11.11.2011
Robby hat heute Nachtdienst
Serviceroboter: Weltweit arbeiten Forscherteams an Robotern und Automaten für Pflegeeinrichtungen. Erste blecherne Pfleger übernehmen bereits das Waschen und Füttern sowie Hol- und Bringdienste für die Bewohner. Auch das Aufrichten Bettlägeriger und Transfers in Bett und Badewanne zählen zu ihrem Repertoire. Andere bleiben im Hintergrund, kontrollieren nachts Flure, verteilen Medikamente oder bringen Wäsche weg. Und mancher mutiert auf Knopfdruck zur Stimmungskanone.
VDI nachrichten, Berlin, 11. 11. 11, rb
Cody hat den Handwaschlappen schon übergestülpt. Zwei Linsen in seinem flachen schwarzen Kopf fixieren das freigelegte Bein der Patientin. Dann legt er los. Zwar wirkt der Blechpfleger aus dem
Healthcare Robotics Lab des Georgia Institute of Technology bei der folgenden Körperpflege etwas ungelenk, doch aller Anfang ist bekanntlich schwer.
Roboter sollen in Zukunft Pflegekräfte entlasten und alten Menschen dabei helfen, ihre Autonomie so lange wie möglich zu wahren. Was auf den ersten Blick verstörend wirkt, ist ein globaler Trend. Die International Federation of Robotics zählt weltweit über 200 Produktideen, Demonstratoren und Prototypen für fast jede Tätigkeit im Haushalts- und Pflegebereich.
Ob in den USA, in Japan oder Europa: Forscherteams arbeiten an automatisierten Lösungen wider den Pflegenotstand. Denn schon in 20 Jahren wird ein Drittel der Deutschen über 60 Jahre alt sein. In Japan wird dann ein Sechstel der Bevölkerung über 75 sein 1985 waren es 6 %. Auf drei arbeitsfähige Japaner werden 2025 zwei Rentner kommen.
Angesichts dieser Entwicklung befassen sich Konzerne wie Toyota, Yamaha oder Panasonic und führende Forschungsinstitute mit Robotern für die Altenpflege. So auch das Center for Human-Interactive Robot Research am Riken-Institut, Nagoya. Es ist die Geburtsstätte des nicht einmal schulterhohen, aber bärenstarken Riba II.
Äußerlich wirkt der Roboter wie eine Kreuzung aus Gummibärchen und Michelin-Männchen, die auf wulstigem Sockel dahinrollt. Die weiche Hülle über seinem sensorgespickten Metallkern kommt nicht von ungefähr: Riba hebt und trägt auf seinen weichen Armen bis 80 kg schwere Patienten aus dem Rollstuhl ins Bett und umgekehrt. Wenn ein Pfleger die Beine des Patienten anwinkelt und den Oberkörper leicht anhebt, kann der starke Roboter sogar auf dem Boden liegende Menschen heben. Dafür beugt er sich tief herab, schiebt seine nach vorn keilförmigen Arme vorsichtig unter Knie und Rücken und bugsiert den Patienten sanft in seinen Rollstuhl.
Um die Bärenkräfte zu steuern, erfassen Drucksensoren an Ribas Unterarmen und an seinem Bauch, mit welchem Gewicht er es zu tun bekommt. Statt einer empfindlichen Bandscheibe hat er zwei starke Metallfedern im Kreuz, die sich beim Vorbeugen spannen und so beim Anheben des Patienten die Motoren unterstützen. Kontakt zu menschlichen Kollegen pflegt der Roboter über Mikrofone und Spracherkennungssoftware, Kamerasysteme mit Bilderkennung und über einen Touchscreen, der in seinen Rücken eingelassen ist. Und damit er mit seinen stolzen 230 kg keine Schäden anrichtet, erkennt er potenzielle Hindernisse per Lasersensor.
Auch Toyota hat jüngst einen Automaten vorgestellt, der Patienten auf Rollstuhl, Toilette oder in die Badewanne hebt. Das sachlich designte Gerät fährt eine gepolsterte Bank mit Haltegriffen an den Patienten heran. Greift dieser zu, zieht ihn der Apparat mit dem Oberkörper auf die Bank, sichert ihn mit seitwärts an den Hüften hochklappenden Bügeln und hebt ihn an den gewünschten Ort. Pflegekräfte können Patienten so alleine umsetzen oder baden, ohne z. B. Bandscheibenvorfälle zu riskieren.
