Was Robotik in der Pflege leisten kann

Zum Auftakt der Konferenz "Zukunft der Pflege" spricht Robotik-Experte Sami Haddadin mit bmbf.de darüber, wie Roboter Pflegekräfte entlasten könnten. Dabei sieht er eine Grenze: "Es geht explizit nicht um Pflegeersatz, sondern um Pflegeassistenz."

Roboter in der Pflege: "Richtig eingesetzt werden sie als Assistenten arbeiten. Menschen sollen sich um Menschen kümmern", sagt Robotik-Experte Sami Haddadin. © Shutterstock, Ditty_about_summer

bmbf.de: Herr Haddadin, trauen Sie sich einen Blick in die Glaskugel zu: In welchen Bereichen sind Roboter in 10 bis 15 Jahren ein fester Bestandteil unseres Lebens?

Sami Haddadin: In den letzten Jahren gab es enorme Fortschritte bei feinfühligen und lernfähigen Robotersystemen. Wir stehen dadurch am Anfang einer neuen Zeit: Schon bald – so denn die richtigen Weichen in Punkto Infrastruktur und Gesetzgebung gestellt werden – können wir die Fähigkeiten der künstlichen Intelligenz in Kontakt mit der realen physischen – also greifbaren – Welt bringen. Bisher beschränkte sich das Können der KI größtenteils doch nur auf reine Software. Die Robotik und Maschinelle Intelligenz wird damit in den kommenden 10 bis 15 Jahren nicht nur den Arbeits- und Industriealltag ändern, sondern auch Einzug in unsere eigenen vier Wände erhalten.

Können Sie dafür konkrete Beispiele nennen?

Sami Haddadin ist Professor für Robotik und Systemintelligenz an der TU München. © Andreas Heddergott / TU Muenchen

Roboter – und insbesondere Roboterassistenten – können die Haushaltsgeräte der Zukunft sein. Sie könnten den Erhalt des selbstbestimmten Lebens im Alter ermöglichen und als Schlüsseltechnologie der (Tele-)Medizin dem Fachärztemangel in den ländlichen Regionen begegnen. Weitere zukunftsrelevante und spannende Anwendungsgebiete der Maschinenintelligenz sind der operative Einsatz in Krisengebieten und Katastrophenszenarien – Stichwort "Deep Water Horizon" und "Fukushima" – sowie in für den Menschen schwer zugänglichen und gefährlichen Umgebungen wie Hochsee, Tiefsee oder im Weltall. Eines Tages könnten Roboter Weltraumschrott einsammeln oder Plastikmüll aus den Meeren fischen.

Sie sprachen vom „selbstbestimmten Leben im Alter“: Ersetzen Roboter dann Pflegekräfte?

Ganz im Gegenteil. Richtig eingesetzt werden Roboter als Assistenten arbeiten. Menschen sollen sich um Menschen kümmern. Gleichzeitig müssen wir aber auch diejenigen entlasten, die diesen wichtigen Dienst an der Gesellschaft verrichten. Es geht explizit nicht um Roboter als Pflegeersatz, sondern um Pflegeassistenz. Wir nennen das: Geriatronik. Damit ist der Einsatz von Robotik, Mechatronik und Künstlicher Intelligenz in der Lebensgestaltung und Versorgung älterer Menschen gemeint. Es pflegen nicht die Roboter, sondern die Pflegekräfte – und zwar unterstützt von Robotern.

Warum ist das wichtig?

Viel zu oft muss Pflegepersonal Tätigkeiten erledigen, die mit Pflege gar nichts zu tun haben. Wir müssen diesen Menschen, die sich für die Gesundheit und die Gesellschaft engagieren, Hilfsmittel an die Hand geben, sich optimal einzusetzen. Roboter dienen dabei als Werkzeug: Durch sie werden Pflegekräfte wieder mehr Zeit für die direkte Interaktion mit den Pflegebedürftigen haben. Mit intelligenten Assistenztechnologien wird somit erreicht, dass Menschen möglichst lange ihre Selbstständigkeit erhalten, bestmöglich am gesellschaftlichen Leben teilhaben können und dabei so mobil wie möglich bleiben.

