Ergebnissteckbrief RoPHa

Interaktive Unterstützung am Esstisch

Ergebnissteckbrief RoPHa
© Fraunhofer IPA, Foto: Rainer Bez

Projekt

Die Unterstützung älterer Menschen durch Assistenzroboter kann zukünftig ein längeres, selbstständiges Leben zuhause ermöglichen. Hierzu müssen Roboter typische Alltagsobjekte handhaben können. In RoPHa wurden Technologien entwickelt, die es ermöglichen, verschiedene Speisen vorzubereiten und anzureichen und so bei der Ernährung zu unterstützen. Zudem wurden die technische Machbarkeit und die Akzeptanz der Technologie bei potenziell Nutzenden verifiziert.

Motivation

Vor dem Hintergrund des demografischen Wandels stellt die Unterstützung älterer Menschen künftig ein wichtiges Einsatzfeld interaktiver Assistenzroboter dar. Dabei spielt die Hilfe bei Handhabungsaufgaben im eigenen Zuhause eine essenzielle Rolle. Ein zentraler Bestandteil des alltäglichen Lebens ist die Nahrungsaufnahme. Durch verschiedene motorische Einschränkungen sind Betroffene dazu oft nicht mehr in der Lage und somit auf die Hilfe anderer angewiesen. Ziel der Entwicklungen in RoPHa war es, Grundfertigkeiten für die Unterstützung verschiedener Tätigkeiten am Esstisch zu entwickeln – insbesondere für das Bestreuen, Schneiden und Anreichen von Speisen. Auf diese Weise soll den Menschen ermöglicht werden, länger selbstbestimmt zu leben.

Technische Innovation

Die in RoPHa entwickelten Algorithmen ermöglichen unter anderem das Erkennen und Unterscheiden verschiedener Speisen auf Tellern. Dadurch ist es möglich, dem Nutzenden eine Auswahl des nächsten Bissens zu ermöglichen, der im Folgenden durch den Roboter angereicht wird. Um Speisen wie beispielsweise eine Waffel zu bestreuen und zu schneiden, ist eine präzise Lokalisierung der Waffel sowie weiterer Objekte wie beispielsweise des ausgewählten Puderzuckerstreuers gefordert. Für die Umsetzung der verschiedenen Aufgaben wurde eine Bibliothek entsprechender Roboterfähigkeiten, sog. „Skills“, entwickelt, die abhängig von der jeweiligen Situation aktiviert werden können – beispielsweise das Schneiden, Anreichen, Greifen oder Bestreichen. Die Projektpartner haben diese Grundfunktionen in zwei Anwendungskontexten integriert: Im Kontext der „direkten Interaktion“ wurde das Anreichen von Speisen wie Kartoffelbrei und Erbsen betrachtet, im Bereich der „Assistenz am Tisch“ hingegen das Bestreuen und Schneiden von Waffeln. Im Rahmen von zwei Testreihen mit Mitarbeitenden aus der Pflege wurden die entwickelten Szenarien erfolgreich evaluiert.

Ausblick

Auf Basis der Projektergebnisse und durch den modularen Aufbau der entwickelten Steuerungssoftware könnten erste Assistenzfunktionen bereits kurzfristig produktnah umgesetzt werden, zum Beispiel mit am Tisch montierten Roboterarmen. Ein anderes Einsatzfeld, das von den Entwicklungen profitieren könnte, sind gewerbliche Anwendungen wie automatisierte Buffets. Um den breiten und robusten Einsatz der Technologien in der Praxis zu ermöglichen, sollen die entwickelten Algorithmen zukünftig noch erweitert werden, sodass zum Beispiel mehr Speisen und Alltagsgegenstände zuverlässig erkannt und gegriffen werden können.

Weitere Informationen

Projektseite