KI & 5G: Lernendes Robotersystem für Kliniken
Wie lernende Robotersysteme den Automatisierungsgrad im laufenden Klinikbetrieb künftig steigern könnten, zeigt der Best-Practice-Vortrag „5G-RemRob – Der Einsatz von Servicerobotern in einem Bestandsgebäude“ am 17. Mai 2023 auf der med.Logistica anhand eines aktuellen Forschungsprojekts.
Serviceroboter, die auf Pflegestationen und in Funktionsbereiche fahren und das Krankenhauspersonal entlasten, werden künftig wohl eine größere Rolle in den Kliniken spielen. Das Ende 2021 gestartete Forschungsprojekt 5G-RemRob hat sich die Entwicklung einer Remote AI-Box auf die Fahnen geschrieben, mit deren Hilfe die Roboter autonom auf dabei auftauchende Hindernisse reagieren und im Betrieb mittels Künstlicher Intelligenz (KI) ihren Automatisierungsgrad erhöhen. Zur Datenübertragung wird der Mobilfunkstandard 5G eingesetzt. Auf der med.Logistica berichten Nadine van Wüllen, Projektleiterin Beratung, FACT Gruppe, sowie Marcus Hintze vom Fraunhofer-Institut für Materialfluss und Logistik IML vom Stand des Vorhabens und den bisherigen Ergebnissen. Das Projekt wird durch den 5G-Förderwettbewerb des Ministeriums für Wirtschaft, Innovation, Digitalisierung und Energie des Landes Nordrhein-Westfalen gefördert und ist auf zwei Jahre ausgelegt – bis November 2023. „Bisher ist das System nicht implementiert. Vielmehr starten wir zum Ende des Jahres eine Pilotphase im St. Franziskus-Hospital in Münster, um es zu testen und zu evaluieren“, so Hintze und van Wüllen.
Serviceroboter: Automatisierungsgrad steigern
„Unser Ziel ist nicht, einen neuen Serviceroboter zu entwickeln. Vielmehr möchten wir den Automatisierungsgrad der Robotersysteme im laufenden Betrieb steigern, sodass der Roboter bei seiner Fahrt im Krankenhaus auftretende Transportprobleme selbstständig lösen kann“, erläutern Hintze und van Wüllen. „Als Technologien nutzen wir neben 5G und KI eine sogenannte Remote-Assistance-Funktion. Wir entwickeln eine modulare Sensorbox (Remote AI-Box), die mit dem Robotersystem verbunden wird. Sobald der Roboter ein Hindernis bzw. Problem auf der Fahrt erkennt und stehen bleibt, kann er sich über die Remote-Funktion mit einem Operator verbinden. Dieser kann über die Kamera an der Remote AI-Box das Problem identifizieren und den Roboter manuell steuern oder mit der Umgebung des Roboters kommunizieren. Die dabei gefundene Lösung des Problems wird durch eine KI verarbeitet und gespeichert.“ Bei einem ähnlichen Hindernis bzw. Problem könne der Roboter dann eigenständig reagieren. Gemeinsam mit Pflege-, Logistik- und Technikfachkräften des St. Franziskus-Hospitals seien Anwendungsfälle für die Pilotphase identifiziert worden. „So soll der Serviceroboter während des Tests den Transport von Kleingeräten wie Infusionspumpen oder EKG-Geräten von den Stationen zur Reparatur in die Medizintechnik und umgekehrt übernehmen, zudem den Transport von Arznei- und Medikamentenboxen sowie zwischenstationäre Transporte unter anderem in der Nacht.“
Mensch-Technik-Interaktion: Herausforderungen erkennen
Der Vortrag skizziert ebenfalls die Herausforderungen, die bei Implementierung und Einsatz der Systeme entstehen können, zum Beispiel bei der Integration in die Gebäudestruktur: „Wie kommuniziert der Roboter mit dem Aufzug? Wie kommuniziert er mit automatischen Türen? Zudem sind in einem Bestandsgebäude die Pufferplätze für die Lastaufnahme bzw. -abgabe und Roboterladestationen inklusive der Beachtung von internen Brandschutzvorschriften zu integrieren“, betonen Hintze und van Wüllen. Ein weiterer Aspekt sei die Mensch-Technik-Interaktion: „Insbesondere, da wir uns im teilöffentlichen Raum von Krankenhäusern bewegen, wo während der Kernbetriebszeit Personalverkehr, Patiententransporte und Besuche für stark frequentierte Gänge sorgen.“ Ihr gemeinsamer Vortrag richte sich an Interessierte, die selbst in Zukunft Serviceroboter im Krankenhaus implementieren möchten. „In den Kliniken herrschen enorme Potenziale, um sowohl logistische Prozesse als auch technische Servicearbeiten durch den Einsatz derartiger Systeme abdecken zu können. Durch Gespräche mit unterschiedlichen Berufsgruppen konnten viele spannende Ideen für eine vielseitige und parallele Nutzung von Servicerobotern entwickelt werden – beispielsweise im Sinne bei der Gebäudeautomation mit Hinblick auf Messdaten, die für Energieoptimierungen herangezogen werden können, oder der Aufnahme von 3D-Karten während der Fahrt für die Planung potenzieller Baumaßnahmen.“
Der Best-Practice-Vortrag „5G-RemRob – Der Einsatz von Servicerobotern in einem Bestandsgebäude“ mit Nadine van Wüllen (FACT GmbH) und Marcus Hintze (Fraunhofer-Institut für Materialfluss und Logistik IML) findet am Mittwoch, 17. Mai 2023, von 8.30 Uhr bis 9.00 Uhr statt. Die Moderation übernimmt Sebastian Hunger (Bundesverband Pflegemanagement e. V.).
