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醫(yī)院智能物流系統(tǒng)構(gòu)建
近年來，醫(yī)院信息化管理在不斷深入以及醫(yī)療設(shè)備智能化技術(shù)的不斷發(fā)展，醫(yī)院軟硬件建設(shè)都取得了顯著成效。但相比之下醫(yī)院物流改革始終未找到更科學的解決方法。傳統(tǒng)醫(yī)院物資采用醫(yī)生和患者采取一對一的方式，以各個科室為單位自主配藥、送藥，占用醫(yī)護人員大量的時間與精力，配送效率低、成本高、不可追溯且流程不可控，人流與物流使用同一通道還增加了交叉感染的風險。所以，引入“軌道物流”“流水線物流”等物流模式,采用運送調(diào)度系統(tǒng)，輔助人力進行醫(yī)院宏觀物調(diào)度,提升物品運輸效率，利用自動引導(dǎo)車傳輸，以及SLAM技術(shù)，提供更多創(chuàng)新性應(yīng)用想象空間，使得自動化、智能化逐漸給醫(yī)院后勤配送與物品管理帶來改革性發(fā)展。 物流平臺的構(gòu)建需要根據(jù)醫(yī)院日常實際運轉(zhuǎn)，圍繞手術(shù)室、門急診和病區(qū)需求，繪制物流傳輸路線圖，地圖如圖所示。 然后根據(jù)物流傳輸流線圖的流向以及主要傳輸物品的特點進行硬件和軟件建設(shè)。醫(yī)院內(nèi)的智能配送機器人，也就是自動引導(dǎo)車的控制系統(tǒng)需要滿足醫(yī)院內(nèi)各種復(fù)雜環(huán)境的要求，實現(xiàn)各個科室物資的大范圍、跨樓層的運輸，故智能配送機器人應(yīng)具備定位導(dǎo)航、自主避障、自動配送、自動續(xù)航、智能交互、智能調(diào)度等功能。 醫(yī)用氣動物流傳輸系統(tǒng)是以壓縮空氣為動力，以傳輸瓶為載體，計算機自動控制，通過管道智能實現(xiàn)醫(yī)院任意站點間物品的安全、智能、高效傳輸物流系統(tǒng)。這種方案適合用于醫(yī)院內(nèi)部各種零散的，小體積，時效性要求高的醫(yī)用物品的自動化快速傳送，主要物品包括：組織切片、化驗標本、臨時醫(yī)囑藥品、注射輸液、小型手術(shù)包、血漿等，站點可以設(shè)置在輸血科、急診/手術(shù)室、急診藥房/門診藥房、急診輸液/門診輸液、門診采血室、檢驗中心等。 醫(yī)用軌道物流傳輸系統(tǒng)是由計算機控制，適用于現(xiàn)代化醫(yī)院內(nèi)部各類醫(yī)療物品綜合傳輸?shù)南到y(tǒng)，通過特定的水平和垂直軌道連接設(shè)在醫(yī)院各臨床科室和各病區(qū)的物流傳輸站點，由運行于軌道上的自驅(qū)動載物小車實現(xiàn)病區(qū)、臨床科室、醫(yī)技科室和醫(yī)院管理部門之間立體的、點到點的物品傳輸。醫(yī)用軌道物流傳輸系統(tǒng)具有故障率低、承載量大、占用空間小、可傳輸物品種類多特點，可快速不間斷運行，解決醫(yī)院內(nèi)由于物流通道擁擠，物流任務(wù)繁忙而造成的物品傳輸?shù)托?的問題，從而使得醫(yī)用軌道物流傳輸系統(tǒng)成為許多醫(yī)院的首選。 軌道物流系統(tǒng)核心技術(shù)主要包括運載小車、轉(zhuǎn)軌器、云傳輸平臺。運載小車如圖2所示，具有機械鎖和電子密碼，可以確保物品的安全，小車前后紅外感應(yīng)及物理防撞設(shè)計，采用混動雙驅(qū)技術(shù)，配備車內(nèi)紫外線消毒裝置，防止交叉感染、箱體內(nèi)配備水平儀及全尺寸試管插板，保證標本在傳送過程中始終處于水平狀態(tài)。 轉(zhuǎn)軌器如圖所示，內(nèi)置了自動保護裝置，避免轉(zhuǎn)軌器在動作時誤傷工作人員，可以智能預(yù)轉(zhuǎn)軌，使得小車無需等待。 云傳輸平臺如圖，進行智能調(diào)度與路徑優(yōu)化管理，其具有強大的信息處理與存儲功能，物資可以實時定位；能夠進行遠程診斷與監(jiān)控；還可接入醫(yī)院信息化系統(tǒng)，為醫(yī)院運營提供決策支撐數(shù)據(jù)。軌道物流系統(tǒng)可以應(yīng)用于醫(yī)院各個部門的物資運輸，出錯率低。醫(yī)療平面物流系統(tǒng)是以各類AGV物流小車為主要運載工具，如下圖所示，配合后臺綜合管理調(diào)度系統(tǒng)，實現(xiàn)醫(yī)院平層的物資傳送。具有不同功能的AGV的分工協(xié)作，可實現(xiàn)醫(yī)院內(nèi)餐食、被服、垃圾、藥品、器材等的高效率配送。當該系統(tǒng)配置了相應(yīng)的梯控或垂直運輸系統(tǒng)時，可實現(xiàn)跨樓層的物資配送。
