基于麥克納姆輪的病房物資運(yùn)送車

陳禹睿

摘? 要：基于幫助改進(jìn)病房醫(yī)護(hù)人員保護(hù)措施的想法，該項(xiàng)目研發(fā)了一種基于麥克納姆輪的病房物資運(yùn)送車，并已完成樣機(jī)的開發(fā)、調(diào)試和測(cè)試。該項(xiàng)目設(shè)備可以在醫(yī)護(hù)人員遠(yuǎn)程操作遙控下，非常靈活地進(jìn)出隔離區(qū)和非隔離區(qū)間的狹小物資通道，并在病房和通道內(nèi)以任何角度進(jìn)行平移、滾轉(zhuǎn)、原地旋轉(zhuǎn)、行進(jìn)等，實(shí)現(xiàn)醫(yī)護(hù)人員無需近距離接觸病患的情況下，病房物資的運(yùn)送（例如每日若干次送入檢測(cè)試管，運(yùn)送出從病患身上采集的需要檢測(cè)分析的各類分泌物樣該）。由于采集病患分泌物（唾液、尿液等）進(jìn)行分析、檢測(cè)，以判斷病患的病毒感染情況和病情治療效果等是每天需要進(jìn)行一次或多次的，因此，采用該項(xiàng)目設(shè)備可以極大地減少醫(yī)護(hù)人員直接近距離接觸病患和被感染的幾率，同時(shí)，由于醫(yī)護(hù)人員不需要進(jìn)入病房隔離區(qū)，也可以大量地節(jié)省防護(hù)服、口罩、護(hù)目鏡和手套等重要、緊缺的醫(yī)療物資。此外，該項(xiàng)目小車在從病房出來后（試管密封）或使用后（取走非密封的試劑盒），可以直接使用噴灑消毒藥水、紫外線等最簡(jiǎn)單有效的方式進(jìn)行快速消毒處理，減少了醫(yī)護(hù)人員接觸感染的風(fēng)險(xiǎn)，節(jié)省了醫(yī)療物資，同時(shí)也提高了工作效率。

關(guān)鍵詞：麥克納姆輪? 單片機(jī)? 固件? 2.4G

中圖分類號(hào)：TP23? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文章編號(hào)：1672-3791（2020）09（c）-0073-08

Abstract： Based on the idea of helping to improve the protection measures of ward medical staff， this project has developed a kind of ward material delivery vehicle based on Mecanum wheel， and has completed the development， debugging and testing of the prototype. Under the remote control of medical staff， the equipment of the project can enter and exit the narrow material channel in the isolation area and non isolation area very flexibly， and can translate， roll， rotate and travel in place in the ward and channel at any angle， so as to realize the delivery of materials in the ward （for example， several times a day into the test tube） without close contact with patients， Deliver all kinds of secretion samples collected from patients that need to be tested and analyzed）. Because it is necessary to collect the patient's secretion （saliva， urine， etc.） for analysis and detection to judge the virus infection situation and treatment effect of the patient's condition once or more times a day， using the equipment of this project can greatly reduce the probability of medical staff's direct close contact with the patient and being infected. At the same time， medical staff do not need to enter the ward isolation area. It can also save a lot of important and scarce medical materials such as protective clothing， masks， goggles and gloves. In addition， after the trolley of the project comes out of the ward （sealed test tube） or is used （unsealed reagent box is taken away）， the simplest and most effective way such as spraying disinfectant solution and ultraviolet ray can be directly used for rapid disinfection treatment， which reduces the risk of contact infection of medical personnel， saves medical materials， and improves work efficiency.

