Soziale Roboter: „Der fühlt ja nichts!“

Pflegebedürftige umbetten, Windeln wechseln, Gespräche führen: Bis sogenannte „soziale Roboter“ im Gesundheitswesen wirklich zur Entlastung beitragen können, wird es noch einige Zeit dauern. Doch das eine oder andere haben die digitalen Gesellen schon drauf. Aber auch, wenn manche sogar recht niedlich aussehen – spätestens bei den Emotionen kommen Pepper, Paula, Paro & Kollegen an ihre Grenzen.

Von Heiner Sieger

„Ich bin doch nicht deine Putzfrau“, schnarrt der Roboter. Die Senioren im Raum lachen. „Ganz schön frech die Dame“, kommentiert ein älterer Herr die kesse Bemerkung. Paula – so nennen die Bewohner des Pflegeheims die gräulich-weiße, 1,20 Meter große Roboter-Frau auf Rollen, die von der Universität Siegen auf die Bedürfnisse alter Menschen programmiert wurde. Seit 2017 ist der Roboter vom Typ Pepper im Marienheim in Siegen-Weidenau im Einsatz. „Paula soll keine Pfleger ersetzen, sondern diese bei ihrer Arbeit unterstützen“, sagt Dr. Rainer Wieching, Abteilungsleiter am Lehrstuhl Wirtschaftsinformatik und Neue Medien der Uni Siegen, der das Projekt betreut. Über ein Tablet an Paulas Bauch können Betreuer auswählen, was Paula tun soll: Bewegungstanz, Musik spielen, singen, Instrumente erkennen oder Tiere raten. Beim Tiere-Raten dreht Paula die Greifer, ahmt Geräusche von Tieren nach und reagiert auf die Antworten der Mitspielenden. „Gut gemacht“, säuselt sie bei richtiger Antwort. Dann scheinen die Menschen zu vergessen, dass Paula kein echter Mensch ist.

Frau berührt einen humanioiden Roboter an der Brust
©zinkevych - stock.adobe.com
Soziale Roboter

Die Digitalisierung hat das Potenzial, die Pflege sinnvoll zu unterstützen

Projekte wie in Siegen geben einen Vorgeschmack auf die Pflegewelt der Zukunft. Robotic Care, Analog Care, Smart Care oder Deep Care sind die Szenarien, die in Fachkreisen dazu diskutiert werden. Wie konkrete Pflegewelten künftig aussehen, weiß indes noch niemand vorherzusagen. Auch wenn immer mehr Unternehmen, Kliniken, Forschungseinrichtungen, Stiftungen und Lehrstühle sich dem weiten Feld annehmen. Fakt ist jedoch: Die Digitalisierung hat durchaus das Potenzial, sinnvoll in der Pflege zu unterstützen. So lautete die einhellige Erkenntnis auf der vom Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) unterstützten dritten Clusterkonferenz „Zukunft der Pflege“ im September 2020. Das vom BMBF finanzierte Forschungsprojekt „Technik zum Menschen bringen“ vernetzt inzwischen zehn Projekte zum Thema robotische Systeme in der Pflege.

Solche Unterstützung ist dringend erforderlich. Die Pflegebranche steht angesichts einer schnell alternden deutschen Gesellschaft vor immensen Herausforderungen: Neben dem andauernden Personalmangel nimmt die Belastung der Pfleger zu: Tägliches Arbeiten mit pflegebedürftigen Menschen, die neben essentieller Unterstützung auch Hilfe im Alltag und mentale Zuwendung benötigen, beansprucht die körperliche Gesundheit des Pflegepersonals und bedingt Krankheit, Ausfälle und sogar Berufsunfähigkeit.

Soziale Roboter: Flaschen öffnen geht, Anziehen noch nicht

Bis sogenannte „soziale Roboter“ im Gesundheitswesen spürbar zur Entlastung beitragen können, wird es wohl noch einige Zeit dauern, schätzen Experten. Das eine oder andere haben die digitalen Gesellen allerdings schon drauf:

„In manchen Bereichen traut man sozialen Robotern zu wenig zu, in anderen zu viel.“

„Tätigkeiten, wie Dinge holen, aufheben und reichen, Flaschen öffnen und verwirrte Patienten einsammeln, sind für Modelle wie Lio schon heute Standard“, weiß Professor Dr. Oliver Bendel, Dozent und Forscher am Institut für Wirtschaftsinformatik der Fachhochschule Nordwestschweiz und Autor der Bücher „Pflegeroboter“ und „Maschinenliebe“.

