Im Projekt HoLLiECares soll der Serviceroboter HoLLiE zu einem multifunktionalen Pflegeroboter weiterentwickelt werden, um zukünftig die Pflege zu entlasten.
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Ziel ist es, einfache und anspruchsvollere Arbeitsfelder im Pflegealltag zu unterstützen, wie „Transport & Logistik“, „Assistenz in der Pflege“ sowie „Dokumentation & Information in der Pflege“.
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Mittels innovativer Technologien aus dem Bereich Künstliche Intelligenz wird die multiple Ansteuerung von HoLLiE über Touch-, Sprache-, Gesten- und Brain-Interfaces ermöglicht.
Principal Investigator
Dr. Dirk Werth
Geschäftsführer und
wissenschaftlicher Direktor
Kurz & Bündig
Was?
Im Forschungsprojekt HoLLiECares arbeiten Pflegewissenschaft, Pflegepraxis und Technikexperten gemeinsam an der prototypischen Entwicklung eines multifunktionalen Serviceroboters ausgerichtet an den Anforderungen der Pflege. Als zentrale Aufgabenfelder für HoLLiE wurden „Transport & Logistik“, „Assistenz in der Pflege“ sowie „Dokumentation & Information in der Pflege“ gemeinsam mit den beteiligten Krankenhauspartnern identifiziert. Innerhalb des Projektes wird HoLLiE wiederholend testend in die klinische Pflegepraxis eingebunden und hinsichtlich Machbarkeit, Anschlussfähigkeit und Nutzen evaluiert.
Wie?
Für die Umsetzung eines prototypischen Pflegeroboters werden flexible Soft- und Hardwaremodule für die spezifische Anwendung im Pflegealltag entwickelt, erprobt und evaluiert. Die Herausforderung liegt in der Verknüpfung verschiedener Forschungsfragen, wie kraftsensitive Steuerung, Navigation, Manipulation von Gegenständen und multimodale Interaktion mit Patienten und Pflegepersonal.
Ausgangssituation
Das Thema Pflege rückt in Deutschland zunehmend in den Blick der Öffentlichkeit. Laut dem Institut der deutschen Wirtschaft in Köln könnte in Deutschland die Versorgungslücke im Pflegebereich bis zum Jahr 2035 auf insgesamt rund 500.000 Fachkräfte ansteigen.
Diese Entwicklung motiviert Politik und Forschung mögliche Wege für eine angemessene Versorgungsstruktur zu erkunden. Eine gute pflegerische Versorgung in den Krankenhäusern hängt zukünftig neben der Anzahl und der Qualifikation der Pflegefachkräfte immer stärker auch von wirksamen und nachhaltigen Innovationen in der Gesundheitsversorgung ab. Multifunktionalen Servicerobotern wird dabei das Potenzial zugeschrieben, die Pflegepraxis gezielt unterstützen und entlasten zu können. Bis heute existieren jedoch nur einige wenige marktfähige Entwicklungsansätze.
Versorgungslücke 2035
500.000 Fachkräfte
Entlastung durch
Serviceroboter
Das August-Wilhelm Scheer Institut erarbeitet folgenden grundlegenden Bestandteil:
Multimodale Mensch-Roboter-Interaktion. Das August-Wilhelm Scheer Institut entwickelt ein multimodales Interface, sodass die Interaktion zwischen Mensch und HoLLiE über verschiedene Kommunikationskanäle stattfinden kann. So zum Beispiel über Touch-, Sprache-, Gestik- und Brain-Computer-Interfaces.
