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操作機(jī)

輕型機(jī)器人正跨入實(shí)驗(yàn)領(lǐng)域

發(fā)布日期:2022-04-18 點(diǎn)擊率:84

輕型機(jī)器人正跨入實(shí)驗(yàn)領(lǐng)域

協(xié)作型輕質(zhì)機(jī)器人可以在最狹小的空間內(nèi)與人類合作完成工作。如今,它已經(jīng)在全球各領(lǐng)域內(nèi)得以應(yīng)用,例如,Pick&Place應(yīng)用,或者那些要求在相同外力作用下確保高精度的、重復(fù)性的工作時。

同樣在醫(yī)學(xué)和工業(yè)實(shí)驗(yàn)室中也越來越多使用協(xié)作型機(jī)器人,通過機(jī)器人手臂自動化高效完成工作。

使用合作型機(jī)器人手臂進(jìn)行血樣分類

位于哥本哈根的Gentofte大學(xué)醫(yī)院正在尋求一種低成本的方法,可以用自動化設(shè)備替代手動,對血液樣本進(jìn)行分類,而設(shè)備要求必須在實(shí)驗(yàn)室狹小的空間內(nèi)開展工作,另外,必要時實(shí)驗(yàn)室技術(shù)人員可以隨時進(jìn)行手動切換控制。

由于醫(yī)院病人數(shù)量的增加,需要進(jìn)行分析的血液樣本數(shù)量提高了20%,這對于管理是一次考驗(yàn),因?yàn)橐WC一定的分析速度標(biāo)準(zhǔn):超過90%的血液樣本必須在送進(jìn)實(shí)驗(yàn)室一小時內(nèi)進(jìn)行化驗(yàn)分析,而期間額外人員不得參與。唯一可以提供解決方法的就是合作型機(jī)器人手臂的使用。

只有人類-機(jī)器人-合作型設(shè)備可以確保人類和機(jī)械在狹小空間進(jìn)行合作工作,比如在大學(xué)醫(yī)院實(shí)驗(yàn)室里。Universal Robots(優(yōu)傲機(jī)器人)公司的機(jī)器人手臂配有可調(diào)節(jié)的安全功能,為此,它可以在完成風(fēng)險評估后,無需裝配或者只需最小的保護(hù)裝置就進(jìn)行工作。若出現(xiàn)一次始料未及的碰撞,機(jī)器人會立刻停止工作。優(yōu)傲機(jī)器人提供的模型,根據(jù)其不同的裝設(shè)和型號,提供力的作用只有50或100N,為的是能自動導(dǎo)入安全停止程序。

在位于哥本哈根的Gentofte大學(xué)醫(yī)院,兩臺UR5型機(jī)器人正快速處理血液樣本

對于位于哥本哈根的大學(xué)醫(yī)院來說,實(shí)現(xiàn)這些功能是至關(guān)重要的。所有血液樣本由傳送帶運(yùn)至實(shí)驗(yàn)室,而實(shí)驗(yàn)室內(nèi)并沒有空間可以用來設(shè)置保護(hù)罩。“我們需要一個自身安全,操作簡單的解決方案,基于圖片識別自動定位,它可以快速抓取血液樣本并對其進(jìn)行分類,插入相對應(yīng)的輸入模型中進(jìn)行分析。而優(yōu)傲機(jī)器人正擁有這些標(biāo)準(zhǔn)。”位于哥本哈根大學(xué)醫(yī)院的主任醫(yī)生Steen Stender說道。他們的團(tuán)隊(duì)與兩臺UR5型機(jī)器人共同合作工作。

Gentofte大學(xué)醫(yī)院內(nèi)的其中一臺機(jī)器人負(fù)責(zé)拿起血液樣本并將其放在條形碼掃描器上,攝像機(jī)對其螺旋蓋的顏色進(jìn)行拍攝,通過機(jī)器人識別系統(tǒng),將血液放置在四處可存放地中所對應(yīng)的位置上。第二臺機(jī)器人手臂抓取血液樣本并裝載儀器對樣本進(jìn)行離心和分析工作。兩臺設(shè)備一天可以處理3000份樣本,每分鐘七到八份。這大大節(jié)省了時間,也使員工從手動工作中解放了出來。

