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    文摘报 2018年02月03日 星期六

    我的新同事是机器人

    《 文摘报 》( 2018年02月03日   01 版)
    大白机器人在手术区走廊上移动

        在川流不息的手术区走廊里,一个白色箱状机器正不疾不徐地来回穿梭。它熟练地拐弯,侧身避开障碍物,向着发出配送申请的手术室前进。

     

        “已到达43号手术室,请巡回护士取走耗材。”抵达手术室门外后,声音从这台米白色塑料外壳的机器中传出。护士开门、刷卡、以最快的速度取走盒装耗材,几乎没正眼瞧它。

     

        一

     

        在武汉协和医院,这台物流机器人是手术区医护人员的新同事。它已上岗一年多,完全包揽了从库房向手术室配送高值耗材的任务。

     

        工作人员给它取了个动画片中医疗机器人的名字——“大白”。凑近看,它身高1.25米,方方正正,分明像个呆头呆脑的空气净化器,只不过会自个儿走路而已。

     

        刚开始,许多外科大夫会好奇地打量这个“科技怪物”。摸摸它的脑壳,和它合影留念。有的大夫故意为难它,在它的面前晃来晃去,看它能否设法绕开。

     

        这个家伙上岗一年多后,再也没人觉得它有啥特别。来往的护士对它熟视无睹,“不过是个普通同事”。

     

        未来,在武汉协和医院,它将学习上下电梯,进出电动门。不仅在手术室,甚至在门诊科室和病房间穿梭。这家医院计划未来引入更多的大白机器人。

     

        二

     

        同中国绝大多数繁忙的三甲医院一样,武汉协和医院有着长长的手术患者等待名单。这里有两层手术区、45间手术室,一年超过10万台手术依次在此进行。在手术室外的走廊上,医护人员总是步履匆匆,两个大白机器人也不例外。它们不是在路上奔波,就是在库房的充电端口随时待命。

     

        一旦有手术室发出配送申请,大白会快速移动至放置耗材的货架前。工作人员扫描证件,打开大白的肚子,将耗材放入其中。刷脸和刷指纹也是可行的认证方式,但为了工作交接方便,大家选择刷卡。

     

        从库房移动到指定手术室,大白平均需要1.75分钟,比人类护士快了3分多钟。它们每天往返库房和手术室140趟,工作量相当于4个人类配送员。

     

        据武汉协和医院手术室总护士长高兴莲回忆,大白没入驻前,领取高值耗材的任务,落在巡回护士身上。每台手术配备两名护士,一名负责给主刀医生递器械,一名负责看护病人,并处理术中杂务。理论上,巡回护士须在手术前备齐所有耗材,但实际上,医生经常根据术中需要临时调整手术方案,巡回护士不得不亲自去库房取回耗材。

     

        一台手术,巡回护士经常要跑两趟。这意味着,他们每天平均要在手术室和库房的路上浪费40~60分钟。有人统计,一个巡回护士一天要走2万步。更让高兴莲放心不下的是,护士短暂离开的时间里,病人有突发意外的可能。

     

        三四年前,刘胜林就开始琢磨这个问题。他是武汉协和医院生物医学工程研究室的副主任,长期关注机器人领域,常在网上浏览国外机器人视频。

     

        他和同事了解到,国外已有医院用机器人配送药物,但国内还没有这类尝试。他和领导商量,决定找一家国内公司,共同研发一款适合自家医院的物流机器人。

     

        这款想象中的机器人原理并不复杂,和自动驾驶技术没什么两样。大白初生,只花了几个月。一家名叫钛米机器人的创业公司,设计研发出这款外表傻萌的机器人。它的主体结构相当简单,就是一个能塞下200公斤重物的大肚兜。

     

        秘密藏在外壳之下。在机器的各个侧面,40个先进的传感器埋伏其中,包括激光雷达、红外、超声、加速度计和姿态传感器等。它们是大白的五官,能让它像人类一样感知周围环境。

     

        说起来,让这个家伙学会走路并不难:带着它在手术区逛上一圈,环境地图便自动扫入它的脑中。连上无线网络,大白将自动定位。遇到障碍物后,它能通过遍布全身的传感器,准确探测障碍物的距离,并估算其深度。

     

        但实践起来,让一台机器在手术区里自由穿梭,绝非易事。

     

        三

     

        手术区环境尤为复杂。它是医院的“心脏”。医护人员、金属推车和医疗仪器,在狭长的走廊里涌进涌出,就像血管中挤搡着前进的细胞。

     

        这里还有着极其严格的标准化要求。走廊墙壁由铝板构成,无线信号不易穿透。改变任何环境设置都需严谨论证,不能像工厂一样,在墙壁或地面设置标记,帮助机器定位。

     

        更大的挑战在于规划路径。大白要根据传感器传回的环境数据,实时建立模型,计算出避障的最优路径。对人类来说,这无非是轻轻瞟了一眼后的直觉反应。

     

        高兴莲记得,大白刚来工作时,远不如现在机敏。在迷宫般的手术区,它常常走着走着就迷糊了。遇到人或手术车拦在面前,它茫然地左右打转,找不到方向。

     

        这源于人类对无人驾驶机器的设定。遇到障碍物或稍微有点棘手的情境,它们都会用刹车停下来处理。大白在上岗的一年多里,被撞过9次,但它一次也没撞过别人。

     

        为了让大白可靠地完成配送任务,研发公司想了很多办法。他们的核心团队长期驻扎在武汉协和医院,反复对机器和算法进行调整。

     

        经过多次大幅度调整算法,研发团队终于打开了大白的视野。前方有障碍物驶来时,它会预判对方的前进方向,然后主动侧身,避免狭路相逢。

     

        随着大白变得靠谱,人类同事对它的关注度急剧下降。当它在走廊中漫步时,压根儿没人回头。高兴莲更看重的是,巡回护士可以时刻守在病人身边了。

     

        大白替代人工配送后,耗材管理也更加精准。巡回护士刷卡取出高值耗材的瞬间,系统会自动记录它的运输和使用情况,并且同步到病人的账目系统上。库房人员不再需要耗费大量时间在货架上清点耗材。

     

        如果耗材过期,大白则会在扫描时发出警告,拒绝配送。过去,这完全依赖于巡回护士的人工检查——拆封时,他们得在手术室内向主刀医生高声朗读药品名和失效日期。

     

        尽管随着人工智能技术的发展,“机器人”成了越来越火的概念,但在研发公司CEO潘晶看来,不少医院大厅中机器人外形的导医系统,不算真正的机器人。

     

        能给病人端茶送水、背他们上楼梯的服务机器人,还停在研究者的实验室中。真正让它们进入日常场景,还有很长的路要走。

     

        (《中国青年报》1.31 郭路瑶) 

     

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