Innovationen gegen den Fachkräftemangel 06.03.2024, 07:00 Uhr

Dieser Pflegeroboter bewegt sich wie ein Mensch

Ein amerikanisches Forschungsteam hat einen Roboter vorgestellt, der zu mehr Akzeptanz bei Pflegebedürftigen führen soll. Denn er armt menschliche Bewegungsmuster nach und kann durch sanfte Berührungen sogar daran gehindert werden, Handlungen weiter auszuführen.

Pflegeroboter

Stück für Stück ahmt der Pflegeroboter die korrekten Bewegungsabläufe nach.

Foto: University of New York

Der Fachkräftemangel in der Pflegebranche ist schon jetzt eklatant. Eine aktuelle Schätzung des Statistischen Bundesamtes (Destatis) geht zudem davon aus, dass bis zum Jahr 2049 ungefähr ein Drittel mehr Pflegefachkräfte benötigt werden als im Vergleichsjahr 2019. Das hängt mit der demografischen Entwicklung der Bevölkerung zusammen – die geburtenstarken Jahrgänge gehen in Rente. Insgesamt wächst der Bedarf an Pflegefachkräften daher voraussichtlich auf 2,15 Millionen Mitarbeitende (Vollzeitstellen). Die Destatis-Fachleute gehen davon aus, dass zwischen 280.000 und 690.000 Stellen unbesetzt bleiben. Die hohe Differenz hängt mit der Frage zusammen, wie gut Maßnahmen greifen, den Beruf attraktiver zu gestalten.

Unterm Strich wird das Personal aber selbst bei den optimistischsten Szenarien nicht ausreichen. Umso wichtiger sind technische Hilfsmittel, die Pflegekräften Arbeit abnehmen können. Pflegeroboter stehen dabei ganz oben im Kurs. Trotz hoch entwickelter Technologie ist die Skepsis gegenüber Pflegerobotern aber weiterhin groß, vielfach auch auf Seite der Pflegebedürftigen. Eine Innovation der University of New York soll das ändern.

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Der Pflegeroboter muss sich an menschlichen Bewegungen orientieren

Der Ansatz für Pflegeroboter sieht folgendermaßen aus: Die elektronischen Helfer sollen keineswegs die komplette Pflege übernehmen, sondern vielmehr Hilfstätigkeiten ausführen, sodass den menschlichen Kollegen und Kolleginnen mehr Zeit bleibt für den sozialen Austausch mit den Pflegebedürftigen. Getestet wird daher, inwiefern sie bei grundlegenden Aufgaben wie Anziehen, Essen reichen und Ähnliches unterstützen können. Dabei hat sich jedoch herausgestellt, dass herkömmliche Roboter – die nur einen Greifarm besitzen – schwer akzeptiert werden. Außerdem sind ihre Bewegungsabläufe so ungewöhnlich, dass viele Personen ihre Hilfe sogar als unangenehm empfinden.

Die New Yorker Forschenden haben daher einen neuen Roboter entwickelt, der die zweihändigen Bewegungen von Pflegekräften beim Anziehen einer Person nachahmen kann.

Der Robotikforscher Jihong Zhu vom Institut für sichere Autonomie der Universität York hat dafür zusammen mit seinem Team ein zweiarmiges Anziehhilfe-System entwickelt. Pflegekräfte haben dafür demonstriert, welche Handlungen sie normalerweise beim Anziehen durchführen.

Der Pflegeroboter stoppt bei Bedarf

Auf diese Weise konnten die Forschenden genügend Daten sammeln, um die einzelnen Bewegungen nachzuvollziehen, etwa Informationen über die Winkel, die die Arme bilden. Außerdem wurde ihnen klar, dass in bestimmten Momenten der Pflegebedürftige in der Lage sein muss, die Bewegungen des Roboters zu unterbrechen, beispielsweise weil er erst seinen Arm ganz durch den Ärmel schieben will, während der Roboter mit dem Kleidungsstück stillhält.

„Das bedeutet, dass man keinen Experten braucht, um einen Roboter zu programmieren“, sagt Jihong Zhu. „Aber man braucht einen Menschen, der die Bewegung vormacht, die der Roboter lernen soll.“

Vertrauen als Basis zwischen Mensch und Maschine

Mithilfe einer künstlichen Intelligenz (KI) haben die Forschenden ein Modell erstellt, dass all dies kann. Das Team in der Lage, Algorithmen zu entwickeln, die den Roboterarm in seinen Bewegungen so flexibel machten, dass er die Zieh- und Hebeaktionen ausführen kann. Gleichzeitig ist es möglich, ihn durch die sanfte Berührung einer menschlichen Hand daran zu hindern, eine Aktion weiter auszuführen.

„Die menschliche Modellierung kann bei der effizienten und sicheren Interaktion zwischen Mensch und Roboter sehr hilfreich sein, aber es ist nicht nur wichtig, dass der Roboter die Aufgabe ausführt, sondern auch, dass er mitten in der Aktion gestoppt oder in eine andere Richtung geführt werden kann, wenn der Mensch dies wünscht“, erklärt der Forscher. „Vertrauen ist ein wichtiger Teil dieses Prozesses, und der nächste Schritt in dieser Forschung besteht darin, die Sicherheitsgrenzen des Roboters zu testen und zu prüfen, ob er von denjenigen, die ihn am meisten brauchen, akzeptiert wird.“

Ein Beitrag von:

  • Nicole Lücke

    Nicole Lücke macht Wissenschaftsjournalismus für Forschungszentren und Hochschulen, berichtet von medizinischen Fachkongressen und betreut Kundenmagazine für Energieversorger. Sie ist Gesellschafterin von Content Qualitäten. Ihre Themen: Energie, Technik, Nachhaltigkeit, Medizin/Medizintechnik.

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