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科研抗“疫”中的上大力量
2020年03月13日 17:20   来源:中新网上海  

  中新网上海新闻3月13日电    3D打印护目镜、宾馆智能运输机器人、消毒智能机器人、智能发药机与智能分拣系统、口罩功能再生装备、医疗废弃物自动化搬运处理装备……上海大学机电工程与自动化学院各团队跨学科跨专业团结协作,积极投入到疫情防控的科研攻关之中,一系列科研项目积极推进中,为打赢疫情防控总体战、阻击战提供坚实助力。

  日夜赶工防护用品支援医护工作者

  “我们要想办法,不能让医生不计报酬、无论生死,做工程的也要出力。”疫情爆发后,上海大学机自学院智能基础件团队(团队负责人华子恺)于2020年1月28日开始筹划助医防护工作,积极听取医生需求,快速开发并制作简易面屏、护目镜等防护用具。从智能基础件团队的模型设计到机自学院工程训练中心进行3D打印,再经试戴到精修参数,护目镜样品成型仅用时2天。由于实验室产能有限,为了尽可能地多做几套,从2月3日开始工程训练中心实行两班倒,设备24小时开机。

  考虑到目前有3D打印机的个人、企业与机构不少,护目镜的3D打印可以帮助不少人,团队还将护目镜的模型数据与打印参数全网公开,至今已累计下载近500余次,被多家企业下载应用进行快速制造支援防疫一线,如中国兵器装备集团下属湖南云箭集团(目前日产量2000副)、上海3D部落公司(500副护目镜捐赠闵行区防疫一线)、宁波汉科等,模型支持企业生产5-6家。

  由于校内护目镜的产能极为有限,为了更好地为医生提供防护,在研发设计护目镜的同时,华子恺及其团队从广东一家提前复工的企业购置了几百片制作面屏的原材料,并开始制作面屏。至今,团队共计送出护目镜近300副(100副工程中心自制,100副企业用模型打印后交付进行捐赠,100副美国爱国华侨采购交付捐赠),护目面屏近500件,直接捐赠单位包括上海瑞金、华山、徐汇中心、岳阳、新华、儿童医学中心、第一、第六、第九、第十人民医院、同济、大华、电力、中山、国妇婴、龙华等19家医院。

  此外,华子恺与上海市中山医院呼吸科联合研制插管负压防护隔离罩,专用于新冠重症病人插管作业中手术医生的防护,已通过上海市中山医院专车送往武汉金银潭医院进行使用。

  从设计护目镜模型,将模型数据与打印参数全网公开共享,到从外地购买原材料,师生赶制面屏;再到努力研发创新产品护目面屏和负压隔离罩……新冠肺炎疫情爆发以来,为将更多的防护用品送到白衣天使们手中,华子恺及其团队从未停止过工作。

  消毒智能机器人走上战“疫”一线

  消毒机器人在市第十人民医院进行消毒示范作业疫情之初,机自学院“智能制造及机器人中心”在经过充分讨论后,确定了“消毒机器人”的攻坚方向。机械自动化工程系主任田应仲主动请缨、临时组建了“高污染危险环境下智能消毒机器人”攻关小组,发挥党员模范先锋作用,迎难而上,将智能机器人科研工作与抗疫前线需求相结合结合,一方面与瑞金医院、龙华医院、杨浦中心医院感染科的医生与医护人员通过视频会议、微信会议等方式,了解消毒要求和作业规范;另一方面积极联系消毒器材与药品厂家落实消毒方案与原材料供应,开展消毒机器人的研制工作。

  攻关小组日以继夜、并肩作战。为减少室内聚集感染风险,组员坚持在室外通风良好的场地进行集成与调试工作。得益于上大“智能制造及机器人中心”充分的技术储备、校内外团队通力合作和校友的倾力支持,攻关小组在不到20天时间内研制出了可替代人工消毒作业的智能机器人。

  为让机器人能在作业现场快速部署并投入应用,团队还将自主研发的机器人操作系统进行了裁剪与定制,首次实现了导入建筑平面图机器人地图快速构建模式,以及手绘路径识别、高速无线局域网通信等功能,为消毒机器人的智能进一步赋能。基于上海擎朗智能科技的移动平台,研究团队攻克了液体闪蒸-干雾与空气残留处理、消毒过程精准量化管理、智能控制与系统集成等关键技术,根据机器人作业环境空气数据与空间体积实时计算与智能控制,成功研制了满足实际作业功能的智能消毒机器人。攻关小组主动联系了上海市内多家医院,对接医院发热门诊等高污染场所的消毒作业需求,主动送“机器人”上门,在疫情攻坚克难的关键时刻先后到龙华医院、第十人民医院、杨浦中心医院、上海紫竹信息数码港等场所开展消毒作业,检验攻关科研工作的表现。此次研制的“智能消毒机器人”成为了首台进驻龙华医院、第十人民医院进行工作的智能机器人。

  宾馆智能运输机器人贴心守护

  田应仲老师参与研制开发“宾馆智能机器人”,主要负责食品、生活用品、卫生用具等物品的运输工作。

  宾馆智能运输机器人已经在国内50多家酒店投入使用。住客或隔离观察者可以通过语音对话方式与机器人进行交流,智能机器人通过激光导航与定位,能够自动上下电梯,准确将所需物品运送到相应房间,客人通过自己手机上APP扫码后取出所需物品,避免了与机器人直接接触,智能运输机器人的“守护”与“服务”,为大家带来了安全感,也为酒店工作增加了便捷,减少了交叉感染的可能。

  “智能发药机与智能分拣系统”重拳出击

  为减少医院内人群流动可能引发的互相感染,机自学院智慧工厂与自动化生产装备研究中心团队联合上海医药集团,推进“医药分开”,大力发展处方药零售的“互联网+”业务平台,研制智能发药机与智能分拣系统,建立了与医院信息管理系统的联接,实现了医院处方的线上导流、线下配送操作功能,使患者可以享受处方药品配送上门的便利。

  前期,为了对接国家及上海市的需求,智慧工厂与自动化生产装备研究中心团队(团队负责人崔泽)积极响应学校对“医工结合”学科的发展规划,联合上海韦乐海茨公司研发人员组成医工项目研发团队,根据上海医药提出的处方药品分发、分包与分拣的目标需求,历时半年时间,攻克了自动补药、二维码高速准确识别、长距离伺服位置判断、快速分拣机构等关键技术难题,成功研制出智能发药机与智能分拣机系统。该系统可以根据云平台上的电子处方实现药品的快速分发和自动分拣,极大提升了工作效率。该系统已于2019年8月投入使用,至今运行状况良好。

  正是这些平时的点滴积累、持续研究,使该智能发药机与智能分拣系统在此次疫情防控中派上了用场。在新型冠状病毒肺炎疫情防控期间,上海医药的药品仓储物流中心全力以赴保证疫情期间的药品分发与配送,在不间断地加班加点工作状态下(仅除夕暂停运行一天),智能发药机与智能分拣系统始终保持稳定、高效的工作状态,日完成电子处方在4000单左右,为上海市抗击新冠病毒肺炎疫情贡献了一份力量。(完)

 

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编辑:许婧  

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