机器人已在疫情中证明了其关键作用,并可在未来数年继续发挥帮助作用

A delivery robot from the company ''Starship'' is seen, as the spread of the coronavirus disease (COVID-19) continues, in Milton Keynes, Britain, April 21, 2020. REUTERS/Andrew Boyers - RC229G9I2E2O
This robot is delivering food to vulnerable people in the UK.Image: REUTERS/Andrew Boyers
本内容由人工智能自动翻译。
  • 由于冠状病毒传染性极强,机器人可以提供非接触式替代方案。

  • 从医院和公共场所的消毒,到配送服务,机器人在疫情中正在改变游戏规则。

一台圆柱形机器人滚入治疗室,使医护人员能够远程测量接入呼吸机的患者的体温、血压和血氧饱和度。另一台形似一对垂直旋转的大型荧光灯的机器人在医院内巡行,使用紫外线进行消毒。与此同时,一台推车式机器人为人们送去食物,这些人正在一家16层酒店内隔离。在户外,四旋翼无人机将检测样本运送至实验室,并监督违反居家令的行为。

这些只是机器人在新冠疫情期间所发挥作用的二十余种方式中的几例,涵盖医院内外的医疗保健、检测自动化、支持公共安全和公共事务,以及维持日常工作与生活的各个方面。

它们为未来所提供的经验教训,与以往灾难中所获得的教训相同,但随着关注度与资金的消退而被迅速遗忘。最适合应对灾难的机器人,正是像这些案例中那样、已经存在于医疗保健和公共安全领域的机器人。

研究实验室和初创企业正在研发新型机器人,其中包括一款旨在使医护人员能够远程采集血液样本并进行口腔拭子采样。这些原型机目前不太可能产生实际作用。然而,如果机器人研究的势头得以保持,正在研发的这些机器人可能会在未来的灾难中发挥作用。

全球各地的机器人

作为机器人专家,任职于德克萨斯农工大学,并任机器人辅助搜救中心,我们审查了来自中国、美国及其他19个国家的120多份新闻和社交媒体报道,内容涉及疫情期间机器人的使用情况。我们发现,地面和空中机器人在危机管理的几乎每个环节都发挥了显著作用。

多种用途。Image: R. Murphy、V. Gandudi,德克萨斯农工大学;J. Adams,机器人辅助搜救中心

在医院里,医生和护士、家庭成员,甚至接待人员正在使用机器人,与患者在安全距离之外进行实时互动。专用机器人正在对病房进行消毒,并配送餐食或处方药,承担因患者激增而产生的大量额外工作。配送机器人正在将具有传染性的样本运送至实验室进行检测。

在医院之外,公共事务和公共安全部门正在使用机器人,以在公共场所各处喷洒消毒剂。无人机提供热成像图像,以帮助识别感染居民,并执行隔离和社交距离限制措施。机器人甚至在人群中穿行,播放关于病毒和社交距离的公共服务信息。

在工作和家中,机器人以出人意料的方式提供协助。房产经纪人通过远程操控机器人,在自己家中即可带看房产。在中国,一座新建医院的施工人员得以通宵作业,原因在于无人机运送照明设备。在日本,学生使用机器人完成毕业典礼的登台环节;在塞浦路斯,一名居民使用无人机遛狗,且未违反居家令。

帮助工作人员,而非取代他们

每场灾难都有所不同,但在新冠疫情中使用机器人的经验,为最终汲取三项教训提供了契机,这些教训在过去20年间已有记录。一项重要教训是,在灾难期间,机器人并不会取代人类。它们要么执行人类无法完成或无法安全完成的任务,要么承担那些能让应急人员腾出精力以应对增加工作量的任务。

