Die weltweit erste Raumdesinfektionsdrohne, die bereit ist, COVID-19 zu bekämpfen

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Durch den Einsatz seiner patentierten Technologien kann der Aertos 120-UVC stabil innerhalb von Gebäuden fliegen und Bereiche sterilisieren, wodurch die Exposition von Frontarbeitern gegenüber Infektionen verringert wird. Die Industriedrohnen von Digital Aerolus verwenden weder GPS noch externe Sensoren, so dass sie stabil an Orten operieren können, die für andere Drohnen nicht zugänglich sind - einschließlich kleiner und beengter Räume.

Der Aertos 120-UVC fliegt über einer Oberfläche, die er mit 36 optisch intensiven 265 NM LED-UVC-Lampen beleuchtet. Bei einer Höhe von 6 Fuß über einer Oberfläche und nur 5 Minuten reicht diese UVC-Intensität aus, um eine Desinfektionsrate von mehr als 99% auf einer Fläche von 2 m x 2 m zu erreichen. Diese Drohnen werden voraussichtlich im Mai in größeren Mengen verfügbar sein.

Jeff Alholm, Geschäftsführer von Digital Aerolus: Aus Studien mit anderen Koronaviren wissen wir, dass die Inaktivierung durch UVC von der Expositionszeit und -intensität abhängt. Als allgemeine Regel gilt, dass durch die Abgabe von 3 Millijoule 265 NM UVC auf einen Quadratzentimeter Bereich eine Desinfektionsrate von über 99% erreicht wird. Diese Ergebnisse stammen nicht aus unseren Studien, sondern aus denen unseres UVC-LED-Lieferanten Crystal IS/Klaran sowie aus jahrzehntelanger Sterilisation von Krankheitserregern mittels UVC-Energie in verschiedenen Branchen.

UVC-Energie, die im Wellenlängenbereich um 265 NM emittiert wird, gilt allgemein als der Goldstandard für eine wirksame UVC-Desinfektion. In jeder Desinfektionssituation gibt es mehrere Variablen. Als allgemeine Regel gilt, dass eine Desinfektionsrate von mehr als 99% erreicht wird, wenn mehr als 3 Milli-Joule Energie auf eine cm x cm große Oberfläche abgegeben werden kann.

Die Desinfektion über UVC-Emitter ist nicht neu, aber es gibt eine neue Klasse von kleinen LED-Quellen, die seit kurzem für einen breiten Einsatz verfügbar sind. Die Verwendung unserer stabilen Plattform für Innenräume zur UVC-Desinfektion ist einzigartig. Durch die Kombination unserer stabilen Industriedrohnen mit diesen kleinen, aber leistungsstarken UVC-Quellen können mehr Organisationen UVC-Desinfektionstaktiken schnell und aus der Ferne einsetzen. Wir glauben, dass einige Unternehmen und Organisationen sofortigen, einsatzfähigen und praktischen Zugang zu dieser Technologie benötigen, um Krankheitserreger abzutöten.

● Wenn die Plattform drei Minuten lang 2 Meter (~6,6 Fuß) über einer Oberfläche fliegt, bietet sie eine Desinfektionsrate von mehr als 99% in der roten Mitte des unten gezeigten grünen Kastens, oder wenn sie 5 Minuten lang geflogen wird, wird das gesamte Quadrat von 2 mal 2 Meter (~6,6 mal 6,6 Fuß) abgedeckt.*

Herr Alholm: Die obigen Simulationen basieren auf den Daten dieser speziellen LED; es ist ein Mangel an Kohärenz, der hilfreich ist. Die 36 Emitter haben eine schöne Überlappung der Energie, die in den Oberflächenenergiedichtediagrammen zu sehen ist. Overkill ist immer gut, mehr Energie ist am besten, doch muss dies mit der Desinfektion von so viel Raum wie möglich ausgeglichen werden.