Der „Care Assist Robot“ ist Teil einer Produktoffensive, mit der Toyota ab 2013 den Pflegemarkt aufmischen will. Dazu zählt auch ein Exoskelett, das lahme Patienten flott machen soll. Sensoren ermitteln die jeweilige Beinstellung und Belastung des Fußes. Auf Basis dieser Daten dosiert die am Bein fixierte, elektromotorisch unterstützte Schiene die Beinmuskulatur. Wenn das Gehen auch damit zu schwer wird, können Patienten auf den „Mobiro“ umsteigen. Der futuristische Rollstuhl hebt sich zum Fahren auf zwei seiner vier Räder, ist so extrem wendig und setzt sich mühelos über Bordsteine und andere Hindernisse hinweg. Pro Batterieladung kommen seine Nutzer bei bis zu 6 km/h 20 km weit.
Elektrorollstühle könnten künftig auch autonom unterwegs sein, um etwa Demenzkranken sichere Ausfahrten an der frischen Luft zu ermöglichen. Dafür könnten sie Transpondern im Boden nach festgelegten Routen folgen, Hindernisse und Passanten mithilfe von Sensoren umfahren und, so gewollt, Pausen auf Induktionsfeldern einlegen, die ihre Akkus berührungslos laden.
Forscher der Uni Bremen arbeiten schon heute an einem Rollstuhl, der dank eines Kamerasystems autonom in Wohnungen navigiert. Zudem kann er seinem Fahrer per Roboterarm mit sieben Freiheitsgraden Bücher aus Regalen reichen, Getränke einschenken und Essen in der Mikrowelle zubereiten.
Das japanische Technologieunternehmen Secom hat passend dazu einen Fütterroboter entwickelt. Benutzer wie der vom Hals abwärts gelähmte Takashi Fuzawa wissen den löffelnden Roboter zu schätzen. „Bisher musste ich mich von Betreuern füttern lassen. Jetzt esse ich mit ihnen“, berichtet er. Ein typisches Phänomen. Während Kritiker Automatisierung in der Pflege oft als inhuman brandmarken, sind Betroffene dankbar für die technische Assistenz, die sie weniger als Ersatz denn als Ergänzung menschlicher Betreuung sehen.
In einer aktuellen VDE-Studie, die sich unter dem provokanten Titel „Mein Freund, der Roboter“ mit der Akzeptanz der Servicerobotik für ältere Menschen befasst, stießen die Autoren auf jede Menge Vorbehalte gegen Pflegeroboter. Doch bei der Vorstellung, selbst in 24-stündige Abhängigkeit von Betreuern zu geraten, stieg die Akzeptanz auf 100 %. Gegen den Bremer Rollstuhl mit Arm gab es keinerlei Einwände.
Dagegen ist die Roboter-Robbe Paro umstritten. Der japanische Forscher Takanori Shibata hat das 5400 € teure Hightech-Felltier für Demenzkranke entwickelt. Bei Nichtbeachtung oder grobem Umgang jammert es. Streicheleinheiten und gutes Zureden goutiert es mit Fiepen und sanfter Bewegung. Dafür sind unter dem kuscheligen Fell Aktoren, Mikrofone sowie Lage-, Berührungs- und Lichtsensoren verborgen.
Während der mechanische Heuler Kritiker an Frankensteins Labor erinnert, kommt er in Pflegeeinrichtungen gut an. Paro ist in japanischen Heimen 1000-fach im Einsatz und wird auch hierzulande zur Betreuung von Dementen eingesetzt. Denn die finden in der Robbe einen geduldigen, unempfindlichen Adressaten ihrer oft drängenden, zuweilen aggressiven Unruhe.
Weil Technik ohne Akzeptanz vergebens ist, startete das deutsche Förderprojekt „WiMi-Care“ mit einer Befragung in Altenpflegeheimen. Darin bekamen die Forscher der Uni Duisburg zwar sehr unterschiedliche Antworten von Leitern, Mitarbeitern und Bewohnern, doch waren sich fast alle Befragten einig, dass Serviceroboter für logistische Aufgaben, nächtliche Patrouillen und Alltagsroutinen wie die Getränkeversorgung hilfreich sein könnten.
