HolliE ist der Name eines multifunktionalen Serviceroboter. Als erster seiner Art geht er den Mitarbeitern in verschiedenen Kliniken im Rahmen der Praxisphase beim Alltag zur Hand.
HolliE im Einsatz
Transport und Logistik
Nachschieben eines Rollstuhls bei Gehübungen
Die Mobilisation von Patientinnen und Patienten hat in der Pflege hohe Priorität. In der Regel werden die Personen dabei von zwei Pflegekräften unterstützt: Eine unterstützt den Patienten, während die zweite den Rollstuhl zur Sicherung hinterherschiebt. HoLLiE übernimmt in diesem Szenario die Rolle der zweiten Pflegekraft und schiebt den Rollstuhl während der Gehübungen hinter dem Patienten her. Der Roboter übernimmt hier also eine Hilfstätigkeit, für die bislang eine weitere Pflegekraft eingesetzt werden muss.
WISSENSCHAFTLICH-TECHNISCHE NEUERUNGEN:
- Gekoppelte Kinematische Kette
- Erweiterung des Dynamikmodells Roboter + Gegenstand
- Navigationsplaner muss das erweiterte Kollision Modell berücksichtigen
- Kraft Rückkopplung mit Trägheit zur Pfadadaption
Vorbereiten und Bereitstellen von Materialsets
Das Vorbereiten von benötigten Pflegematerialien ist eine wiederkehrende Routineaufgabe in der Pflege. In diesem Szenario stellt der Roboter HoLLiE häufig benötigte Materialsets, bspw. zur Blutentnahme, selbstständig zusammen. Dazu entnimmt er die unterschiedlichen Materialien aus dem Lagerort und stellt sie in der benötigten Stückzahl und Zusammenstellung für die Pflegefachkräfte bereit. Der Einsatz des Roboters ermöglicht so eine Zeit- und Aufwandersparnis für die Pflege.
WISSENSCHAFTLICH-TECHNISCHE NEUERUNGEN:
- Handhabung von nachgiebigen und flexiblen Gegenständen durch Roboter
- Optische Wiedererkennung von bevorzugten Greifpunkten auf verformten Objekten (z.B. Staumanschetten, Stethoskopen) auf Basis von 3D Punktwolken
- Szenario 1
-
Nachschieben eines Rollstuhls bei Gehübungen
Die Mobilisation von Patientinnen und Patienten hat in der Pflege hohe Priorität. In der Regel werden die Personen dabei von zwei Pflegekräften unterstützt: Eine unterstützt den Patienten, während die zweite den Rollstuhl zur Sicherung hinterherschiebt. HoLLiE übernimmt in diesem Szenario die Rolle der zweiten Pflegekraft und schiebt den Rollstuhl während der Gehübungen hinter dem Patienten her. Der Roboter übernimmt hier also eine Hilfstätigkeit, für die bislang eine weitere Pflegekraft eingesetzt werden muss.
WISSENSCHAFTLICH-TECHNISCHE NEUERUNGEN:
- Gekoppelte Kinematische Kette
- Erweiterung des Dynamikmodells Roboter + Gegenstand
- Navigationsplaner muss das erweiterte Kollision Modell berücksichtigen
- Kraft Rückkopplung mit Trägheit zur Pfadadaption
- Szenario 2
-
Vorbereiten und Bereitstellen von Materialsets
Das Vorbereiten von benötigten Pflegematerialien ist eine wiederkehrende Routineaufgabe in der Pflege. In diesem Szenario stellt der Roboter HoLLiE häufig benötigte Materialsets, bspw. zur Blutentnahme, selbstständig zusammen. Dazu entnimmt er die unterschiedlichen Materialien aus dem Lagerort und stellt sie in der benötigten Stückzahl und Zusammenstellung für die Pflegefachkräfte bereit. Der Einsatz des Roboters ermöglicht so eine Zeit- und Aufwandersparnis für die Pflege.
