El papel de los robots de esterilización y sus necesidades de alimentación
Para reducir el riesgo de contagio, es imprescindible contar con una descontaminación y esterilización eficaces en las plantas y los servicios de los hospitales. Esta necesidad se ha hecho especialmente patente durante la pandemia de COVID-19. En este artículo, Eric Lind, vicepresidente de operaciones comerciales y desarrollo del negocio de Ultralife, fabricante global de baterías, aborda el papel crucial que desempeña la robótica en la esterilización y cuáles son los factores que deben tenerse en cuenta a la hora de elegir una fuente de alimentación.
Un estudio de Duke Medicine demostró que las estrategias de limpieza avanzadas, como la utilización de máquinas portátiles de rayos ultravioleta (UV), permiten matar organismos resistentes a los medicamentos y a la limpieza, y que estas técnicas pueden tener un impacto positivo en los resultados para los pacientes. Si bien estas tecnologías de luz UV se utilizan desde hace décadas para la purificación de agua y aire, su combinación con robots autónomos es un desarrollo reciente aunque muy necesario.
Los robots emiten luz UV-C, un tipo de luz ultravioleta que no está presente en la tierra, a diferencia de los tipos de luz UV-A y UV-B, de los que se sabe que provocan quemaduras solares. Por consiguiente, los virus y bacterias no son inmunes a la luz UV-C. Cuando este tipo de luz ultravioleta incide en los gérmenes, ataca su ADN e impide que infecten a otra persona.
Para emitir luz UV-C, un robot de esterilización típico incorpora una lámpara de desinfección con una intensidad acumulada de entre 250 y 280 uv/cm2 y un radio de cobertura de seis a ocho metros. La lámpara está conectada a un carro móvil enchufado a la red eléctrica, que el personal puede trasladar de una habitación a otra, o a un robot móvil autónomo (AMR).
Los AMR, similares a los AGV (vehículos autónomos) utilizados en almacenes, navegan de forma autónoma por los edificios durante la mayor parte del día todos los días. Para ello dependen de las baterías como principal fuente de alimentación. La alimentación requerida de la batería es particularmente elevada debido a la lámpara de desinfección, por lo que puede ser necesario recargarla cada pocas horas.
Por tanto, las baterías de los AMR normalmente se recargan del mismo modo que las de los AGV. Los robots conocen la carga que les queda, por lo que, cuando la batería está a bajo nivel, se desplazan automáticamente hasta una estación de carga para recargarse.
Aunque en los AMR la batería suele utilizarse como lastre para mantener un centro de gravedad bajo, el peso de la batería no debe impedir la movilidad. Esto significa que los requisitos clave en esta aplicación son la potencia y el peso de la batería, así como su autonomía y rapidez de carga. Las baterías utilizadas tradicionalmente para atender requisitos similares son las baterías selladas de ácido de plomo (SLA).
Actualmente, sin embargo, los fabricantes de equipos originales (OEM) tienden a sustituir las baterías SLA por alternativas de litio-ferrofosfato (LiFePO4), ya que suministran la misma cantidad de energía con un peso tres veces inferior. Las hay de diversos pesos, de modo que, si el lastre es un requisito, también pueden ofrecer más energía que las SLA si es preciso. Por ejemplo, la gama de baterías LiFePO4 de 12,8 V de Ultralife incluye desde una batería de 1,10 Kg, que ofrece 7,5 Ah (96 Wh), hasta una batería de 13,90 Kg, que ofrece 100 Ah (1,28 kWh).
Si se precisan tensiones de hasta 28,8 V, la legendaria gama de baterías inteligentes de iones de litio para uso militar 2590 de Ultralife puede ser la opción más adecuada. Cuando funciona con esta tensión, la UBBL13-01 puede ofrecer hasta 10 Ah (288 Wh) con un peso de 1,38 Kg. Algunas baterías 2590, como la UBBL13-01, también cumplen íntegramente las especificaciones System Management Bus (SMBus) y Smart Battery System (SBS), lo que permite integrarlas rápidamente en robots o cargadores inteligentes compatibles.
Tanto la gama 2590 como la gama LiFePO4 incluyen gran diversidad de baterías que permiten a los fabricantes de robots elegir la tensión, el peso y la energía que necesitan. Esto no solo constituye una ventaja para los robots plenamente autónomos, sino también para las versiones en carro móvil conectadas a la red eléctrica, que pueden utilizar baterías para comunicarse con el ordenador del usuario final (en lugar de para alimentar la propia lámpara).
Aunque aquí hemos abordado los tipos básicos de robots de desinfección, cada fabricante ofrece prestaciones ligeramente distintas para diferenciarse de los competidores. Ultralife es consciente de ello y está capacitada para colaborar estrechamente con ingenieros de diseño con el fin de conocer cuál será el funcionamiento de la batería y el cargador en un determinado robot de esterilización, lo que permite crear una solución de alimentación portátil a medida.
Los robots con UV-C desempeñan un papel importante en la lucha contra la COVID-19 y hay estudios que sugieren que es posible matar al 99,9 % de los coronavirus mediante exposición a luz UVC lejana. Las baterías desempeñan otras funciones igualmente importantes como la alimentación del robot o la transmisión de datos al usuario. Por tanto, es fundamental elegir la batería que satisfaga los requisitos de alimentación y peso del robot para garantizar un funcionamiento correcto y fluido.