Key Words： Mecanum wheel; MCU; Firmware; 2.4G

出于改進(jìn)病房醫(yī)護(hù)人員保護(hù)措施的目的，我們開發(fā)了一種基于麥克納姆輪的病房物資運(yùn)送車，可以在醫(yī)護(hù)人員遠(yuǎn)程操作遙控下，靈活地進(jìn)出病房區(qū)域的狹小物資通道，并可以以任何角度進(jìn)行平移、滾轉(zhuǎn)、原地旋轉(zhuǎn)、行進(jìn)等，實(shí)現(xiàn)醫(yī)護(hù)人員無需近距離接觸病患的情況下，完成病房物資的運(yùn)送。論文給出了該產(chǎn)品的設(shè)計(jì)方案、關(guān)鍵技術(shù)和核心部分的實(shí)現(xiàn)方法，并通過實(shí)測(cè)結(jié)果的比較驗(yàn)證了該產(chǎn)品的實(shí)際效果，以及相比現(xiàn)有產(chǎn)品的改進(jìn)情況。

1? 選題背景

1.1 需求背景

醫(yī)院的醫(yī)護(hù)人員是接觸病毒、病菌最多的群體，也感染率最高的人群。特別是在疾病流行期間，因?yàn)椴』紓兊臄?shù)量與日俱增，加上病毒、病菌的高傳染性，在人員繁雜的工作環(huán)境下，再完備的保護(hù)隔離措施也免不了醫(yī)護(hù)人員和病患們的密切接觸。長(zhǎng)時(shí)間的工作和超負(fù)荷的勞動(dòng)量使得醫(yī)護(hù)人員的身體和精神受到了雙倍的考驗(yàn)，身體免疫力也會(huì)因此下降。再加上長(zhǎng)時(shí)間與病患密切接觸，會(huì)使得醫(yī)護(hù)人員更容易感染病毒。救治病患雖然是醫(yī)護(hù)人員的天職，但是醫(yī)護(hù)人員的身體健康、生命安全更為重要。醫(yī)護(hù)人員自身沒有得到好的健康保障的話，病患的救治就會(huì)停滯不前，會(huì)造成更嚴(yán)重的損失。所以，在關(guān)注病患救助的同時(shí)，也要關(guān)注醫(yī)護(hù)人員的健康與否，我們應(yīng)該盡自己所能去幫助他們。

經(jīng)過多方資料收集和調(diào)研，我們發(fā)現(xiàn)在當(dāng)前的臨床實(shí)踐中，有大量的醫(yī)護(hù)人員需要近距離接觸病患，而在有一些場(chǎng)合下，特別是病患可以自理的情況下（如大量的非ICU輕癥病患、疑似病患等），病患可以自己進(jìn)行藥物的服用，以及每日需要一次或多次檢測(cè)的唾液、尿液等分泌物樣本的采集，只需要將藥物送到病床邊以及將采集的樣本送交病理即可。這部分的工作并不一定需要由醫(yī)護(hù)人員推著手推車來進(jìn)行，而是可以使用機(jī)器人進(jìn)行。同時(shí)，還需要考慮到部分地區(qū)病患數(shù)量較多，病房為了收治更多的病人，盡可能地加大了病房的負(fù)荷人數(shù)，導(dǎo)致病房的通道更為狹窄，此外，隔離區(qū)和非隔離區(qū)間的物資通道一般也是十分狹小的。因此，即使使用機(jī)器人方式進(jìn)行物資運(yùn)送，對(duì)機(jī)器人的體積、靈活性、可控性也是有著特殊要求的。

因此，經(jīng)過進(jìn)一步調(diào)研現(xiàn)有方案和技術(shù)情況、以及它們的優(yōu)缺點(diǎn)，該項(xiàng)目規(guī)劃、設(shè)計(jì)了一種基于麥克納姆輪的小車，用于在病房運(yùn)送物資，減少醫(yī)護(hù)人員接觸病患的幾率，降低醫(yī)護(hù)人員被傳染的幾率，節(jié)省醫(yī)療物資，方便消毒處理，提高整體工作效率。

1.2 技術(shù)背景

通過調(diào)研和討論，針對(duì)項(xiàng)目目標(biāo)，該項(xiàng)目選擇了麥克納姆輪作為該項(xiàng)目小車最重要的部件。麥克納姆輪是一種特殊結(jié)構(gòu)的輪子，基于一個(gè)有許多位于機(jī)輪周邊的輪軸的中心輪的原理上，這些成角度的周邊輪軸把一部分的機(jī)輪轉(zhuǎn)向力轉(zhuǎn)化到一個(gè)機(jī)輪法向力上面。