Herr Alholm: COVID-19 ist eine Krankheit, die durch ein neues Virus (SARS-CoV-2) verursacht wird, das mit anderen gut charakterisierten Viren verwandt ist. Gegenwärtig entwickelt die CDC weiterhin breite Desinfektionsrichtlinien für dieses Virus. Jüngste Forschungen und Protokolle weisen darauf hin, dass UVC-Energie, die um die Wellenlänge von 265 NM zentriert ist, für die Desinfektion von COVID-19 nützlich ist und seine RNA/DNA zerstört.

Wir arbeiten mit den Ingenieuren des Herstellers zusammen, um die richtigen UVC-Dosen zu bestimmen, die für eine 99%ige Desinfektionsrate erforderlich sind, und die von mir bereitgestellten Grafiken stammen aus der Zemax OpticalStudio-Software mit Daten, die von Crystal IS/Klaran geliefert wurden.

Ich möchte klarstellen, dass wir nicht versuchen, Experten für UVC oder COVID-19 (SARS-CoV-2) zu sein. Wir sind Ingenieure und Wissenschaftler, keine UVC-Experten. Es gibt jedoch jahrzehntelange glaubwürdige Forschungen über die Wirksamkeit von UVC als Desinfektionsmittel. Wir arbeiten mit bewährter UVC-Forschung und wenden sie über unsere stabilen kommerziellen Drohnen auf eine neue Verabreichungsanwendung an.

Vorerst wird sich das Digital Aerolus-Team weiterhin auf die Liefermechanik und -prozesse konzentrieren. Sobald wir von weiteren Anwendern Informationen darüber erhalten, wie das Aertos 120-UVC-Gerät im Feld funktioniert, werden wir die effektivsten Methoden zum Einsatz unserer Aertos-UAVs für Desinfektionsaufgaben verbessern. Harte Oberflächen sind einfach zu charakterisieren. Gewebe und andere poröse Materialien erfordern mehr Zeit und Daten zur genauen Beschreibung.

Herr Alholm: Drohnen sind hochentwickelte Werkzeuge und erfordern im Allgemeinen einen Piloten, der über die notwendigen Fähigkeiten und Erfahrungen verfügt, um die gewünschte Aufgabe zu erfüllen. Da konventionelle Drohnen nur im Freien gut fliegen, vervielfacht der Einsatz einer Drohne in Gebäuden die Komplexität und die Wahrscheinlichkeit einer Kollision. Wir haben den robusten Aertos 120-UVC so konstruiert, dass er Abstürzen standhält, aber es besteht immer die Möglichkeit einer Kollision, die die Drohne, Eigentum oder einen Menschen beschädigt. Ordnungsgemäße Verfahren, Ausbildung und gegebenenfalls Zulassung sollten stets beachtet werden. Unser Aertos 120-UVC verfügt über geschützte Kanäle im Vergleich zu einem offenen, sich drehenden Blatt oder einem Blatt mit ineffizienten Blattschutzvorrichtungen.

Außerdem emittiert die Drohne Aertos 120-UVC intensives UVC-Licht von 36 UVC-LEDs. Diese Frequenz dieser Energie ist für den Menschen gefährlich: Sie schädigt die DNA und andere organische Moleküle und führt zu schweren Schäden an dem Molekül. Das ist sowohl für Viren als auch für den Menschen schlecht. Alle Piloten und alle Zuschauer der UVC-Desinfektion sollten während des Betriebs vor den UVC-Strahlern verborgen bleiben. Wenn sie sich aus irgendeinem Grund in der Nähe der erregten Emitter aufhalten, ist ein angemessener Augen- und Hautschutz erforderlich. Der Aertos 120-UVC ist für den Fernflug konzipiert, und die UVC-Strahler werden während des Fluges drahtlos gesteuert, um zu verhindern, dass der Pilot der Strahlung ausgesetzt wird. Wir alle kennen die Notwendigkeit des Tragens einer UV-Sonnenbrille und einer geeigneten Abdeckung, um einen Schutz vor Sonnenlicht mit UV-A- und UV-B-Energie zu erreichen. UV-C wird auf natürliche Weise durch die Atmosphäre gefiltert und ist wesentlich schädlicher für unsere Haut und DNA.

