Curso de Automatización (distribución y gestión de stocks)

Los vehículos de guiado automático (VGA) empleados en los hospitales están diseñados para su integración física dentro de las características arquitectónicas de los centros sanitarios. Estos robots son capaces de interactuar con otros elementos de la infraestructura del hospital (control de ascensores, puertas automáticas, protección de incendio, megafonía) y de circular por áreas compartidas con otras personas. Son capaces de transportar contenedores de elevada carga y volumen. Estos sistemas pueden resolver diversos aspectos problemáticos del reparto de cargas, como pueden ser la elevada distancia que puede haber, los pesos considerables, problemas de circulación interna de paso por los pasillos y la necesidad de personal asociado a este proceso.

Los primeros robots de transporte comerciales fueron desarrollados en los años 90, con el modelo HelpMate o el SpeciMinder, para el transporte de medicamentos o muestras de laboratorio. Posteriormente se fueron desarrollando modelos más modernos que son alguna de las opciones tecnológicas utilizadas en algunos centros de nuestro país.

Robots de transporte Helpmate y SpeciMinder

Los robots se mueven autónomamente por circuitos definidos en los pasillos del hospital hasta alcanzar su destino en las plantas de hospitalización, consultas y hospital de día. Los contenedores para el transporte de medicación tienen asignado un código de barras con información del servicio al que va destinado.

El guiado automático se realiza a través de un sistema informático centralizado pudiendo realizarse empleando diferentes mecanismos. La elección de este sistema es una de las primeras decisiones a valorar en la implantación de uno de estos sistemas.

1. Circulando por encima de imanes estratégicamente ubicados en el suelo. La creación de nuevas rutas puede ser complicada debido a la necesidad de instalar nuevos imanes.
2. Circulando por encima de un cable metálico incrustado en el suelo, a través del cual circula una corriente de baja intensidad. Es un sistema sencillo, pero poco flexible ya que limita las rutas de movimiento a aquellas donde haya hilo instalado.
3. Circulando por encima de una franja de color pintada en el suelo, y mediante un dispositivo óptico de detección que controla la rueda motriz. La instalación de nuevas rutas es menos compleja que el caso anterior, ya que únicamente hay que dibujarlas con el material adecuado.
4. Reconocimiento del entorno, en robots dotados de un sistema de visión artificial. El sistema calcula y corrige a cada instante la desviación existente entre el VGA y la ruta. En función de la ruta y la visión artificial realiza los movimientos para continuar con la ruta prefijada.
5. Guiado láser. El robot presenta una unidad láser giratoria que realiza una identificación del entorno y los reflectores que se han instalado de forma estratégica. Cada espejo reflector es un punto de referencia para el VGA. La creación de nuevas rutas es relativamente sencilla sin requerir la instalación de nuevos reflectores.

El VGA está conectado permanentemente con el sistema informático central donde constan perfectamente definido los circuitos por los que circulará. El robot comunica constantemente donde circula, el estado de su batería y si está ejecutando una tarea o si está disponible para aceptarla. Al circular por el recinto hospitalario hay una comunicación continua donde informa de posición y estado, y además analiza las posibles zonas de colisión, como zonas con otros robots o ascensores. En caso de que en un momento de la ruta no coincida la posición actual con la que tiene definida el sistema informático, el robot se para e indica que ha perdido su ruta y posteriormente se modifica para poder realizar la tarea.

Los robots realizan las entregas de medicación (o de otras mercancías) en puntos concretos destinados para ello, y continúan con las tareas de reparto y recogida del contenedor vacío. Pueden realizar desplazamientos verticales para lo cual utilizan ascensores, pudiendo llamar al ascensor e indicarle a que planta se dirigen.

Los VGA están dotados de dispositivos de seguridad que les permiten detectar obstáculos y responder en consecuencia, variando su velocidad y deteniéndose si es necesario. Así mismo también pueden disponer de sistemas de frenado mecánico de emergencia que actúan en caso de corte del suministro de potencia, frenando acorde a la distancia máxima disponible y la carga transportada.

Otra característica que pueden tener implantados es la del lector de código de barras, que permitirá identificar a los contenedores en caso de estar señalizados con uno de estos sistemas.

Ventajas e inconvenientes de los VGA

A parte de su uso en la distribución de medicamentos, es habitual que se utilicen dichos robots en otros servicios disponibles en un hospital, como el servicio de cocina, laboratorios o almacenes centrales.

