【曹晓均专栏】医院配送机器人为院内物流分担解忧
广州市妇女儿童医疗中心科教与数据管理部数据中心副主任 曹晓均
医院院内物流系统是医院日常运行中必不可少的组成部分，承担院内物资运输、周转等繁重任务。单就我院珠江新城院区住院部情况而言，该院区目前共有床位700张，每日各类物品（包括药品、标本、餐饮、被服、垃圾等）的总运输量超过20吨，需要配备60个运输员，每天进行超过3000次的人工运输来满足需求。
人工运输是目前院内物流周转的主要做法，但无论是医院自己组建物流周转团队，还是外包给第三方公司进行服务，都会遇到运输成本高、差错率高、难于管理、物品安全无保障、占用管理工作量等问题，而且随着人力成本的逐年上升，以及社会人口老龄化的加剧，以上问题会更加突出。
机械化物流运输的弊端
气动物流和轨道小车作为医院物流系统的组成部分，在我国已有多年历史，并且有不少医院已经广泛使用。这两种运输方式虽然可以有效地承载部分物品的运输，但是其本身也有较大的局限性。
首先，建设和运维成本较高。气动物流必须在医院规划建设的时候就要将其考虑在其中，否则后期加装困难很大。气动物流由于通过密封管道来进行货物传输，院感防护问题就显得尤为突出，在日常运维过程中需要及时关注并做好院感防护工作。
其次，载重上限过低。无论是气动物流还是轨道小车，其载重量均有一定的限制，一些较大较重的物品（例如骨科手术包、病区输液等）超过其运载重量的物品将无法运输。
最后，可靠度和灵活度较低。气动物流一旦发生所谓的“卡瓶”现象，将导致后续货物运输的延迟，必须尽快处理。而轨道小车一旦卡在了轨道上，就有可能导致整个轨道系统无法正常运行。而且，一旦科室的地理位置发生改变，气动物流或轨道小车无法做出相应的变化。
医院配送机器人系统介绍
作为人工运输的有效补充，我院珠江新城院区于今年9月份开始试运行“医院配送机器人”运输方式，该方式主要是指利用机器学习以及大数据处理方式，由机器设备自主进行物品的运输。
医院配送机器人系统分成三个组成部分：
1.科室智能终端
每个相关科室都会安装一部智能终端，科室人员可通过该终端进行运输任务的发起、取消、查看等操作。
图2 智能终端界面
2.配送机器人
配送机器人是负责运输货物的主体。在部署时，机器人会从云端服务器下载相关路线的地图信息，会通过自身携带的红外线、激光雷达、超声波等各类传感器，获得周围的实时信息，并且通过自身的自主学习算法，以及云端大数据的分析，不但可以自行寻找出某一时刻最合适的路线，还可以在行进的过程中，做到自动躲避行人、绕开障碍物。
此外，为满足医院对运输过程中安全性及交接信息闭环管理的考虑，在所有的运输场景中，工作人员及交接人员都必须通过已绑定的RFID卡才能够打开机器人上面的箱体取出货物，同时相关扫描交接信息将同步到医院信息系统中。与此同时，为满足不同业务的场景，配送机器人上面的运送箱体也各有不同，例如PIVAS配液量较大，需要较大体积的运送箱体。同时。为了防止交接护士拿错其他病区的配液箱，特意为每个科室的输液箱中分别安装了一个电子标签，病区护士只能取出所在科室的药箱，否则机器人就会进行报警提示。
图3 智能物流机器人在PIVAS装载输液箱
3.云端管控平台
该平台负责所有的医院配送机器人的管理控制以及系统运行参数汇总，主要功能体现在以下几个方面：
（1）所有医院配送机器人的运行调度。该功能类似于实际道路上面的红绿灯，不但需要保证整个系统可以平稳运行，例如避免机器人追尾或者相撞；还需要让整个系统更加具有效率，例如两个机器人同时需要通过一条单行道的时候，谁具有更高的优先级的掌控等。
（2）当前所有机器人的实时位置和相关性能参数（例如电量、里程等）。当某台机器人出现异常情况时，系统要及时进行报警，告知相关人员该机器人的位置以及可能的异常原因，方便快速排查。
（3）大数据分析以及预报。随着系统运营时间的增加，所积累的相关参数也会越来越多。例如，某条线路的行驶里程、某个科室的用药量、某种标本采集的总数量。系统可以利用这些大数据，再加之不同的数学模型，不但可以优化上面提到的调度算法，还可以给医院提供以前看不到的，隐藏在物流当中的各种有价值的数据。
图4 云端管理系统
医院配送机器人系统的优势
相比于气动物流和轨道小车，医院配送机器人对医院现有基建改造成本最低，几乎无需改造。而且系统的引入和使用，不仅仅是一套物流工具，同时给医院提供了一个智能化载体，让困扰医院多年的物料追踪回溯形成信息闭环管理，这是机械化的气动物流和轨道小车所无法达到的效果。
其次，引入物流配送机器人，势必会改变医院现有的物流体系，影响到与之相关的医院上下游科室，例如后勤管理部、临床检验部、病区护士站、静脉配置中心、采血室等。这其实是一次让医院整个管理体系向人工智能方向发展与整合的大好机会，保证医院后勤管理跟得上科技发展与进步的步伐。
借助于人工智能技术孕育而生的新一代医院配送机器人，不仅能替代传统的“人+手推车”的医院物资配送方式，更能有效增强医院物资管理的效率。相信在不久的将来，医院配送机器人将在我国各大医院得到广泛推广和应用。
【作者简介】
曹晓均，硕士研究生，副高级工程师，现任广州市妇女儿童医疗中心科教与数据管理部数据中心副主任。多年从事医院信息化建设的研究与实践工作，国际三大索引EI及ISTP收录论文4篇，并在《中华医院管理杂志》等国内医疗管理核心期刊上发表论文8篇。
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