省分拣机器人

跟着致力于迎合客户，加重压力跟赐顾帮衬老年人的机械的开展，机器人与人们的日常生活日趋慎密天交织正在一路。现在，机器人学家不只对更快，更壮大或更正确天停止计划感兴趣，并且借对他们的宛在目前，友爱跟密切接洽感兴趣。

分拣机器人结构图

近年来，“硬”机器人技巧已取得了巨大进步，“硬”机器人是由硬塑料跟金属制成的机器人。这些机器人十分正确，牢固，装备精良，可以胜任沉重的事情，是以非常适合工业事情。平常，正在这些设置中利用机器人去护卫人类免受潜伏危险的事情前提的损害。

关于工场跟堆栈来讲，这是一个理智的解决方案，可是关于人来讲，事情本身更不可或缺的事情呢？若是研讨职员可能开辟与人类交互时像人类相互交互时一样细心的机器人，则它们可以用于各类范畴，以全新的方法改良日常生活。那就是硬机器人技巧的来源。

机械工程跟应用力学助理传授JamesPikul研讨硬机器人技巧，这是一个新兴范畴，致力于构建可以平安处置惩罚更细致跟易碎物品的机器人。这些机器人必需采取正在压力下会变形的资料，以削减撞击，挤压或以其他方法损伤与其互动的一致柔软物体的时机。

2019年9月，皮库尔跟他的团队从美国国度迷信基金会（NaTIonalScienceFoundaTIon）取得了200万美元的赞助，用于摸索一种完整没有合乎机器人通用观点的新型硬机器人技巧。这些硬机器人从平板起头，然后变化为正确的外形以履行使命。他们的方针是：创立可充气的机器人垫，将其安排正在病院病床上，并用于挪动患者。此应用程序有能够进步患者的舒适度，并削减能够果患者处置惩罚而对护士跟医护人员形成的损伤。

为了取得这一新兴范畴的灵感，硬机器人工程师平常会着眼于天然。皮库尔研讨了章鱼，和章鱼若何将皮肤的纹理转化为伪装进入周围的情况。康奈尔大学的他跟他的共事开辟了一种受此功用开导的硬机器人体系。此刻，他正在扩展这项技巧。Pikul想到的硬机器人不只会转变表面，借可以平安天搬运跟挪动患者。

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“这里的应战是节制硬资料十分难题，”Pikul道。“若是我用硬的器材制作，我该若何节制它使其有用呢？那就是咱们试图办理的问题。”

为了回覆这个问题，Pikul跟他的团队始终专注于明白这类新的硬机器人方式的根底。医疗保健使用并未立刻遭到存眷。Pikul的团队包罗宾夕法尼亚大学的机械工程与应用力学助理传授MichaelPosa，和GRASP实验室主任兼机械工程与应用力学传授MarkYim。正在宾夕法尼亚州之外，科罗拉多大学博尔德分校化学与生物工程学传授，聚合物工程专家RyanHayward和锡拉丘兹大学物理学传授，几何学专家ChrisSantangelo参加了该小组。

但与任某的对话后，Pikul知足帕姆Cacchione，正在宾夕法尼亚大学长老会的护士科学家，罗尔斯顿楼限期主席正在老年照顾护士跟宾夕法尼亚Geropsychiatric照顾护士副教授。Cacchione跟Yim正在之前的机器人名目上停止了协作，而Cacchione正在Pikul的硬机器人技巧上也有能够的使用：便携式的座椅升降器，可资助高低轮椅的老年人。Cacchione正在职业生涯的大部分工夫里始终与老年人一路事情，她作为护士的多年履历评释她巴望将进步前辈的机器人技巧引入医疗保健范畴。

