中外13位科學家聯合撰文:疫情或推動機器人技術研究
2020年03月27日12:06

  原標題:中外13位科學家聯合撰文:新冠肺炎或推動機器人技術研究

3月16日,在武漢大學人民醫院門診大廳,醫務人員使用平板電腦控製智能消毒機器人。新華社 圖
3月16日,在武漢大學人民醫院門診大廳,醫務人員使用平板電腦控製智能消毒機器人。新華社 圖

  機器人可以成為對抗新冠肺炎的有效工具嗎?3月25日,來自美、中、日、意等國的13位科學家在《科學機器人》雜誌上給出了肯定的答案。13位科學家聯合撰寫的文章指出,機器人技術能夠在對抗疫情過程中發揮重要作用,而此次疫情則提供了一個契機,可能會推動相關技術的進一步研究。

  這篇名為《與新冠肺炎做鬥爭——機器人在管理公共衛生和傳染病方面的作用》的文章指出,早在2015年伊波拉疫情期間,在美國白宮科技政策辦公室和美國國家科學基金會組織的研討會上,科學家就確認了機器人技術在流行病疫情應對中可發揮作用的3個領域:臨床護理(例如遠程醫療和淨化)、後勤保障(例如處理受汙染的廢物)和監測(例如監控是否符合自願隔離規定)。此次新冠肺炎疫情則帶來了第4個應用領域:工作連續性和社會經濟功能的維持。目前疫情已影響了全球製造業和經濟,更凸顯出對遠程操作系統進行更多研究的必要性。

  隨後,文章就以新冠肺炎的疾病預防、診斷和篩查、初始測試等環節為例,對機器人發揮的作用進行了闡釋。

  在預防疾病方面,機器人可以用非接觸的方式,用紫外線(UV)對物體進行表面消毒。因為新冠肺炎不僅通過人與人之間接觸進行傳播,還可以通過受汙染的物體表面傳播。已經有研究證明冠狀病毒可以在無生命的表面,包括金屬,玻璃或塑料上保留數天,而UV照明設備(例如PX-UV)可有效減少醫院高接觸表面的汙染。機器人可以代替人工,並減少清潔人員手動消毒的接觸風險,自主或遠程控製的消毒機器人還可以實現快速且有效的消毒,具有成本效益。另外,機器人還能進行智能導航,檢測高風險、高接觸區域。文章認為,疫情會促使我們開發從宏觀到微觀的新一代機器人來監測疫情高風險區域,並繼續致力於對所有接觸表面進行消毒。

  在診斷和篩查方面,移動機器人已經成功用於公共區域和進出口溫度測量。帶有自動攝像機系統的機器人已用於在大範圍內同時對多個人進行體溫測試。將熱傳感器和視覺算法結合到自主或遠程操作的機器人上可以提高篩選的效率和覆蓋範圍。通過與醫院信息系統鏈接,這些移動機器人還可以用於來反複監測醫院各個區域內病人的溫度。通過使用面部識別軟件與現有的安全系統聯網,機器人還可以追溯受感染個人,以警告其他可能受到感染的人,但引入適當的規則來保護個人隱私也相當重要。

  在新冠肺炎的初始診斷和測試方面,機器人也有發揮。目前,大多數國家對新冠肺炎的初始測試都是建議進行鼻咽和口咽拭子測試。這就涉及樣品的收集,處理,轉移和測試。在疫情大爆發中,關鍵的挑戰是缺乏合格的工作人員,來擦拭患者和處理測試樣品。機器人則可以進行輔助,加快鼻咽和口咽拭子測試過程,降低感染風險,並使工作人員騰出更多時間進行其他工作。有些人在測試時沒有出現病毒症狀,在這樣的情況下,進行血液檢查可能至關重要。利用機器人進行自動抽血化驗,也可以使醫務人員免於承擔高暴露風險的任務。已經有研究人員在研究基於超聲成像技術,識別前臂周圍靜脈,以進行自動靜脈穿刺的機器人系統,自動化的多重實時測定可以幫助醫護人員快速進行體外定性檢測和病原體鑒別。在隔離的情況下,也可以使用無人機或無人駕駛地面車輛進行樣品轉移,以及將藥物運送給受感染的患者。

  文章指出,新冠肺炎可以成為開發機器人系統的催化劑。這樣一來,專家和基本服務提供商可以進行快速部署和遠程訪問,而無需前往前線。大量的患者測試也意味著人們需要長期處於隔離狀態,無法進行社會活動,這可能對心理健康產生負面影響。為瞭解決這個問題,可以部署社交機器人,以提供持續的社交互動和監測患者是否有遵守治療方案,而不必擔心會傳播疾病。只是,目前這個領域還是一個具有挑戰的發展領域。

  但遠程操作已經是一項成熟技術,可用於遠程醫療和遠程通勤。最近幾週,中國的學校,大學和公司都採用了在線上課和互動的方式。隨著5G帶寬和4-8K視頻的廣泛普及,新冠肺炎可能是組織未來大型活動的轉折點。與其取消大型的國際展覽和會議,不如採用在線出席的新聚會方式。未來我們可能會習慣與遠程參會,也習慣於使用機器人和控件。最終,許多會議可以通過高清、低延遲的虛擬現實方式進行,與會者的虛擬機器人化身完全可以移動並沉浸在會議環境中。所有這些方式可以同時降低疾病感染率和碳足跡。

  從曆史上看,機器人能夠完成一些“枯燥、肮髒和危險”的工作,它們的第一個廣泛部署領域是在工業領域里。同樣,在與傳染病作鬥爭的環境下,不適合人類工作,但適合於機器人。

  文章在最後指出,現在,新冠肺炎的影響可能會推動機器人技術的進一步研究,以解決傳染風險。但是如果沒有持續的研究努力,機器人將再也無法為下一次事件做好準備。通過用專門的資金促進機器人工程和傳染病專業人士的融合,才可以讓我們在下一次大流行病來臨時做好準備。

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