依靠各自機(jī)輪的方向和速度，這些力的最終合成在任何要求的方向上產(chǎn)生一個(gè)合力矢量從而保證了這個(gè)平臺(tái)在最終的合力矢量的方向上能自由移動(dòng)，而不改變機(jī)輪自身的方向。在它的輪緣上斜向分布著許多小滾子，故輪子可以橫向滑移。小滾子的母線很特殊，當(dāng)輪子繞著固定的輪心軸轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，各個(gè)小滾子的包絡(luò)線為圓柱面，所以該輪能夠連續(xù)地向前滾動(dòng)。麥克納姆輪結(jié)構(gòu)緊湊、運(yùn)動(dòng)靈活，是很成功的一種全方位輪。有4個(gè)這種新型輪子進(jìn)行組合，可以更靈活方便地實(shí)現(xiàn)全方位移動(dòng)功能。

考慮到麥克納姆輪的上述優(yōu)點(diǎn)和特點(diǎn)，以及該項(xiàng)目的實(shí)際需求和應(yīng)用場(chǎng)景、環(huán)境情況，該項(xiàng)目的病房物資運(yùn)送車選擇了基于麥克納姆輪來實(shí)現(xiàn)可遙控的物資運(yùn)送車。同時(shí)，綜合考慮了時(shí)間進(jìn)度和技術(shù)難度，該項(xiàng)目選擇了相對(duì)較為容易實(shí)現(xiàn)，技術(shù)上也比較成熟的2.4G無線通信技術(shù)和STM32芯片作為電子學(xué)部分的主要載體，并在整體設(shè)計(jì)時(shí)為以后的升級(jí)預(yù)留了藍(lán)牙模塊硬件，方便以后進(jìn)一步的升級(jí)和改進(jìn)。最終，該項(xiàng)目所實(shí)現(xiàn)的物資運(yùn)送車可以遙控控制，非常靈活的進(jìn)行全向移動(dòng)（平移、滾轉(zhuǎn)、旋轉(zhuǎn)等）而不需要進(jìn)行傳統(tǒng)的轉(zhuǎn)彎，可以在很小的移動(dòng)空間中進(jìn)行靈活的移動(dòng)，其移動(dòng)靈活性也將優(yōu)于需要原地旋轉(zhuǎn)的履帶小車或者萬向輪小車（某些情況下可能沒有足夠的空間進(jìn)行原地旋轉(zhuǎn)），適應(yīng)通道、空間最小化的病房和狹小物資運(yùn)送通道的應(yīng)用場(chǎng)景。在病房臨床實(shí)踐中，醫(yī)護(hù)人員只需要在隔離區(qū)外的安全地區(qū)對(duì)小車進(jìn)行遙控即可，盡量減少醫(yī)護(hù)人員同患者的接觸，大大降低醫(yī)護(hù)人員被傳染的幾率。

2? 現(xiàn)有的技術(shù)和方案情況

經(jīng)過對(duì)所收集到的資料的整理和理解，我們發(fā)現(xiàn)現(xiàn)有的實(shí)現(xiàn)方案，主要是醫(yī)護(hù)人員穿戴全套防護(hù)服，推著手推車進(jìn)出隔離區(qū)或病房進(jìn)行物資的運(yùn)送，這個(gè)方案所存在的缺點(diǎn)包括以下幾個(gè)方面。

（1）醫(yī)護(hù)人員每日頻繁且近距離接觸大量的病患，容易被傳染。

（2）醫(yī)護(hù)人員每日多次進(jìn)出隔離區(qū)或病房，需要消耗較多的緊缺醫(yī)療資源（口罩、護(hù)目鏡、防護(hù)服）。

（3）醫(yī)護(hù)人員有體能限制，其工作時(shí)長(zhǎng)有限，且穿脫防護(hù)服及反復(fù)消毒也耗費(fèi)極大體力。

（4）醫(yī)護(hù)人員會(huì)產(chǎn)生心理壓力，長(zhǎng)期會(huì)影響工作情緒和健康。

（5）醫(yī)護(hù)人員如果被傳染，自身也成為病患，則需要投入更多的醫(yī)療資源來治療醫(yī)護(hù)人員本身，在疾病爆發(fā)的時(shí)期出現(xiàn)這種情況會(huì)使得原本不充裕的醫(yī)療資源雪上加霜。