WISSENSCHAFTLICH-TECHNISCHE NEUERUNGEN:
- Handhabung von nachgiebigen und flexiblen Gegenständen durch Roboter
- Optische Wiedererkennung von bevorzugten Greifpunkten auf verformten Objekten (z.B. Staumanschetten, Stethoskopen) auf Basis von 3D Punktwolken
Assistenz in der Pflege
Begleitung von gehfähigen Patienten
Müssen PatientInnen zu einer Untersuchung, werden sie häufig durch eine Pflegekraft begleitet. Bei gehfähigen Personen übernimmt in diesem Szenario der Roboter HoLLiE diese Aufgabe. Er führt sie zum Untersuchungsraum und gibt den PatientInnen Stützhilfe, indem sie sich auf HoLLiEs Arm abstützen können. Dabei passt sich HoLLiE während der Begleitung individuell an die Bedürfnisse und Einschränkungen der PatientInnen an. So wird beispielsweise bei der Gehgeschwindigkeit Rücksicht auf die PatientInnen genommen. Während der Begleitung ist HoLLiE auch in der Lage mit ihnen zu kommunizieren. Dazu wird neben einer Sprachinteraktion auch z.B. die Wegrichtung auf den Boden projiziert. Die Herausforderungen in diesem Use-Case bestehen darin, dass der Roboter seine Bewegungen denen der Person PatientInnen anpasst und diese Anpassung an die begleitete Person per Kraftinteraktion, Projektion und Sprachinteraktion kommuniziert. Zuletzt muss die Anpassung von den begleiteten Personen als angenehm empfunden werden.
WISSENSCHAFTLICH-TECHNISCHE NEUERUNGEN:
- Kooperative Trajektorienplanung durch Kraftinteraktion und Verhandlungsansatz
- Mensch und Roboter sind emanzipierte Verhandlungspartner: der Mensch muss dem Roboter nicht einfach folgen, sondern Mitspracherecht bei der Wahl der Bewegungsbahn.
Patienteninteraktion
Prophylaxen haben in der Pflege einen wichtigen Stellenwert. Teil dessen sind oftmals Bewegungsübungen, bspw. im Rahmen der Thromboseprophylaxe, bei denen die betroffenen Personen angeleitet werden, alle Extremitäten durchzubewegen. In diesem Szenario übernimmt HoLLiE diese Aufgabe, erinnert die Patientinnen und Patienten an die Durchführung und leitet sie bei Bedarf an, die entsprechenden Übungen durchzuführen. Der Roboter erkennt dabei Nutzeraktivitäten und deren Aufmerksamkeiten, kann so also bewerten, ob die Bewegungsübungen richtig ausgeführt werden und die Durchführung ggf. korrigieren.
WISSENSCHAFTLICH-TECHNISCHE NEUERUNGEN:
- Frühzeitige Evaluation von Kommunikationskonzepten in Virtual Reality
- Implizite Absprachen zwischen Roboter und Mensch durchführen
- Szenario 1
-
Begleitung von gehfähigen Patienten
Müssen PatientInnen zu einer Untersuchung, werden sie häufig durch eine Pflegekraft begleitet. Bei gehfähigen Personen übernimmt in diesem Szenario der Roboter HoLLiE diese Aufgabe. Er führt sie zum Untersuchungsraum und gibt den PatientInnen Stützhilfe, indem sie sich auf HoLLiEs Arm abstützen können. Dabei passt sich HoLLiE während der Begleitung individuell an die Bedürfnisse und Einschränkungen der PatientInnen an. So wird beispielsweise bei der Gehgeschwindigkeit Rücksicht auf die PatientInnen genommen. Während der Begleitung ist HoLLiE auch in der Lage mit ihnen zu kommunizieren. Dazu wird neben einer Sprachinteraktion auch z.B. die Wegrichtung auf den Boden projiziert. Die Herausforderungen in diesem Use-Case bestehen darin, dass der Roboter seine Bewegungen denen der Person PatientInnen anpasst und diese Anpassung an die begleitete Person per Kraftinteraktion, Projektion und Sprachinteraktion kommuniziert. Zuletzt muss die Anpassung von den begleiteten Personen als angenehm empfunden werden.
WISSENSCHAFTLICH-TECHNISCHE NEUERUNGEN:
- Kooperative Trajektorienplanung durch Kraftinteraktion und Verhandlungsansatz
- Mensch und Roboter sind emanzipierte Verhandlungspartner: der Mensch muss dem Roboter nicht einfach folgen, sondern Mitspracherecht bei der Wahl der Bewegungsbahn.
- Szenario 2
-
Patienteninteraktion
Prophylaxen haben in der Pflege einen wichtigen Stellenwert. Teil dessen sind oftmals Bewegungsübungen, bspw. im Rahmen der Thromboseprophylaxe, bei denen die betroffenen Personen angeleitet werden, alle Extremitäten durchzubewegen. In diesem Szenario übernimmt HoLLiE diese Aufgabe, erinnert die Patientinnen und Patienten an die Durchführung und leitet sie bei Bedarf an, die entsprechenden Übungen durchzuführen. Der Roboter erkennt dabei Nutzeraktivitäten und deren Aufmerksamkeiten, kann so also bewerten, ob die Bewegungsübungen richtig ausgeführt werden und die Durchführung ggf. korrigieren.
