Zweiarmiger Pflegeroboter hilft beim Anziehen
Pflegebedürftige können sich nur schwierig oder gar nicht mehr alleine anziehen. Dabei kann ein Roboter helfen, der die Bewegungen eines Pflegers nachahmt.
Der Pflegeroboter ahmt die Bewegungen von Pflegepersonal nach, um einer pflegebedürftigen Person beim Anziehen zu helfen.
(Bild: University of New York)
Robotik-Wissenschaftler des Institute for Safe Autonomy der University of New York haben einen zweiarmigen Roboter entwickelt, der pflegebedürftigen Menschen dabei helfen kann, sich anzuziehen. Der Roboter ahmt dabei die genauen Handgriffe nach, die etwa Pflegekräfte bei dem Vorgang durchführen.
Einarmige Anziehhilfen gibt es bereits. Sie werden jedoch in der Praxis von Pflegebedürftigen als unangenehm und unpraktisch empfunden. Die Forscher der University of New York haben sich deshalb Gedanken gemacht, wie man es für die hilfsbedürftigen Personen angenehmer machen und die Belastung reduzieren kann
Dazu untersuchte das Forschungsteam zunächst, wie sich Pflegekräfte bei der Durchführung eines Anziehvorgangs bewegen, wie die Wissenschaftler in der Studie "Do You Need a Hand? – A Bimanual Robotic Dressing Assistance Scheme" beschreiben, die in IEEE Transactions on Robotics erschienen ist. Ein Roboter übernahm diese Aufgabe und beobachtete die Pfleger dabei und sammelten Daten. Dies half den Forschern zum einen, zu dem Schluss zu kommen, dass ein Roboter zwei Arme und zwei Hände benötigt, um einen angenehmen Anziehvorgang zu realisieren. Zum anderen konnte der Roboter mithilfe von KI-Algorithmen ein Modell erstellen, das die Bewegungen der menschlichen Pflegekräfte nachahmen kann.
"Das bedeutet, dass man keinen Experten braucht, um einen Roboter zu programmieren, sondern dass ein Mensch die vom Roboter geforderte Bewegung nur vormachen muss, und der Roboter lernt diese Aktion. Es war klar, dass die Pflegekräfte zwei Arme brauchten, um auf die Bedürfnisse von Menschen mit unterschiedlichen Fähigkeiten angemessen eingehen zu können", umreißt Jihong Zu, Robotik-Forscher und Hauptautor der Studie, die Ergebnisse.
Zwei Arme sind besser als ein Arm
Bei den derzeit verfügbaren, einarmigen Systemen müssen die Pflegebedürftigen noch zu viel mitarbeiten, damit der Roboter ihnen helfen kann. So muss die Person etwa ihren Arm selbst beugen, obwohl sie es nicht mehr kann. Der zweiarmige Roboter kann dagegen mit der einen Hand den Arm des Pflegebedürftigen entsprechend führen, während er mit der anderen Hand das Kleidungsstück überziehen kann.
Die Forscher entwickelten Algorithmen, die den beiden Roboterarmen flexible Bewegungen ermöglichen. Der Roboter kann so Zieh- und Hebeaktionen ausführen. Gestoppt werden können die Bewegungen des Roboters durch leichte Berührungen, ohne dass der Roboter dagegen arbeitet.
"Die menschliche Modellierung kann zu einer effizienten und sicheren Interaktion zwischen Mensch und Roboter beitragen. Aber es ist nicht nur wichtig, dass der Roboter die Aufgabe ausführt, sondern auch, dass er mitten in der Aktion gestoppt oder Veränderungen herbeigeführt werden können, wenn der Mensch dies wünscht. Vertrauen ist ein wichtiger Teil dieses Prozesses, und der nächste Schritt in der Forschung besteht darin, die Sicherheitsgrenzen des Roboters zu testen und zu prüfen, ob er von denjenigen akzeptiert wird, die ihn am meisten benötigen", sagt Zu.
(olb)