Serviceroboter auf der Pflegestation

Opa Seibel bekommt noch einen Drink

Das Stichwort Pflegeroboter initiiert hierzulande augenblicklich eine Abwehrreaktion. Sofort steht ein Bild hochtechnischer Pflegesituationen in Japan vor dem Auge. Deswegen nähern sich Technologieforscher und -unternehmen äußerst behutsam dem Thema 'Serviceroboter im Pflegeheim', wohl wissend, dass soziademographische Entwicklung und Personalknappheit den Einsatz über kurz oder lang sowieso bedingen. Das Parkheim Berg, Stuttgart, ist eine altehrwürdige Pflegeeinrichtung im städtischen Betrieb. Dort kurvte nun für einige Tage ein kleiner Roboter durch die Gänge und bot den Alten Wasser an. Die Pflegebedürftigen am Trinken zu halten ist eine wesentliche Aufgabe, da mit zunehmenden Alter das Durstgefühl nachlässt. Dem Pflegepersonal fehlt aber die Zeit, ständig Wasser anzubieten, um den Flüssigkeitshaushalt der Senioren wie Opa Seibel im Gleichgewicht zu halten. Das übernahm für einige Tage der Prototyp des Serviceroboters Car-O-Bot 3 des Fraunhofer IPA. Das Institut befasst sich mehr als zehn Jahren mit der Entwicklung eines mobilen Roboterassistenten zur Unterstützung des Menschen im täglichen Leben.

Forschung für die Zukunft

Der Service kommt: Care-O-Bot ist unterwegs.

Zukünftig soll älteren und pflegebedürftigen Personen durch den Einsatz solch fortgeschrittener technischer Assistenzsysteme länger ein eigenständiges Leben zuhause ermög licht und somit trotz des erwarteten Pflegenotstands eine angemessene Lebensqualität erhalten werden. Der inzwischen dritte Care-O-bot-Prototyp ist als interaktiver Butler bereits in der Lage, verschiedene Hol- und Bringdienste durchzuführen. "Aufgrund seines produktnahen Designs ist der Roboter besonders gut für die Evaluie rung durch potenzielle Endnutzer geeignet", erläutert Dr. Birgit Graf, die am Fraunhofer IPA die Gruppe Haushalts- und Assistenzrobotik leitet. In dem vom Bundesministerium für Bildung und Forschung geförderten Projekt WiMi-Care wurde Care-O-bot erstmals in der Interaktion mit älteren und pflegebedürftigen Personen erprobt.

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Mehr Zeit für die Pflege

Anhand einer Bedarfsanalyse in einer stationären Altenpflegeeinrichtung wurden zwei Einsatzszenarien für den Roboter identifiziert: die Versorgung der Bewohner mit Getränken und die Nutzung als Unterhaltungsplattform. »Entscheidend für die Auswahl der Szenarien war, dass der Roboter den Pflegekräften mehr Zeit verschafft, um sich mit den Bewohnern zu beschäftigen«, meint Graf. In zwei Praxistests mit Pflegekräften und Senioren musste sich der Roboter in diesen Anwendungen bewähren. "Ziel für die zweite Testphase war es, die ausgewählten Einsatzszenarien auf dem Care-O-bot so umzusetzen, dass dieser von den Pflegekräften gesteuert und somit im Rahmen ihrer täglichen Arbeit eingesetzt werden kann", so Graf. Dabei wurden die einfache Bedienung des Roboters durch die Pflegekräfte, der Nutzen durch den Robotereinsatz und die Akzeptanz durch die Bewohner evaluiert. Für die Versorgung der Bewohner mit Getränken ist Care-O-bot mit Hilfe seines Roboterarms in der Lage, selbstständig Becher an einem Wasserspender zu befüllen und diese den Bewohnern auf seinem Tablett zu servieren. Die Anbindung einer Bewohnerdatenbank ermöglicht es dem Roboter, die einzelnen Bewohner der Station zu identifizieren. Auf Basis des ebenfalls in der Datenbank verfügbaren Trinkprotokolls steuert der Roboter während seiner Fahrt durch die Station speziell die Personen an, die noch nicht genug getrunken haben.

Geeignete Bewohner erkennen

"Durch die gezielte Ansprache der Bewohner und aktives Nachhaken konnten wir sicherstellen, dass die Bewohner die Getränke nicht nur nehmen, sondern auch davon trinken", so Fraunhofer-Forscher Theo Jacobs, der die Praxistests vor Ort begleitet hat. Beim Einsatz als Unterhaltungsplattform können auf dem Touchscreen des Roboters Gesellschaftsspiele oder Programme zum Gedächtnistraining gestartet, Musik abgespielt oder Gedichte vorgelesen werden. Die Kommandierung des Roboters durch die Pflegekräfte erfolgt mit Hilfe einer speziell entwickelten graphischen Benutzeroberfläche. "Mit wenigen Klicks kann eine Pflegekraft Care-O-bot dort seine Aufträge für den Tag erteilen - und sich dann weiter den Bewohnern widmen", so Jacobs.