Auf dieser Basis haben das Fraunhofer-Institut für Produktionstechnik und Automatisierung IPA und die Ludwigshafener MLR System GmbH für Materialfluss- und Logistiksysteme dann ihre Lösungen entwickelt. Während MLR das fahrerlose Transportsystem Casero beisteuert, das tags Wäsche, Geschirr und Pflegemittel transportiert und nachts mit Notfallkoffer und Kamerasystem durch die Gänge rollt, bringt das IPA mit Care-O-Bot 3 einen bestens gelaunten Butler für die Tagespflege an den Start.
Dank Verknüpfung seines Stereo-Farbkamerasystems mit hinterlegten Datenbanken identifiziert er Bewohner per Gesichtserkennung und hat Einblick in ihren Trinkplan. Hinken sie dem Soll hinterher, spricht er sie namentlich an und bietet sich an, Getränke zu holen. Nehmen sie an, rollt er orientiert durch Kameras und Laserscanner los, füllt mithilfe einer 3-D-Tiefenbildkamera und seines in sieben Freiheitsgraden beweglichen Arms das Wunschgetränk in einen Becher und serviert diesen schließlich auf einem aus seinem Bauch geklappten Tablett.
Damit sind seine Fähigkeiten nicht erschöpft. Per Touchscreen können Bewohner den Care-O-Bot zum Animateur umfunktionieren, der ihnen mit Gesellschaftsspielen oder Gedächtnistraining die Zeit vertreibt oder alte Schlager und Volkslieder mit ihnen singt. Als er im Mai 2010 eine Woche lang im Stuttgarter „Parkheim Berg“ Dienst tat, begegneten die Bewohner dem singenden Blech-Butler durchaus wohlwollend und neugierig. „Auf der Demenzstation haben einige Bewohner den Roboter sogar richtig ins Herz geschlossen“, berichtete IPA-Forscher Theo Jacobs, der den Test vor Ort begleitet hatte.
Dass alte Menschen dereinst genauso freundlich auf Blech-Pfleger Cody und seinen Ahnen reagieren werden, ist aus heutiger Sicht aber unwahrscheinlich. Akzeptanz für „Altenwaschmaschinen“ ist laut VDE-Studie praktisch nicht vorhanden. Hilfe bei der Körperpflege dagegen schon: intelligente Toiletten mit Waschfunktion, die in Japan gang und gäbe sind, würden demnach auch hierzulande viele Freunde finden.
PETER TRECHOW
Forschung an Service- und Pflegeroboter in Europa und Deutschland – eine Auswahl
-Seit 2001 widmen sich Forscher am Institut für Anthropomatik des Karlsruher Instituts für Technologie (KIT) mit DFG-Förderung Humanoiden Robotern. Roboterfamilie Armar assistiert im Haushalt, kann Spülmaschinen ein- und ausräumen und holt auf Wunsch Gegenstände.
-Hierzulande gibt es Forschungsschwerpunkte am KIT, im Förderprojekt WiMi-Care sowie im Bremen Ambient Assisted Living Lab.
-his.anthropomatik.kit.edu/241.php
-www.wimi-care.de
- baall.informatik.uni-bremen.de
ñZehn Forschungsinstitute aus sieben Ländern haben, koordiniert vom Fraunhofer-Institut IAO, im EU-Projekt Iward einen kleinen Roboter-Schwarm für Putz-, Bring- und Pflegedienste in Kliniken entwickelt, die im Notfall Hilfe holen.
-www.iward.eu
ñIm EU-Projekt SRS entwickeln elf europäische Forschungsinstitute und Unternehmen Roboter, die alten Menschen im Alltag assistieren sollen.
-srs-project.eusrs-project.eu
-Das Projekt Lirec erforscht die Beziehung zwischen Roboter und Mensch.
- lirec.eu
ñIn der EU-Initiative Innovation 4 Welfare wird das Projekt Robo M.D vorangetrieben, das alte Menschen mit Technik für ein Leben in den eigenen vier Wänden unterstützen soll. pt
-www.innovation4welfare.eu