今年秋天，当麻省理工学院宣布计划欢迎一些本科生回来，加强研究工作，并增加在校员工数量时，它的管理部门面临着这样的挑战，即如何将疫情在校园的风险降至最低。以典型的麻省理工学院的方式，几个由工程师和研究人员组成的团队开始设计和建造解决方案，以保护校园社区。
今年夏天，一个跨部门研究团队在麻省理工学院医疗中心外合作推出了一辆Covid-19测试拖车，每天最多可测试1500人。第二辆拖车被放置在测试拖车旁边，以完成对患者体温的初步热扫描。
该设备实现实验室的首席研究科学家兼主任Brian Anthony解释说:“热拖车是建立在我的实验室正在进行的研究成果之上的，它可以对家庭和自然环境中的人类进行多种类型的非接触式测量。”
安东尼实验室的两名研究生，Ivan Goryachev和Ryan Koeppen ‘ 19，一直在与安东尼和博士后Xiang ” Shawn ” Zhang SM ‘ 15, 19博士领导的团队一起工作，研究可以部署在校园其他地点的热拖车和随后的凉亭的开发。
“一旦马萨诸塞州Covid-19病例增加，很明显需要新的解决方案来支持任何校园运营。从那时起，我们的团队开始探索如何将非接触式生命传感器的研究应用于当前的问题。”Koeppen说。
作为麻省理工学院(MIT)机械工程专业的本科生，Koeppen对将机械工程设计用于医学应用产生了兴趣。安东尼在医学超声和传感方面的工作使设备实现实验室非常适合Koeppen，因为他去年秋天开始了他的研究生学习。
与此同时，戈雅乔夫在产品设计的硬件方面有背景。他毕业于东北大学(Northeastern University)的机械工程专业，是Sparx Hockey公司创始团队的一员，该公司生产自动冰刀。
今年6月，Anthony的团队开始在热扫描拖车上快速部署商用硬件，以便在人们在麻省理工学院医疗中心外的测试拖车上进行棉签测试之前测量体温。
戈里亚切夫解释说:“正如麻省理工医学院的工作人员向我们解释的那样，我们的总体想法是让人们在一辆拖车里接受预先筛查，这样我们就可以把明显有症状的人分开，把他们送到麻省理工医学院的一个安全区域，以限制传播的机会。”
第一辆拖车使用热感摄像机来检测高温。扫描完成后，屏幕上会弹出一条信息，指示个人是否可以安全地进入棉签测试拖车，或者，如果他们的体温升高并通过第二个非接触式温度计进行验证，则直接前往麻省理工学院医学中心的安全区域。
张发明的软件和成像系统结合了校准的红外和可见光相机。该系统跟踪和测量受试者眼睛周围的皮肤温度，这反映了一个人的核心温度。它还集成了额外的传感器，用于测量和校正环境影响，如室温和湿度。Goryachev为摄像机和屏幕系统建立了机械机架和滚动设置。
当Goryachev和Zhang致力于热扫描拖车的运行时，Anthony和他的团队开始了解到在校园更广泛地部署这项技术的其他机会。
Koeppen补充道:“我们开始做一些初步的工作，研究如何扩大和扩展Ivan和Shawn在规模、成本和附加功能方面所做的工作，这样它就可以很容易地部署到其他校园地点或其他使用场景。”
该团队将使用低成本的现成光学、声学、雷达传感器和热感摄像机来装备这些设备。他们的目标是首先部署一个热筛选系统来支持当前的校园需求，具有可扩展性，以集成更多的传感器额外信号，包括心率，呼吸频率，血氧饱和度，提供一个人的生理状态的更完整的画面。
Koeppen解释说:“通常情况下，要获得有关心率和呼吸频率的可靠信息，就需要与患者进行某种形式的接触。”“如果你可以用传感器以一种不需要与患者接触的可靠方式测量这些数据，就传感器在医学上的应用而言，这将是一项新发展。”
除了装备低成本的传感器，该团队还专注于开发一种可伸缩制造的设计。戈里亚切夫一直在与一家公司合作，这家公司可以进行CAD设计，并将预先切割的零件运送到船舶上，以便于组装。
他补充说:“我们正在努力寻找一种平衡，既要确保自助服务亭内部组件有足够的安全性，又要创造出价格低廉、非常容易组装的东西。”
该团队设想了在2019冠状病毒病大流行期间，自助人体评估亭可用于支持校园需求的不同场景，如入口每日快速筛查或量化自我认证。这些信息亭还将帮助探索新型非接触式传感器及其在健康和保健方面的用途。
Koeppen说:“不是每天你都有机会开发一种系统，以一种相对可控的、快速的方式从潜在的数千人身上收集人类数据。”“我们有机会发展我们的工程学和以人为本的设计技能，并帮助校园。”
对于Koeppen来说，拖车和售货亭项目最大的收获之一就是有多少人愿意提供帮助。他补充称:“人们看到了我们通过工作解决的迫切需求，因此所有人都愿意参与进来。”
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