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MIT机器人为大波士顿食品银行消毒蔡依林

发布时间:2022-10-18 22:37:13

MIT机器人为大波士顿食品银行消毒

随着我们看不到,摸不到或感觉不到的每一个飞沫飞散到空中,传播COVID-19的威胁持续存在。

防止这些沉重的水滴缠结变得越来越重要,尤其是在表面上,这些表面宜人且慷慨。

值得庆幸的是,我们的化学清洁产品是有效的,但使用它们对较大的环境进行消毒可能既昂贵,危险又耗时全球有数千个仓库,杂货店,学校和其他清洁工人面临危险的地方。

考虑到这一点,麻省理工学院计算机科学与人工智能实验室的团队与Ava Robotics和大波士顿食品银行合作,设计了一种新型的机器人系统,该系统可以有效地消毒表面并中和冠状病毒的气溶胶形式。

该方法使用在CSAIL设计的定制UV-C灯具,该灯具与Ava Robotics的移动机器人集成在一起底座。结果令人鼓舞,研究人员称该方法可用于工厂,饭店和超市等其他环境中的自主紫外线消毒。

事实证明,UV-C灯可有效杀死表面和气溶胶上的病毒和细菌,但对人体暴露是不安全的。幸运的是,Ava的网真机器人不需要任何人工监督。该团队代替了智真顶部,而是采用UV-C阵列对表面进行消毒。具体而言,该阵列使用短波紫外光杀死微生物并破坏其DNA的过程称为紫外线杀菌辐射。

完整的机器人系统能够绘制空间并在航路点和其他指定区域之间导航。在测试系统时,该团队使用了UV-C剂量计,该剂量计证实了机器人正在交付模型预测的预期剂量的UV-C光。

CSAIL研究科学家,UV-C灯组件技术负责人Alyssa Pierson表示:“食品银行为我们的社区提供了必不可少的服务,因此,至关重要的是要保持这些运营的正常进行。“在这里,有一个独特的机会为其当前的工作流程提供更多的消毒功能,并帮助降低暴露于COVID-19的风险。”

由于COVID-19的压力,食品银行也面临着特殊的需求。联合国预测,由于该病毒,全世界面临严重粮食不安全状况的人数可能翻一番,达到2.65亿。仅在美国,五周的失业总数就增加到2600万,有可能使更多的人陷入粮食不安全状况。

在GBFB进行测试期间,该机器人能够以每小时约0.22英里的速度驱动托盘和存储通道。以这种速度,机器人可以在半小时内覆盖GBFB仓库中一个4,000平方英尺的空间。在这段时间内递送的UV-C剂量可以中和表面上约90%的冠状病毒。对于许多表面,此剂量会更高,导致更多的病毒被中和。

通常,这种紫外线杀菌方法主要用于医院和医疗机构,对患者房间进行消毒并阻止微生物传播,例如耐甲氧西林的金黄色葡萄球菌和艰难梭菌,而UV-C灯也可抵抗空气传播的病原体。虽然它在直接的“视线”中最有效,但是当光线从表面反射到其他表面时,它可能会出现弯角和缝隙。

大波士顿食品银行行长兼首席执行官Catherine D'Amato说:“我们拥有10年历史的仓库是一个相对较新的食品配送设施,具有AIB认证的最新清洁度和食品安全标准。” “ COVID-19是一种新的病原体,GBFB和世界其他地方都没有设计这种病原体。我们很高兴有这个机会与MIT CSAIL和Ava Robotics合作,创新和改进我们的卫生技术以克服这种威胁。 。”

第一步,团队通过遥控机器人来教机器人绕仓库的路径-这意味着它具有自主移动的能力,而无需团队进行远程导航。

它可以转到其地图上已定义的航点,例如先到达装卸站,然后到达仓库的运输平台,然后返回基地。他们以专家模式从专家用户那里定义了这些航路点,然后可以根据需要向地图添加新的航路点。

在GBFB中,该团队将仓库的运输地板确定为机器人进行消毒的“重要区域”。每天,工人上架产品通道,并在第二天由合作伙伴和配送卡车安排最多50个皮卡。通过专注于运输区域,它对离开仓库的消毒物品进行了优先处理,以减少传播到社区的COVID-19。

该方法使用在CSAIL设计的定制UV-C灯具,该灯具与Ava Robotics的移动机器人底座集成在一起。图片来源:Alyssa Pierson / CSAIL

目前,该团队正在研究如何使用其机载传感器来适应环境的变化,以便在新的领域,机器人将调整其速度以确保将推荐的剂量应用于新的物体和表面。

一个独特的挑战是运输区域在不断变化,因此每天晚上,机器人都会遇到一个稍微新的环境。部署机器人时,它不一定知道要占用哪个分段通道,也不一定知道每个通道可能有多满。因此,团队注意到他们需要教机器人区分占用通道和未占用通道,以便它可以相应地更改其计划路径。

就生产而言,“内部制造”对该原型和团队具有全新的含义。UV-C灯在Pierson的地下室和CSAIL博士学位中组装。学生乔纳森·罗曼尼申在他的公寓里为电子板组装厂建造了一个临时商店。

皮尔森说:“当我们在食物库周围驾驶机器人时,我们还在研究新的控制策略,这些策略将使机器人适应环境的变化并确保所有区域都收到适当的估计剂量。” “我们专注于远程操作,以最大程度地减少人工监督,因此,在运行我们的系统时,有传播COVID-19的额外风险。”

为了立即采取下一步措施,该团队致力于提高GBFB机器人的功能,并最终实施设计升级。他们的广泛意向集中于如何使这些系统更适应我们的世界:机器人如何根据估算的UV-C剂量动态更改其计划,如何在新环境中工作以及如何协调UV-C团队C机器人一起工作。

CSAIL主任兼项目负责人Daniela Rus说:“我们很高兴看到UV-C消毒机器人在这个需要的时候支持我们的社区。” “我们从GBFB的工作中获得的见解突出了几个算法挑战。我们计划应对这些挑战,以扩大在复杂空间中进行自动UV消毒的范围。”

目前,该团队的重点是GBFB,尽管他们正在开发的算法和系统将来可能会转移到其他用例,例如仓库,杂货店和学校。

Ava Robotics首席执行官Youssef Saleh说:“麻省理工学院一直是一个很好的合作伙伴,当他们来到我们这里时,团队就渴望开始集成,这只花了四个星期的时间就开始了运行。” “机器人解决工作场所挑战的机会比以往任何时候都大,与麻省理工学院合作对食品银行产生影响是一个很棒的经验。”

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