为期10天的制造抗新冠病毒机器人的冲刺
移动机器人帮助对高接触表面进行消毒
这台四轮机器人身高刚刚超过3英尺（0.98米），在新加坡市区的办公公园里滚动时，看起来可能不太像，但别让它愚弄你。威斯顿机器人公司的小型机器人配备了商用级消毒剂和双管喷枪，正在努力为路径上的任何高接触表面消毒。无论是由场外人员远程控制，还是在紫外线照射下自动巡游空荡荡的酒店房间，这个机器人都在努力地去人类不应该去的地方。
威斯顿机器人设计了三种新的消毒和温度监测机器人原型。每次只需要10天。
由Weston robot和AgileX设计的消毒机器人。图片来源：AgileX
几十年来，人类一直在梦想机器人能够接管高风险或乏味的工作，使他们的生活更容易，但有了这些消毒机器人，这个梦想更有必要。
新型冠状病毒感染的新型冠状病毒感染症(COVID-19)在全球范围内迅速、严重地蔓延。2020年3月，世界卫生组织将这种疾病列为大流行，截至2020年6月，该病毒在全球感染了500多万人。该病毒通过呼吸道飞沫传播，或通过接触我们的鼻子和嘴巴直接进入身体，或通过距离小于6英尺(1.8米)的空气中的残留颗粒被吸入。
随着科学家们争相了解并研制出这种病毒的疫苗，预防工作的重点是早期发现、接触追踪和对表面和手部进行勤勉消毒，同时极大地限制人类接触。
张彦良博士，总经理，首席科学家韦斯顿的机器人使用机器人来帮助达到消毒标准是一个显而易见的选择。威斯顿机器人设计了三种新的消毒和温度监测机器人原型。每次只需要10天。
在错误的时间出现在正确的地点
“在新冠病毒被宣布对人类具有传染性的第一天，我的团队就聚在一起说，‘我们设计了机器人，我们能做些什么来减缓病毒的传播?’”张说。“显然，当时我们还不能完全设计出新的机器人模型。相反，我们想利用我们已经拥有的东西:移动机器人。”
在新冠肺炎爆发之前，Weston Robot已经拥有了一小部分移动机器人，包括为不平的地形（如室外公园）设计的带轮子的小型监视机器人。研究小组没有从头开始设计新的机器人来对抗病毒，而是用消毒工具对现有的机器人进行了改造。
“我们问自己，‘我们能给这些机器人添加一些东西吗，比如，一支喷枪来喷洒化学消毒剂？’”张说。
“我们看到，对用于消毒和运送物资以遏制病毒传播的机器人的需求很大。”
Weston Robot董事总经理兼首席科学家张彦良博士
尽管韦斯顿机器人公司还设计了其他类型的机器人解决方案，包括自动驾驶汽车和外骨骼，但张说，他们的团队很快就决金宝搏官方网站定，像这样的小型机器人将是最好的解决方案。它们不仅更容易改造，而且还可以通过提供易于控制的安全消毒选择和提供基本物品，帮助减轻卫生保健和其他工作人员的负担。
“当这件事发生时，我们看到对消毒和运送物资的机器人有很大的需求，以遏制病毒的传播，”张说。
这款由Weston robot设计的机器人使用紫外线灯对建筑内部进行消毒。图片来源:Weston Robot
不寻常时期的不寻金宝搏官方网站常解决方案
但是，即使是预制的移动机器人身体，在几天内创造出新的原型也不是一件小事。为了完成这项工作，团队依靠使用基于模型的设计和MATLAB进行快速建模和仿真®和Sim金宝appulink®．这种方法使团队能够快速识别和纠正新设计中出现的问题。
“我们不想从头开始。我们在市场上寻找不同的组件，并对这些组件进行整合和测试。”
Weston Robot董事总经理兼首席科学家张彦良博士