通過對(duì)現(xiàn)有技術(shù)方案進(jìn)一步調(diào)研，我們發(fā)現(xiàn)除了傳統(tǒng)的人工推手推車的方式進(jìn)行物資的運(yùn)送之外，部分場(chǎng)景也在使用普通小車機(jī)器人方案進(jìn)行物資運(yùn)送，這個(gè)方案所存在的缺點(diǎn)包括以下幾點(diǎn)。

（1）對(duì)于使用普通轉(zhuǎn)向輪的小車，存在轉(zhuǎn)彎半徑的問題，在狹小的空間、通道內(nèi)可能會(huì)沒有足夠的空間進(jìn)行轉(zhuǎn)彎。

（2）對(duì)于使用驅(qū)動(dòng)輪+萬向輪的小車，同樣也可能存在轉(zhuǎn)彎半徑的問題。

（3）對(duì)于使用履帶的小車，雖然通過原地旋轉(zhuǎn)來規(guī)避轉(zhuǎn)彎半徑的問題，但是在存在負(fù)載物體的情況下，非圓形的負(fù)載有可能會(huì)在旋轉(zhuǎn)期間碰撞到其他地方。

（4）在需要多小車協(xié)同工作，承擔(dān)負(fù)載的場(chǎng)合無法使用。

3? 該項(xiàng)目的實(shí)現(xiàn)方案

3.1 項(xiàng)目目標(biāo)和效果

該項(xiàng)目基于麥克納姆輪的病房物資運(yùn)送車，可以在醫(yī)護(hù)人員遠(yuǎn)程操作遙控下，非常靈活地進(jìn)出隔離區(qū)和非隔離區(qū)間的狹小物資通道，并在病房和通道內(nèi)以任何角度進(jìn)行平移、滾轉(zhuǎn)、原地旋轉(zhuǎn)、行進(jìn)等，實(shí)現(xiàn)醫(yī)護(hù)人員無需近距離接觸病患的情況下，完成病房物資的運(yùn)送（如每日若干次送入檢測(cè)試管，運(yùn)送出從病患身上采集的需要檢測(cè)分析的各類分泌物樣本）。

該項(xiàng)目樣機(jī)具體實(shí)現(xiàn)了以下功能。

（1）實(shí)現(xiàn)基于麥克納姆輪的病房物資運(yùn)送車和遙控器，可以非常靈活地運(yùn)動(dòng)（各種角度的平移、滾轉(zhuǎn)、旋轉(zhuǎn)），云臺(tái)可運(yùn)動(dòng)，可使用遙控器來控制小車做出以上運(yùn)動(dòng)。

（2）運(yùn)送車的云臺(tái)上可攜帶試劑盒及一定量的試劑樣本。

（3）運(yùn)送車在操作者的無線遙控下，可以在狹窄的空間和通道內(nèi)自如地運(yùn)動(dòng)。

由于采集病患分泌物（唾液、尿液等）進(jìn)行分析、檢測(cè)，以判斷病患的病毒感染情況和病情治療效果等是每天需要進(jìn)行一次或多次的，因此，采用該項(xiàng)目的設(shè)備可以極大地減少醫(yī)護(hù)人員直接近距離接觸病患和被感染的幾率，同時(shí)，由于醫(yī)護(hù)人員不需要進(jìn)入病房隔離區(qū)，也可以大量地節(jié)省防護(hù)服、口罩、護(hù)目鏡和手套等重要、緊缺的醫(yī)療物資。此外，該項(xiàng)目小車在從病房出來后（試管密封）或使用后（取走非密封的試劑盒），可以直接使用噴灑消毒藥水、紫外線等最簡(jiǎn)單有效的方式進(jìn)行快速消毒處理，減少了醫(yī)護(hù)人員感染的風(fēng)險(xiǎn)，節(jié)省了醫(yī)療物資，同時(shí)也提高了工作效率。

