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醫院智能物流系統構建
近年來，醫院信息化管理在不斷深入以及醫療設備智能化技術的不斷發展，醫院軟硬件建設都取得了顯著成效。但相比之下醫院物流改革始終未找到更科學的解決方法。傳統醫院物資采用醫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,采用運送調度系統，輔助人力進行醫院宏觀物調度,提升物品運輸效率，利用自動引導車傳輸，以及SLAM技術，提供更多創新性應用想象空間，使得自動化、智能化逐漸給醫院后勤配送與物品管理帶來改革性發展。 物流平臺的構建需要根據醫院日常實際運轉，圍繞手術室、門急診和病區需求，繪制物流傳輸路線圖，地圖如圖所示。 然后根據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。醫院內的智能配送機器人，也就是自動引導車的控制系統需要滿足醫院內各種復雜環境的要求，實現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具備定位導航、自主避障、自動配送、自動續航、智能交互、智能調度等功能。 醫用氣動物流傳輸系統是以壓縮空氣為動力，以傳輸瓶為載體，計算機自動控制，通過管道智能實現醫院任意站點間物品的安全、智能、高效傳輸物流系統。這種方案適合用于醫院內部各種零散的，小體積，時效性要求高的醫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、臨時醫囑藥品、注射輸液、小型手術包、血漿等，站點可以設置在輸血科、急診/手術室、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。 醫用軌道物流傳輸系統是由計算機控制，適用于現代化醫院內部各類醫療物品綜合傳輸的系統，通過特定的水平和垂直軌道連接設在醫院各臨床科室和各病區的物流傳輸站點，由運行于軌道上的自驅動載物小車實現病區、臨床科室、醫技科室和醫院管理部門之間立體的、點到點的物品傳輸。醫用軌道物流傳輸系統具有故障率低、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，解決醫院內由于物流通道擁擠，物流任務繁忙而造成的物品傳輸低效 的問題，從而使得醫用軌道物流傳輸系統成為許多醫院的首選。 軌道物流系統核心技術主要包括運載小車、轉軌器、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，小車前后紅外感應及物理防撞設計，采用混動雙驅技術，配備車內紫外線消毒裝置，防止交叉感染、箱體內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。 轉軌器如圖所示，內置了自動保護裝置，避免轉軌器在動作時誤傷工作人員，可以智能預轉軌，使得小車無需等待。 云傳輸平臺如圖，進行智能調度與路徑優化管理，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控；還可接入醫院信息化系統，為醫院運營提供決策支撐數據。軌道物流系統可以應用于醫院各個部門的物資運輸，出錯率低。醫療平面物流系統是以各類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度系統，實現醫院平層的物資傳送。具有不同功能的AGV的分工協作，可實現醫院內餐食、被服、垃圾、藥品、器材等的高效率配送。當該系統配置了相應的梯控或垂直運輸系統時，可實現跨樓層的物資配送。
立體物流系統結合了軌道式和平面物流傳輸系統的特點，是一種混合型的新式醫院物流解決方案，示意圖見下方。在醫院的局部地區布置軌道物流系統以滿足小批量、高頻率的物資運送。對于常規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，僅有物流小車而無行人，小車避障難度低，運行速度快，不會干擾醫院里人員的正常通行。
機器人的定位問題是導航的基礎，構建一個完整的定位導航系統，首先要解決好機器人的定位問題，移動機器人感知周邊環境特征并由感知得到的環境信息確定機器人的全局坐標的過程。包括：傳感器數據獲取、環境特征提取、環境建模、特征匹配及機器人位姿估計等，根據定位的過程，定位可分為相對定位和絕對定位。醫院物流機器人的定位技術宜采用路標定位、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。 導航的過程為：首先確定目標點，然后移動機器人根據當前的位姿和導航方法規劃出一條最優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，而路徑規劃問題是小車導航中的關鍵問題，可分為以下兩部分：全局路徑規劃和局部路徑規劃，來規劃最優路徑以及躲避障礙。 在通信方面，立體物流系統中的機器人運行于醫院大樓內，同時需要與控制臺交換較多的實時數據，考慮優選WLAN和4G技術。 立體物流系統相較于平面物流系統來說，最大的區別就是將機器人小車的行進路線從人流量大的醫院走廊轉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。只需要為應用于平面物流系統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。根據現有資料以及方案實現，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相比，軌道小車物流輸送系統和平面物流系統可以輸送較大體積的物資。平面物流系統的特點有：(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，例如營養配餐、被服配送、批量配液輸送等定時 定量的傳送任務；(3) 對醫院水平平面要求低，無需專用通道，無需預埋導航軌道，可在短時間內完成安裝；(4)適用于固定的物資運輸任務。但軌道小車物流傳輸系統建設對建筑結構有較高要求，需要預留豎井，吊裝受層高限制，同時需要對 運行軌道設置防火門或防風門，而這種設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，不宜運輸易碎物品。 立體物流系統屬于自動化倉儲物流系統，具有以下優點：(1)充分利用垂直空間；(2)動態存儲，可以形成自動化物流系統；(3)自動存取，大量降低勞動力成本；(4)能夠耐受黑暗、低溫、有毒等特殊環境。 根據上述方案闡述以及對比，將氣動、軌道、平面和立體物流系統有機組合，構建符合現代化醫院建設的智慧醫療物流系統，為醫院的現代化、智慧化、高效化建設提供有力保障。
（全文略作刪減）
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