WISSENSCHAFTLICH-TECHNISCHE NEUERUNGEN:
- Frühzeitige Evaluation von Kommunikationskonzepten in Virtual Reality
- Implizite Absprachen zwischen Roboter und Mensch durchführen
Dokumentation und Information in der Pflege
Wunddokumentation
Die professionelle Pflege hat zahlreiche und vielfältige Dokumentationsaufgaben, die oft zeitintensiv sind. Roboter können hier zielgerichtet unterstützen und dazu beitragen, die wertvolle Ressource Zeit besser zu nutzen. In diesem Szenario soll den Pflegefachkräften die Wunddokumentation erleichtert werden. Sie muss spezifische Anforderungen erfüllen, um die Wundbehandlung und den Heilungsverlauf unterschiedlicher Wundarten nachvollziehen und beurteilen zu können. Dazu wird bei der Wundversorgung der Wundzustand anhand bestimmter Parameter dokumentiert und in der Regel fotografisch festgehalten. Der Roboter HoLLiE assistiert den Pflegefachkräften, indem er Zugriff auf die elektronische Wunddokumentation bietet, die Eingabe über Spracherkennung ermöglicht, mit integrierter Hardware eine Bilddokumentation angefertigt wird und alle erfassten Daten automatisch in die Wunddokumentation übernommen werden. Damit kann die Wunddokumentation vor Ort während der Wundversorgung erledigt und die Pflegefachkräfte so zeitlich entlastet werden.
Einräumen von Medikamentenschachteln
Auf den Stationen eines Krankenhauses werden Medikamente von Pflegekräften in die entsprechenden Apothekenschränke geräumt. Es gilt die Regel „first in – first out“, d.h. ältere Medikamente müssen zuerst verbraucht werden. In diesem Szenario übernimmt HoLLiE die Aufgabe, Medikamente aus dem zentralen Lager in die jeweiligen Apothekenschränke einzuräumen. Ziele sind hier die automatisierte Lagerverwaltung des Medikamentenvorrats einer Station und die Entlastung von Routinetätigkeiten.
WISSENSCHAFTLICH-TECHNISCHE NEUERUNGEN:
- Intuitives Benutzerinterface um ein Lager zu definieren
- Vollautomatische Generierung aller Roboterprogramme und zugehöriger Benutzerinterfaces aus der Lagerbeschreibung
- Szenario 1
-
Wunddokumentation
Die professionelle Pflege hat zahlreiche und vielfältige Dokumentationsaufgaben, die oft zeitintensiv sind. Roboter können hier zielgerichtet unterstützen und dazu beitragen, die wertvolle Ressource Zeit besser zu nutzen. In diesem Szenario soll den Pflegefachkräften die Wunddokumentation erleichtert werden. Sie muss spezifische Anforderungen erfüllen, um die Wundbehandlung und den Heilungsverlauf unterschiedlicher Wundarten nachvollziehen und beurteilen zu können. Dazu wird bei der Wundversorgung der Wundzustand anhand bestimmter Parameter dokumentiert und in der Regel fotografisch festgehalten. Der Roboter HoLLiE assistiert den Pflegefachkräften, indem er Zugriff auf die elektronische Wunddokumentation bietet, die Eingabe über Spracherkennung ermöglicht, mit integrierter Hardware eine Bilddokumentation angefertigt wird und alle erfassten Daten automatisch in die Wunddokumentation übernommen werden. Damit kann die Wunddokumentation vor Ort während der Wundversorgung erledigt und die Pflegefachkräfte so zeitlich entlastet werden.
- Szenario 2
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Einräumen von Medikamentenschachteln
Auf den Stationen eines Krankenhauses werden Medikamente von Pflegekräften in die entsprechenden Apothekenschränke geräumt. Es gilt die Regel „first in – first out“, d.h. ältere Medikamente müssen zuerst verbraucht werden. In diesem Szenario übernimmt HoLLiE die Aufgabe, Medikamente aus dem zentralen Lager in die jeweiligen Apothekenschränke einzuräumen. Ziele sind hier die automatisierte Lagerverwaltung des Medikamentenvorrats einer Station und die Entlastung von Routinetätigkeiten.
WISSENSCHAFTLICH-TECHNISCHE NEUERUNGEN:
- Intuitives Benutzerinterface um ein Lager zu definieren
- Vollautomatische Generierung aller Roboterprogramme und zugehöriger Benutzerinterfaces aus der Lagerbeschreibung