倒掛式機(jī)器人防護(hù)服

疫情之下，機(jī)器人“逆行”，以其強(qiáng)大的技術(shù)優(yōu)勢(shì)，助力疫情防控工作。 機(jī)器人穿上防護(hù)服、防護(hù)面罩、護(hù)目鏡等“鎧甲”，在無(wú)人的情況下自主執(zhí)行消殺任務(wù)，在很大程度上減少了接觸風(fēng)險(xiǎn)。然而，防護(hù)服的“外衣”終究不如“鎧甲”。機(jī)器人防護(hù)服是一種為保護(hù)人體免受病毒侵害而設(shè)計(jì)的醫(yī)用防護(hù)服。目前國(guó)內(nèi)使用較多的機(jī)器人防護(hù)服主要有兩類(lèi)：一是全身防護(hù)服，即穿在里面的防護(hù)服；另一種是保護(hù)手部和腳部的手套。相對(duì)來(lái)說(shuō)，后者防護(hù)效果更好一些。 然而，在實(shí)際使用中，機(jī)器人防護(hù)服存在許多不足：首先是不方便穿戴、穿戴時(shí)間長(zhǎng)、浪費(fèi)時(shí)間和人力資源等；其次是使用過(guò)程中對(duì)人體的傷害較大。為此，越來(lái)越多的科研人員致力于研發(fā)既方便穿戴、又具有保護(hù)效果的機(jī)器人防護(hù)服。 近日，上海大學(xué)與上海三葉智能科技有限公司聯(lián)合研制出一款倒掛式機(jī)器人防護(hù)服，實(shí)現(xiàn)了穿戴方便、防護(hù)效果好的目標(biāo)。該機(jī)器人防護(hù)服由連體式和分體兩種組成。連體式機(jī)器人防護(hù)服包括上衣和下衣。上衣由外層、內(nèi)層和中間層組成；內(nèi)襯為白色無(wú)紡布；中間層為白色復(fù)合面料，內(nèi)層為可拆卸防護(hù)服；中間層采用防水防油面料制成，外層為可拆卸防護(hù)服；下衣由內(nèi)層、中間層和外層組成。

一、設(shè)計(jì)原理

該機(jī)器人防護(hù)服由上衣和下衣兩部分組成，其設(shè)計(jì)原理如圖1所示。上衣部分包括面料層、中層和內(nèi)層，其中面料層采用白色無(wú)紡布；中層采用防水防油面料制成；外層為可拆卸防護(hù)服，由白色復(fù)合面料制成；下衣部分包括內(nèi)襯、中間層和外層，其中內(nèi)襯為白色無(wú)紡布，中間層為白色復(fù)合面料，外層為可拆卸防護(hù)服，由防水防油面料制成。這樣設(shè)計(jì)的優(yōu)點(diǎn)在于：由于連體式機(jī)器人防護(hù)服具有一體成型的特點(diǎn)，可節(jié)省制作成本；由于采用了連體式設(shè)計(jì)，不僅減少了不必要的人力資源浪費(fèi)，而且可增加防護(hù)效果；由于采用了可拆卸設(shè)計(jì)，可以方便進(jìn)行清洗和消毒。

二、制作流程

1.設(shè)計(jì)連體式機(jī)器人防護(hù)服上衣，確定衣身寬度、下擺寬度、上衣與下衣口的尺寸。
2.設(shè)計(jì)連體式機(jī)器人防護(hù)服下衣口及下擺，并裁剪下衣口及下擺。
3.設(shè)計(jì)連體式機(jī)器人防護(hù)服上衣，確定各層面料及厚度。
4.設(shè)計(jì)連體式機(jī)器人防護(hù)服上衣內(nèi)襯白色無(wú)紡布（規(guī)格：長(zhǎng)×寬=33×12×3 cm）。
6.制作連體式機(jī)器人防護(hù)服上衣并進(jìn)行拉伸試驗(yàn)。

三、測(cè)試分析

為了驗(yàn)證倒掛式機(jī)器人防護(hù)服的防護(hù)效果，科研人員首先對(duì)該防護(hù)服進(jìn)行了模擬實(shí)驗(yàn)。將防護(hù)服穿在機(jī)器人上，將機(jī)器人的作業(yè)臂固定在垂直的墻壁上，使其伸出。實(shí)驗(yàn)結(jié)果如圖3所示。在模擬實(shí)驗(yàn)中，機(jī)器人手臂運(yùn)動(dòng)的最大速度為0.6m/s，最小速度為0.2m/s，基本能夠滿(mǎn)足實(shí)際使用需求。進(jìn)一步的實(shí)驗(yàn)表明，該防護(hù)服的防護(hù)效果良好。
實(shí)驗(yàn)表明：該防護(hù)服對(duì)人體手臂具有良好的防護(hù)效果；與穿戴手套相比，其保護(hù)效果更好。

四、應(yīng)用前景

倒掛式機(jī)器人防護(hù)服作為一種新研發(fā)的產(chǎn)品，雖然目前還沒(méi)有投入實(shí)際使用，但是結(jié)合我國(guó)新冠肺炎疫情防控的形勢(shì)，我們可以想象到機(jī)器人防護(hù)服在未來(lái)會(huì)有廣闊的應(yīng)用前景。
1.作為醫(yī)用防護(hù)服，它可以降低醫(yī)護(hù)人員感染病毒的風(fēng)險(xiǎn)。
2.作為日常工作服，它可以為勞動(dòng)者提供更加舒適和安全的工作環(huán)境。
3.作為交通工具服，它可以保證駕駛員和乘客的安全。
4.作為實(shí)驗(yàn)服，它可以用于實(shí)驗(yàn)研究和技術(shù)攻關(guān)。