來源：筑醫(yī)臺資訊

作者：韓艷峰

作者：喊 筑醫(yī)臺咨詢

一、機(jī)器人物流系統(tǒng)概述

        在傳統(tǒng)的醫(yī)院管理中，粗放式、散亂式的物流管理看似并未給醫(yī)院運(yùn)行帶來太大問題，但其面臨的困境其實(shí)較為明顯：以人力為主的傳統(tǒng)物流方式，在運(yùn)送時(shí)間與運(yùn)送路線的選擇上無法固定，紊亂的運(yùn)輸不僅導(dǎo)致部分運(yùn)輸通道或電梯擁擠，延遲運(yùn)輸?shù)竭_(dá)時(shí)間，而且手推車的人力運(yùn)輸方式容易造成門、墻等部位的損壞。此外，大型醫(yī)院尤其是三甲醫(yī)院，運(yùn)貨量、人力管理成本及人力管理難度都比較大，因此，需要有針對性的管理措施。從醫(yī)院安全角度出發(fā)，由于運(yùn)輸線路的不確定性，人流物流混雜，極大地增加了感染風(fēng)險(xiǎn)、碰撞風(fēng)險(xiǎn)和跌倒風(fēng)險(xiǎn)。

         醫(yī)院物流的形式一定是隨著醫(yī)院物流的種類方向發(fā)展的。醫(yī)院物流的種類主要分為運(yùn)輸需求和倉儲需求。倉儲需求主要體現(xiàn)在手術(shù)室、供應(yīng)室、藥房、靜配中心、后勤庫房。運(yùn)輸需求主要體現(xiàn)在運(yùn)輸不是十分緊急的餐飲、潔衣污衣、垃圾、大批量藥品以及相對緊急的單劑量藥品、夜間醫(yī)囑藥品、待檢標(biāo)本、快速病理、血袋等。傳統(tǒng)的物流形式一般由專職遞送人員乘坐電梯進(jìn)行運(yùn)輸，而機(jī)械化、智能化物流系統(tǒng)則借助信息化、數(shù)字化手段完成精確的醫(yī)院物流任務(wù)。

        智能醫(yī)用物流機(jī)器人是一種可以自動(dòng)感知并躲避障礙、攜帶多個(gè)物品抽屜、適用于醫(yī)院特殊使用環(huán)境并可與醫(yī)療系統(tǒng)無縫對接的智能物流設(shè)備，主要應(yīng)用于藥箱、醫(yī)療器械、各種耗材、單據(jù)類、標(biāo)本類、餐食類、自動(dòng)售貨、垃圾回收等。

智能醫(yī)療機(jī)器人的優(yōu)勢是可以配合醫(yī)院其他物流系統(tǒng)完成末端運(yùn)輸或解決同層病區(qū)的近距離物流運(yùn)輸。此外，通過智能化、人性化設(shè)置，服務(wù)到人，遞送精準(zhǔn)。智能物流機(jī)器人應(yīng)用范圍廣泛，應(yīng)用時(shí)無須改造病區(qū)環(huán)境且安全性高；其缺點(diǎn)是目前只能在同層使用，尚處于發(fā)展階段。

二、機(jī)器人物流系統(tǒng)規(guī)劃

       以下技術(shù)指標(biāo)僅供設(shè)計(jì)參考，具體以最新機(jī)器人行業(yè)技術(shù)發(fā)展要求為準(zhǔn)。

       01、物流物資量規(guī)劃

        機(jī)器人由機(jī)械裝置（車體、車輪、移載裝置、安全裝置、轉(zhuǎn)向裝置）、動(dòng)力裝置（運(yùn)行電機(jī)、轉(zhuǎn)向電機(jī)、蓄電池及充電裝置）、控制系統(tǒng)（信息傳輸及處理、驅(qū)動(dòng)控制、轉(zhuǎn)向控制、安全裝置）等組成，機(jī)器人載重量在100-500kg范圍，機(jī)器人可以實(shí)現(xiàn)院內(nèi)輸液袋、餐飲、被服、生活垃圾、器械包等批量、大件物資的回收。