Die von Ihnen gegründete Firma Franka Emika ist im Projekt ROBINA beteiligt. Hier helfen Sie Roboter zur Unterstützung von Pflegebedürftigen mit eingeschränkten motorischen Fähigkeiten zu entwickeln. Was sind dabei besondere Herausforderungen?

Bisher existierende Roboter sind ja zumeist massive und mechanische Positioniermaschinen – ohne Tastsinn und einhergehender Feinfühligkeit oder Lernfähigkeit. Diese klassischen Industrieroboter sind dafür ausgelegt, durch Schutzzäune vom Menschen abgegrenzt jahrelang exakt dieselbe Tätigkeit durchzuführen. Dies ist für den gezielten Einsatz – beispielsweise zur Unterstützung an ALS erkrankter Personen – natürlich absolut ungeeignet. Nach nahezu 15 Jahren Grundlagenforschung und Technologieentwicklung konnten wir zeigen, dass es möglich ist, einen äußerst feinfühligen, leichten, auch durch stark eingeschränkte Pflegebedürftige intuitiv zu bedienenden und dennoch sicheren Roboterarm mit künstlichem Tastsinn zu entwickeln. Der Roboterarm „Panda“ kann bereits leichteste Kontakte erkennen, diese verarbeiten und dann in millisekundenschnelle durch ein künstliches Reflexsystem reagieren. Im Grunde funktioniert das wie ein zentrales Nervensystem, das die Nachgiebigkeit und Feinfühligkeit des Menschen imitiert.

…der Schutzzaun ist dann also überflüssig?

Genau. Der Roboter kann erstmalig intuitiv und feinfühlig mit Menschen interagieren. Dadurch wird eine ganz andere kooperative Zusammenarbeit zwischen Mensch und Roboter ermöglicht. Die genannten Fähigkeiten sind die Basis, um überhaupt erst über einen Einsatz von Robotern im Gesundheits- beziehungsweise Pflegesektor nachzudenken. Das System ist auch in diesem Fall nicht als ausschließliches Assistenzsystem für Patienten konzipiert, sondern soll Pflegende entlasten und unterstützen. Es stehen die einfachen Dinge im Vordergrund – wie beispielsweise das selbstständige Kratzen oder Trinken wieder zu ermöglichen. Dies sind große Schritte für die betroffenen Personen. Somit können zusätzliche Ressourcen für Pflegebedürftige erschlossen werden, sodass persönliche Zuwendung und Empathie weiterhin als zentrale Aspekte in der pflegerischen Versorgung erhalten bleiben.

Sind Roboter irgendwann so gut, dass sie auch ein emotionaler Beistand sein können?

Die Roboter der nächsten Generation sind vielmehr eine Art “intelligenter Werkzeugkasten”. Sie helfen dadurch, dass sie Aufgaben und Tätigkeiten erledigen, sodass den Menschen mehr Zeit zur direkten Kommunikation bleibt. Die menschliche Kreativität und emotionale Intelligenz kann nicht durch eine KI ersetzt werden. Das kann ich mir beim besten Willen nicht vorstellen.

Was müssen die Roboter erst noch alles lernen, um wirklich intelligente Helfer zu sein?

Grundlage für das Lernen ist die Feinfühligkeit – also der Tastsinn. Der ideale intelligente Roboter der Zukunft soll von jedermann, Kindern und Erwachsenen gleichermaßen, genutzt werden können. Er soll Menschen dabei unterstützen, unerwünschte, herausfordernde oder gar gefährliche Aufgaben zuverlässig und schnell auszuführen. Diese Demokratisierung einer solchen Technologie kann nur möglich sein, wenn die Lösung nicht nur leistungsfähig, sondern auch sicher, einfach zu bedienen, anpassungsfähig und global verfügbar ist. Der Schlüssel zu dieser Entwicklung ist ein auf den Menschen ausgerichteter Ansatz.