Weiterentwicklung in Richtung Haushalt

Während der Testphase wurde der Roboter an drei aufeinanderfolgenden Tagen vormittags und nachmittags jeweils für ein bis zwei Stunden eingesetzt. Berührungsängste mit dem Roboter gab es - wie schon während der ersten Praxisevaluierung - nicht. "Die Bewohner haben Care-O-bot neugierig begutachtet und fanden es spannend, ihm bei der Arbeit zuzusehen. Auf der Demenzstation haben einige Bewohner den Roboter sogar richtig ins Herz geschlossen", berichtet Jacobs. Auch die Pflegekräfte können sich gut vorstellen, in Zukunft mit einem Serviceroboter zusammenzuarbeiten. Die Entwicklung des Care-O-bot wird am Fraunhofer IPA auch über das Projektende von WiMi-Care hinaus fortgesetzt. Im Rahmen mehrerer Forschungsprojekte werden insbesondere die Fähigkeiten des Roboters zur Unterstützung älterer Personen im häuslichen Umfeld kontinuierlich erweitert und erprobt. Zu den im Parkheim Berg erprobten Szenarien gehören auch Unterhaltungsprogramme wie Memory. Da der Roboter zusätzlich spricht, ist er in der Lage abwechselungsreiche Dialoge mit den Heimbewohnern zu führen. Höhepunkt der Unterhaltungskunst: Care-O-Bot singt. Und das nicht mal schlecht, wie das Pflegepersonal bekennt.

Software für die Praxis

Wie kann man einen Serviceroboter optimal auf ihre Anforderungen abstimmen? Um Antworten auf diese Fragen zu finden, setzte das Softwareunternehmen UID gemeinsam mit den Projektpartnern auf die benutzerzentrierte Produktentwicklung. Mit Erfolg, wie der zweite Pilottest im Juni 2011 im Parkheim Berg in Stuttgart zeigte. Der Roboter fährt zum Wasserspender, füllt einen Becher und stellt ihn mit Hilfe seines Greifarms auf ein integriertes Tablett. Anschließend rollt er in den Wohnbereich des Pflegeheims. Über eine Kamera erkennt der Roboter Heimbewohner Seibel und versorgt ihn mit Wasser. So haben die Pflegekräfte den Flüssigkeitshaushalt ihrer Schützlinge immer im Blick. Dies ist nur eins von vier Einsatzszenarien, die die User Interface Design GmbH (UID) im Forschungsprojekt WiMi-Care für den Serviceroboter Care-O-bot entworfen hat. Ziel des Gesamtprojekts, das auch andere Roboterlösungen einschließt, ist die Entwicklung von Servicerobotern, die optimal auf die Bedürfnisse und den Alltag der Pflegekräfte und Bewohner abgestimmt sind. Sie sollen das Pflegepersonal bei Routinetätigkeiten unterstützen, so dass diese mehr Zeit für die Pflege und Betreuung der Bewohner haben. Im Juni 2011 musste Care-O-bot den Anforderungen der Pflegekräfte gerecht werden. Deswegen standen von Anfang an die Bedürfnisse und Wünsche des Pflegepersonals im Mittelpunkt der Entwicklung.

Geschärfter Blick für den Nutzer

Der Mensch kommuniziert mit den Servicerobotern über die Benutzungsschnittstelle. Für den Erfolg und die Akzeptanz ist es entscheidend, dass die Serviceroboter über diese intuitiv und einfach bedienbar sind. Denn nur so können die Pflegekräfte in einem Notfall oder einer stressigen Alltagssituation schnell handeln und die Serviceroboter die Arbeit des Pflegepersonals tatsächlich erleichtern.

Den Notwendigkeiten auf der Spur

Um den Anforderungen der Pflegekräfte auf die Spur zu kommen, führte UID gemeinsam mit den Projektpartnern Interviews, Beobachtungen und Gruppendiskussionen durch. Auf den Ergebnissen aufbauend entwickelte UID vier Anwendungsszenarien.: Mit den Szenarien können auch Nutzer in den Entwicklungsprozess einbezogen werden, da dank der anschaulichen Darstellung kein technisches Verständnis notwendig ist. Die in den Szenarien definierten Anforderungen bilden die Basis für die Gestaltung des Bedienkonzepts und des Screendesigns. Im Februar 2011 testeten die Usability Engineers von UID die Benutzungsschnittstelle mit acht Pflegekräften und passten die Konzepte entsprechend der Testergebnisse an. Abgestimmt auf ihre Arbeitssituation können die Pflegekräfte über einen PC auf dem Stationszimmer, über einen Tablet-PC sowie über die Bedienoberfläche an den Robotern diesen selbst bedienen. Ein einheitliches Bedienkonzept und Screendesign für alle Endgeräte erleichtern das Erlernen und vereinfachen den Umgang mit den Servicerobotern.

Roboter im Praxis-Check

"Er ist noch etwas schüchtern, sonst aber echt ein prima Kerl", so das Urteil einer Bewohnerin des Stuttgarter Pflegeheims Parkheim Berg über Care-O-bot. Während eines dreitägigen Pilottests wurden die beiden Serviceroboter einem Praxistest unterzogen. Dabei begleiteten die Usability Engineers von UID die Pflegekräfte und untersuchten, wie diese und die Bewohner mit den Servicerobotern interagieren. "Die Bewohner und Pflegekräfte waren sehr neugierig und offen. Die Pflegekräfte konnten alle Szenarien in der Praxis testen. Aufgrund ihrer Erfahrungen während des Pilottest können sie sich einen Einsatz von Servicerobotern in Zukunft gut vorstellen", fasst Dr. Peter Klein, Head of Research bei UID, die Ergebnisse des Pilottests zusammen. bw

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