皮库喜好这个主意，并起头与Cacchione协作，以增长NSF拨款的影响。他们通力合作，经由过程将便携式座椅起落计划作为病院病床可充气机器人垫的初始原型，进一步扩展了他们的设法主意，该垫可资助护士挪动跟翻转患者。这类干涉干与将防备患者发生压力损伤跟加重护士的压力，护士经常自愿用手挪动患者并正在此进程中受伤。压力损伤是危险的，而且是因为长时间对身体的一部分形成压力，特别是正在脚根，脚踝，臀部跟尾骨等骨质区域。当患者没法举止时，他们很简单蒙受压力损伤，那须要护士每隔几个小时从头安装患者一次。护士跟医护人员的这类重复疲惫会减轻严峻的肌肉骨骼损伤，使全部职业生涯好转。

“护士的受伤是个年夜问题，”皮库尔道。“因为很难转移患者，许多高素质的护士会提前离开该行业。并且，当护士离开现场时，留下来的护士的承担增长了，全部周期继承停止。”

美国护士协会停止的一项查询拜访发明，护士的56%的肌肉骨骼痛苦悲伤是由他们的一样平常事情惹起或加剧的，此中42%的人讲述正在12个月内至少受伤一次，而52%的人讲述慢性背痛。发起护士正在挪动患者时利用病院技巧去加重压力，例如机械式患者移位机，吊装式移位机和侧移帮助安装。只管有这些干涉干与步伐，Pikul发明仍有12%的护士因为患者受伤而离开现场。

宾夕法尼亚大学病院血液学跟肿瘤学病房的护士，病院平安病人处置惩罚委员会成员尼娜·索利斯道：“那并没有老是一个年夜的损伤。”“若是你正在辅佐患者坐在椅子上，而他们却将重物放在你身上，那么你能够不会是以遭到严峻损伤，可是跟着工夫的推移，重复的操劳跟较小的损伤能够会减轻病情并招致庞大问题。”

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“除此之外，手动挪动患者的方式十分存在侵入性，”Solis增补道。“平常，完全的患者-根本无法转动的患者-并没有完整相识为何要转动。他们觉得焦急跟没有恬逸，有时人们谢绝搬场。我认为，若是有一种技巧可以使患者更谨严天挪动，那么患者自身将加倍抓紧并失掉更多的苏息。”

Pikul的技巧也有能够进步患者的舒适度。“考虑一下，”皮库尔增补讲，“病院的病床曾经是一个机器人了。它蜿蜒成分歧的外形，并存在监督生命体征的传感器。它们曾经是庞大的体系，它们正在挪动职员方面很晦气。咱们念办理这个问题。”

Cacchione对PennEngineering跟PennNursing之间的协作和他们配合研讨的潜力觉得镇静。

Cacchione道：“与PennEngineering的协作真的很风趣，我十分喜好它。”“照顾护士与工程学院之间有着极大的协同作用，由于照顾护士黉舍可以打仗到患者跟临床设法主意。咱们正在通力合作，将工程构思概念化，并将其使用于对患者有意思的事物。”

“这个名目也波及教导。”皮库尔道。“愿望，照顾护士与工程学之间的互动将使护士对古代医疗保健中机器人技巧的才能有所赞扬，并使机器人专家对与人协作的应战觉得赞扬。”

皮库尔经由过程国度迷信基金会（NaTIonalScienceFoundaTIon）赞助的研讨，为硬机器人技巧奠基了根底，这是一个翻新范畴，将有助于缔造机器人的将来。Pikul愿望制造出可以平安天与人类慎密打仗的机器人，并将正在日常生活中为机器人斥地新的工作岗位。若是他能做到那一点，那么据咱们所知，机器人将永远转变，由于它们将从工场车间的工业机械转移到波及人类安康，家庭跟照顾护士各个方面的进步前辈技巧。

“与机器人的平安交互将是将来的事情，”Pikul道。“愈来愈多的咱们将被技巧围困跟辅佐，咱们愿望确保咱们正在没有伤害人类的情况中做到那一点。终极，咱们愿望人们利用这些机器人，以使它们有所作为并改良人们的生涯。”

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