Wie bringen Sie den Robotern das bei?

Ähnlich, wie man einem Kind Neues beibringt: Durch mehrere Versuche kann der Roboter eine Lösung für ein Problem finden. Reinforcement Learning nennen wir das. Grundlage dafür ist das massive Datenaufkommen in diesen neuen Maschinen mit ihrer Vielzahl an Sensoren. Der Einsatz neuartiger und hochleistungsfähiger Maschine Learning-Algorithmen erlaubt es, diese Daten nicht nur zu verarbeiten, sondern auch eine nie dagewesene Lernfähigkeit und Motorik des Systems zu realisieren. Gewünschte Tätigkeiten können so vorgemacht werden, das System erlernt diese und nutzt das gesammelte Wissen, um bis dahin unbekannte Probleme zu lösen. Der Roboter versteht ausgehend von einem Ziel, welche Aktion “gut” und welche “schlecht” ist – und sogar wie gut oder wie schlecht sie ausgeführt wurde. So kann er sich stetig verbessern.

Am Geriatronik-Forschungszentrum in Garmisch-Partenkirchen, einem Teil der TUM Munich School of Robotics and Machine Intelligence, wollen Sie in ersten „Pilotwohnungen“ testen, wie Roboter das selbstbestimmte Leben von älteren Menschen verbessern können. Können Sie konkrete Beispiele dafür nennen?

Die Aufgaben, die die Robotersysteme übernehmen können, fallen uns Jüngeren meist kaum auf. Es sind oftmals simple, selbstverständlich Handgriffe, ohne die das selbstbestimmte Leben kaum möglich ist: aus dem Bett aufstehen, Türen öffnen, Dinge vom Boden aufheben, nachts auf die Toilette gehen oder Zähne putzen. Das alles kann  zur großen Herausforderung werden. Nimmt man beispielsweise das Zähneputzen. Wenn das aufgrund eines Tremors – also eines Muskelzitterns – nicht mehr richtig klappt, so können sich Entzündungen im Mundraum bilden, welche wiederum weitere Einschränkungen mit sich bringen. Solche Probleme können mittels Robotertechnologie gelöst werden. So haben wir beispielsweise bereits einen Prototyp, der einem beim Rasieren feinfühlig und sicher assistiert.

Wie kann ich mir das vorstellen? Folgt mir „C-3PO“ dann auf Schritt und Tritt?

Meist braucht es ja gar keine menschenähnlichen Maschinen, sondern ein paar intelligent eingesetzte Assistenzsysteme. Im einfachsten Fall sind dies reine Sensor- und Kommunikationstechnologien, etwa um im Notfall einen Arzt verständigen zu können. Noch immer sterben viel zu oft Menschen, da sie bei einem Herz- oder Schlaganfall nicht rechtzeitig Hilfe rufen konnten. Aber ja, es wird immer fortgeschrittene Roboterassistenten geben, die eben auch immer mehr Fähigkeiten mit sich bringen und bei Bedarf eine nützliche Hilfe sein sollen.

Würden Sie in eine solche Wohnung einziehen und sich auf die Technik verlassen?

Noch brauche ich diese unterstützenden Systeme ja glücklicherweise nicht. Ich kann mir jedoch gut vorstellen, im Alter von solchen Technologien zu profitieren. Den Roboter als Avatar einzusetzen, das wäre aber etwas das ich bereits jetzt sehr gerne im Alltag hätte. So würde auch eine in der Welt verteilte Familie wieder enger zusammenrücken können. Das fände ich wirklich ganz wunderbar.

Haben Sie selbst schon Roboter zu Hause im Einsatz?

Ja, einen Rasenmäher-Roboter. Dank ihm kann ich die Samstage mit meiner Familie verbringen. Das war wirklich eine sehr gute Investition.