該項(xiàng)目設(shè)計(jì)的運(yùn)送車可以在擁擠狹窄的走道內(nèi)進(jìn)行任意角度的平移，使它在運(yùn)送物品時(shí)相比普通小車有著一定的優(yōu)勢(shì)（無需轉(zhuǎn)彎，因此就不需要轉(zhuǎn)彎半徑）。在爆發(fā)疾病的形勢(shì)下，病房?jī)?nèi)有可能塞入更多的病床，使得通道更為狹窄，這種情況下，普通小車只能通過原地旋轉(zhuǎn)來減少轉(zhuǎn)彎半徑，但如果載荷物體或者小車本體形狀為長(zhǎng)方形（非圓形），原地旋轉(zhuǎn)也有可能會(huì)觸碰周圍物體，而該小車無需進(jìn)行旋轉(zhuǎn)即可通過水平移動(dòng)從通道中間方便地“擠”過去。

結(jié)合現(xiàn)實(shí)，制作出來的樣機(jī)情況（圖1為樣機(jī)實(shí)物圖），該項(xiàng)目樣機(jī)相比現(xiàn)有技術(shù)和方案具有以下優(yōu)勢(shì)。

（1）運(yùn)送車是機(jī)器人的一種，不會(huì)被傳染，生物體的細(xì)菌病毒對(duì)于機(jī)器人沒有任何作用。

（2）操作人員可以在安全的區(qū)域內(nèi)對(duì)小車進(jìn)行無線遙控操縱，使用了該方案后可以大幅度減少醫(yī)護(hù)人員近距離接觸病患的幾率，從而保護(hù)了操作人員，防止被傳染。

（3）機(jī)器人不會(huì)有心理壓力，不會(huì)出現(xiàn)心理問題。

（4）機(jī)器人不會(huì)因長(zhǎng)時(shí)間、反復(fù)重復(fù)同樣工作而出現(xiàn)疲勞。

（5）機(jī)器人的消毒更方便，消毒成本更低。

（6）大幅度減少了口罩、護(hù)目鏡、防護(hù)服等重要醫(yī)療物資的消耗。

（7）該項(xiàng)目實(shí)現(xiàn)的運(yùn)送車不存在轉(zhuǎn)彎半徑的問題。

（8）該項(xiàng)目實(shí)現(xiàn)的運(yùn)送車還可以用于移動(dòng)一些無法原地旋轉(zhuǎn)的負(fù)載（例如一個(gè)會(huì)跨過病床兩側(cè)的結(jié)構(gòu)，比例如恢復(fù)架等，這樣的結(jié)構(gòu)只能平移而不能旋轉(zhuǎn)）。

（9）多臺(tái)該項(xiàng)目實(shí)現(xiàn)的運(yùn)送車還可以多機(jī)協(xié)同運(yùn)作。

3.2 項(xiàng)目關(guān)鍵技術(shù)

項(xiàng)目樣機(jī)上完成了以下關(guān)鍵技術(shù)的實(shí)現(xiàn)工作。

3.2.1 對(duì)麥克納姆輪的矢量控制

麥克納姆輪的運(yùn)動(dòng)控制比較復(fù)雜，需要進(jìn)行速度矢量合成才能得到最終的運(yùn)動(dòng)速度（矢量速度），因此需要在單片機(jī)中使用特定的算法對(duì)此進(jìn)行計(jì)算。

3.2.2 2.4G無線電

該小車使用2.4G無線電進(jìn)行遙控。使用自定義的通信協(xié)議、雙向上下行通道，內(nèi)容包括運(yùn)動(dòng)指令、云臺(tái)指令，電池電壓數(shù)據(jù)回傳、報(bào)警、傳感器數(shù)據(jù)回傳等。該方案在器件選型時(shí)，決定使用的2.4G無線電芯片為24L01，該芯片是業(yè)界廣泛使用的2.4G ISM芯片，具有價(jià)廉物美、供貨量大、功耗低、采購方便、性能強(qiáng)大、工作穩(wěn)定等諸多優(yōu)點(diǎn)。