Prof. Dr. Oliver Bendel
© Oliver Bendel
Professor Dr. Oliver Bendel

„Aber andere Dinge wie das Ausziehen und Anziehen von Pflegebedürftigen sowie das verletzungsfreie Reichen von Nahrung wird vielleicht auch 2025 noch nicht beherrscht. Auch das Umbetten und Aufrichten können soziale Roboter in naher Zukunft wohl nur zusammen mit einer Pflegekraft leisten.“

In einzelnen Feldern wie im Therapiebereich sind die digitalen Pflegehelfer bereits im Einsatz, wie der einer Babysattelrobbe nachempfundene Roboter Paro, der in Deutschland in vielen Pflegeheimen bei der Betreuung von Menschen mit Demenz mithilft. Andere wie Keepon oder QTrobot richten sich an autistische Kinder und helfen in der Psychotherapie. P-Rob und P-Care können indes bei der Physiotherapie unterstützen. Anders sieht es bei den Pflegerobotern aus. Hier gibt es überwiegend Prototypen. Manche Hersteller setzen immerhin auf Co-Robots, also auf Roboter, die dem Pflegepersonal zur Hand gehen und mit ihm Hand in Hand arbeiten, also nicht durchgehend eigenständig sind. Der Teddy-ähnliche Robear von Riken aus Japan etwa konnte mithelfen, Personen in den Rollstuhl zu hieven. Er wird derzeit aber nicht weiterentwickelt, nicht zuletzt wegen unklarer Sicherheits- und Haftungsfragen wie Professor Bendel vermutet.

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Der ‚Uncanny-Valley-Effekt‘: zu menschenähnliche soziale Roboter können verängstigen

Professor Dr. Jan Ehlers vom Lehrstuhl für Didaktik und Bildungsforschung im Gesundheitswesen an der Uni Witten/Herdecke und Vizepräsident der Universität untersucht dazu, was die Stakeholder in dem Umfeld, also Pfleger, Ärzte und Pflegebedürftige in Bezug auf die Akzeptanz der Hilfsmaschinen erwarten:

Professor Dr. Jan Ehlers
© Jan Ehlers
Professor Dr. Jan Ehlers

„Ein zentraler Punkt ist die Frage des Gefühls beim Menschen – ob er das Gegenüber als Roboter wahrnimmt und sich in seinen Bedürfnissen wahrgenommen fühlt. Verniedlichung ist zum Beispiel ein Weg dorthin zu kommen. Man spricht hier vom ‚Uncanny-Valley-Effekt‘, dem unheimlichen Tal – ist der Roboter zu menschenähnlich und man merkt das dann, verängstigt das und jagt wie bei Science-Fiction Schauer über den Rücken. Dann sinkt auch die Akzeptanz schlagartig.“

Für die digitale Pflegewelt 2025 hält Professor Ehlers „Smart Care“, bei dem die menschliche Pflege durch Technik in ihrem Ablauf unterstützt wird, als das derzeit wahrscheinlichste Szenario. „Als wünschenswert kristallisiert sich aber ‚Deep Care’ heraus, ein Szenario, in dem die künstliche Intelligenz den Weg frei macht für eine vertiefte Beziehung zwischen der menschliche Pflegeperson und den Patienten, bei dem aber nicht noch mehr Patienten zur Effizienzsteigerung durch das System gejagt werden. Und es wird dann künftig hoffentlich nicht der Chatbot sein, der die Krebsdiagnose überbringt.“

Vertreter aller Endnutzergruppen sollten in die Entwicklung einbezogen werden

Um diese Szenarien zu verwirklichen, hält Professor Dr. Claudia Müller es für unabdingbar, Vertreter von Endnutzergruppen wie Ärzte und Pflegende im Krankenhaus, aber auch Senioren und Angehörige sowie die Nachbarschaftshilfe in die Entwicklung mit einzubeziehen. Sie arbeitet am Forschungsinstitut Careum Health Research in Zürich und forscht mit Unterstützung des BMBF an der Universität Siegen zum Thema IT für die alternde Gesellschaft und dem Einsatz von robotischen Assistenzsystemen in der Klinik sowie Zuhause.

