協作型機器人 VS. COVID-19

創新 18. 六月 2020 / 優傲Universal Robots

在全球對抗COVID-19的戰爭中，協作型機器人儼然為一股勢不可擋的正向力量。對此，本系列第一篇文章將點出UR協作型機器人對全世界抗疫的部分貢獻：讓我們一起看看優傲科技協作型機器人帶來的消毒與篩檢套件解決方案，以及其他較不易歸類（但同樣振奮人心）的解決方案。

以協作型機器人進行消毒

隨著疫情蔓延，全球對有效徹底清潔及消毒技術出現大量需求。值得注意的是，這些技術必須避免由人員直接接觸可能遭受污染的區域。四月中時，新加坡南洋理工大學（NTU)）研究人員針對這個問題提出解決方案eXtremeDisinfection roBOT（XDBOT），由UR5協作型機器人搭配一個靜電噴嘴，且整體安裝於一活動平台上。

新加坡電視台報導 XDBOT

透過程式編寫，研究人員讓協作型機器人模仿人手的動作，使其可觸及難以到達的區域，例如床下或桌下，完勝相對較不靈巧的傳統消毒機器人。該系統的噴嘴及超大8.5公升消毒液容量讓XDBOT能快速大範圍噴灑消毒液，且維持徹底清潔的能力。

XDBOT的另一個重要特色是半自主功能。這讓清潔人員可透過平板或筆記型電腦遙控機器人，無須接觸可能遭受污染的區域。

XDBOT單次充電後可連續運作四小時，目前已在南洋理工大學校園的開放區域測試成功，研究團隊接下來準備於當地公立醫院進行試驗。

同樣在四月時，美國南加大（USC）另一組團隊也發表了Agile Dexterous Autonomous Mobile Manipulation System-UV（ADAMMS-UV）原型機。ADAMMS-UV和XDBOT 的相似處在於，兩者都採用了UR5協作型機器人，並安裝在活動平台上。但 ADAMMS-UV並不噴灑消毒液，而是使用紫外線消毒棒，並在底座上安裝額外的紫外線光源，原因是紫外線可分解病毒的DNA。

ADAMMS-UV裝有優傲科技UR+合作夥伴Robotiq出品的夾爪，能取放並移動物體，藉此清潔難以觸及的表面。ADAMMS-UV和XDBOT皆可遠端操作，確保工作人員維持社交距離規範，避免感染的可能性。而安裝在協作型機器人上的攝影機可協助操作人員引導方向。機器人手臂上的飛時測距攝影機會掃描四周，並使用紅外線判斷景深。接著再由ADAMMS-UV使用此視覺資訊，建構出待消毒區域的3D立體模型。

南加大先進製造中心（USC Center for Advanced Manufacturing）主任Satyandra Gupta表示：「我們研發這套行動協作型機器人應用的初衷，其實是為了機械管理解決方案。我們在專案中選用了UR5協作型機器人，因為它內建安全功能，讓我們可經由協作模式在人群四周操作機器人。優傲科技在協作型機器人領域持續領先，因此對我們來說，是非常顯而易見的選擇。」他還透露當初COVID-19危機浮現時，南加大曾被要求清潔校內實驗室。Gupta 指出：「實驗室很複雜，不可能把漂白水噴在所有東西上。我們研究了紫外線消毒，認為它是可行之道，但是市面上的解決方案不但只適用更大規模的室內消毒，還欠缺一些功能，比如說不能打開抽屜、取放物品，然後放上消毒棒。」Gupta還表示，他所帶領的團隊正嘗試整合第二組UR5協作型機器人，讓ADAMMS的消毒速度翻倍，例如一組手臂打開抽屜，另一組手臂則拿著消毒棒。

該團隊已在實驗室試驗原型機成功，目前還在進行更多測試及驗證，確保該技術可用於醫院、旅館及辦公室等開放區域。

以協作型機器人進行COVID-19篩檢

COVID-19也造成醫療篩檢出現前所未有的需求。為因應這股龐大需求，優傲科技共同創辦人Esben Østergaard發揮創意，設計並開發出全球第一款自主式喉頭採檢機器人。而推出這款機器人的Lifeline Robotics公司，則是由 Esben Østergaard和南丹麥大學（SDU）馬士基．麥金尼．穆勒中心（Maersk Mc-Kinney Moller Institute）共同創辦。

該機器人的開發由南丹麥大學機器人研究人員共同參與，他們採用了UR3協作型機器人，並搭配3D列印製作的客製末端夾治具。流程本身相當簡單，從病患掃描證件開始。機器人會立即準備採檢套件，套件由帶有列印識別標籤的容器組成，接著機器人會拿起拭子。然後，機器人會運用內建的視覺系統，在病患喉頭找出採檢的正確位置。採檢過程完成後，機器人會將檢體放入罐中，並鎖緊罐蓋。接著罐子會被送到實驗室進行分析。整個過程約費時七分鐘，而採檢本身僅需約25秒。這套系統於五月底正式在丹麥推出。

Esben和南丹麥大學研究團隊針對COVID-19檢測，推出全球首款自主式喉頭採檢機器人。

在此同時，位在美國德州休士頓的可攜式檢測設備製造商DetectaChem於五月下旬時，獨家推出一款以智慧型手機為基礎的COVID-19檢測解決方案。只要15到30分鐘，這款低成本的COVID-19居家檢測即可透過智慧型手機提供檢測結果。DetectaChem在製造工廠部署了三台UR10協作型機器人，負責移除轉台上測試套件四周的塑膠膜。未來只要美國食品暨藥物管理局（FDA）核准，DetectaChem可望快速全面投產。