Assistenzroboter definieren routinemäßige Krankenhausversorgung neu
Die Nachfrage nach wirksamer, zuverlässiger und flexibler Automatisierung in Krankenhäusern ist entscheidend. Die derzeitigen Systeme automatisieren nur Teile der Prozesse in Krankenhäusern und schaffen „Automatisierungsinseln“, die in ihrem Umfang begrenzt sind und bei der Verteilung von Waren und Proben immer noch auf manuelle Eingriffe angewiesen sind. Ziel des EU-finanzierten Projekts HARMONY ist es, mobile Manipulationstechnologien für Hilfsroboter zu entwickeln, die auf Krankenhausumgebungen zugeschnitten sind. HARMONY visiert zwei Anwendungsfälle an: die Automatisierung von bedarfsgesteuerten Lieferaufgaben und die Automatisierung von Bioassay-Probenströmen. Durch den Einsatz fortgeschrittener mobiler Manipulationstechnologien überbrückt HARMONY die Lücken bestehender Lösungen und bietet ein hohes Maß an Flexibilität für sich ändernde Anforderungen und Benutzerpräferenzen.
Die Arbeitseffizienz steigern und sich wiederholende Aufgaben begrenzen
„Unser Ziel war es, die Krankenhausumgebung durch die Entwicklung mobiler Manipulationshilfsroboter zu verändern“, kommentiert der stellvertretende Projektkoordinator Lionel Ott. „Anders als herkömmliche Robotersysteme, die sich oft auf chirurgische Eingriffe oder die Patienteninteraktion konzentrieren, wurde HARMONY konzipiert, um das Krankenhauspersonal bei seinen vielfältigen täglichen Aufgaben zu unterstützen und damit eine entscheidende Lücke in der Automatisierung des Gesundheitswesens zu schließen.“ „Die HARMONY-Forschung wurde von den realen Herausforderungen der Endnutzenden geleitet und konzentrierte sich auf zwei spezifische Anwendungsfälle“, so Ott weiter. „Im ersten Fall ging es um den schnellen Transport von kleinen Gütern im Krankenhaus, im zweiten um den Einsatz im Labor, wo unsere Technologie bei der Handhabung von Proben half und Prozesse wie das Auspacken vor der Analyse erleichterte.“ Bei diesen Szenarien handelt es sich nicht um theoretische, sondern um alltägliche Aufgaben, mit denen das Krankenhauspersonal konfrontiert wird und die den spürbaren Vorteil der Lösungen von HARMONY demonstrieren.
Wahrnehmung, Manipulation, Navigation und Interaktionsfähigkeit von Robotern verbessern
Um eine effiziente autonome mobile Manipulationstechnologie für menschenzentrierte Umgebungen zu gewährleisten, haben Forschende mehrere grundlegende Beiträge zu bestehenden autonomen Robotertechnologien geleistet. „Der Projekterfolg hängt von der nahtlosen Integration fortgeschrittener Technologien in einen übersichtlichen Rahmen ab. Mit diesem Ansatz soll sichergestellt werden, dass sich diese Robotersysteme nahtlos in die bestehenden Räumlichkeiten integrieren lassen, wodurch eine umfassende Umgestaltung der Umgebung für den Betrieb an der Seite von Menschen nicht erforderlich ist“, bemerkt Ott. HARMONY leistete einen wesentlichen Beitrag zu mehreren Bereichen der Robotik, insbesondere zur Verbesserung der Wahrnehmung und Kartierung in dynamischen Umgebungen sowie zur besseren Navigation und Planung in überfüllten Umgebungen. Außerdem trug das Projektteam dazu bei, eine sichere Ganzkörpersteuerung in der Nähe von Menschen zu gewährleisten und die nonverbale Interaktion zwischen Menschen und Robotern zu optimieren. Durch die Kombination der neuesten Erkenntnisse auf dem Gebiet der objektbasierten Wahrnehmung und des Manipulationslernens hat HARMONY die Technologiebereitschaft der vorgestellten Technologien deutlich gesteigert.
Die Lücke zwischen Theorie und Praxis schließen
Der erfolgreiche Einsatz der neu entwickelten Technologien in Krankenhäusern half dem Krankenhauspersonal und der Öffentlichkeit, die Technologien in Aktion zu erleben, und förderte das Engagement und den Dialog mit den Forschenden. HARMONY hat die wissenschaftliche Forschung erheblich unterstützt und gleichzeitig die industrielle Innovation vorangetrieben, was zur Entwicklung zukunftsfähiger Produkte durch seine Industriepartner beigetragen hat. „Unsere umfangreichen Forschungsarbeiten zu den Technologien, die Robotersysteme antreiben, wurden veröffentlicht, und viele Komponenten sind als frei zugänglicher Code verfügbar. Dieser bildet eine wichtige Grundlage für künftige Forschungen und beschleunigt die Fortschritte bei mobilen Manipulationstechnologien im Gesundheitswesen“, so Ott. In der Industrie wird der neu entwickelte Roboterprototyp in ein kommerzielles Produkt umgewandelt. Dieser Prototyp soll eine Lösung für agile Transportaufgaben in Krankenhäusern darstellen.
Schlüsselbegriffe
HARMONY, Krankenhaus, Gesundheitsversorgung, Automatisierung, Roboter, mobile Manipulation durch Roboter, Navigation und Planung
