Skala pandemii koronawirusa miała wyraźny wpływ na powstanie licznych, innowacyjnych rozwiązań przemysłowych, które pozwoliły skutecznie stawić czoła nowym wyzwaniom.
Opowiedzieliśmy już o dwóch projektach automatyzacyjnych, w których uczestniczyła firma item – linii do produkcji maseczek ochronnych oraz stacji roboczej do analizy testów na obecność koronawirusa. W ten kontekst wpisuje się również pierwsza na świecie automatyczna stacja do przeprowadzania testów na koronawirusa, którą zaprojektowano w Franka Emika GmbH w Monachium, firmie technologicznej wiodącej w dziedzinie inteligentnych robotów współpracujących. Firmę w 2016 roku założyli dwaj bracia Simon oraz Sami Haddadin. Sami Haddadin otrzymał w 2019 roku prestiżową Nagrodę Leibniza i pełni stanowisko kierownika Katedry Robotyki i Sztucznej Inteligencji na Uniwersytecie Technicznym w Monachium. Obaj bracia zostali w 2017 roku wyróżnieni przez Prezydenta Niemiec Franka-Waltera Steinmeiera Niemiecką Nagrodą Przyszłości za techniczne i biznesowe innowacje w zakresie robotyki i sztucznej inteligencji. Najważniejszym elementem stacji do testów jest robot pobierający wymazy „SR-NOCS“ (= „Swab Robot for Naso- and Oropharyngeal Covid-19 Screening“). Robot samodzielnie pobiera wymazy z wnętrza jamy ustnej i nosa w celu ich analizy lub na potrzeby szybkich testów. Nie tylko przyczynia się do znacznej poprawy ochrony przed zakażeniem, lecz również stanowi duże wsparcie dla personelu medycznego ze względu na swoją precyzję i nieustającą dyspozycyjność. Do wykonania ramy zrobotyzowanej stacji do testów na koronawirusa wykorzystano serię X systemu modułowego MB item, która idealnie nadaje się do zastosowań o surowych wymogach higienicznych.
Jeden pomysł – nieograniczone możliwości
Elastyczny, wytrzymały i wysokiej jakości: system modułowy MB item jest od ponad 40 lat idealnym rozwiązaniem do wszystkich zadań konstrukcyjnych w budowie maszyn i urządzeń.
WYBIERZ ODPOWIEDNI DLA CIEBIE PAKIET WZORCOWY
Wyjątkowe systemy zrobotyzowane zapewniają przy przeprowadzaniu testów na koronawirusa jeszcze wyższy stopień bezpieczeństwa
Chociaż zwykła procedura przeprowadzania testów na obecność koronawirusa spełnia wysokie standardy higieniczne, ze względu na bezpośredni kontakt z człowiekiem nie można całkowicie wykluczyć pewnego ryzyka zakażenia. Inaczej ma się sprawa w przypadku użycia specjalnie do tego celu zaprojektowanego robota: Robot nie może się zarazić ani przenosić wirusa. Robot SRT-NOCS znajduje się w kabinie zamkniętej z każdej strony, a od badanej osoby dzielą go dwie szyby z pleksiglasu. W pierwszej szybie znajduje się otwór z wkładem wymienianym po każdym badaniu, przez który robot przeciska plastikową nakładkę i ją mocuje. Przez tę nakładkę robot przekłada pałeczkę do pobierania wymazu, którą podaje mu współpracujący z nim człowiek. Osoba ta znajduje się po drugiej stronie kabiny. Znak do rozpoczęcia wymazu z wnętrza jamy ustnej i nosa daje badana osoba, uruchamiając pedał. W każdej chwili może ona przerwać badanie i je powtórzyć. Aby pobrać wystarczającą ilość wymazu do badania, pałeczkę trzeba wsunąć głęboko do środka jamy ustnej i nosa. Cała procedura powinna być jednak w możliwie najwyższym stopniu delikatna dla badanej osoby. Dlatego największym wyzwaniem projektu była budowa gardła, które u każdego człowieka jest inne: „Oprócz różnic typowych istnieją również deformacje, gardła są różnej głębokości, a niektórzy mają wady wrodzone, np. zajęczą wargę”, wyjaśnia Simon Haddadin.
Lepsza wydajność przy pobieraniu wymazów do testów na koronawirusa dzięki robotowi współpracującemu
Ten problem udało się rozwiązać dzięki zastosowaniu bardzo czułych robotów firmy Franka Emika, wyróżniających się wyjątkową innowacyjnością: zmysłem dotyku, który nie tylko w bardzo wysokim stopniu przypomina zdolność człowieka do czucia, lecz również znacznie tę umiejętność przewyższa. Umożliwia to pewnego rodzaju sztuczny mózg wyposażony w pamięć, który potrafi interpretować sygnały oraz uczyć się nowych czynności. Dlatego ten współpracujący robot potrafi być bardzo delikatny. Po przeprowadzeniu testu na obecność koronawirusa robot wymienia nakładkę i zanurza palce swojego ramienia w myjce ultradźwiękowej w celu dezynfekcji. Ta bezdotykowa forma testu na koronawirusa, w którym robot pełni rolę pośrednika między personelem medycznym a badaną osobą, prawie całkowicie eliminuje ryzyko zakażenia. Dzięki tej standardowej procedurze możliwe jest również zapewnienie stałej jakości, która gwarantuje powtarzalność testów. Stację do przeprowadzania testów można stosować również po zakończeniu pandemii koronawirusa, np. w celu wykrycia innych chorób zakaźnych, np. grypy, lub chorób wywołanych paciorkowcami.