需       運(yùn)輸物資量估算：因各醫(yī)院實(shí)際情況不同等原因，在此只做粗略估算僅做參考。

        1）護(hù)理單元輸液袋：每袋250毫升，每床3-4袋，每日平均運(yùn)輸2次（上午、下午），機(jī)器人平均單次運(yùn)輸1-2個(gè)護(hù)理單元輸液量。

        2）護(hù)理單元餐飲：每份800毫升，機(jī)器人平均每日運(yùn)輸3次（早、中、晚），飯盒平均規(guī)格為23cm*20cm*5cm，如有醫(yī)護(hù)人員工作餐派送，需調(diào)整估算系數(shù)，餐飲派送需根據(jù)情況選擇帶保溫餐車。

        3）護(hù)理單元被服：被服分為潔凈被服和污被服，被服每套2.5-3.5公斤，按照住院床位50%估算，每天更換一次，機(jī)器人每日在非高峰期運(yùn)輸至護(hù)理單位儲藏室。

        4）生活垃圾：護(hù)理單元每天每床1公斤，醫(yī)護(hù)人員每天1公斤，門診人數(shù)每天每人0.35公斤，每天運(yùn)輸一次。

        5）手術(shù)器械包（小手術(shù)包、大手術(shù)包、骨科包規(guī)格不同）：手術(shù)器械包分為潔凈器械包和術(shù)后回收器械包，平均每個(gè)器械包30cm*30cm*50cm，單包重量5公斤，手術(shù)器械包每日每床3-4個(gè)包，按需運(yùn)輸。

02、機(jī)器人對建筑基本要求

        1）各站點(diǎn)區(qū)域隔離門、防火門需配置電動(dòng)開關(guān)閉門器，閉門器動(dòng)作信號與機(jī)器人聯(lián)動(dòng)，機(jī)器人應(yīng)能通過遙測信號打開通道門。

        2）收發(fā)站點(diǎn)通道凈寬度滿足同一通道雙向會車，單車道建議凈寬在1米，雙車道凈寬建議在1.8-2米，出門凈空間滿足機(jī)器人載貨后轉(zhuǎn)彎半徑。

        3）收發(fā)站點(diǎn)、途徑路徑不建議有大于5度的坡道地面及容易結(jié)露地面材質(zhì)，避免車輛滿載情況下出現(xiàn)溜車及打滑等安全問題。

        4）途徑電梯應(yīng)設(shè)置梯控裝置，滿足機(jī)器人遙測信號呼梯、開梯、關(guān)梯。

        5）電梯轎廂承重、凈尺寸應(yīng)滿足機(jī)器人載貨后進(jìn)出要求，電梯門寬不小于1.2米。

        6）瓷磚地面或伸縮縫須安裝平整，路徑上的最大間隙控制在30mm內(nèi)，最大落差在15mm內(nèi)。

        7）機(jī)器人充電區(qū)、臨時(shí)?？扛蹫持辽僭O(shè)置一個(gè)220V/2KW的五孔插座。

        8）機(jī)器人收發(fā)站點(diǎn)、充電區(qū)、臨時(shí)?？繀^(qū)、途徑路徑、電梯轎廂內(nèi)應(yīng)設(shè)置無縫漫游無線網(wǎng)絡(luò)信號覆蓋，接入點(diǎn)符合 802.11a/b/g/n 標(biāo)準(zhǔn)，機(jī)器人行走的路徑需要接入同一個(gè) SSID。

        9）機(jī)器人控制平臺需接入穩(wěn)定可靠的網(wǎng)絡(luò)，并且通過 UPS 不間斷電源為之供電，網(wǎng)絡(luò)具備低延時(shí)、高帶寬、高速率的特性。

        10）為提高機(jī)器人運(yùn)輸效率，如有條件優(yōu)先設(shè)計(jì)機(jī)器人專用通道（與管線通道可合用，機(jī)器人凈高通道凈高不小于1.6米），其次與醫(yī)護(hù)人員通道合用設(shè)置。

