医学实验室正面临严重的技能短缺
人口结构变化加剧了这一短缺—— 近年来我国检验科人员配比严重不足，医院检验量成倍增长。与每年爬坡式增长的检验量相比，检验人员的发展速度是不成比例的。在德国，三分之二的检验医学专家已经超过 50 岁。医院里，四分之一的医疗技术助理（MTA）也已年过半百，而约有一半的人至少是 45 岁。
因此，在不久的将来，德国大多数实验室员工将陆续退休。与此同时，随着人口老龄化的不断发展，人们对医学测试的需求越来越大，对测试能力的要求也越来越高。即使是现在，每处理 4500 份样本通常也需要 8 名员工，而要实现这样的测试目标，德国 87% 实验室已经无能为力。那么，在不久的将来，谁才是处理实验室样本的有力“担当”？
挑战迫在眉睫，我们亟需找到相应的解决方案。而这正是 ASR600 的用武之地——ASR600 是总部位于慕尼黑的 robominds 公司开发的一款智能机器人单元，其核心是基于人工智能的 robobrain® 技术。它集成了技术合作伙伴 UR、item、Zimmer Group 和 SICK 提供的各种零部件，为样本测试提供了一体化的解决方案。因此，实验室可借助灵活而智能的自动化对各种样本进行识别和分类。ASR600 智能机器人无需编程，实验室可以轻松地使用这项技术。
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智能、技能和视觉输入
这是智能协作型机器人的典型优势
robominds 公司成立于 2016 年，目前有 30 多名员工，他们秉持的理念是“每个机器人都需要一个大脑”。这究竟是什么意思？“机器人有一个大脑，并具有视觉输入功能。这样，用户在使用机器人时就能轻松入门。人不需要具备任何编程技能，换句话说，任何人都能轻松地使用这款机器人。”robominds 的首席销售官 Christian Fenk 解释说。至于创新，robominds 团队认为，一项技术只有在本质上具有可行性，并且无需任何专业知识就能轻松使用，这才是名副其实的创新。robominds 技术确实如此，因为它的核心是 robobrain® 技术——这是一个基于人工智能且为机器人提供“大脑”或智能的控制平台。通过它的“眼”——2D/3D 摄像头 robobrain.eye，ASR600 可实现光学输入。长期以来，手眼协调对机器人来说是不小的挑战，而 robominds 智能协作型机器人则具备了观察、识别和抓取物品的能力。显然，配备了末端执行装置的协作型机器人功不可没。此外，robominds 产品还能与任何制造商的硬件搭配使用。
这款协作型机器人的另一个亮点是，您无需教它怎么做就可以直接使用，因为它已经接受过人工智能技能培训。
这款智能机器人的第三个特点是技能，即 robobrain.skills——这是一项确保机器人完成指定任务的定制技能。它涵盖各种技能，包括智能物品检测技能（检测小中型零件）、智能平行拾取技能（识别小中型零件并用双指抓手进行处理），以及样本试管检测技能（根据尺寸和颜色对架子上的样本进行识别和分类）。最后一种技能是专为 ASR600 机器人单元而开发的。它也可以根据需要灵活定制。机器人具有灵活的交互性，可以自动完成各种任务，用户不需要具备编程知识。这款协作型机器人的另一个亮点是，您无需教它怎么做就可以直接使用，因为它已经接受过人工智能技能培训。
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灵活的智能机器人
在实验室大显身手
为了创建高效可靠的端到端解决方案，您需要灵活使用各种零部件，并确保它们之间相互匹配。为此，ASR600 智能机器人的 robobrain® 控制底座采用 item XMS 系列来搭建外壳，此外还使用了 UR 机器人的 Ur5e 协作型机器人、SICK 的安全技术以及 Zimmer Group 的抓手。“我们则提供专门训练的网络，经过优化后，它可以对血液、尿液、粪便和组织样本进行分类和分离。”Fenk 补充说。“分离”是指将不同类型的样本放在带有不同盖子的试管中。要完成“分离”，必须先对样本进行识别和分类。根据相关技术标准，不同的样本要放在不同类型的试管中，因此这是一个极其复杂的过程。通常来说，实验室要处理 34 种不同类型的样本，因此要实现标准自动化在过去几乎是不可能的。
每个协作型机器人还配备了条形码扫描仪。这意味着，它可以正确分配患者数据并检查代码质量。
