SMiLE2gether

Robotische Technologien finden sich zunehmend im medizinischen Alltag wieder – bekannte Beispiele sind moderne Bein- oder Armprothesen oder die automatisierte Labordiagnostik. Auch in der Urologie ist das daVinci-Robotersystem seit Jahren fest etabliert und wird international u.a. bei der Prostataektomie eingesetzt. Diese rapiden Fortschritte sind möglich, weil die moderne Leichtbaurobotertechnologie zu einer immer sichereren Mensch-Roboter-Interaktion führen. Klassische industrielle Fertigungsroboter, wie sie beispielweise in der Automobilindustrie genutzt werden, müssen stets hinter Zäunen eingesetzt werden. Die neuen Systeme sind hingegen deutlich leichter und sicherer. Einen wichtiger Wegebereiter in diesem Bereich stellte der vor knapp 20 Jahren durch das Deutsche Zentrum für Luft- und Raumfahrt DLR entwickelte Leichtbauroboter LBR da. Er kann durch Kraft- und Drehmomentsensoren auch detektieren und erkennen, 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 Grundvoraussetzung für den Einsatz in der direkten Umgebung des Menschen.

Nun geht der Trend auch dahin, Roboter als Assistenten in der Pflege einzusetzen. In Deutschland verursacht die durch den demographischen Wandel entstandene Versorgungslücke gravierende Probleme. Bereits jetzt ist der Pflegebedarf nicht ausreichend gedeckt: Knapp drei Millionen Menschen sind auf ambulante oder stationäre Pflege angewiesen - und diese Zahl wird weiter steigen. Während die Anzahl der zu Pflegenden also stetig zunimmt, werden die Menschen zugleich älter als noch vor ein paar Jahrzehnten. Während ein großer Teil der Pflegekräfte in den nächsten Jahren in den Ruhestand gehen und langfristig gegebenenfalls selbst pflegebedürftig wird, ist eine Ausbildung im Bereich der Pflege für viele junge Menschen momentan kein attraktiver Berufsweg. Hier könnten zukünftig robotische Assistenzsysteme eingesetzt werden, um Pflegekräfte zu unterstützten und so zu entlasten. Zugleich könnte die Selbstständigkeit zu Pflegender im ambulanten Bereich so massiv erhöht werden, sei es im Hinblick auf alltägliche Aufgaben oder auf deren Mobilität.

Einen Lösungsansatz erforschen derzeit Wissenschaftler des DLR-Instituts für Robotik und Mechatronik.  Gemeinsam mit Pflegern und zu Pflegenden erarbeiten sie in der Projektreihe SMiLE (Servicerobotik für Menschen in Lebenssituationen mit Einschränkungen), wie robotische Unterstützung in diesem Bereich für Menschen mit Behinderungen eingesetzt werden könnte. Das Forschungsvorhaben wird durch das bayerische Staatsministerium für Wirtschaft, Landesentwicklung und Energie gefördert.

„Die Vision von SMiLE ist es, Menschen trotz alters- oder krankheitsbedingter Bewegungseinschränkungen zu einem erfüllteren und selbständigeren Leben zu verhelfen", sagt Institutsleiter Alin Albu-Schäffer. "Bei den SMiLE-Robotern kommen digitale Spitzentechnologien zum Einsatz, die seit Jahren in der Weltraumforschung entwickelt und mit Astronauten erprobt wurden. Jetzt kommen sie der Pflege zu Gute.“

Doch welche Tätigkeiten können – und vor allem sollen – Roboter in Zukunft überhaupt übernehmen? Wie kann man gewährleisten, dass der Mensch und seine Bedürfnisse stets im Mittelpunkt der technologischen Entwicklung stehen?