3.2.3 電動(dòng)機(jī)調(diào)速

麥克納姆輪需要對(duì)4個(gè)輪子分別進(jìn)行調(diào)速控制，因此需要4路基于PWM的直流電機(jī)調(diào)速控制。通過單片機(jī)控制2片TB6612進(jìn)行，每片有2路，一共4路。TB6612作為一款常用的直流電機(jī)調(diào)速芯片，具有價(jià)廉物美、供貨量大、采購方便、性能強(qiáng)大、工作穩(wěn)定、抗干擾能力強(qiáng)等諸多優(yōu)點(diǎn)。

3.2.4 STM32主控處理器

8、16、32位單片機(jī)的選擇很多，通過對(duì)各種單片機(jī)功能、性能、編程難度的綜合了解，該項(xiàng)目最終選擇使用STM32作為主控處理器，該處理器在業(yè)界廣泛使用，具有價(jià)廉物美、供貨量大、采購方便、性能強(qiáng)大、工作穩(wěn)定、抗干擾能力強(qiáng)等諸多優(yōu)點(diǎn)。

3.2.5 單片機(jī)固件的實(shí)時(shí)性、可靠性設(shè)計(jì)

考慮到編程難度和可擴(kuò)展性，該項(xiàng)目使用了FreeRTOS，可以使用1片STM32來同時(shí)進(jìn)行4個(gè)輪子的控制、云臺(tái)控制、傳感器監(jiān)控以及無線電通信。FreeRTOS是一款業(yè)界廣泛使用的RTOS，具有免費(fèi)、性能強(qiáng)大、工作穩(wěn)定、占內(nèi)存小等諸多優(yōu)點(diǎn)。

3.2.6 蜂鳴器

樣機(jī)實(shí)現(xiàn)時(shí)，還在運(yùn)送車上加裝了1個(gè)蜂鳴器，可以發(fā)聲，作為啟動(dòng)設(shè)備的提示。

3.2.7 方便實(shí)用的操控界面

結(jié)合賽車游戲的操控方法，最終確定遙控器采用搖桿手柄的形式提供，這樣操作人員可以像打游戲一樣操控小車做出平移、滾轉(zhuǎn)、原地旋轉(zhuǎn)、云臺(tái)旋轉(zhuǎn)等諸多操作。遙控器還具備一個(gè)OLED顯示屏，可以實(shí)時(shí)顯示小車的狀態(tài)，電池電壓等信息。這樣一來，系統(tǒng)就十分容易上手操作，且使用方便、人性化，有助于產(chǎn)品到位后，快速投入使用，節(jié)省了操作人員學(xué)習(xí)和熟悉使用的過程。

3.3 項(xiàng)目產(chǎn)品的系統(tǒng)架構(gòu)

系統(tǒng)分為2個(gè)部分：運(yùn)送車和遙控器，見圖2為樣機(jī)系統(tǒng)架構(gòu)圖。運(yùn)送車和遙控器的主控制器均采用Stm32單片機(jī)，性能強(qiáng)大，可擴(kuò)展性好，價(jià)格合適。

3.4 軟件部分設(shè)計(jì)

軟件部分使用RTOS作為操作系統(tǒng)平臺(tái)，以及多任務(wù)并行方式。各主要任務(wù)軟件流程見圖3至圖5。

3.5 硬件電路設(shè)計(jì)

主控部分的原理圖設(shè)計(jì)見圖6。

電機(jī)驅(qū)動(dòng)部分的原理圖設(shè)計(jì)見圖7。

IO接口部分原理圖設(shè)計(jì)見圖8。

4? 該項(xiàng)目的創(chuàng)新性

結(jié)合樣機(jī)調(diào)試、測(cè)試過程和實(shí)際使用效果，該項(xiàng)目具有以下技術(shù)和應(yīng)用創(chuàng)新性。

