Robot Bobot 2.0 skonstruowany na Politechnice Białostockiej

„Bardzo lubię pomagać pacjentom”. „Pielęgniarki są bardzo miłe” – nowej generacji robot Bobot 2.0 wydaje się „rozmowny”. Co prawda, nie poda kawy, ale nawiąże kontakt z pacjentem i sprawi, że nie będzie się czuł on samotny.  Mobilny robot może bowiem komunikować się, ale również wspierać pracę personelu medycznego – pielęgniarek oraz lekarzy. Urządzenie skonstruowali pracownicy oraz absolwenci PB – wywodzący się z międzywydziałowego koła naukowego Grupa Technologii Mobilnych. Urządzenie powstało w ramach projektu „PROTECT MED”, który zakłada opracowanie innowacyjnych rozwiązań technologicznych na rzecz placówek medycznych w dobie pandemii. Bobot 2.0 stanowi jedno z takich rozwiązań.

Pasjonaci, którzy skonstruowali urządzenie, choć są inżynierami, mają zacięcie medyczne. Najpierw stworzyli robota dedykowanego młodszym pacjentom, teraz zaś mobilnego asystenta medycznego, który może być wykorzystywany w czasie pandemii. Powstał on z myślą o ciężko chorych, również tych przebywających na oddziałach zakaźnych, z którymi kontakt jest ograniczony. Taki przyjaciel, mimo że blaszany w środku, całym sercem podchodzi do pacjentów pozostających w izolacji ze względu na koronawirusa i cierpiących na brak bliskich.

Robot przeszedł kilkukrotnie testy w szpitalu MSWiA w Białymstoku, a my towarzyszyliśmy mu podczas jednego z nich. Celem wizyty w szpitalu było przeprowadzenie badań związanych z zasięgiem aplikacji służącej do sterowania robotem. „Pod lupę” wzięto również interakcje robota z pacjentami oraz to, w jakim sposób personel medyczny radzi sobie w sterowaniu oraz obsłudze robota.

– Nasza konstrukcja nosi roboczą nazwę Bobot 2.0. Właściwie są to dwa roboty. Dzisiaj akurat jesteśmy z pierwszym prototypem na oddziale. Jest to zdalnie sterowany robot, na którego pokładzie znajduje się m.in.: sprzęt multimedialny, kamera termowizyjna oraz aparatura umożliwiająca zdalną transmisję obrazu i dźwięku. Dzięki temu pielęgniarka i lekarze będą mogli przeprowadzić wywiad z pacjentem, a także proste badania diagnostyczne, takie jak pomiar pulsu czy np. wykonanie zdjęcia termograficznego – wyjaśnił dr inż. Mirosław Kondratiuk z Wydziału Mechanicznego, koordynator modułu Bobot 2.0 w projekcie „PROTECT MED”.

A jak wyglądały próby na oddziale? Inteligentny robot kulturalnie się przywitał i szybko zgromadził wokół siebie sporą rzeszę zainteresowanych. Jego opływowa forma, słoneczny kolor i przyjazny interfejs zjednał sobie sympatię pań pielęgniarek, choć i sami pacjenci, mimo że w starszym wieku, reagowali bardzo pozytywnie na elektronicznego opiekuna. Urządzenie poruszało się po salach szpitalnych, a kamera termowizyjna umożliwiała połączenie z chorymi. Pielęgniarki początkowo z obawą podchodziły do samodzielnego sterowania urządzeniem, ale wkrótce przejęły panel sterowania, by w praktyce sprawdzić, jak robot umożliwia wykonanie podstawowych badań diagnostycznych.

– Wyniki dzisiejszych testów są bardzo obiecujące. Dostarczą nam dużo danych, dzięki którym będziemy mogli poprawić platformę jezdną i już w niedalekiej przyszłości wdrożyć do użytku w szpitalu MSWiA. Robot bardzo dobrze sprawuje się w środowisku szpitalnym. Nie zaobserwowaliśmy jakichś szczególnych trudności z komunikacją, czy transmisją obrazu i dźwięku. Planujemy podłączyć robota do sieci szpitalnej, przez co uzyskamy niemal nieograniczony zasięg na terenie całej placówki medycznej – mówił dr inż. Mirosław Kondratiuk.

Co warto podkreślić, robot ma dwa oblicza. Myli się jednak ten, kto sądzi, iż to Doktor Jekyll i pan Hyde. Bobot z jednej strony zapewnia bowiem rozrywkę, a z drugiej może realnie wspierać pracę personelu medycznego. Pandemia ujawniła potrzeby, jeśli chodzi o pomoc pacjentom w szpitalach, choć liczne funkcje robota są przydatne również nie tylko na czas walki z koronawirusem.