Herr Alholm: Wenn sich die Intensität der UVC-Strahler ändert, ändert sich die Effizienz. Aber wir haben unsere Drohne mit 36 UVC-Emittern ausgestattet, mehr als genug Leistung, um sie mit einer Abtötungsrate von 99% zu desinfizieren, so dass, wenn ein Emitter ausfällt, die Desinfektion immer noch erfolgreich ist und etwas mehr Zeit benötigt

Unser Aertos-System verwendet vier Streifenanordnungen von 9x UVC 265 NM Hochintensitäts-LEDs. Insgesamt können zu jedem Zeitpunkt 36 LEDs beleuchtet werden. Die Effizienz nimmt in einem linearen Verhältnis ab, je nachdem, wie viele LEDs eingeschaltet sind. Wir werden periodische Test- und Wartungsmethoden anbieten, aber die Lebensdauer dieser LEDs wird in vielen tausend Stunden gemessen.

Medgadget: Sind Ihre Drohnen explizit für eine bestimmte Art von Innenräumen gebaut? Wie navigieren sie um Barrieren herum? Sind sie ähnlich programmiert wie ein Roomba, und ähnlich - bleibt er stecken? (Wenn er kein GPS oder externe Sensoren verwendet - wie navigiert er dann durch einen neuen Bereich?) Ist er völlig autonom, oder kann er manuell gesteuert werden? Gibt es ein ferngesteuertes Video-Feedback? Erzählen Sie uns mehr über das Bildgebungssystem - gibt es Sensoren, um infizierte Gebiete aufzuspüren?

Herr Alholm: Für diese UVC-Anwendungen wird der Aertos in First-Person-View (FPV) von einem erfahrenen Piloten mit den Kameras auf der Plattform betrieben. Wir haben unsere Drohnen um einen einzigartigen Satz von Navigations- und KI-Strukturen herum entworfen, wir nennen diese den Mind of Motion Framework und Folded Geometry Flight Code (MMF und FGC). Die heutigen Aertos-Plattformen arbeiten im so genannten halbautonomen Modus. Mit Hilfe von KI-Techniken bauen wir einen dynamischen Satz kinematischer Modelle auf, die auf der Umgebung basieren, in der sich die Drohne befindet, zusammen mit dem "Beobachten" des Piloten. Mit diesen Modellen können wir scheinbar unmögliche Dinge tun: mühelos von Wänden und Decken abfühlen und zurückweichen, Wind oder Belüftung einstellen, Drift korrigieren und Stabilität ohne optischen Fluss, magnetische Lager, Karten, Lidar oder GPS erzeugen. Wir sind "sofort einsatzbereit" und können automatisch auf einem Rohr an der Kante eines Möbels oder einer Einrichtung balancieren / sitzen, um die Flugzeiten während des Betriebs deutlich zu verlängern.

Unsere Aertos-Plattformen sind aufgrund ihrer robusten Konstruktion und Flugtechnologien im Allgemeinen schwer zu stecken zu bekommen. Uns sind keine Technologien bekannt, mit denen Mikroerreger aus der Entfernung nachgewiesen werden können. Das wäre ein unglaublicher Vorteil. Wir fliegen derzeit zwei Imager, eine feste FPV-Kamera mit niedriger Auflösung und ein kardanisch aufgehängtes Array mit viel höherer Auflösung. Bei anderen Aertos-Modellen verfügen wir über IR-Fähigkeiten zusammen mit Kameras für sichtbare Spektren mit höherer Auflösung.

