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- Fraunhofer IPA

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FRAUNHOFER-INSTITUT FÜR PRODUKTIONSTECHNIK UND AUTOMATISIERUNG IPA
PFLEGE UND ASSISTENZ
IM GESCHÄFTSFELD MEDIZIN- UND BIOTECHNIK
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AUSGANGSSITUATION
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Die Unterstützung pflegender Personen zielt insbesondere
4
REFERENZPROJEKTE
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scher Lösungen und Hilfsdienste assistiert. Weitere Forschungsschwerpunkte betreffen die einfache Integration unterschied-
darauf ab, diese bei ihrer oftmals körperlich anstrengenden
Der demographische Wandel führt zu einem steigenden Anteil
Arbeit zu entlasten. Der Einsatz technischer Assistenzsysteme
Im Rahmen von öffentlich oder industriell geförderten Projekten
licher technischer Systeme sowie die optimale Einbindung
älterer und damit auch hilfsbedürftiger Personen an der Ge-
soll dabei zum einen eine Reduktion der nicht-pflegerischen
hat das Fraunhofer IPA bereits zahlreiche technische
eines Hilfsnetzwerks.
samtbevölkerung. Deren Lebensqualität zu verbessern und zu
Arbeiten ermöglichen, so dass den Pflegekräften mehr Zeit
Assistenzsysteme erfolgreich umgesetzt: vom Sensorsystem
gewährleisten gehört zu den wesentlichen Aufgaben unserer
für eigentliche Pflegetätigkeiten zur Verfügung steht. Zum
zur automatischen Notfallerkennung bis hin zu komplexen
CIN-Reha
Gesellschaft. Da die emotionale Bindung an das wohnliche
anderen sollen die Assistenzsysteme eingesetzt werden, um
Servicerobotern für die aktive Unterstützung im häuslichen
Ziel dieses Projekts war die Entwicklung eines modularen
Umfeld im Alter oft höher ist als in jungen Jahren, ist es ins-
Gesundheitsschäden zu vermeiden und somit die Arbeit in
oder
Therapiesystems, mit dem z. B. Schlaganfallpatienten wieder
stationären Umfeld.
besondere älteren Menschen wichtig, so lange wie möglich
der Pflege attraktiver zu gestalten. Dabei sind sowohl profes-
selbständig in ihrer vertrauten Umgebung wohnen zu können.
sionelle Pflegekräfte im stationären und ambulanten Umfeld
betroffen als auch nicht-professionelle Pfleger wie z. B. pfle-
sens@home
ausgestattet. Hieraus lässt sich über ein Zustands- und Muster-
Auch in der stationären Pflege sind bereits heute die Auswir-
gende Angehörige.
Ziel dieses Projekts war die Entwicklung eines Sensorsystems
erkennungssystem ableiten, ob der Patient stabil steht und
kungen des demographischen Wandels zu beobachten. Die
Zunahme pflegebedürftiger Personen kann dabei oft nicht mehr
Neben dem Einsatzfeld kann zwischen sensorisch/informa-
das Laufen erlernen können. Dabei wird der Patient mit einem
inertialen Messsystem zur Errechnung der Bewegungsdynamik
zur Notfallerkennung in häuslichen Umgebungen mit dem
geht oder ob er den Stabilitätskegel verlassen hat. Mit Hilfe
Fokus auf der Erkennung von Stürzen und Inaktivität. Das
eines mobilen Roboters wird der Patient während der Therapie
durch Neueinstellungen bei den Pflegekräften kompensiert
torischen und mit Aktoren ausgestatteten Assistenzsystemen
Sensorsystem kann berührungslos, kostenoptimiert und
gestützt. Auf Basis der Messdaten kann der Roboter seine
werden. Dadurch besteht in vielen Pflegeheimen ein akuter
sowie zwischen körpernahen und körperfernen Assistenz-
unauffällig in jede Wohnumgebung integriert werden. Eine
Bewegungen optimal an den Benutzer anpassen und auch in
Personalmangel und damit eine extreme Zeitknappheit bei
systemen unterschieden werden.
intelligente Auswerteeinheit verarbeitet die erfassten Sensor-
Notsituationen wie z. B. Stürzen angemessen reagieren.
der Versorgung der Bewohner.
daten und alarmiert bei Bedarf schnell und sicher Angehörige,
UNSER LEISTUNGSANGEBOT
EINSATZFELDER
Nachbarn oder professionelle Dienste.