他们加快原型制作过程的另一种方法是将市场上现成的设备整合到现有的机器人中。张说，他们的消毒机器人最初的原型使用的是为洗车设计的喷枪。
“我们不想从零开始，”张说。“我们在市场上寻找不同的组件，并对这些组件进行整合和测试。”
除了实际构建这些机器人原型外，团队还面临一些软件挑战，即如何有效地与这些机器人通信和控制这些机器人，以确保它们在部署环境中的准确性和安全性。
消毒机器人的第一个原型。图片来源：韦斯顿机器人
为了克服这些设计障碍，研究小组决定使用4G在不太可预测的环境中远程控制机器人，比如在公园里漫游的户外机器人。这种方法使他们能够更好地控制喷洒消毒剂的位置，并确保机器人以及任何行人的安全。
在室内环境中，他们没有使用喷洒有潜在危险消毒剂的机器人，而是选择了紫外线灯和预编程的自主运动地图——类似于机器人吸尘器在你的客厅地图上移动来清洁。
在对每个想法进行了严格的原型设计和反复测试之后，团队得出了三个原型:一个室外机器人，用于在工业园区和购物中心等环境中喷洒化学消毒剂，一个配备紫外线灯柱的室内机器人，用于对宿舍和酒店等环境进行无侵入式消毒，还有一个洗手液和纸巾递送机器人，配备了红外摄像机来测量人们的体温。
每个机器人重约100磅（45公斤），身高不超过3.3英尺（1米）。室外机器人一次充电可携带8加仑（30升）的消毒剂，占地近4英亩（14800平方米），室内消毒机器人一次充电可覆盖10至15间房间。
在中国移动机器人制造公司AgileX的帮助下，这些机器人从原型到成品又花了一个月的时间。
“在最终的产品中，我们确实重新开发了一切，”张说。“敏捷X非常擅长制造硬件，所以他们可以迅速实现你的想法，并在那里进行产品组装测试。在封锁期间，我们很难从供应链上获得零部件，但考虑到我们的设计规格，他们非常擅长制造整个机器人。”
消毒机器人可以远程控制。机器人上的摄像头为操作者提供了机器人周围环境的视图。图片来源:Weston Robot
为新常态做准备
这些机器人已经开始在意大利和中国推出，预计将在6月向世界各地交付更多机器人。随着威斯顿机器人公司继续完善他们的设计，张说他们的团队已经开始学习，什么类型的机器人公众想要互动，什么类型的机器人他们不想。
这款温度监控机器人最初的设计初衷并不是用来送洗手液和纸巾的，但张说，当它只是一个摄像头时，人们觉得它有点太烦人了。
“人们可能会觉得自己一直在被监控，”张说。“所以，我的团队说，‘让我们试着让这个机器人柔软一点。“例如，我们现在为机器人提供一些洗手液和纸巾，这样人们就能主动靠近摄像头和机器人。我们让机器人变得更友好、更容易接近。”
随着这些机器人在大流行期间和之后继续被使用，以防止更多的感染浪潮，团队希望确保它们的使用尽可能直观，易于交互。为此，该团队让员工在简单的几堂课之后，就可以通过平板电脑控制它们。
Weston Robot正在寻求认证，以确保电池和其他内部组件的安全，并帮助这些机器人在世界上更多的地方“街头合法”。但是，由于全球封锁，这些认证目前被搁置。
这个机器人监测温度以检测可能的感染。它还提供洗手液和纸巾。图片来源:Weston Robot
为了确保机器人尽可能直观易用，并且易于交互，该团队已经让工人们在上了几节简单的课后，通过电脑平板电脑控制机器人。
“我们必须确保它能通过所有的认证，”张说。“但现在，连认证中心都被封锁了。”
这些认证在机器人的试验阶段不需要，但当各国重新开放时，这些认证将是威斯顿机器人的首要任务。与此同时，这些机器人将开始工作，确保“新常态”尽可能安全。
