ThurAI (Thuringian AI) - Teilprojekt RobinCare - Robotik in der Pflege

 

Zielstellung

Aufbauend auf den Aktivitäten des TZLR (Thüringer Zentrum für Lernende Systeme und Robotik) werden innerhalb des ThurAI-Projekts  (Thuringian AI = Thüringer KI) 12 Pilotprojekte mit einem Gesamtfördervolumen von 2,56 Millionen Euro zu Anwendung und Transfer von KI-Methoden in der Praxis initiiert.

Hierzu stehen die folgenden drei Leitthemen, die besondere Bedeutung für die Thüringer Wirtschaft und Wissenschaft besitzen, im Fokus:

  • Produktion und Qualitätssicherung durch Unterstützung der Automatisierung von Produktions- und Fertigungsprozessen in der Industrie, aber auch der Prozessüberwachung und Qualitätssicherung
  • Gesundheitswesen und Medizintechnik über den Einsatz von KI-Methoden in medizintechnischen Geräten und in Pflegeeinrichtungen,
  • Smart City durch intelligente, datengetriebene Lösungen für Effizienz, Bürgerfreundlichkeit und Nachhaltigkeit moderner Kommunen.

Zu diesen Leitthemen sollen im Rahmen von Pilotprojekten Demonstratoren entwickelt werden, die das Potential intelligenter bzw. lernender Systeme aufzeigen und Anwendungsbeispiele illustrieren.

Im Teilprojekt RobinCare -  Robotik in der Pflege geht es um die Entwicklung von KI-­Technologien für interaktive mobile Assistenzroboter zur Unterstützung des Pflege­alltags.

Motivation: Mit 1,7 Millionen Beschäftigten haben ambulante und stationäre Pflegeeinrichtun­gen laut BMWi 2020 einen Anteil von fast 23 Prozent an allen Erwerbstätigen der Gesund­heitswirtschaft. Die zunehmende Alterung der Bevölkerung hat aber heute schon große Aus­wirkungen auf die Pflege, da künftig mit weiter steigendem Pflegebedarf bei gleichzeitig stark wachsendem Pflegefachkräftemangel zu rechnen ist. Vor diesem Hintergrund wird robotischen Systemen – als verkörperte KI ­ enormes Potenzial zugeschrieben, durch situationsangepass­te Unterstützungsleistungen zur Entlastung im pflegerischen Alltag beizutragen. Pflegewissen­schaftliche Studien belegen, dass nachfolgende Anwendungsfelder für die Robotik in der Pflege besonders bedeutsam sind, da hier Pflegekräfte sehr effektiv entlastet werden können, so dass mehr Zeit für wichtige therapeutische und soziale Kontakte zu den Betreuten bleibt: Transport von Gegenständen, Zugangskontrolle, Begleitung von Besuchern und Bewohnern, Assistenz von kognitiv Beeinträchtigten oder physische Mobilisierung der Betreuten.

Zielstellung desTeilprojekts ist es daher, basierend auf der umfangreichen Expertise der TU Ilmenau in den Robotik­ Anwendungsfeldern Handel, häusliche Assistenz und Reha im Pilotprojekt be­sonders praxisrelevante und zudem gut demonstrable robotische Unterstützungsleistungen für den Pflegealltag bereitzustellen. Der Fokus des Pilotprojektes soll daher exemplarisch auf fol­gende Use Cases in Pflegeeinrichtungen des betreuten Wohnens gelegt werden: Lotsen von Besuchern zu den Bewohnern und Mitarbeitern, Begleiten von Bewohnern bei Spaziergän­gen im Gebäude, Transport von Bedarfsgegenständen mit der Fähigkeit der autonomen Fahrstuhl­nutzung und des Türöffnens.

Notwendige Voraussetzung für demonstrable Lösungen ist die Entwicklung von KI­-basierten robotischen Grundfertigkeiten, die auch für andere Anwendungs­felder der Assistenzrobotik (z.B. Einzelhandel oder Reha) nachnutzbar sind: multisensorielle Personenwahrnehmung und visuelle Personenwiedererkennung mittels Deep Learning, Gesichtsanalyse und Maskenerkennung (in Pandemiezeiten), sowie die Erkennung von Gesten zur Interaktion zwischen Nutzer­ und Roboter und zur personenzentrierten Roboternavigation.

Den Schwerpunkt der Entwicklungen wird auf der autonomen Bedienung von Fahr­stühlen und Öffnen von Türen mittels Roboterarm liegen, welche Grundvoraussetzung für den Einsatz in unveränderten Realweltumgebungen sind. Eine De­monstration der entwickelten Techniken mittels einer Pflegeheim­tauglichen mobilen Roboter­plattform ausgestattet mit der nötigen Sensorik und Manipulatorik in den Räumlichkeiten des Kooperationspartners AWO AJS gGmbH Regionalverbund Ilmenau ist geplant.