立體物流系統(tǒng)結(jié)合了軌道式和平面物流傳輸系統(tǒng)的特點，是一種混合型的新式醫(yī)院物流解決方案，示意圖見下方。在醫(yī)院的局部地區(qū)布置軌道物流系統(tǒng)以滿足小批量、高頻率的物資運送。對于常規(guī)貨物采用物流小車運輸，但是為小車在地下室搭建特定的物流層。在物流層內(nèi)，僅有物流小車而無行人，小車避障難度低，運行速度快，不會干擾醫(yī)院里人員的正常通行。
機器人的定位問題是導(dǎo)航的基礎(chǔ)，構(gòu)建一個完整的定位導(dǎo)航系統(tǒng)，首先要解決好機器人的定位問題，移動機器人感知周邊環(huán)境特征并由感知得到的環(huán)境信息確定機器人的全局坐標的過程。包括：傳感器數(shù)據(jù)獲取、環(huán)境特征提取、環(huán)境建模、特征匹配及機器人位姿估計等，根據(jù)定位的過程，定位可分為相對定位和絕對定位。醫(yī)院物流機器人的定位技術(shù)宜采用路標定位、無線通訊定位為主，配合里程計等相對定位方法完成在全局地圖中的定位，搭載激光雷達、超聲波傳感器等完成局部避障。 導(dǎo)航的過程為：首先確定目標點，然后移動機器人根據(jù)當前的位姿和導(dǎo)航方法規(guī)劃出一條最優(yōu)路徑到達指定的目標點，并且在達到目標點的過程中完成避障工作，而路徑規(guī)劃問題是小車導(dǎo)航中的關(guān)鍵問題，可分為以下兩部分：全局路徑規(guī)劃和局部路徑規(guī)劃，來規(guī)劃最優(yōu)路徑以及躲避障礙。 在通信方面，立體物流系統(tǒng)中的機器人運行于醫(yī)院大樓內(nèi)，同時需要與控制臺交換較多的實時數(shù)據(jù)，考慮優(yōu)選WLAN和4G技術(shù)。 立體物流系統(tǒng)相較于平面物流系統(tǒng)來說，最大的區(qū)別就是將機器人小車的行進路線從人流量大的醫(yī)院走廊轉(zhuǎn)移到了地下物流架空層，具體如下圖。這不僅會降低機器人小車的控制難度，同時會提升機器人小車的運輸效率。只需要為應(yīng)用于平面物流系統(tǒng)的機器人小車加裝梯控裝置便可以使小車自動乘坐電梯將貨物送至指定樓層，增強了機器人小車的通用性。根據(jù)現(xiàn)有資料以及方案實現(xiàn)，將上述四個方案進行了對比，具體情況如下表所示： 與氣動物流輸送系統(tǒng)相比，軌道小車物流輸送系統(tǒng)和平面物流系統(tǒng)可以輸送較大體積的物資。平面物流系統(tǒng)的特點有：(1)傳輸物品可以有多種；(2)配置不同推車可適用于不同場景需求，例如營養(yǎng)配餐、被服配送、批量配液輸送等定時 定量的傳送任務(wù)；(3) 對醫(yī)院水平平面要求低，無需專用通道，無需預(yù)埋導(dǎo)航軌道，可在短時間內(nèi)完成安裝；(4)適用于固定的物資運輸任務(wù)。但軌道小車物流傳輸系統(tǒng)建設(shè)對建筑結(jié)構(gòu)有較高要求，需要預(yù)留豎井，吊裝受層高限制，同時需要對 運行軌道設(shè)置防火門或防風門，而這種設(shè)置也存在一定安全隱患。同時，軌道小車運輸途中車體較易翻轉(zhuǎn)，不宜運輸易碎物品。 立體物流系統(tǒng)屬于自動化倉儲物流系統(tǒng)，具有以下優(yōu)點：(1)充分利用垂直空間；(2)動態(tài)存儲，可以形成自動化物流系統(tǒng)；(3)自動存取，大量降低勞動力成本；(4)能夠耐受黑暗、低溫、有毒等特殊環(huán)境。 根據(jù)上述方案闡述以及對比，將氣動、軌道、平面和立體物流系統(tǒng)有機組合，構(gòu)建符合現(xiàn)代化醫(yī)院建設(shè)的智慧醫(yī)療物流系統(tǒng)，為醫(yī)院的現(xiàn)代化、智慧化、高效化建設(shè)提供有力保障。
（全文略作刪減）
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