Um diese hochsensiblen Fragen auch aus pflegerischer, ethischer und alltagspraktischer Sicht zu beantworten, wollen die Wissenschaftler gemeinsam mit der Caritas in Garmisch-Partenkirchen und der Katholischen Stiftungshochschule in München an möglichen Szenarien für die robotische Assistenz der Zukunft arbeiten. DLR-Institutsleiter Prof. Albu-Schäffer erklärt: „Am allerwichtigsten ist uns dabei, die Erwartungen der Patienten und des Pflegepersonals tiefgreifend zu verstehen, um ihre tatsächlichen Bedürfnisse zu erkennen. Es gibt viele verhältnismäßig einfache Tätigkeiten, an die man als nicht beinträchtiger Mensch gar nicht denkt – und bei denen so ein System die Unabhängigkeit Nutzer stark erhöhen kann.“

Allen Beteiligten ist klar: Robotische Pfleger können und dürfen menschliche Zuwendung und bestehende Pflegeleistungen nicht ersetzen, sondern sollen vor allem für eine Entlastung des Pflegepersonals bei hoher Pflegequalität sorgen. So können sie einen entscheidenden Beitrag zur Verbesserung der Lebensqualität der betroffenen Menschen und zur komfortablen Kommunikation mit Angehörigen und Helfern leisten.

Im Rahmen des Projekts SMiLE kommen verschiedene robotische Pflegeassistenten zum Einsatz: Der zweiarmige, mobile Heimassistenzroboter Rollin' Justin beispielsweise wird als Unterstützung für Pflegende, Angehörige und  ältere Personen mit moderaten Mobilitätseinschränkungen dienen. Der humanoide Roboter ist dem Menschen nachempfunden, mit seinen helfenden Händen könnte er so ein selbstbestimmteres Leben in den eigenen vier Wänden ermöglichen.

Der Rollstuhlassistent EDAN umfasst einen robotischen Arm samt Roboterhand, montiert an einem elektrischen Rollstuhl, den Menschen mit starken motorischen Einschränkungen über Muskelimpulse steuern können. Er kann wesentliche tägliche Aufgaben durch elektromyographische (Messung der verbliebenen Muskelaktivität) Steuerung  teilautonom durchführen und es so auch nahezu gelähmten Menschen ermöglichen, selbstständig Türen zu öffnen, hindurchzufahren und Aufzugknöpfe zu drücken oder Getränke anzureichen.

In beiden Fällen können die Benutzer auf die Unterstützung seitens der Angehörigen zurückgreifen, die die Roboter über geläufige Kommunikationsgeräte wie Smartphones und Tablets zu steuern vermögen. Zusätzlich können sie professionelle Hilfe via Teleoperation (Fernsteuerung) aus einem Pflege-Kontrollzentrum, angeschlossen über wirkungsvolle Kraftrückkopplungsgeräte, in Anspruch nehmen – so die Vision. Die verwendeten Methoden sind bereits in der Raumfahrt ausführlich getestet worden. So setzten Astronauten diese Technologie ein, von der Internationalen Raumstation aus einen Roboter in Oberpfaffenhofen im Rahmen unterschiedlichster Experimenten zu steuern.

Robotische Systeme könnten so in Zukunft eine wertvolle Unterstützung sein, um die gesellschaftlichen Herausforderungen der kommenden Jahrzehnte abzufedern. Langfristig könnte diese Technik auch weitere Auswirkungen mit sich bringen, und sich beispielsweise auf Ausbildung und Berufsbild von Pflegern auswirken. „Wir haben ein erstes Verständnis dafür entwickelt, um jetzt die Erprobung durchzuführen“, sagt Albu-Schäffer. Umso wichtiger ist es aus Sicht des DLR-Teams, alle Beteiligten wie Pflegende, Angehörige, Pflegekräfte, Träger von Pflegeeinrichtungen, Pflegeausbilder, oder Experten aus dem Bereich der Ethik bereits im Entwicklungsprozess intensiv einzubinden.

• Pressemappe SMiLE (15.3 MB)
• SMiLE-Flyer 2018 (760.0 KB)
• SMiLE-Whitepaper (3.3 MB)

Videos

• SMiLE Youtube Playlist

Presse

• Passauer Neue Presse 2018: Pflege-Roboter sollen Senioren unterstützen
• SZ 2018: Justin kann helfen
• Heise 2018: DLR-Roboter sollen in Altenheim aushelfen
• SZ 2018: Mensch vor Technik
• Merkur 2019: Er soll helfen und unterhalten: Der Pflege-Assistent der Zukunft
• Tagesspiegel 2020: Porträt Annette Hagengruber

Verwandte Themen