Roboter unterstützt ältere Menschen beim Gehen und Aufstehen

Die Bevölkerung der USA altert rapide, was die Pflege älterer Menschen zur Herausforderung macht. Um diesem Problem zu begegnen, hat ein Forscherteam des Massachusetts Institute of Technology (MIT) den Elderly Bodily Assistance Robot (E-BAR) entwickelt. Dieser mobile Roboter fungiert als eine Art Lenker, der älteren Menschen beim Gehen und Aufstehen Unterstützung bietet und sie vor Stürzen schützt. E-BAR kann das volle Körpergewicht einer Person tragen und sie mithilfe seiner Arme in einer natürlichen Bewegung vom Sitzen in den Stand und umgekehrt bewegen. Zudem ist der Roboter mit Airbags ausgestattet, die sich bei einem drohenden Sturz aufblasen und die Betroffenen auffangen. Mittels dieses neuen Designs hoffen die Wissenschaftlerinnen und Wissenschaftler, Stürze zu verhindern, die bei über 65-Jährigen die häufigste Ursache für Verletzungen sind.

Laut Harry Asada, Professor am MIT, unterschätzen viele ältere Menschen das Sturzrisiko und lehnen umständliche Hilfsmittel ab. Andere wiederum überschätzen die Gefahr und trainieren möglicherweise zu wenig, was zu einer nachlassenden Mobilität führt. „Unser Konzept sieht vor, älteren Menschen mit Gleichgewichtsstörungen Roboterlenker zur Stabilisierung ihres Körpers zur Verfügung zu stellen“, erklärt Asada. E-BAR lässt sich überall hin mitnehmen und bietet jederzeit die nötige Unterstützung. In der aktuellen Version wird der Roboter noch per Fernbedienung gesteuert, doch zukünftig soll er weitgehend autonom agieren und dem Nutzer selbstständig folgen können. Zudem arbeitet das Team daran, das Gerät schlanker und wendiger zu gestalten, damit es auch in beengten Räumen manövrierbar ist.

E-BAR: Ein Roboter für mehr Selbstständigkeit im Alter

Roberto Bolli, Doktorand am MIT und Designer von E-BAR, sieht in der Altenpflege die nächste große Herausforderung. Demografische Trends deuten auf einen Mangel an Pflegekräften, eine steigende Zahl älterer Menschen und deren Wunsch, in den eigenen vier Wänden zu altern, hin. „Wir sehen darin ein unerforschtes Terrain, aber auch interessante Ziele für die Robotik“, sagt Bolli. Bei der Entwicklung von E-BAR ging es Asada und Bolli darum, einen Roboter zu schaffen, der sich sicher und unauffällig mit einer Person bewegt. Wichtig war ihnen auch, auf Gurtzeug zu verzichten, um Nutzenden mehr Unabhängigkeit und Mobilität zu ermöglichen. „Ältere Menschen tragen in der Regel nicht gerne Gurte oder Hilfsmittel“, erklärt Bolli.

Bei der Konzeption von E-BAR standen die Anforderungen des Alterns im eigenen Zuhause oder in Pflegeeinrichtungen im Fokus. Auf Basis von Gesprächen mit Senioren und Pflegekräften definierten die Forschenden mehrere Designkriterien: Der Roboter muss durch Wohnungstüren passen, einen vollen Schritt ermöglichen und das gesamte Körpergewicht tragen können, um Gleichgewicht, Haltung und den Übergang zwischen Sitzen und Stehen zu erleichtern. E-BAR verfügt über eine 220 Pfund schwere Basis mit Rädern, die Bewegungen in jede Richtung ohne Drehung erlauben. Aus der Basis ragt ein gelenkiger Körper aus 18 Gliedern heraus, der sich wie ein Kran zusammenfalten lässt. Zwei U-förmige Arme mit Griffen bieten zusätzlichen Halt.

Roboter im Test: Erfolgreicher Einsatz in Alltagssituationen

Das Forscherteam testete E-BAR im Labor mit älteren Freiwilligen in verschiedenen Haushaltsszenarien. Dabei zeigte sich, dass der Roboter die Person aktiv unterstützen konnte, wenn sie sich bückte, um etwas vom Boden aufzuheben, oder sich streckte, um einen Gegenstand aus einem Regal zu nehmen – Aufgaben, die bei Gleichgewichtsproblemen gefährlich werden können. Zudem war E-BAR in der Lage, die Person anzuheben und ihr über den Rand einer Badewanne zu helfen. Bolli sieht in E-BAR eine Lösung für Senioren, die noch über eine gewisse Muskelkraft verfügen, aber Unterstützung bei Alltagsaktivitäten benötigen. „Es ist spannend zu sehen, wie die Technologie in realen Szenarien eingesetzt wird“, freut sich der Doktorand.

Während die aktuelle Version von E-BAR noch nicht in der Lage ist, Stürze vorauszusehen, arbeitet ein anderes Projekt in Asadas Labor unter Leitung der Doktorandin Emily Kamienski an Algorithmen mit maschinellem Lernen, die einen Roboter in Echtzeit auf das individuelle Sturzrisiko der Nutzenden reagieren lassen. „Die Lebensumstände älterer Menschen können sich alle paar Wochen oder Monate ändern“, sagt Asada. „Wir möchten eine kontinuierliche Unterstützung bieten, wenn sich die Behinderung oder Mobilität einer Person mit dem Alter ändert.“ Die Forschung wurde teilweise von der National Robotics Initiative und der National Science Foundation gefördert.

Robotik als Schlüssel für eine menschenwürdige Pflege im Alter

E-BAR und ähnliche Roboter könnten in Zukunft eine entscheidende Rolle dabei spielen, älteren Menschen ein selbstbestimmtes und sicheres Leben in den eigenen vier Wänden zu ermöglichen. Angesichts des demografischen Wandels und des Fachkräftemangels in der Pflege bietet die Robotik mögliche Lösungen, um die Herausforderungen der Altenpflege zu meistern. Dabei geht es nicht darum, menschliche Zuwendung und Fürsorge zu ersetzen, sondern vielmehr darum, Pflegekräfte zu entlasten und Senioren ein Plus an Autonomie und Lebensqualität zu schenken.