在救治新冠患者的医院中,所使用的大多数机器人并未取代医疗专业人员。这些机器人由人远程操控,使医护人员能够远程将其专业技能与关怀之心,传递给患病和被隔离的患者。

一台机器人正在南非约翰内斯堡对一间医院病房使用脉冲紫外线进行消毒。Image: MICHELE SPATARI/AFP via Getty Images

少数机器人是自主运行的,例如广受欢迎的UVD消毒机器人以及餐食和处方药推车。但报告显示,这些机器人并未取代工作人员。相反,机器人正在协助现有医院员工应对感染患者激增的局面。消毒机器人的消毒效果比人工清洁人员更好、速度更快,而推车则减少了护士和护理员在辅助性工作上所花费的时间以及所需的个人防护装备。

选用现成产品,而非原型机

第二项教训是,在紧急情况下使用的机器人,通常在灾难发生前就已普遍投入使用。技术人员往往匆忙推出出于善意的原型机,但在紧急情况下,应急人员(医护人员和搜救队)过于忙碌且压力巨大,无暇学习使用全新且陌生的设备。他们通常无法应对新技术通常附带的意外任务和流程,例如频繁重启或更换电池。

幸运的是,应急人员倾向于采用其同行已广泛使用且被证明有效的技术。例如,消毒机器人早已在许多场所日常使用,用于预防医院获得性感染。有时,应急人员还会改造现有机器人。例如,原本设计用于在开阔田野上喷洒农药的农用无人机,正被改造用于在中国和中国与印度等地人口密集的城市街区喷洒消毒剂。

中国云南省昆明市的工作人员正在为无人机加注消毒剂。该市正使用无人机在部分公共区域喷洒消毒剂。Image: Xinhua News Agency/Yang Zongyou via Getty Images

第三项教训源于第二项。改造现有机器人通常比研发专用原型机更为有效。为某项任务研发一款全新的专用机器人需要数年时间。试想一下,从零开始研制一种全新型汽车。即便这样的汽车能够快速设计和制造出来,最初也只会生产少量,而且很可能缺乏可靠性、易用性和安全性——而这些特性恰恰需要经过数月或数年的持续使用反馈才能获得。

另一种更快速且更具可扩展性的方法,是改装现有的汽车或卡车。这正是当前为新冠疫情应用而配置机器人的方式。例如,应急人员开始利用排爆机器人和无人机上已有的热成像摄像头(这在大多数大城市中很常见)来检测高烧的感染居民。尽管热成像是否有效仍存争议,但关键在于,现有的公共安全机器人已被迅速改造用于公共卫生。

切勿囤积机器人

新冠疫情中机器人的广泛使用,有力表明医疗保健系统需要更多机器人,正如它同样需要更多个人防护装备和呼吸机等日常物资一样。然而,储备医院物资具有合理性,而为未来紧急情况储备一批专用机器人则并不合理。

这曾是核电行业的策略,并在福岛第一核电站事故中失效。日本原子能机构为应急而储备的机器人已经过时,操作人员也已生疏或不再任职。相反,东京电力公司在获取并部署商用现成排爆机器人上浪费了宝贵时间,而这类机器人在全球范围内都已常规使用。尽管商用机器人并不完全适用于应对放射性事故,但它们的性能与成本已足以让数十台机器人在整个设施中投入使用。

未来疫情中的机器人

希望新冠疫情能够加速现有机器人的普及及其向新应用领域的适配,但它也可能催生新型机器人。实验室和供应链自动化正作为一个被忽视的机遇而逐渐显现。逐渐显现为一个被忽视的机遇。实现新冠检测流程自动化,将可减少当前美国许多地区所经历的部分延误,这些检测目前依赖少数实验室和经过专门培训的工作人员,进程缓慢。

自动化并不特别引人注目,但与当前正在使用的、看似平淡无奇的消毒机器人一样,它是一项宝贵的应用。如果政府和行业终于汲取了以往灾难的教训,那么在下一次疫情来临时,更为普通的机器人将准备好与一线医护人员并肩工作。

授权与转载
世界经济论坛发布的文章,可依据《知识共享署名-非商业性使用-禁止演绎4.0国际公共许可协议》以及我方《使用条款》进行转载。 本文所表达的观点仅代表作者个人立场,并不代表世界经济论坛的观点。