Forskare från Nanyang Technological University, Singapore (NTU Singapore) har utvecklat en semi-autonom robot som snabbt kan desinficera stora ytor. Forskarna planerar att ha offentliga prövningar för att stödja Singapores kamp mot COVID-19.

Benämnd eXtreme Desinfection roBOT (XDBOT), den kan styras trådlöst via en bärbar dator eller surfplatta, tar bort behovet av rengöringsmedel för att komma i kontakt med ytor, därigenom minskar risken att ta upp viruset från potentiellt förorenade områden.

I detta nuvarande COVOD-19-utbrott, det finns en nationell efterfrågan på djupstädning och desinfektionstjänster. Enligt nyhetsrapporter, arbetstiden för städare har fördubblats till 16 timmar om dagen på grund av arbetskraftskrisen.

Den nya roboten skiljer sig från andra desinfektionsrobotar som för närvarande finns på marknaden som främst är avsedda att rengöra och dammsuga golvytor och inte kan desinficera udda ytor eller något över marknivå.

Består av en semi-autonom styrenhet med motoriserade hjul, XDBOT har en 6-axlig robotarm som kan efterlikna mänsklig rörelse för att nå besvärliga platser som under bord och sängar, liksom dörrhandtag, bordsskivor och ljusbrytare.

Och i stället för ett konventionellt trycksprutmunstycke, den använder ett elektrostatiskt laddat munstycke för att säkerställa en bredare och vidare spridning av desinfektionsmedlet, bakom och över dolda ytor.

Till skillnad från typiska munstycken, XDBOT:s munstycke släpper ut kemikalier med en positiv elektrisk laddning. Dessa desinfektionsmedel kommer sedan att lockas till alla negativt laddade ytor. Ytor som redan är täckta med desinfektionsmedlet kommer sedan att avvisa sprayen, vilket gör denna metod mycket effektiv. Detta koncept av laddningsattraktion liknar hur positiva och negativa poler av magneter dras till varandra.

Projektledare, Professor Chen I-Ming, en robotist från NTU Robotics Research Center, sa att XDBOT uppstod när COVID19-fall började öka världen över i mitten av februari och desinfektionsinsatser intensifierades på Changi flygplats, lokala hotell och sjukhus.

"Att stoppa överföringen av ett virus betyder att vi behöver ett sätt att snabbt desinficera ytor, vilket är en arbetskrävande och repetitiv aktivitet, "Prof Chen förklarade.

"Att använda vår nya robot på avstånd, en mänsklig operatör kan exakt styra desinfektionsprocessen, ökande ytarea rengöras med upp till fyra gånger, utan kontakt med ytor. "

Prof Chen är också grundare och VD för Transforma Robotics, en teknikavknoppning från NTU Singapore. XDBot utvecklades av NTU-forskare som arbetar med Transforma Robotics och två andra NTU-spin-offs, Hand Plus Robotics och Maju Robotics, tillsammans med hjälp från två branschpartner:Asia Center of Technologies (ACOT) och Tungray Singapore Pte Ltd.

Utvecklad och byggd på NTU Smart Campus, roboten gick från ett teoretiskt koncept till en operativ prototyp på två månader.

Genom sin Smart Campus -vision, NTU syftar till att utnyttja kraften i digital teknik och teknikaktiverade lösningar för att stödja bättre inlärnings- och levnadsupplevelser, upptäckten av ny kunskap, och resursernas hållbarhet, till stöd för Singapores Smart Nation -ambitioner.

NTU Senior Vice President (Research) Prof Lam Khin Yong sa att den snabba utvecklingen av roboten exemplifierar NTU:s förmåga att ha innovativa lösningar på globala utmaningar och som drar nytta av ett brett spektrum av universitetsforskningsstyrkor.

"Under denna utmanande period, Vi är stolta över att våra forskare har gått ihop och gått den extra milen för att utveckla en hemodlad robotlösning för att hjälpa till att hantera den nuvarande arbetskraftskrisen i sanitetsindustrin och för att minimera överföringsrisker i samband med COVID-19. "

Halvautonom för exakt desinfektion

XDBOT kan navigera semi-autonomt i alla miljöer med LIDAR (Light Detection and Ranging) och högupplösta kameror, medan armen styrs av en mänsklig operatör - som en tank med ett roterande torn.

För närvarande, operatören kan styra roboten från upp till 30 meter med en bärbar dator/surfplatta, som kan ökas till 50 m eller längre med fler antenner installerade på XDBOT.

Roboten har en stor 8,5 liters tank som kan bära en mängd olika desinfektionsmedel som är lämpliga för olika miljöer, till exempel barnomsorg, sjukhus, äldreboenden och köpcentra.

Den kan köras i fyra timmar kontinuerligt på ett laddningsbart batteri och beräknas kunna desinficera en yta på upp till fyra gånger den för manuell rengöring.

Att ladda batterierna tar åtta timmar för närvarande, men forskarna säger att detta kan förbättras ytterligare om snabbladdningsteknik används.

XDBOT har testats i allmänna utrymmen på NTU -campus, till exempel School of Mechanical and Aerospace Engineering, North Spine Plaza och matplatsen nära Canopy K.

Går vidare, teamet är i samtal med flera vårdinstitutioner och hoppas kunna testa prototypen ytterligare på fler offentliga områden och de lokala offentliga sjukhusen.

Om prövningar är framgångsrika och med tillräcklig kommersiell efterfrågan, de tre avknoppningarna syftar till att utveckla en produktionsklar version av XDBOT och skala upp produktionen för att stödja Singapores ansträngningar att stoppa spridningen av COVID-19.