W ramach programu Inicjatywa Doskonałości – Uczelnia Badawcza członkowie międzywydziałowego Studenckiego Koła Naukowego AI-Meth, związanego z Katedrą Podstaw Konstrukcji Maszyn na Wydziale Mechanicznym Politechniki Śląskiej, zrealizowali projekt pt.: „Demonstrator mobilnego robota dezynfekujacego”. Głównym założeniem inicjatywy było wsparcie działań na rzecz walki ze skutkami pandemii/epidemii wywołanej np. wirusem SARS-Cov-2. Ponadto, przeprowadzone badania dotyczyły systemów, które pozwalają zwiększyć potencjał robotów mobilnych w rozwiązywaniu problemów natury nie tylko technicznej, ale i społecznej.
W sytuacji panującej pandemii koronawirusa SARS-CoV-2 powodującego ostrą chorobę zakaźną układu oddechowego Covid-19 coraz większą uwagę poświęca się zagadnieniu wykorzystania nowych technologii w zwalczaniu jej skutków. Przykładem może tu być zastosowanie robotów mobilnych w wyręczeniu ludzi przy dezynfekcji obszarów, gdzie występuje wysokie ryzyko zakażeniem. Istnieją przesłanki ku temu, że epidemie (lub/i pandemie), stanowić będą zagrożenie cykliczne. Wiele firm zauważyło już ogromny potencjał jaki zgromadzony jest w technologiach powiązanych z robotyką mobilną, które mogą zostać skierowane do walki z tego typu zagrożeniami [1,2]. Podjęta tematyka projektu ma bardzo szczytny cel i dodatkowo wpisuje się w oczekiwania rynku na produkty, które pozwolą szybko reagować i rozwiązywać problemy jakie towarzyszą rozprzestrzeniającej się infekcji.
Celem opracowanego projektu była budowa demonstratora robota mobilnego umożliwiającego neutralizację i zwalczanie wirusów różnego typu, w tym obecnie najgroźniejszego – koronawirusa SARS-Cov-2. Zbudowany demonstrator technologii stanowi również platformę badawczą w zakresie rozwoju systemów do odkażania obszarów dotkniętych innego rodzaju skażeniami, np. bakteriami i grzybami lub środkami pochodzącymi z wypadków lub katastrof chemicznych/ekologicznych.
W wyniku przeprowadzonych prac powstał robot, który pod kontrolą operatora jest w stanie zdezynfekować wybrane miejsce w przestrzeni z wykorzystaniem specjalistycznego środka chemicznego, tak aby zniwelować ryzyko rozpowszechniania się wirusa. Przykładowy scenariusz zakłada, że po uprzednim transporcie (np. z pomocą samochodu dostawczego), robot zjedzie po rampie i uda się w kierunku miejsca skażenia (przystanek autobusowy, plac zabaw, siłownia pod chmurką, czy nawet podziemny parking galerii handlowej), aby dokonać jego dezynfekcji. Podczas całej operacji operator znajduje się w centrum dowodzenia (np. kabina samochodu), gdzie zdalnie steruje robotem bez narażenia się na zakażenie. Czynności dezynfekujace mogą być przeprowadzane na dwa sposoby. Pierwszy z nich zakłada wykorzystanie czterech dysz umieszczonych na przedniej części korpusu łazika, pozwalających za pomocą mgiełki na odkażanie pasma powierzchni płaskiej o szerokości ok. 1 metra podczas jazdy robota. Natomiast drugi wykorzystuje oddzielną dyszę kierunkową, umieszczoną na ramieniu robotycznym. Takie rozwiązanie pozwala na odkażanie pojedynczych obiektów, takich jak ławki, klamki czy innego rodzaju mało powierzchniowych przedmiotów.
Zastosowana platforma jezdna doskonale porusza się po drogach oraz chodnikach, ale również radzi sobie poza wyznaczonymi ścieżkami. Ramię manipulatora umożliwia wykonywanie zarówno czynności związanych z podnoszeniem i przenoszeniem elementów jak również odkażaniem trudno dostępnych miejsc. Układ wizyjny pozwala na płynne sterowanie robotem z opóźnieniami nie wpływającymi na bezpieczne użytkowanie. Rozmieszczenie kamer zapewnia właściwe obserwowanie przestrzeni przed łazikiem, a zastosowane układy komunikacyjne pozwalają na zdalne sterowanie robotem nawet przy ograniczonej widoczności anten.
Więcej szczegółów w poniższym materiale wideo:
https://www.youtube.com/watch?v=QPdMsH3tKHs
Projekt zrealizowany przez członków SKN AI-METH, w składzie: inż. Przemysław Olszówka (lider projektu), inż. Marcin Nagi, Marcin Krawczyk, Dominika Limanówka, Artur Wycisk, Witold Krafczyk, Michał Froń.
Opiekun naukowy: dr hab. inż. Piotr Przystałka, prof. PŚ
[1] Siemens, Aucma: Intelligent disinfection robots help fight the virus, https://new.siemens.com, 22.04.2020
[2] UV Disinfection Robots, http://www.uvd-robots.com, 22.04.2020
Więcej o projekcie Silesian Phoenix pod adresem: https://sknaimeth.polsl.pl/lazik-marsjanski/