Care-O-bot
Weitere Informationen: http://www.sensathome.de
Care-O-bot ist die Produktvision eines mobilen Serviceroboters
safe@home
Das Fraunhofer IPA bietet seine Unterstützung in sämtlichen
Technische Assistenzsysteme bieten das Potenzial, sowohl
Entwicklungsphasen neuer technischer Assistenzsysteme an –
zur Unterstützung des Menschen im täglichen Leben. Die
hilfsbedürftige als auch pflegende Personen zu unterstützen
von der Ideenfindung bis zur Prototypenentwicklung. Dies
Ziel dieses Projekts ist die praktische Evaluation des in
neueste Generation dieser inzwischen 15-jährigen Entwicklungsserie, Care-O-bot® 3, ist in der Lage, selbstständig einfache Hol-
und zu entlasten. Primäres Ziel bei der Unterstützung hilfs-
beinhaltet insbesondere:
sens@home entwickelten Sensorsystems zur Notfallerkennung.
und Bringdienste auszuführen. Die sichere Fortbewegung unter
bedürftiger Personen ist es, deren Selbstständigkeit zu stei-
– Durchführung individueller Markt- und Anforderungs-
gern und Abhängigkeiten von Dritten zu verringern bzw. zu
vermeiden. Dabei werden insbesondere die folgenden
Bereiche unterschieden:
– Gesundheit und Wohlbefinden: Kompensation sensorischer,
physischer oder kognitiver Beeinträchtigungen bzw. Training
zur Vermeidung entsprechender Defizite
– Sicherheit und Privatsphäre: Automatische Aufzeichnung
und ggf. auch Auswertung von Vitalparametern, Erkennung
von Notsituationen wie z. B. Stürzen
– Häusliches Umfeld: Unterstützung bei Alltagsaufgaben
durch intelligente Haustechnik oder Assistenzroboter
– Soziales Umfeld: Kommunikationsunterstützung, Unterstützung von Mobilität, bei der Arbeit etc.
analysen
– Konzeption und Aufbau geeigneter technischer Assistenz-
Hierbei wird das System über einen Zeitraum von zwei Jahren
Menschen wurde bereits auf Care-O-bot I umgesetzt, Care-O-
in einer realen Einsatzumgebung im betreuten Wohnen aus-
bot II konnte zusätzlich als aktive Gehhilfe mit integrierter Ziel-
führlich getestet. Zudem wird mit Anbietern anderer Notfall-
führung und Kollisions- bzw. Sturzvermeidung genutzt werden.
systeme in enger Abstimmung mit den betroffenen
erkennungssysteme eine gemeinsame Schnittstelle konzipiert,
Weitere Informationen: http://www.care-o-bot.de
Anwendern
um weitere Sensoren integrieren zu können.
Accompany
– Einbindung der Technik in bestehende oder neue Dienstleistungen und Prozesse
– Durchführung von Praxisevaluierungen inkl. Schulung
der betroffenen Personengruppen
– Transfer der Entwicklungsergebnisse in die Industrie als
Basis für neue Produkte und Dienstleistungen
Patronus
Ziel dieses Projekts ist die Entwicklung eines »Robotergefährten«
In diesem Vorhaben ist die Entwicklung eines individuell an-
als Teil einer intelligenten Wohnumgebung, der auf motivie-
passbaren Assistenzsystems geplant, welches automatisch
rende und sozial akzeptable Weise älteren Menschen das
über das Befinden des Einzelnen wie ein persönlicher »Patron«
unabhängige Leben zu Hause vereinfacht. Das Accompany
wacht, im Alltag unterstützt und bei Bedarf angemessene
System offeriert physische, kognitive und soziale Unter-
Maßnahmen zur Hilfeleistung einleitet. Dafür wird unter
stützung bei Alltagsaufgaben. Indem er dem Benutzer hilft,
anderem ein Bedarfsanalysator entwickelt, der anhand der
bestimmte Tätigkeiten selbstständig auszuführen, soll der Ro-
Lebensumstände einer Person und deren individuellen Be-
boter auch aktivierende / präventive Funktionen übernehmen.
dürfnissen bei der Auswahl und Integration passender techni-
Weitere Informationen: http://accompanyproject.eu/
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Multi-Role Shadow Robotic System for Independent
Ziel des Projekts war es, auf Basis der Vorarbeiten in EFFIROB,
Living (SRS)
das Konzept für einen neuen teilautonomen Personenlifter
Ziel dieses Projekts war die Entwicklung und Erprobung eines
weiter auszuarbeiten. Verschiedene Assistenzfunktionen sol-
teleoperierten, teilautonomen Serviceroboters, der in der Lage
len die Bedienung des Lifters vereinfachen. Unter anderem
ist, ältere Personen im häuslichen Umfeld zu unterstützen.