„Damit soziale Isolation und Einsamkeit in der Zukunft gemindert werden und Pflege unterstützt werden kann, müssen wir uns alle trauen, mehr zusammenzuarbeiten – vieles wird oft zu sehr technikorientiert entwickelt. Wir brauchen die Menschen aus der Praxis und mehr interdisziplinäre Zusammenarbeit. Wir müssen aus den Laboren raus in die Welt und bei Leuten in der Wohnung, im Altenheim oder im Krankenhaus sitzen.“

Professor Dr. Claudia Müller
© Claudia Müller
Professor Dr. Claudia Müller

Dazu sei es wichtig, sich neben dem technisch Machbaren mit weiteren Themen zu befassen, wie den stereotypischen Bildern, Lebensstilen, Interessen und Bedürfnissen älterer Menschen. „Soziotechnische Innovation muss Sinn stiften. Dabei geht aber nicht nur um die Usability, sondern auch darum, technische Systeme an die Menschen heranzubringen, und zwar in den Kommunen, direkt im häuslichen Umfeld und wohnortnah. Warum nicht mal mit einem Pepper bei den Leuten vorbeifahren, damit die Älteren sich mit anderen darüber austauschen können: Sag mal, was denkst DU denn da drüber?“, so die Professorin.

Kommunikation, Rücksichtnahme auf Emotionen und das Beherrschen von Höflichkeitsregeln als zentrale Voraussetzungen

Die künstliche Intelligenz der sozialen Roboter kommt, wie andere Fähigkeiten, oft aus der Cloud. „Wir brauchen fortgeschrittene digitale Technologien, damit die Patienten eindeutig identifiziert werden können, zum Beispiel durch Unterstützung mit RFID oder mit Gesichts- und Stimmerkennung“, sagt Professor Oliver Bendel. Was die digitalen Gesellen technisch bereits drauf haben und wie sie aussehen, lässt sich auf der Internetseite robots.ieee.org aktuell verfolgen: Humanoide Roboter wie Sophia und der Einstein nachempfundene Albert Hubo, aber auch Kind-Roboter wie Roboy, bioinspirierte Maschinen wie Kamigami, interaktive Roboter wie der hundeähnliche Aibo, Helfer wie Asimo und Wakamaru oder Roboter zum Umarmen wie Pleo und Furby, sind nur einige der rund 200 dort präsentierten Entwicklungen.

Eines der kritischen Felder, das soziale Roboter lernen müssen zu beherrschen, ist die Kommunikation, wie Kathrin Janowski weiß. Die Doktorandin am Lehrstuhl für Human-Centered Multimedia der Universität Augsburg forscht auf dem Feld der Mensch-Roboter-Interaktion. „Für eine vernünftige Koordination zwischen Gesprächsteilnehmern müssen Roboter auch komplexere Sätze beherrschen. Das unterscheidet sich erheblich von dem, was für Bots wie Alexa und Siri entwickelt wird. Und sie müssen lernen zu verstehen, wie Gespräche funktionieren und zum Beispiel zu schweigen, wenn der Nutzer spricht“. Aus Studien mit Fokusgruppen in Seniorenheimen, weiß sie, was Menschen bei Paula & Pepper wichtig ist: „Manche sind mehr an der praktischen Funktionalität interessiert, etwa dem Servieren von Kaffee. Aber Viele wollen vor allem sozial mit dem Roboter umgehen. Sie möchten sich darüber austauschen, wie es einem geht oder dass der Roboter wenigstens freundlich ‚guten Morgen’ sagt, wenn er ins Zimmer kommt. Kommunikation ist dabei ebenso Voraussetzung, wie die Rücksichtnahme auf Emotionen und das Beherrschen von Höflichkeitsregeln, die über Floskeln hinausgehen“, so die Wissenschaftlerin. Der von der Firma Robopec entwickelt „Reeti“, der aussieht wie eine Kreuzung aus einem Marsmännchen und einer Kaffeekanne, kann beispielsweise als Informationskiosk Text in Sprache umwandeln und ältere Menschen daran erinnern, dass sie ihre Tabletten einnehmen, regelmäßig trinken oder das Zähneputzen nicht vergessen.