Publikationen
Julian Schneider, Simon Rothfuß, Sören Hohmann (2022):
Negotiation-based cooperative planning of local trajectories
https://www.bibliomed-pflege.de/sp/artikel/43438-robotik-fuer-die-pflege-der-zukunft
Anne Gebert, Matthias Brünett, Frank Weidner (2021):
HoLLiECares – Robotik für die Pflege der Zukunft. Die Schwester/der Pfleger 7/21:8-12.
https://www.bibliomed-pflege.de/sp/artikel/43438-robotik-fuer-die-pflege-der-zukunft
Sven Dittus, Benjamin Alt, Andreas Hermann, Darko Katic, Rainer Jäkel, Jürgen Fleischer (2021):
Localization and Tracking of User-Defined Points on Deformable Objects for Robotic Manipulation. International Conference on Robotics and Automation (ICRA) 2021, 31.05.2021.
Svea Schuh, Tobias Greff, Florian Winter, Dirk Werth & Anne Gebert (2020):
KI-basierte Mensch-Roboter-Interaktion durch die Weiterentwicklung multifunktionaler Serviceroboter zur Unterstützung in der klinischen Pflege. HMD Praxis der Wirtschaftsinformatik 57 (6):1271-1285.
https://link.springer.com/article/10.1365%2Fs40702-020-00676-x
Felix Wagner, Svea Schuh, Anne Gebert, Andreas Hermann, Christian Lengenfelder, Arne Rönnau, Lea Steffen, Tobias Greff, Dr. Dirk Werth (2020):
HoLLiECares. Ein multifunktionaler Roboter für die professionelle Pflege. 3. Clusterkonferenz „Zukunft der Pflege“, (Poster und Paper) 16./17.09.2020, Nürnberg.
http://www.pflege-fortbildung.at/datei/konferenzband2021-1.pdf
Realtestung
HoLLiEDays: Erste Realtestungen des Roboters HoLLiE in den Kliniken
Im März und April wurden die ersten Realtestungen im Projekt HoLLiECares, intern auch „HoLLiEDays“ genannt, in den beteiligten Kliniken, also in der Realumgebung, durchgeführt. Vom 14.03.2022 bis 17.03.2022 wurde der Roboter HoLLiE im Städtischen Klinikum Karlsruhe (SKK) und vom 25.04.2022 bis 28.04.2022 im Knappschaftsklinikum Saar in Püttlingen (KKS) getestet.
Im Fokus standen bei diesen ersten Testungen die im Projekt entwickelten Grundfunktionen des Roboters, die die Umsetzung der angestrebten Szenarien ermöglichen.
- Für das Szenario „Anleitung zu Bewegungsübungen“ testete das Fraunhofer IOSB, ob und wie Patienten der über ein am Roboter montierten Tablet gezeigten visuellen und auditiven Anleitung zu Bewegungsübungen folgen können, weiterhin inwiefern der Roboter erkennt, ob die Übungen korrekt durchgeführt wurden.
- Für das Szenario „Begleitung zu Untersuchungen“ wurde vom Karlsruher Institut für Technologie (KIT) und dem FZI Forschungszentrum Informatik (FZI) die wechselseitige Beeinflussung der Wegführung zwischen Mensch und Roboter erprobt. Dazu wurden über die Kraft-Momenten-Sensoren des Roboterarms Referenzdaten erhoben, die die weiteren Entwicklungen in diesem Szenario fundieren.
- Für das Szenario „Wunddokumentation“ wurde vom August-Wilhelm-Scheer-Institut (AWSi) die Überführung von natürlicher Sprache in eine schriftliche standardisierte Wunddokumentation getestet.
- Für das Szenario „Einräumen von Medikamentenschachteln“ wurden von ArtiMinds während der HoLLiEDays im SKK zudem erste Entwicklungsergebnisse mit einem separaten Roboterarm demonstriert.
- Übergreifend wurde die Roboternavigation durch das FZI erprobt.
“HoLLiEwood”-Galerie: HoLLiECares in den Medien
Partner
FÖRDERHINWEIS
Das Projekt HoLLiECares ist gefördert vom Bundesministerium für Bildung und Forschung.
Förderkennzeichen: 16SV8403
Laufzeit: 01.02.2020 – 31.01.2023