“食品银行为我们的社区提供了一项必不可少的服务,因此帮助维持这些运作至关重要。”

  “这是一个独特的机会,可以为他们当前的工作流程提供额外的消毒能力,帮助降低接触Covid-19的风险。”

  麻省理工学院表示,表面是新冠病毒SARS-CoV-2以及其它大量有害病原体的宿主。

  虽然化学清洁产品是有效的,但使用它们对大面积进行消毒需要花费大量时间,并可能使人类工作者面临被感染的风险。

  因此,他们求助于UVC和机器人技术。UVC已经被用于消毒医院设备,而机器人技术则可以在没有人类工人的情况下操作。

  这个自动机器人带着四个发射紫外线的竖条在仓库里四处移动,这些竖条安装在马萨诸塞州公司Ava Robotics的底座上。

  在GBFB工厂的测试中,机器人以每小时约0.22英里的速度通过托盘和存储通道。

  在这个速度下,紫外光可以中和工厂各种表面上至少90%的微生物。

  该系统可以在半小时内对GBFB的仓库楼层进行消毒,但也适用于超市、工厂、餐馆和学校。

  机器人最初是由远程用户远程操作的,该用户会教机器人在仓库周围走哪条路,但随后它就可以自主操作了。

  在返回基地之前,它可以到达其地图上定义的路径点,例如装载码头和运输地板。

  这些路点是由人类用户在最初的远程操作模式中定义的,他们可以根据需要向地图添加新的路点。

  在GBFB的工厂里,工人们每天都要穿过走廊,为合作伙伴和配送卡车的多达50辆皮卡收集产品。

  通过把重点放在运输区域,机器人优先处理离开仓库的物品,以减少病毒传播到社区的救济包。

  虽然它在直线上最有效,但当光线从表面反射到其它表面时,UVC射线可以到达角落和缝隙,也可以对抗空气传播的病原体。

  麻省理工学院的研究小组正在探索如何使用车载传感器来适应环境的变化。

  当机器人被部署时,它不知道哪条通道会被占用,也不知道哪条道路最拥挤。

  因此,机器人需要在已占用和未占用的通道之间学习,以便它能相应地改变路径。

  麻省理工学院也在研究这些机器人团队合作的潜力。

  皮尔逊说:“当我们驾驶着机器人在食品库周围走动时,我们也在研究新的控制政策,使机器人能够适应环境的变化,并确保所有区域都能得到适当的估计剂量。”

  他说,我们专注于远程操作,以便在运行我们的系统时最大限度地减少人工监督,从而减少Covid-19传播的额外风险。

  通常,在医院和医疗设施中使用紫外线杀菌技术,在病人不使用房间时对其进行消毒。

  在这种情况下,它特别针对微生物,如耐甲氧西林金黄色葡萄球菌(MRSA),它可以导致严重的感染,如血液中毒和中毒性休克综合征,以及艰难梭状芽胞杆菌,一种可以感染肠道并导致腹泻的细菌。

  美国军方也在使用由四轮自主机器人发射紫外线来对付新冠病毒。

  机器人的辐射能力接近110瓦,使用一个垂直紫外线装置,在一分钟多一点的时间内为两英尺外的表面消毒。

  在国内,擎郎智能也提供了一款价值4万美元(32650英镑)的医院机器人,它使用紫外线和液体消毒剂喷雾的组合来杀死病毒。

  这台全自动机器人配备了4组短波紫外线杀菌灯和顶部5个雾化消毒剂喷洒喷嘴。

  机器人身高4.4英尺(1.4米),可携带1500毫升消毒剂,充满电需要6个小时。

  而在韩国,一家名为UVLEN的公司发明了一种可夹在手机上的 “数码消毒剂”,声称可以把智能手机的手电筒变成紫外线。

  该设备上的一个薄薄的光衍射滤光片将智能手机手电筒发出的光转换成安全的“远紫外线”——一种能有效灭活细菌而不会伤害暴露在外面的人类皮肤的紫外线。

  哥伦比亚大学放射学研究中心主任大卫·J·布伦纳教授此前解释说:“远紫外线光的范围非常有限,不能穿透人类皮肤外层的死细胞层或眼睛的泪腺层,所以它不会对人体健康造成危害。”

  布伦纳博士此前曾就远紫外线光的潜力做过一次TED演讲,并在2018年与人合作在《自然》杂志上发表了一篇研究论文,将其描述为一种“新工具”,可以通过抗生素控制由空气介导的微生物疾病的传播。

  美国宾夕法尼亚州立大学的研究人员称,能够杀死Covid-19的手持紫外线设备可能很快就会像手机一样普及。

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