90%的血液樣本在不到一小時內(nèi)就可以處理完成

協(xié)作型機(jī)器人的使用使醫(yī)院可以處理完成血液樣本每天增長20%的需求,而無需額外人員配置。完全可以遵循之前的預(yù)設(shè),即90%的血液樣本必須在實(shí)驗(yàn)室一小時內(nèi)處理完成。“我們的員工接受了熱情的機(jī)器人。我們知道,那些實(shí)驗(yàn)室中沒有被處理的血液樣本就意味著焦急等待的病人。有了這一設(shè)備,我們的門診病人不必再進(jìn)行一次額外的診所之旅,因?yàn)榭梢栽谝恍r內(nèi)對他們的血液樣本進(jìn)行分析,并在同一天得到報(bào)告結(jié)果。而那些在早晨較早采集的住院病人的血液樣本已經(jīng)得到了分析,這樣醫(yī)生可以在早間巡查時進(jìn)行處理。”Stender總結(jié)道。

因?yàn)闄C(jī)器人可以在其工具界面根據(jù)不同要求載入不同的儀器,所以可以實(shí)現(xiàn)各種應(yīng)用。位于波蘭克拉科夫(Krakau)的AGH科技大學(xué)可以同時解決UR機(jī)器人面臨的兩個挑戰(zhàn):在一個機(jī)器人工作站,一臺UR5型機(jī)器人接受任務(wù),即在人體內(nèi)植入干細(xì)胞,機(jī)器人手臂被選來執(zhí)行這一高精任務(wù),因?yàn)樾枰啻沃貜?fù)執(zhí)行相同的運(yùn)動軌跡和相同精度。它的重復(fù)精度高達(dá)0.1 mm,這是人手長時間持續(xù)集中注意力所不能及的。

機(jī)器人接手危險藥品制造工作

大學(xué)的另一個項(xiàng)目是UR5型機(jī)器人在儀器上生產(chǎn)Zytostatika藥品(癌細(xì)胞抑制劑),用于癌癥化療。以往此類藥物都是由專門診療所的員工生產(chǎn)的,因?yàn)樵谥扑庍^程中會釋放很強(qiáng)毒性的物質(zhì),員工只允許在這樣的環(huán)境中工作幾個小時。而UR型機(jī)器人則不同,它只需一個高含氧量的環(huán)境,因此其可以在工作環(huán)境溫度為0~50℃之間進(jìn)行高效的自動化工作,而員工則必須要穿戴繁瑣的裝備。

當(dāng)然,機(jī)器人同事在實(shí)驗(yàn)室內(nèi)還可以接手很多其他任務(wù)。更重要的是,在使用壽命測試中,它可以數(shù)百萬次重復(fù)同樣的運(yùn)動。對于在運(yùn)動中測量到出現(xiàn)的力增加或減少,機(jī)器人都能承受。比如,當(dāng)被測試的目標(biāo)突然斷裂時,機(jī)器人會自動執(zhí)行停止。

在其他情況下,精確執(zhí)行儀器、工件或容器的清潔工作也是起決定性作用的質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)。機(jī)器人每次都會以相同的精確性執(zhí)行清潔程序,包括每個角落和物品的每個角度。配備一個保護(hù)外殼后,機(jī)器人可以在更為潔凈的空間內(nèi)工作,也較易進(jìn)行消毒和打掃。

自動化設(shè)備實(shí)現(xiàn)了新的可行性

人類-機(jī)器人-合作型設(shè)備實(shí)現(xiàn)了企業(yè)和員工更多的價值。通過合作型輕型機(jī)器人的使用,使現(xiàn)代化實(shí)驗(yàn)室擁有了更多的可行性,更加自動化高效地完成工作,而在過去則需花費(fèi)更多財(cái)力和精力。據(jù)有創(chuàng)造性的例子證明:潛在可能的應(yīng)用是無可估量的。

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