Ponieważ jedna osoba może jednocześnie monitorować kilka stacji do przeprowadzania testów na koronawirusa za pomocą robota SR-NOCS, istnieje możliwość szybkiego skalowania wydajności testów.
– Fabio Tenebruso, Head of Medical Projects, Franka Emika
Badania kliniczne przeprowadzone wspólnie przez Uniwersytet Techniczny w Monachium i klinikę uniwersytecką Klinikum Rechts der Isar potwierdziły skuteczność robota przeprowadzającego testy na obecność koronawirusa. Jakość pobranych wymazów nie ustępowała jakości próbek pobieranych przez ludzki personel medyczny. Robot spotkał się również z przychylnym przyjęciem przez badane osoby. Ponieważ jedna osoba może monitorować kilka stacji do przeprowadzania testów na koronawirusa jednocześnie, istnieje możliwość szybkiego skalowania wydajności testów. Dzięki intuicyjnej obsłudze i dużej wydajności robot przyczynia się do znacznego odciążenia personelu medycznego. Stację do testów można rozstawić wszędzie, a jej montaż nie trwa dłużej niż 3 godziny. Stacja zasadniczo może wykonywać testy na koronawirusa w trybie ciągłym. Robot do pobierania wymazów został poddany klasyfikacji według ustawy o wyrobach medycznych (klasa I). Prace rozwojowe nad robotem SR-NOCS to również początek kolejnego, jeszcze większego projektu: ProteCT to zrobotyzowane rozwiązania telediagnostyczne, które sprawdzą się również po pandemii. Dzięki tym rozwiązaniom lekarze będą mogli badać potencjalnie zakaźnych pacjentów, zachowując bezpieczny dystans, bez wpływu na jakość badania, które w niczym nie ustępuje tradycyjnej wizycie u lekarza.
Profile item: Idealne do zrobotyzowanych rozwiązań
Założyciele spółki Franka Emika wywodzą się z Niemieckiej Agencji Kosmicznej (Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR)). To właśnie tam po raz pierwszy zetknęli się z profilami item, które świetnie się tam sprawdziły. Do budowy ramy stacji do testów na koronawirusa również wykorzystano produkty item, tym razem profile serii X: „W tym przypadku ze względów związanych z dezynfekcją bardzo zależało mi na tym, by powierzchnie leżały w jednej płaszczyźnie. W stacji użyto profilu X, ponieważ ma mniejszy promień zewnętrzny”, tłumaczy Benjamin Loinger, specjalista ds. wzornictwa przemysłowego w Franka Emika. Seria X to podstawa profili XMS, które zostały zoptymalizowane pod kątem kabin maszynowych. Zintegrowane kanały kablowe ułatwiają położenie pojedynczych przewodów oraz dużych wiązek kablowych. Profile maskujące, które można indywidualnie dopasować, spełniają funkcję wykończenia i można łączyć je z elementami obsługowymi. Profile XMS sprawiają, że pył nie dostaje się do środka, a zanieczyszczenia nie wydobywają się na zewnątrz. Benjamin Loinger wykorzystuje w swoich konstrukcjach komponenty item głównie jako elementy nośne bądź łączące. Nie skupia się przy tym tylko na jednej serii, lecz dobiera produkty pod kątem danego projektu: „Zwykle samodzielnie dobieram elementy z systemu modułowego MB. Chętnie eksperymentuję również z nowościami.”
Modułowość to oczywiście flagowa cecha produktów item, ale równie istotne są możliwość ponownego wykorzystania i stabilność.
Profile item zapewniają panu Loingerowi możliwie największy stopień wszechstronności. To wielka zaleta, szczególnie przy projektach badawczych, ponieważ dopiero w trakcie ich realizacji dobierany jest sprzęt i ustalane są pozycje montażowe. W profilach item z zamkniętymi rowkami ceni przede wszystkim to, że można je bez trudu i niewidocznie łączyć z elementami wykonanymi z blachy i drewna, co korzystnie wpływa na estetykę gotowego rozwiązania. Martin Kulzer, inżynier ds. rozwiązań i jego kolega, stosuje profile aluminiowe item przede wszystkim do budowy stołów na roboty oraz stacji testowych i stanowisk pokazowych. Stosowanie profili item to również dla niego szereg korzyści: „Budowa modułowa to oczywiście flagowa cecha produktów item, ale równie ważne są stateczność i możliwość ponownego wykorzystania. To są cechy, które doceniamy szczególnie przy budowie stanowisk pokazowych i stacji testowych, ponieważ elementy po zamocowaniu można łatwo przesuwać i modernizować.”
Interesujesz się cyfryzacją oraz przyszłym rozwojem inżynierii mechanicznej? W takim razie mamy coś dla Ciebie: Zapisz się do blogowego newslettera item, wykorzystując do tego baner w prawym górnym rogu!