03、機(jī)器人收發(fā)站點(diǎn)規(guī)劃

       1）輸液：靜配中心設(shè)置輸液派發(fā)站點(diǎn)，護(hù)理單元護(hù)士站就近設(shè)置接收站點(diǎn)。

       2）餐飲：食堂派餐區(qū)設(shè)置餐車派發(fā)區(qū)、餐車回收消毒區(qū)、餐車臨時(shí)存放區(qū)，護(hù)理單元護(hù)士站就近設(shè)置餐飲接收站點(diǎn)。

       3）被服：醫(yī)院潔凈被服庫設(shè)置被服派發(fā)站點(diǎn)，護(hù)理單元潔凈儲存室設(shè)置臨時(shí)潔凈被服儲存站點(diǎn)，護(hù)理單元污物處置室設(shè)置臨時(shí)污物被服儲存站點(diǎn)，醫(yī)院污物被服回收庫設(shè)置統(tǒng)一回收站點(diǎn)。

        4）生活垃圾：護(hù)理單元、各科室診區(qū)設(shè)置污物處置室，作為臨時(shí)生活垃圾儲存站點(diǎn)，醫(yī)院生活垃圾房設(shè)置回收站點(diǎn)及箱體消毒區(qū)，也可在單元樓底層設(shè)置回收周轉(zhuǎn)站點(diǎn)。

       5）器械包：消毒供應(yīng)中心如選擇機(jī)器人派送，在潔區(qū)設(shè)置潔凈器械包派送站點(diǎn)，手術(shù)室準(zhǔn)備區(qū)就近設(shè)置器械包接收站點(diǎn)。術(shù)后器械包在污區(qū)通道設(shè)置派發(fā)站點(diǎn)。

注：物流運(yùn)輸通道應(yīng)根據(jù)醫(yī)療工藝潔污通道進(jìn)行規(guī)劃，避免潔污交叉。

04、物流流程、路徑規(guī)劃

1.機(jī)器人任務(wù)流程

       1）派發(fā)站點(diǎn)管理員呼叫機(jī)器人，調(diào)度機(jī)器人配送。

       2）機(jī)器人收到調(diào)度指令后，到達(dá)配送站點(diǎn)，語音呼叫庫管放置物資。

       3）庫管聽到機(jī)器人呼叫后，放置待配送物資等，選擇需配送目的地，點(diǎn)擊出發(fā)，或機(jī)器人自動(dòng)載運(yùn)已裝備好的待配送被服、餐飲、生活垃圾周轉(zhuǎn)箱體到系統(tǒng)預(yù)設(shè)的目標(biāo)站點(diǎn)。

        4）機(jī)器人運(yùn)送物資到達(dá)目標(biāo)站點(diǎn)/病區(qū)護(hù)士站/庫房/回收站，語音呼叫護(hù)士接收或自動(dòng)卸載周轉(zhuǎn)箱體自動(dòng)執(zhí)行下一個(gè)任務(wù)或自動(dòng)就近充電樁充電。

        5）護(hù)士聽到機(jī)器人呼叫拿取物資，點(diǎn)擊出發(fā)。

        6）機(jī)器人結(jié)束任務(wù)，返回充電樁充電或繼續(xù)執(zhí)行下一次任務(wù)。

2.路徑規(guī)劃

        1）機(jī)器人的運(yùn)行時(shí)間，即從任務(wù)工作開始到任務(wù)完成的時(shí)間，運(yùn)行時(shí)間是判斷路徑規(guī)劃算法的較重要因素。

        2）控制平臺的響應(yīng)時(shí)間，即路徑規(guī)劃控制器為機(jī)器人選擇路徑所花費(fèi)的時(shí)間。路徑選擇要求越快越好，因此要求路徑規(guī)劃算法簡單有效。

        3）控制器的靈敏性，即系統(tǒng)發(fā)生偶然或突發(fā)情況時(shí)，路徑規(guī)劃控制器要作出快速的處理方法，使近期的安全運(yùn)行。

        4）路徑規(guī)劃分為全局路徑規(guī)劃（完全掌握作業(yè)環(huán)境的地圖信息）和局部路徑規(guī)劃（行走過程中自動(dòng)避開障礙物），環(huán)境信息包括路徑信息、工作站點(diǎn)信息、充電站點(diǎn)信息、?？空军c(diǎn)信息、任務(wù)信息、確定車輛自身位置、目標(biāo)位置及可行路徑。

