Přenést principy průmyslu 4.0 i mimo průmysl samotný bylo jednou z myšlenek diplomové práce studenta FSI Martina Juříčka. Navrhl a zprovoznil poloautonomní systém, v němž robot zastoupil zdravotníka při odběru antigenního testu z nosní dírky. S nápadem, jak přenést principy automatizace a robotizace do oblasti zdravotnictví, se v Ceně Siemens 2022 umístil mezi TOP 9 absolventskými pracemi na téma Průmysl 4.0.
„Bakalářské studium jsem dokončoval v první vlně covidové pandemie. Proto mne už tehdy napadlo, že by se moje diplomová práce mohla věnovat nějakému řešení v této oblasti,“ vzpomíná Juříček. Po konzultaci s vedoucím práce Romanem Parákem padla volba na sestrojení robotické platformy pro antigenní testování, a to s využitím řady technologií typických pro průmysl 4.0. „Chtěli jsme ukázat, že robotika nepatří jen do oblasti klasického průmyslu, ale že je hodně rozsáhlá, a například medicína je jednou z oblastí, kde může dojít k dalšímu rozvoji,“ vysvětluje Roman Parák z Ústavu automatizace a informatiky (na stejném ústavu už vznikl i robot-laborant openTube, o němž jsme v minulosti psali zde, pozn. red.).
Martina Juříčka stál systém dva roky poctivé práce, vývoji se věnoval hlavně ve volném čase, vedle dalších školních povinností. Postupně musel nastudovat i technologie, se kterými do té doby nepřišel do styku. „Šlo například o 3D kameru, silo-momentový senzor nebo použití koncového efektoru, tedy zařízení, pomocí kterého robot uchopí nějaký předmět. Nešlo ale jen o hardware, ale i řadu softwarových řešení, která pro mne byla zcela nová,“ přibližuje Juříček.
Cílem bylo co nejvíce napodobit reálné testování. „Systém dokáže rozpoznat výšku člověka a určit, zda pacient stojí ve snímaném prostoru kamery. Pomocí 3D kamery a zpracování obrazu zachytíme obličej a robot dostane informaci o 3D prostorovém bodu ve středu nosní dírky. Po vygenerované trajektorii pak provede krouživým pohybem ve spodní části nosní dírky odběr vzorku,“ popisuje Juříček.
Součástí systému je i kontrola. „Laborant na začátku registruje pacienta do informačního systému pracoviště. Registrace obsahuje kromě základních údajů a specifického identifikačního čísla i vizuální identifikaci. Před samotným odběrem systém s využitím neuronových sítí pro rozpoznání obličeje validuje, zda před ním stojí správný pacient, aby nedošlo k záměně,“ dodává Parák.
Z videa je zřejmé, že neuhnout před robotickým zdravotníkem vyžaduje jistou dávku kuráže. Jak tedy probíhal „výcvik“ testovacího robota? „Moje první testy byly ostýchavé a s velkým odstupem,“ potvrzuje se smíchem Juříček a dodává: „Kolaborativní robot byl osazen velmi citlivým silo-momentovým senzorem. Věděl jsem, že kdyby se mi něco nelíbilo, stačí robota lehce pohladit a tím ho zastavím, takže to bylo bezpečné.“
Juříček na strojní fakultě stále studuje, na Ústavu automatizace a informatiky si dělá doktorát. Zároveň zvládá uplatňovat nabité zkušenosti s robotizací ve zcela jiné oblasti, než je medicína: v zemědělské technice. „Pracuji ve firmě FRAVEBOT, kde vyvíjíme podobný systém, ale určený pro sběr rajčat nebo jahod. Ze své diplomové práce čerpám řadu zkušeností, i když je do praxe převádím v úplně jiném odvětví,“ říká Juříček.
Za svoji diplomovou práci, kterou odevzdal loni na jaře, nedávno získal 4. místo v jedné z kategorií Ceny Siemens. Podle vedoucího zaslouženě. „Klidně to mohly být dvě nebo tři samostatné diplomové práce. On to ale zvládl v jedné geniální,“ chválí svého diplomanta Parák.