La introducción de uno de estos robots implica un estudio de las rutas, el tráfico y las velocidades del vehículo, de forma que se consiga una implantación eficiente. Las instrucciones que recibe el robot son mediante una interfaz controlada. El robot se carga con los productos y recibe las instrucciones de a dónde debe dirigirse. Es recomendable que en caso de implantarse uno de estos sistemas se disponga de una señalización de seguridad para que todas las personas que circulen por las zonas compartidas estén informadas de la presencia de estos sistemas.

Es recomendable que exista un mantenimiento periódico de estos equipos. De forma diaria debe existir una revisión de los sistemas de seguridad, para asegurar que no haya incidencias entre los robots y las personas. De forma quincenal o mensual se deben revisar las partes esenciales de los robots y asegurar su funcionamiento. De forma trimestral se recomienda parar el robot de forma temporal y revisar de forma más profunda sus componentes. Por último, anualmente se hace una revisión exhaustiva, analizando también los sistemas informáticos.

En el caso de valorar la implantación de un VGA habrá que tener en cuenta los siguientes factores:

• Volumen de mercancías a repartir entre los servicios centrales y las áreas de hospitalización
• Necesidades de personal y sus costes
• Necesidades de robots equivalentes al personal y su coste asociado
• Costes asociados a la infraestructura a implantar
• Definir los nodos o lugares de paso
• Definir las zonas de exclusión
• Definir las zonas de carga

Algunos de los robots de transporte, y sus características básicas, que existen comercializados son los siguientes:

Swisslog Transcar

Son VGA dirigidos mediante un sistema de navegación por láser, capaz de reconocer el perímetro a su alrededor, evitar obstáculos e interactuar con otros sistemas automatizados.

Su instalación no precisa de obras de implementación y tienen gran flexibilidad para adaptarse a nuevos circuitos. Cada vehículo contiene un microprocesador que electrónicamente almacena un mapa virtual de las instalaciones del hospital, para garantizar una navegación precisa.

Disponen de un sistema de comunicación WIFI entre los vehículos y el equipo de control central, que permite maximizar la eficiencia del sistema y conocer con precisión el lugar donde se encuentra el robot en todo momento.

Se pueden programar para operar bajo diferentes velocidades según el tipo y fragilidad del material que transportan.

Robomed - Proingesa

Son VGA dirigidos automáticamente mediante un sistema láser. No requiere tampoco el uso de vías o canales. Los robots están permanentemente comunicados mediante una red inalámbrica, y disponen de una dirección de IP que permite controlarlos desde un ordenador, tanto para transmitir información como para dar datos. Se pueden manejar con sistemas de información por voz y de forma manual. El software les permite interactuar con el ascensor. Tienen incorporados dispositivos de seguridad anticolisión y de parada de emergencia. Se alimentan a través de baterías recargables.

Es de construcción española. Uno de los hospitales que implantó dicho sistema de transporte automatizado es el Hospital Rio Ortega.

Tug System de Aethon

VGA que utiliza un sistema inteligente autónomo de navegación, con sensores láser y ultrasónicos que permiten una visión de 360 grados. No requiere la instalación de imanes, sistemas de código de barras o infraestructuras adicionales en el hospital.

Para su navegación se crea un mapa del hospital utilizando un sistema de medida con láser. A partir de este mapa se diseñan las rutas de circulación que se cargan en el robot. El sistema es capaz de utilizar ascensores, abrir puertas automáticas, puntos de entrega y puntos de carga. También puede calcular su posición en tiempo real mediante un algoritmo propio y se adapta su navegación a los obstáculos y las personas presentes. Utiliza un sistema de WIFI propio del centro y tiene integradas medidas de seguridad para que únicamente el personal autorizado tenga acceso al contenido específico.

Artisteril – Palex

VGA con plataforma elevadora que recoge la carga. Cada contenedor dispone de un sistema de radiofrecuencia e informáticamente se programa el destino final de dicho contenedor. Este VGA es de construcción austriaca.

Uno de los hospitales que tienen instalado dicho sistema de VGA son Hospital Carlos Haya.

Siemens VGA

Robot de transporte que dispone de una plataforma elevadora y es dirigido por un sistema magnético que requiere la implantación de imanes en las rutas por las cuales va a circular el vehículo. Tiene capacidad de transportar contendores de hasta 500 kg de carga. Dispone de 4 sistemas de seguridad integrados. Así mismo dispone de un sistema de lectura de código de barras que identifica cada uno de los contenedores que transporta. Al identificar el carro el robot eleva el contenedor y lo transporta sin que éste contacte el suelo.

Dicho AVG ha sido implantado en el Hospital Universitario de Gran Canaria Dr. Negrín.

Por último, a parte de estos modelos, existen otros VGA realizados por otras compañías:

• Robotnik Automation
• JBT Corporation
• AGVS Kanbanlog