        5）路徑規(guī)劃應(yīng)重點(diǎn)避開早高峰人流大的通道、電梯廳、掛號候診區(qū)、患者通道、患者專用梯、門診大廳等嚴(yán)重容易機(jī)器人行走的路徑。

        6）食堂、被服庫、生活垃圾房優(yōu)先在地下層完成水平行駛，再通過醫(yī)護(hù)梯、污梯，垂直行駛運(yùn)輸至各目標(biāo)站點(diǎn)。

        7）如靜配中心位于中間層，優(yōu)先使用不同單元樓連廊的醫(yī)護(hù)通道水平行駛，再通過醫(yī)護(hù)梯、污梯，垂直行駛運(yùn)輸至各目標(biāo)站點(diǎn)。

05、器人安全規(guī)劃

        機(jī)器人安全問題是最規(guī)劃最優(yōu)先考慮的事項(xiàng)，目前與機(jī)器人相關(guān)的部分國際和國內(nèi)安全標(biāo)準(zhǔn)以及行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)參考如下（版本號以當(dāng)年最新為準(zhǔn)）：

■ 機(jī)械安全標(biāo)準(zhǔn)

        ANSIB56.5 的《無人駕駛、自動(dòng)導(dǎo)向工業(yè)車輛安全標(biāo)準(zhǔn)》以及載人工業(yè)車輛的自動(dòng)化功能標(biāo)準(zhǔn)所確定。

        EN1525 “的工業(yè)卡車的安全無人駕駛卡車及其系統(tǒng)所制定”。

        EN ISO 12100 的“機(jī)械安全 設(shè)計(jì)通則 風(fēng)險(xiǎn)評估與風(fēng)險(xiǎn)減小”。

        ISO 3691-4 的“工業(yè)車輛 安全要求和驗(yàn)證 第4部分：無人駕駛工業(yè)車輛及其系統(tǒng)”。

        GB/T 20721 自動(dòng)導(dǎo)引車 通用技術(shù)條件。

■ 機(jī)器人電氣標(biāo)準(zhǔn)

        EN 1175-1 的“地面輸送機(jī)械的安全性.電器要求.第1部分：電池蓄電驅(qū)動(dòng)的地面輸送機(jī)械的一般要求”

        EN 60204-1 的“機(jī)械安全.機(jī)器電氣設(shè)備.第1部分：一般要求”

        EN 60950-1 的“信息技術(shù)設(shè)備 安全 第1部分：通用要求”EN 61851-21-1的“電動(dòng)車輛傳導(dǎo)充電系統(tǒng)”

        機(jī)器人充電區(qū)應(yīng)設(shè)置消防自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)及宜設(shè)置自動(dòng)滅火裝置，并保證空氣流通，設(shè)置視頻監(jiān)控系統(tǒng)。

        機(jī)器人控制監(jiān)控及告警平臺可設(shè)置在消控中心或與其它物流系統(tǒng)監(jiān)控機(jī)房合并設(shè)置。

06、機(jī)器人部署規(guī)劃

        機(jī)器人部署分為5個(gè)步驟，即參與規(guī)劃、系統(tǒng)初步設(shè)計(jì)、專項(xiàng)深化設(shè)計(jì)、招標(biāo)及安裝調(diào)試、系統(tǒng)平臺聯(lián)調(diào)。

初步設(shè)計(jì)和深化設(shè)計(jì)根據(jù)醫(yī)院自己設(shè)計(jì)計(jì)劃可同時(shí)實(shí)施或分步實(shí)施。

三、結(jié)論

        由于各種物流系統(tǒng)在功能特點(diǎn)、環(huán)境要求等很多方面存在較大差異，因此，在醫(yī)院建設(shè)項(xiàng)目中，務(wù)必進(jìn)行充分的可行性研究，在規(guī)劃階段就確定應(yīng)該采用何種物流系統(tǒng)，避免后期改造帶來的麻煩和損失。

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