（1）相對(duì)于傳統(tǒng)解決方案（醫(yī)護(hù)人員推手推車），該方案由于使用了可以遙控的小車，避免了醫(yī)護(hù)人員直接近距離接觸病患，降低了醫(yī)護(hù)人員被傳染的幾率，達(dá)到盡量保護(hù)醫(yī)護(hù)人員的效果。同時(shí)，不需要醫(yī)護(hù)人員一天多次穿脫防護(hù)服、進(jìn)出病房和消毒，節(jié)省了人力，提高了工作效率，降低了醫(yī)護(hù)人員的工作強(qiáng)度，還可以將寶貴的醫(yī)護(hù)人力資源投入其他必要場(chǎng)景中。

（2）該項(xiàng)目所實(shí)現(xiàn)的小車可以做出遠(yuǎn)超過普通小車的非常靈活的運(yùn)動(dòng)（尤其是水平移動(dòng)）。在病房這樣的場(chǎng)景下，通道往往非常狹窄，可以水平移動(dòng)的小車在這樣的場(chǎng)景下可以提高移動(dòng)能力和工作效率。

（3）該項(xiàng)目實(shí)現(xiàn)的運(yùn)送車可以非常方便的用消毒劑、紫外線等簡(jiǎn)單、高效、低成本的方式直接消毒，節(jié)約了口罩、護(hù)目鏡和防護(hù)服等緊缺醫(yī)療物資。

（4）運(yùn)送車不會(huì)被細(xì)菌、生物病毒等侵襲。

（5）利用該方案的運(yùn)送車，通過多臺(tái)小車協(xié)同工作，還可以制造出一種可以自主移動(dòng)的病床，將4臺(tái)小車墊在病床的4個(gè)腳上，可以將病床直接開走。而這種移動(dòng)方式唯有該方案的小車可以做到，使用其他類型普通小車無法做到（必須要能夠平移）。

5? 相比現(xiàn)有技術(shù)和方案所能達(dá)到的改進(jìn)效果

比對(duì)了現(xiàn)有技術(shù)和方案，該項(xiàng)目樣機(jī)相對(duì)于人工方案有很大的改進(jìn)效果見表1。

相對(duì)于普通小車方案也有一定的改進(jìn)效果見表2。

6? 該項(xiàng)目產(chǎn)品的預(yù)期應(yīng)用領(lǐng)域

該項(xiàng)目產(chǎn)品主要考慮應(yīng)用于狹小空間的醫(yī)療物資無人運(yùn)送應(yīng)用（病房垃圾通過狹窄通道的運(yùn)送、醫(yī)療物資通過隔離區(qū)、隔離通道、隔離窗口等狹小區(qū)域的運(yùn)送等）等。

通過發(fā)散性的交流和溝通，該項(xiàng)目產(chǎn)品通過放大體積、增加功率、多機(jī)協(xié)同工作、云臺(tái)更換負(fù)載設(shè)備等方式，可以實(shí)現(xiàn)和支持很多應(yīng)用場(chǎng)景需求，例如物流分揀、遙控行李箱、地下探礦、山洞探索、危險(xiǎn)生物種群探測(cè)、墓穴考古等。

7? 結(jié)語

當(dāng)今國(guó)際形勢(shì)錯(cuò)綜復(fù)雜，全球環(huán)境氣候變化導(dǎo)致生態(tài)圈發(fā)生變化，而我國(guó)又面臨著人口老齡化、勞動(dòng)力減少、天災(zāi)、瘟疫等重大威脅，因此，機(jī)器人在未來的各種領(lǐng)域中均會(huì)有作用。該項(xiàng)目所實(shí)現(xiàn)的物資運(yùn)送車作為一種典型的輪式機(jī)器人，會(huì)在諸多領(lǐng)域發(fā)揮作用。

該項(xiàng)目關(guān)注于病房醫(yī)療領(lǐng)域的應(yīng)用，提出了一種基于麥克納姆輪的物資運(yùn)送小車，可以在擁擠狹窄的病房以及通道中自如地通行，代替醫(yī)療人員進(jìn)行物資運(yùn)送，減少了醫(yī)療人員接觸病患被傳染的幾率，節(jié)約了口罩、防護(hù)服等消耗性物資的使用。

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