相比之下，这种用来自动处理实验室样本的机器人单元则完全不同。在人工智能赋予的强大技能的加持下，协作型机器人可以单手分离样本试管，并做出各种灵活的反应。这意味着，它每小时最高可处理 600 份样本。其支持的样本试管直径也非常广泛，小到 5 毫米，大到 80 毫米都能轻松处理。每个协作型机器人还配备了条形码扫描仪。这意味着，它可以正确分配患者数据并检查代码质量，从而确保实验室的各种测试设施对条形码进行后续处理。机器人单元还能充当质量关口，确定样本试管是否进入下一个处理步骤。借助简单易懂的用户界面，任何实验室员工都能轻松地使用 ASR600 智能机器人，即使他们是机器人“小白”也没有问题。
Bildunterschrift: 为实验室自动化提供理想的工作环境——机柜具有高度的灵活性和安全性，并能通过安装板集成协作型机器人（图：© robominds）。
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借助 item 模块化设计理念完成安装
轻松满足各种使用需求
出于安全性和洁净生产考虑，我们决定为封闭式机器人单元搭建一个机柜。在这方面，XMS 系列的优势是显而易见的。它集成了电缆线槽和易于清洁的平整表面——这些优势使 XMS 系列型材成为搭建洁净生产机柜的理想选择。另一个不容忽视的优点是模块化设计理念，这是 item 所有型材的共性。Fenk 对它的质量至今都记忆犹新：“选择 item 装配组件系统，我可以自由搭建各种结构，高的、低的、宽的、窄的，应有尽有，并且调整后就能满足各种需求。这意味着，我可以轻松快速地帮实验室客户实现机械自动化，无论他们身处何处，要求如何，我们都能轻松应对。这真是太棒了！”得益于 item 的模块化理念，机器人单元可以轻松安装，从而满足各大实验室的特定要求，特别是在测试能力和洁净室门尺寸方面的要求。而且，对它们进行修改也非常方便，比如，如果客观环境只允许使用一个协作型机器人，我们只需执行几步简单的操作，就能移除一个协作型机器人，并重新安装另一台协作型机器人。人工智能可根据所做的修改自动调整——这是 robominds 智能机器人与 item 解决方案强强联合的完美案例。
我们最满意的是，即使是特殊需求，item 也能及时响应。我们所要做的就是完成现场安装。因此，机器人安装也能在短时间内完成。
此外，robominds 在其他项目中也使用了面向机器人解决方案的 item 装配组件系统，并且很高兴与德国 item pluspartner 合作伙伴网络中的公司进行合作。“我相信，我们的每个项目都有很高的质量。我们开发机器人智能化，然后借助合作伙伴网络进行整合和扩展。而且，客户也能咨询本地合作伙伴，获得相应的支持。在开发机器人硬件时，我们也采用了相同的方法。” Fenk 解释说。在设计实验室机器人单元时，robominds 先用 item Engineeringtool 完成初步设计，然后直接联系 item。正是在双方不断协作的过程中，机器人单元表面的触感有了很大的提升。“我们最满意的是，即使是特殊需求，item 也能及时响应。因此，机器人单元能在短时间内完成安装。然后，我们用安装板安装机器人，使机器人固定在标准型材上。” Fenk 介绍说。
Bildunterschrift: 样本处理的整个过程都是自动的，摄像头 robobrain.eye 固定在协作型机器人上，负责视觉输入。借助 robobrain® 技术和各种强大的技能，协作型机器人可以自动处理实验室样本（图：© robominds）。
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新型实验室自动化
在 Analytica 展会首次亮相
2022 年 6 月 21 日至 24 日，robominds 携机器人单元出席世界领先的德国慕尼黑分析生化及实验室展览会( Analytica)，并向专业公众展示了这一新型技术。很快，医学实验室和许多相关领域对自动化表现出了强烈的兴趣。众多公司跃跃欲试，不但提前了解相关信息，还到展台前咨询他们的想法。在展览会上，与废水样本、食品测试以及啤酒厂酵母培养物分析相关的初始项目都进行了一一展示。Fenk 强调了自动化的重要意义：“人们对自动化展开了广泛讨论，说明各个领域对自动化都有强劲的需求。这项技术的关键是人工智能了解什么是样本以及怎样处理样本。至于它究竟是血液样本还是水样本，这都无关紧要。重要的是，在处理这些差异时，不需要重新编程。因此，我们希望这个领域出现越来越多的机器人应用，这是多么令人兴奋啊！
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