– Wdrożyliśmy proste procedury badań medycznych, takich jak pomiar pulsu, czy temperatury za pomocą kamery termowizyjnej. Ponadto personel może komunikować się z pacjentem, nie wchodząc do sali, co jest szczególnie istotne w dobie pandemii. Nie chcemy, żeby pacjent tracił możliwość bliskiego kontaktu z personelem, więc pozwalamy na przekazanie głosu, a w kolejnych krokach także obrazu dwukierunkowego, co częściowo może zastąpić bezpośredni kontakt. Ponadto, systemy multimedialne umożliwiają wyświetlania filmu czy dostarczanie informacji prozdrowotnych ­­­– podkreśla Marcin Żukowski (absolwent Wydziału Informatyki), dodając, że nie bez przyczyny nadano robotowi cechy ludzkie. Widać to zarówno w wyglądzie, jak i prostym wyrażaniu emocji poprzez wyświetlanie zabawnych emotikonów, a także syntezę mowy. Robot może wypowiedzieć dowolną kwestię, którą mu się zaprogramuje. Może władać wieloma językami, przybierając również głos damski lub męski. Możliwości jego personalizacji są ogromne.

– Podstawowym założeniem projektu Bobot 2.0 było stworzenie platformy, która gwarantuje efektywne działanie robota w jednostkach opieki zdrowotnej. Do osiągnięcia tego celu potrzebne są odpowiednie algorytmy sterowania, które umożliwiają bezpieczne poruszanie się w tym środowisku. W tym celu stworzyliśmy interfejsy, dzięki którym można komunikować się za pomocą urządzeń typu tablet oraz tradycyjnych kontrolerów. Urządzenia te pozwalają na szybkie interakcje kolejnych algorytmów sterowania i poprawę jakości robota. Zastosowanie naszego autorskiego interfejsu graficznego ułatwia operatorowi kontrolowanie robota i tym samym bezpiecznie poruszanie się po salach szpitalnych – przekonuje jeden z konstruktorów – Arkadiusz Bożko (absolwent Wydziału Mechanicznego). 

Robot powstał w ramach programu „PROTECT MED” dedykowanemu szpitalom zakaźnym i jednoimiennym. Jest jednym z rozwiązań opracowanych przez naukowców z PB. Jego technologiczną rodzinę tworzą  MedTAB (bezobsługowa rejestracja w szpitalu), RobUV (robot automatyczny, który dezynfekuje powierzchnie oraz powietrze za pomocą promieniowania UV-C) oraz specjalna aplikacja na smartfony (do samodzielnego poruszania się po terenie szpitala). Projekty te powstały we współpracy naukowców i studentów z Wydziałów: Elektrycznego, Mechanicznego, Informatyki, Architektury oraz Uczelnianego Centrum Informatycznego (UCI).

– Szpital MSWiA od roku realizuje wspólnie z Politechniką Białostocką projekt „PROTECT MED”. Pewnie za jakiś czas okaże się, na jakim jeszcze etapie możemy kontynuować ten projekt, który był dużym wyzwaniem, zwłaszcza w czasie pandemii. Na takie zadania tak naprawdę powinny być przeznaczone 3, 4 lata, a tutaj mieliśmy tylko rok. Obecnie mamy gotowe prototypy rozwiązań. Liczymy na to, że będziemy dalej współpracować z Politechniką. Być może nawet urodzą się w naszych głowach kolejne pomysły, co przyczyni się do stworzenia rozwiązań, które mogą służyć naszym pacjentom i personelowi medycznemu – podsumowuje współpracę z Uczelnią prof. dr hab. n. med. Zyta Beata Wojszel ze szpitala MSWiA w Białymstoku, kierownik projektu „PROTECT MED”.

Dr inż. Mirosław Kondratiuk – pracownik naukowo-dydaktyczny na Wydziale Mechanicznym Politechniki Białostockiej. Współopiekun studenckiego koła naukowego Mechatronix oraz koordynator modułu BOBOT 2.0 w projekcie PROTECT-MED. Swoją karierę naukową rozpoczął w 2007 r. po uzyskaniu tytułu mgr inż. w zakresie automatyki i robotyki na Wydziale Mechanicznym. W 2013 r. obronił pracę doktorską pt.: „Projektowanie i badanie cewkowej wyrzutni magnetycznej ze sterowanym przyspieszeniem obiektu wyrzucanego”. Jego zainteresowania badawcze obejmują szeroko rozumianą mechatronikę, robotykę, modelowanie i symulację układów fizycznych oraz praktyczne wykorzystanie elektromagnetyzmu w technice. Jest autorem licznych publikacji naukowych, referatów, patentów, a także wykonawcą wielu projektów naukowo-badawczych realizowanych na Politechnice Białostockiej. Promotor kilkudziesięciu prac dyplomowych.