kann er nach Anforderung selbstständig dorthin fahren, wo
Mit Hilfe des Roboters können z. B. Familienangehörige oder
er gebraucht wird. Mit Hilfe geeigneter Sensorik werden die
spezielle Servicemitarbeiter hilfsbedürftigen Personen aktiv
aufzunehmenden Personen automatisch erkannt und das Auf-
Unterstützung bieten, so als ob sie selbst vor Ort wären.
nahmesystem entsprechend positioniert. Um das Konzept des
Weitere Informationen: http://www.srs-project.eu
UNSERE KOMPETENZEN UND ERFAHRUNGEN
IM ARBEITSGEBIET »PFLEGE UND ASSISTENZ«
Sensorik
Aktorik
für hilfsbedürftige Personen
Gesamtsystems zu validieren, wurde die Hebevorrichtung als
funktionstüchtiger Prototyp aufgebaut.
Sensorik
Aktorik
IIđUSĠHJHQGH3HUVRQHQ
đUSĠHJHQGH3HUVRQHQ
stützung personenbezogener Dienstleistungen durch den
In diesem Projekt wird eine mobile, aktiv angetriebene Ellen-
Einsatz von modernen Technologien wie z. B. Servicerobotern
bogenorthese entwickelt, welche die Beugung und Streckung
entwickelt. Dafür wurden geeignete Schnittstellen zwischen
der Arme unterstützt. Von diesem Exoskelett könnten hilfsbe-
Mensch, Technik und Organisation erarbeitet und entspre-
dürftigen Personen z. B. nach einem Unfall profitieren. Auch
chende Zukunftsszenarien für den Technikeinsatz abgeleitet.
könnte die Orthese gesunde Menschen unterstützen, um
Weitere Informationen: http://www.tech4p.de
Schädigungen des Bewegungsapparats durch körperlich be-
WiMi-Care
leistungsfähiger, kompakter Antriebskomponenten kann das
lastende Tätigkeiten zu vermeiden. Durch die Kombination
Ziel dieses Projekts war es, in enger Zusammenarbeit mit den
System hohe Kräfte hervorbringen ohne die Beweglichkeit
MitarbeiterInnen einer stationären Pflegeeinrichtung, geeignete
des Nutzers erheblich zu behindern.
körperfern
Cornet Arthe
Einsatzszenarien für Serviceroboter zur Unterstützung und
Entlastung der Pflegekräfte zu erarbeiten. Auf Care-O-bot® 3
zum Einsatz als Unterhaltungsplattform umgesetzt.
Weitere Informationen: http://www.wimi-care.de
EFFIROB
Ziel dieser Studie war es, neuartige Servicerobotik-Anwendungen zu entwickeln und deren technisch-wirtschaftliche
Bedeutung für die Robotik zu analysieren. Für das Umfeld der
stationären Pflege wurden dabei drei neue Anwendungsszenarien erarbeitet: ein universell einsetzbarer Transportroboter, ein teilautonomer Pflegewagen sowie ein teilautonomer Multifunktionslifter. Weitere Informationen:
http://www.ipa.fraunhofer.de/ Studien.33.0.html
Elevon
körpernah
wurden dabei Szenarien zum Verteilen von Getränken und
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LQVDW]]%IđU6WXU]HUNHQQXQJ(UVWHOOXQJYRQ$NWLYLWÃWVSURğOHQ
Tech4P
Im Rahmen dieses Projekts wurden Strategien zur Unter-
Situationserkennung
mit optischen,
akustischen und
ambienten Sensoren
Kommunikationsroboter, (mobile)
Assistenzroboter zur
Unterstützung im
häuslichen Umfeld
Lokalisierung von
Personen, Notfallerkennung
Transportroboter,
Teleassistenzroboter,
Telepräsenzroboter
Bewegungserfassung und
-analyse mittels
Inertialsensorik
Mobilitätshilfen,
z.B. aktive Orthesen
und Exoskelette,
intelligente Gehhilfen
Bewegungserfassung bei der
Arbeit, z. B.
Vermeidung
schädlicher
Körperhaltungen
3ĠHJHKLOIVPLWWHOPLW
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Assistenzfunktionen,
z. B. aktive Orthesen
und Exoskelette,
teilautonome Lifter
IHRE ANSPRECHPARTNER
Dr.-Ing. Dipl.-Inf. Birgit Graf
Telefon +49 711 970-1910 | birgit.graf@ipa.fraunhofer.de
Dipl.-Math. Ira Effenberger
Telefon +49 711 970-1835 | ira.effenberger@ipa.fraunhofer.de
Fraunhofer-Institut für
Produktionstechnik und Automatisierung IPA
Nobelstraße 12 I 70569 Stuttgart
www.ipa.fraunhofer.de
Institutsleitung
Prof. Dr.-Ing. Thomas Bauernhansl
Stand: März 2015
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