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Kommunikation macht den „sozialen Roboter“ erst sozial

Für Oliver Korn, Professor für Human Computer Interaction an der Hochschule Offenburg und Direktor des Affective & Cognitive Institute, bildet Kommunikation die Voraussetzung für eine mögliche Emotionalität der Roboter und diese wiederum die Basis für die Akzeptanz und Zukunftsfähigkeit der Technikwesen:

Professor Oliver Korn kniet neben dem Care Roboter Care-O-bot 4
© Oliver Korn
Professor Oliver Korn

„Kommunikativ zu sein macht den Roboter sozial. Das ist gut zu realisieren über Gesten und Sprache. Aber etwas zu registrieren und zu reagieren macht ihn erst emotional.“

Immerhin ist der vom Fraunhofer Institut für Produktionstechnik und Automatisierung IPA entwickelte Care-O-bot 4 bereits in der Lage, je nach Situation mehrere Stimmungen über sein im Kopf integriertes Display anzuzeigen. Andere Roboter wie Pepper können teilweise Gesichtsausdrücke erkennen und widerspiegeln – also eine minimale Form der Empathie zeigen. Aber, so gibt der Herausgeber des Buchs „Social Robots“ zu bedenken: „Der fühlt ja nichts. Und er kann – noch – nicht erkennen, ob jemand deshalb lächelt, weil er sich freut oder weil er verlegen ist. Und wenn, dann muss er das semantisch in den Zusammenhang bringen und dem Patienten etwa sagen können: Reich’ mir doch mal die Hand“.

Sensomotorik – soziale Roboter stoßen an ihre Grenzen

Überhaupt dämpft Oliver Korn allzu euphorische Einschätzungen zur technischen Entwicklung: „Auch wenn es um sensomotorische Fähigkeiten geht, stoßen die aktuell verfügbaren sozialen Roboter bereits an ihre Grenzen. Für die weitere Verbreitung fehlt derzeit zudem ein robustes System, das zu einem erschwinglichen Preis einfache Hilfsfunktionen wie Holen und Bringen übernehmen könnte. Auch der billige Aufräumroboter ist noch lange nicht auf dem Markt“, so der Wissenschaftler.

Realistischer ist nach seiner Erkenntnis, dass in den kommenden fünf bis zehn Jahren soziale Roboter in Kliniken und Heimen unterwegs sind, die beim Umbetten oder Waschen der Patienten unterstützen. „Wahrscheinlicher als der Allrounder ist eine Vielfalt unterschiedlicher Spezialisten, die dann aber vom Design eher aussehen, wie es ihre Aufgabe erfordert.“ Und dann ist da noch das Movarecsche Paradoxon: Dinge, die für Menschen sehr einfach sind, sind für Roboter enorm schwierig, wie Treppen steigen, Türen öffnen oder jemanden umarmen. Dazu, so Professor Korn, sei eben eine ausgefeilte Sensomotorik nötig: „Ein authentischer und der Situation angemessener Händedruck wird für Roboter auch in 20-30 Jahren nicht möglich sein.“ Es sei denn, das Tempo der Innovationen, die derzeit überwiegend von einer Vielfalt auch kleinerer Unternehmen und Forschungseinrichtungen getragen werden, würde sehr viel stärker von Technologieunternehmen wie Apple und Amazon oder Machern wie Elon Musk vorangetrieben: „Sonst reicht das nicht.“

Bleibt zu wünschen, so Professorin Claudia Müller, dass sich zu diesem Szenario in den kommenden Jahren Alternativen entwickeln. Denn, so sagt sie: „Es kann doch nicht sein, dass das deutsche Gesundheitswesen sich künftig noch stärker in die Abhängigkeit amerikanischer Technologiekonzerne begibt. Wenn wir unsere Kräfte bündeln, ist das durchaus möglich.“

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