DLR: Roboter im Einsatz für Pflegebedürftige

Roboter können Pflegekräfte nicht ersetzen. Aber Roboter können unterstützen, damit dem Pflegepersonal mehr Zeit für die menschliche Zuwendung bleibt. Das Deutsche Zentrum für Luft- und Raumfahrt (DLR) erprobt in einer Projektserie verschiedene robotische Pflegeassistenten. Die Roboter wurden für die Raumfahrt entwickelt. Sie können aber auch auf der Erde bei gesellschaftlichen Aufgaben helfen. In der Projektserie SMiLE werden aktuell verschiedene Assistenzsysteme erforscht.

Welche Tätigkeiten dürfen Roboter in Zukunft in der Pflege übernehmen? Wie wird gewährleistet, dass der Mensch und seine Bedürfnisse stets im Mittelpunkt der technologischen Fortschritte stehen? Wie lassen sich die robotischen Assistenzsysteme in Seniorenheimen, Privathaushalten und Krankenhäusern einsetzen? Das erforschen Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler vom DLR-Institut für Robotik und Mechatronik in Oberpfaffenhofen in der Projektserie SMiLE (Servicerobotik für Menschen in Lebenssituationen mit Einschränkungen). "Robotische Pflegeassistenten sollen zum einen das Pflegepersonal entlasten und zum anderen den betroffenen Menschen ein höheres Maß an Selbstständigkeit im Alltag zurückgeben. Die Roboter können auf diese Weise einen entscheidenden Beitrag zur Verbesserung der Lebensqualität und zur Kommunikation mit Angehörigen und Helfern leisten", erklärt Projektleiter Jörn Vogel.

Drei Assistenzsysteme: Rollin‘ Justin, EDAN und HUG
Eine Person mit schweren Mobilitätseinschränkungen wird eher einen Roboterstuhl nutzen. Ein humanoider Serviceroboter kann als helfende Hand für eine ältere Person dienen. Auch eine Schnittstelle zwischen den Systemen ist vorhanden. Für die optimale Unterstützung von Menschen werden mehrere Systeme vorbereitet.

• Rollin‘ Justin ist ein humanoider, zweiarmiger, mobiler Heim-Assistenzroboter. Über Sensoren und Kameras nimmt er seine Umgebung wahr und wertet die Informationen aus. Die Leichtbauarme ermöglichen eine feinfühlige Interaktion mit der Umwelt. Rollin‘ Justin arbeitet mit Künstlicher Intelligenz (KI), um seine Arbeitsabläufe selbstständig zu planen.
• EDAN besteht aus einem Rollstuhl mit einem Leichtbau-Roboterarm und einer Hand. Er wird mit einem Joystick bewegt oder über Muskelsignale, die direkt auf der Hautoberfläche der Person gemessen werden. EDAN und Rollin‘ Justin können außerdem über Smartphones oder Tablets von Angehörigen bewegt werden. Eine Fernsteuerung aus einem Pflege-Kontrollzentrum ist möglich.
• HUG ist eine haptische Eingabestation mit zwei Leichtbauarmen für die Steuerung von entfernten Robotern. HUG misst die Bewegungen des Menschen, nutzt sie als Signale und gibt sie so weiter. Gleichzeitig spürt der Nutzer oder die Nutzerin genau die Kräfte, die der Roboter wahrnimmt. So können EDAN und Rollin‘ Justin ebenfalls einfach und intuitiv gesteuert werden.

Im Alltag könnte zum Beispiel EDAN mit seinem Roboterarm helfen, die Selbstständigkeit von Menschen mit Mobilitätseinschränkungen deutlich zu erhöhen. Rollin‘ Justin würde in einer Pflegeeinrichtung Hol- und Bringdienste ausführen. Bei ungewöhnlichen oder schwierigen Aufgaben könnten geschulte Pflegekräfte aus einem Kontrollzentrum die Pflegebedürftigen über HUG schnell unterstützen.

Die Projektserie SMiLE wird vom Bayerischen Staatsministerium für Wirtschaft, Landesentwicklung und Energie gefördert. Das DLR arbeitet im Projekt mit dem Caritasverband der Erzdiözese München und Freising e.V. und der Katholischen Stiftungshochschule München zusammen.

Fokus auf einer sicheren Mensch-Roboter Interaktion
Robotische Technologien finden sich längst in unserem Alltag wieder. Einfache Systeme sind beispielsweise Staubsaugerroboter oder autonome Rasenmähroboter. Die Verwendung von mobilen Servicerobotern bedeutet einen nächsten Schritt. Diese Roboter, die mit Armen und Händen ausgestattet sind, können auf ihre Umgebung reagieren. Möglich werden diese Entwicklungen, weil die moderne Leichtbauroboter-Technologie eine sichere Mensch-Roboter-Interaktion bietet. Klassische industrielle Roboterarme, wie sie etwa in der Automobilindustrie eingesetzt werden, müssen aus Sicherheitsgründen stets hinter Zäunen betrieben werden. Moderne Leichtbauroboter sind dagegen bei physischem Kontakt mit dem Menschen oder der Umgebung feinfühlig.

Einen wichtigen Meilenstein in diesem Bereich stellte der vor knapp 20 Jahren im DLR entwickelte Leichtbauroboter LBR dar. Er kann durch Gelenkdrehmoment-Sensorik detektieren und beeinflussen, wie er mit der Umgebung in Interaktion tritt. Durch diese zusätzliche Information ist der Roboter in der Lage, sich ähnlich wie ein menschlicher Arm aktiv nachgiebig und dadurch sicher zu verhalten – eine wesentliche Grundvoraussetzung für den Einsatz in der direkten Umgebung des Menschen.

Erfolgsgeschichte Leichtbauroboter LBR
Der Erste Prototyp (links) des LBR entstand Mitte der Neunziger Jahre. Die Technologie der dritten Generation aus dem Jahr 2003 (rechts) wurde an die Firma KUKA lizensiert. Ursprünglich gedacht als Leichtbauroboterarm für Weltraumapplikationen, bildet die DLR-Robotertechnik die Grundlage für viele weitere Robotersysteme und dient gleichzeitig als Wegbereiter für sichere Mensch-Roboter-Interaktion.

Weiterführende Links

www.dlr.de 

Foto: DLR