當今機器人研究和開發(fā)的主要討論點之一是機器人如何與人類共享空間來執(zhí)行重要任務(wù)。為了與人類合作，機器人需要能夠仔細導航，并與周圍的物體和人互動。

機器人在醫(yī)療領(lǐng)域和醫(yī)院環(huán)境中的應(yīng)用迅速增長，旨在解決與醫(yī)務(wù)人員工作量增加有關(guān)的問題。重復性和耗時的任務(wù)，如按需交付材料，大多由護士執(zhí)行。這往往阻礙了他們提供增值患者護理的能力。

Harmony: Assistive Robots for Healthcare醫(yī)療保健輔助機器人

這就是Harmony的用武之地；一個由歐盟資助的項目，旨在通過自主移動操作機器人為這個問題提供一個令人信服的解決方案。參與Harmony的多學科團隊旨在提供強大、靈活和安全的自主移動機器人，這些機器人可以很容易地集成到以人為中心的環(huán)境中，如醫(yī)院。

Project Harmony有兩個有針對性的用例：

1、醫(yī)院周圍按需交付任務(wù)的自動化，使醫(yī)護人員能夠?qū)Ｗ⒂诨颊叩钠渌P(guān)鍵需求。

2、自動化樣本采集，提高醫(yī)院生物分析管道的效率。

Facing Important Technical Challenges面臨重大技術(shù)挑戰(zhàn)

波恩大學Stachniss實驗室的一組研究人員在該項目中發(fā)揮了不可或缺的作用。他們在這個項目中的主要關(guān)注點是在動態(tài)醫(yī)院環(huán)境中進行長期定位和映射。當部署在不斷變化的復雜環(huán)境中時，通常關(guān)注環(huán)境的低層次幾何特征或靜態(tài)世界的映射的傳統(tǒng)定位和映射技術(shù)可能被證明是不夠的。

為了解決這一問題，Stachniss實驗室的研究人員旨在構(gòu)建一個基于對象的地圖，使其能夠在動態(tài)環(huán)境中進行具有社會意識的導航和操作?；趯ο蟮谋硎緦⑹箼C器人能夠根據(jù)隨著時間的推移收集的語義和幾何數(shù)據(jù)建立對象數(shù)據(jù)庫，這將作為地圖構(gòu)建、運動規(guī)劃和任務(wù)表示的一種手段。

Dingo-O Rises to the Challenge

Dingo-O迎接挑戰(zhàn)

實施這項任務(wù)的主要問題之一是收集大量數(shù)據(jù)用于測試和培訓，因為在繁忙、不斷變化的環(huán)境中，可以預期會發(fā)生各種對象、動態(tài)和長期結(jié)構(gòu)變化。由于隱私問題，團隊很難在醫(yī)院收集此類數(shù)據(jù)。由于這些限制，他們選擇使用Dingo-O作為一種簡單可靠的解決方案。

Integrated Sensors集成傳感器

Dingo-O用于數(shù)據(jù)收集和在線板載測試，這些算法是由實驗室開發(fā)的，用于為動態(tài)醫(yī)院環(huán)境創(chuàng)建基于對象的地圖。時尚緊湊的室內(nèi)基礎(chǔ)平臺配備了一個傳感器套件，由四個安裝在頂部的Intel RealSense D455深度相機組成，用于記錄覆蓋360°視場的RGB-D流。此外，F(xiàn)LIR的Blackfly s GigE被用作魚眼相機，從定位基礎(chǔ)設(shè)施中提取地面實況姿勢。此外，該團隊增加了一對2D SICK激光雷達，并利用車輪里程計進行額外的數(shù)據(jù)收集。

在Dingo-O平臺上，安裝了ROS Noetic和Nvidia Jetson Xavier AGX的Intel NUC10i7FNK，均運行Ubuntu 20.04。NUC用于運行傳感器和Dingo-O的驅(qū)動程序，Jetson用于深度學習應(yīng)用程序，如物體檢測。該團隊的本地化方法在NUC上運行，在Jetson上進行映射。

通過使用Dingo-O執(zhí)行這項任務(wù)，該團隊成功地在不依賴第三方的情況下實時收集數(shù)據(jù)。它的平穩(wěn)驅(qū)動和為多個傳感器和計算機供電的能力使該團隊選擇Dingo-O而不是使用模擬的傳統(tǒng)移動平臺。當需要逼真的視覺效果時，設(shè)置模擬可能是一項艱巨而耗時的任務(wù)。

“Dingo-O had the ability to support all the equipment we wanted to mount on it. Its size was suitable for indoor operation and it was within our price range.” –?Nicky Zimmerman, Lead Maintainer and Robotics PhD candidate, Stachniss Lab, University of Bonn

作為實驗室IROS 2023項目提交的一部分，Dingo-O還將出現(xiàn)在現(xiàn)場演示中。

The Future of Assistive Robots in Healthcare輔助機器人在醫(yī)療保健領(lǐng)域的未來

Stachniss實驗室的團隊旨在繼續(xù)使用Dingo-O在室內(nèi)環(huán)境中進行長期定位和繪圖研究，并希望在醫(yī)院環(huán)境中進行成功的演示。

參與該項目的Stachniss實驗室成員包括Nicky Zimmerman（首席維護人員）和Matteo Sodano、Elias Marks、Haofei Kaung（支持人員）。團隊還要感謝Holger Milz、Michael Plech和Ralf Becker在傳感器集成方面做出的貢獻。

如果你想了解更多關(guān)于波恩大學Stachniss實驗室的信息，你可以訪問他們的網(wǎng)站。?here.https://www.ipb.uni-bonn.de

如果你想了解更多關(guān)于Project Harmony的信息，你可以訪問他們的網(wǎng)站。?https://harmony-eu.org

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