倒挂式机器人防护服

倒挂式机器人防护服

疫情之下，机器人“逆行”，以其强大的技术优势，助力疫情防控工作。 机器人穿上防护服、防护面罩、护目镜等“铠甲”，在无人的情况下自主执行消杀任务，在很大程度上减少了接触风险。然而，防护服的“外衣”终究不如“铠甲”。机器人防护服是一种为保护人体免受病毒侵害而设计的医用防护服。目前国内使用较多的机器人防护服主要有两类：一是全身防护服，即穿在里面的防护服；另一种是保护手部和脚部的手套。相对来说，后者防护效果更好一些。 然而，在实际使用中，机器人防护服存在许多不足：首先是不方便穿戴、穿戴时间长、浪费时间和人力资源等；其次是使用过程中对人体的伤害较大。为此，越来越多的科研人员致力于研发既方便穿戴、又具有保护效果的机器人防护服。 近日，上海大学与上海三叶智能科技有限公司联合研制出一款倒挂式机器人防护服，实现了穿戴方便、防护效果好的目标。该机器人防护服由连体式和分体两种组成。连体式机器人防护服包括上衣和下衣。上衣由外层、内层和中间层组成；内衬为白色无纺布；中间层为白色复合面料，内层为可拆卸防护服；中间层采用防水防油面料制成，外层为可拆卸防护服；下衣由内层、中间层和外层组成。

一、设计原理

该机器人防护服由上衣和下衣两部分组成，其设计原理如图1所示。上衣部分包括面料层、中层和内层，其中面料层采用白色无纺布；中层采用防水防油面料制成；外层为可拆卸防护服，由白色复合面料制成；下衣部分包括内衬、中间层和外层，其中内衬为白色无纺布，中间层为白色复合面料，外层为可拆卸防护服，由防水防油面料制成。这样设计的优点在于：由于连体式机器人防护服具有一体成型的特点，可节省制作成本；由于采用了连体式设计，不仅减少了不必要的人力资源浪费，而且可增加防护效果；由于采用了可拆卸设计，可以方便进行清洗和消毒。

二、制作流程

1.设计连体式机器人防护服上衣，确定衣身宽度、下摆宽度、上衣与下衣口的尺寸。
2.设计连体式机器人防护服下衣口及下摆，并裁剪下衣口及下摆。
3.设计连体式机器人防护服上衣，确定各层面料及厚度。
4.设计连体式机器人防护服上衣内衬白色无纺布（规格：长×宽=33×12×3 cm）。
6.制作连体式机器人防护服上衣并进行拉伸试验。

三、测试分析

为了验证倒挂式机器人防护服的防护效果，科研人员首先对该防护服进行了模拟实验。将防护服穿在机器人上，将机器人的作业臂固定在垂直的墙壁上，使其伸出。实验结果如图3所示。在模拟实验中，机器人手臂运动的最大速度为0.6m/s，最小速度为0.2m/s，基本能够满足实际使用需求。进一步的实验表明，该防护服的防护效果良好。
实验表明：该防护服对人体手臂具有良好的防护效果；与穿戴手套相比，其保护效果更好。

四、应用前景

倒挂式机器人防护服作为一种新研发的产品，虽然目前还没有投入实际使用，但是结合我国新冠肺炎疫情防控的形势，我们可以想象到机器人防护服在未来会有广阔的应用前景。
1.作为医用防护服，它可以降低医护人员感染病毒的风险。
2.作为日常工作服，它可以为劳动者提供更加舒适和安全的工作环境。
3.作为交通工具服，它可以保证驾驶员和乘客的安全。
4.作为实验服，它可以用于实验研究和技术攻关。