Marcin Żukowski – absolwent studiów inżynierskich i magisterskich z informatyki oraz licencjackich z matematyki na Wydziale Informatyki Politechniki Białostockiej. Współzałożyciel i późniejszy prezes Międzywydziałowego Koła Naukowego Grupa Technologii Mobilnych, w ramach którego pełnił rolę pomysłodawcy, koordynatora i głównego programisty w projekcie robota humanoidalnego „Bobot – medyczny asystent i prawdziwy przyjaciel”. Projekt ten został nagrodzony m.in. złotym medalem na Międzynarodowych Targach Wynalazczości „Concours Lépine 2018” w Paryżu, dwoma złotymi medalami na Międzynarodowych Targach Wynalazków i Innowacji INTARG 2017 i 2018 w Katowicach oraz główną nagrodą w konkursie Technotalent 2016. Autor 3 publikacji naukowych oraz laureat 1. miejsca w konkursie na najlepszą pracę naukową przygotowaną i zaprezentowaną przez Młodego Naukowca podczas 14. Międzynarodowej Konferencji Mechatronic Systems and Materials (MSM 2018) w Zakopanem. Od ponad 5 lat prowadzi działalność gospodarczą świadcząc usługi programistyczne. Zapalony pasjonat nowych technologii, krajoznawstwa i historii lokalnej, choć nie stroni również od dalekich podróży.

Prof. dr hab. Zyta Beata Wojszel – ukończyła z wyróżnieniem Wydział Lekarski Akademii Medycznej w Białymstoku. Posiada specjalizację z chorób wewnętrznych, geriatrii i diabetologii. Pracę naukową i zawodową rozpoczęła w Zakładzie Gerontologii AMB i w I Oddziale Chorób Wewnętrznych Wojewódzkiego Szpitala Zespolonego w Białymstoku pod kierownictwem prof. dr hab. Wojciecha Pędicha. W 1997 r. uzyskała stopień doktora nauk medycznych. Za pracę doktorską, będącą wynikiem realizacji grantu promotorskiego KBN, została nagrodzona nagrodą naukową Polskiego Towarzystwa Gerontologicznego, PTG. W latach 1997-1998 uczestniczyła w studiach podyplomowych European Academy for Medicine of Ageing (Sion, Szwajcaria- stypendium Kurta Bosha) zakończonych nominacją na członka EAMA. W 2010 roku uzyskała stopień doktora habilitowanego nauk medycznych. W roku 2013 ukończyła studia podyplomowe Finanse i zarządzanie w ochronie zdrowia (Uniwersytet Ekonomiczny we Wrocławiu). W 2004 roku na bazie nowo powołanego Oddziału Geriatrii Szpitala ZOZ MSWiA rozpoczęła działalność Klinika Geriatrii jako jednostka Wydziału Nauk o Zdrowiu UMB. Od 1 lipca  2021r. prof. Zyta Beata Wojszel pełni funkcję jej kierownika. W  2021r. otrzymała tytuł naukowy profesora nauk medycznych i nauk o zdrowiu w dyscyplinie nauk medycznych. Realizowana przez prof. Zytę Beatę Wojszel działalność naukowa ma charakter interdyscyplinarny. Obejmuje ona problematykę kliniczną z zakresu geriatrii, zdrowia publicznego oraz aspekty z pogranicza gerontologii klinicznej i społecznej. Jest autorką 179 publikacji w czasopismach i monografiach naukowych. Była wykonawcą kilku projektów badawczych finansowanych w ramach programów ramowych Unii Europejskiej oraz kierownikiem projektów MNiSW, Fundacji ERSTE (Austria), NCBR. Obecnie kieruje projektem „PROTECT MED. Jest stałym ekspertem NCBR, była recenzentem PARP, MNiSW i w programie międzynarodowym Active and Assisted Living, członkiem Zespołu Ekspertów ds. oceny fazy koncepcyjnej projektów realizowanych w ramach Wspólnego Przedsięwzięcia NCN i NCBR – TANGO i TANGO 2. Prof. Zyta Beata Wojszel była założycielem i wieloletnim prezesem (obecnie – wiceprezesem) Oddziału Podlaskiego PTG. W latach 2001-2005 pełniła funkcję Sekretarza Zarządu Głównego Polskiego Towarzystwa Gerontologicznego. W 2021 r. wybrana została na wiceprzewodniczącą Kolegium Lekarzy Specjalistów Geriatrii w Polsce Jest członkiem rad programowych Progress in Health Sciences i Gerontologii Polskiej, recenzentem monografii naukowych oraz wielu międzynarodowych i krajowych czasopism naukowych. Od 2012 r. sprawuje funkcję Kierownika Studiów Doktoranckich na WNoZ UMB. Jest członkiem Rady Programowej Szkoły Doktorskiej UMB, Uczelnianego Zespołu do Spraw Doskonalenia Jakości Kształcenia, promotorem prac doktorskich oraz magisterskich. Od wielu lat aktywnie uczestniczy w kształceniu podyplomowym pełniąc rolę kierownika naukowego, organizatora i wykładowcy kursów specjalizacyjnych i doskonalących dla lekarzy, pielęgniarek i fizjoterapeutów. Jest członkiem zespołu ekspertów ds. akredytacji w dziedzinie geriatrii, zespołu ekspertów ds. opracowania i aktualizacji programu specjalizacji w dziedzinie geriatrii oraz Państwowej Komisji Egzaminacyjnej w dziedzinie geriatria. Była wielokrotnie nagradzaną za działalność naukową i dydaktyczną na rzecz uczelni (nagrody zespołowe i indywidualne J.M. Rektora UMB). Prywatnie mężatka, mama Przemysława i Aleksandry.

(mz)