Herr Alholm: Im Allgemeinen erwarten wir für unsere traditionellen Missionen 10 Minuten Flugzeit, fliegen aber normalerweise mit 8 Minuten zurück, um auf Nummer sicher zu gehen. Diese Zeiten hängen von vielen Variablen ab: von der Höhe und der Luftfeuchtigkeit der Umgebung, von der Dauer, die die UVC-LED-Arrays eingeschaltet sind, und davon, wie lange die Plattform auf der Plattform sitzen kann. Bei Sitzstangen oder im Gleichgewicht kann die Betriebszeit auf über 30 Minuten verlängert werden. Da das Steuern einer Drohne eine anstrengende Aufgabe ist, die Konzentration erfordert, sind 10 Minuten Flugzeit ohne Sitzstangen eine akzeptable Mission.

Herr Alholm: Wir sind gerade dabei, die Serienproduktion für die Aertos 120-UVC-Drohnen im Mai aufzunehmen. Die Plattform ist eine leichte Abwandlung einer Plattform, die wir täglich verkaufen, unserer Industriedrohne Aertos 120. Wir verfügen über ein bedeutendes Vertriebs- und Supportnetz, das unsere derzeitigen und zukünftigen Aertos-Kunden unterstützt.

CDW wird mit der Annahme von Vorbestellungen beginnen und dieses neue Produkt diese Woche auf seiner Website anbieten. Neben unserem bestehenden Händlernetz sprechen wir mit anderen potenziellen Partnern und Drohnen-Dienstleistern, um unseren wachsenden Kundenstamm zu unterstützen. Ja, wir haben Bestellungen, und wir fliegen heute den Aertos 120-UVC

Herr Alholm: Die Mission von Digital Aerolus besteht darin, künstliche Intelligenz mit fortgeschrittener Mathematik zu kombinieren, um Software und die Basistechnologien für Fahrzeuge zu schaffen, die fliegen, fahren, tauchen oder schwimmen. Die ersten kommerziellen Produkte des Unternehmens, die diese Technologien nutzen, sind die industriellen Inspektionsdrohnen Aertos. Dazu gehört auch unser neuestes Produkt, die Aertos 120-UVC.

Unsere heutigen und künftigen autonomen Systeme rüsten Fahrzeuge dafür aus, die Welt anders zu betrachten - auf vorausschauende und nicht nur auf reaktive Weise. Wir glauben, dass dieser Ansatz die Welt zu einem sichereren und effizienteren Ort machen wird. Das Mind of Motion-Framework ist besonders leistungsfähig: Es verarbeitet rasch Lawinen von Eingabedaten, um potenzielle Bedrohungen vorherzusagen und dann auf der Grundlage einer sich schnell verändernden Umgebung und sich schnell verändernder Risiken Veränderungen zu bewirken. Das MMF integriert komplexe Operatoren aller Orientierungen, Beschleunigungen, Geschwindigkeiten, Wahrscheinlichkeiten, Wechselwirkungen und Geräusche. Dann projiziert es, wie sich das Gastgeberfahrzeug verhalten soll. Das MMF verwaltet die Welt kontinuierlich in Echtzeit, kohärent und gleichzeitig, für das Sehen, autonomes Verhalten, verschiedene Sensordaten und Flug-/Fahr-Operatoren. Es bildet die Wahrscheinlichkeit von Interaktionen und Kollisionen für alle projizierten Objekte, einschließlich der Plattform, ab und projiziert eine probabilistische Wolke von Interaktionen auf der Grundlage realer Physik. Andere Ansätze zum autonomen Navigationsmanagement sind einfach im Nachteil.

Das ist wirklich transformativ. Wenn Drohnen nicht mehr darauf beschränkt sind, nur im Freien zu fliegen, wenn Roboter-Avatare intelligente und menschenähnliche Entscheidungen treffen können, wenn Maschinen anstelle von Menschen gefährliche Aufgaben ausführen können, dann ist die Welt ein sicherer Ort. Und wir helfen dabei, diese Welt aufzubauen.

Die weltweit erste Raumdesinfektionsdrohne, die bereit ist, COVID-19 zu bekämpfen