带多种传感器的药物配送机器人在国内医院中的应用

　　有研究机构预计，到2020年，全球约四分之一的医院将部署机器人。目前，在华中科技大学同济医学院附属协和医院（下称“武汉协和医院”），手术区医护人员便有个上岗一年多的新同事，一台名大白的物流机器人。据悉，它完全包揽了从库房向手术室配送高值耗材的任务。

库房工作人员往大白物流机器人中放置医用高值耗材。资料图

　　外形类似空气净化器的大白身高1.25米，方方正正。平时会在手术室、门诊科室和病房间穿梭，一旦有手术室发出配送申请，大白会快速移动至放置耗材的货架前。工作人员扫描证件，打开大白的肚子，将耗材放入其中。

　　据介绍，从库房移动到指定手术室，大白平均需要1.75分钟，比人类护士快了3分多钟。它每天往返库房和手术室140趟，工作量相当于4个人类配送员。

　　三四年前，武汉协和医院生物医学工程研究室副主任刘胜林了解到，国外已有医院用机器人配送药物，但国内还没有这类尝试。他和领导商量好，决定找一家国内公司，共同研发一款适合自家医院的物流机器人。这款想象中的机器人原理并不复杂，和自动驾驶技术没什么两样。

　　武汉协和医院委托一家创业公司花了数月时间，设计研发出了这款外表傻萌的机器人。它的主体结构相当简单，就是一个能塞下200公斤重物的大肚兜。而它秘密藏在外壳之下。在机器的各个侧面，40个先进的传感器埋伏其中，包括激光雷达、红外、超声、加速度传感器和姿态传感器等。它们是大白的五官，能让它像人类一样感知周围环境。

　　说起来，让这个家伙学会走路并不难：带着它在手术区逛上一圈，环境地图便自动扫入它的脑中。连上无线网络，大白将自动定位。遇到障碍物后，它能通过遍布全身的传感器，准确探测障碍物的距离，并估算其深度。但实践起来，让一台机器在手术区里自由穿梭，绝非易事。

大白机器人在手术区走廊上移动。资料图

　　手术区环境非常复杂，因此，如何规划路径便是一项重大挑战。大白要根据传感器传回的环境数据，实时建立模型，计算出避障的最优路径。对人类来说，这无非是轻轻瞟了一眼后，神经元间激荡出的直觉反应。

　　大白刚工作时，远不如现在机敏。在手术区，它常常走着走着就左右打转，找不到方向了。据介绍，这源于人类对无人驾驶机器的设定。遇到障碍物或稍微有点棘手的情境，它们都会用刹车停下来处理。大白身上能感知撞击的传感器数据显示：在上岗的一年多里，它被撞过9次，但它一次也没撞过别人。

　　为了让大白可靠地完成配送任务，研发团队想了很多办法。他们的核心团队长期驻扎在武汉协和医院，反复对机器和算法进行调整。

　　据研发公司介绍，遇到某些障碍时，大白受算法影响，感知的空间范围有限，还以为无路可走。有时它停下来，已和障碍物挨得太近，对机器人来说，这情况不好处理。经过多次大幅度调整算法，研发团队终于打开了大白的视野。前方有障碍物驶来时，它会预判对方的前进方向，然后主动侧身，避免狭路相逢。

　　随着大白变得靠谱，并替代人工配送后，耗材管理也更加精准。巡回护士刷卡取出高值耗材的瞬间，系统会自动记录它的运输和使用情况，并且同步到病人的账目系统上。库房人员不再需要耗费大量时间在货架上清点耗材。

　　如果耗材过期，大白则会在扫描时发出警告，拒绝配送。过去，这完全依赖于巡回护士的人工检查——拆封时，他们得在手术室内向主刀医生高声朗读药品名和失效日期。