Nachschub per Roboter Neuer Transportroboter bringt`s allein bis ins Patientenzimmer

Das Fraunhofer-IPA hat einen flexiblen Transportroboter entwickelt, der speziell in Einrichtungen wie Krankenhäusern oder Pflegeheimen einen guten Job macht.

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Fraunhofer-Zentrum für Internationales Management und Wissensökonomie (IMW)

Fraunhofer-Institut für Produktionstechnik und Automatisierung IPA

In Krankenhäusern und Pflegeheimen ist Logistik Arbeitsalltag. Doch oft genug fehlt dem Personal die Zeit dazu. Es gebe zwar fahrerlose Unterstützer, doch könnten die in der Regel nur in dafür vorgesehenen, separaten Bereichen agieren, wie beispielsweise in den größtenteils menschenleeren Kellerfluren. Auch erste kleinere Serviceroboter gibt es, die sich zwischen Menschen bewegen und Transportaufgaben erledigen. Doch die größeren Modelle, die etwa Container lavieren sollen, haben Probleme mit dem Platz in Fluren et cetera.

Nun hat man eine Lücke geschlossen, denn der im Rahmen des Fraunhofer-Projekts „MobDi – Mobile Desinfektion“ geförderte und vom Wissenschaftler Theo Jacobs am Fraunhofer-Institut für Produktionstechnik und Automatisierung (IPA) in Stuttgart entwickelte Transportroboter steht parat. Als Unterfahrschlepper konstruiert, könne der neue Roboter mit seinem Fahrgestell auch unter verschiedene Pflegewagen oder Container fahren, diese anheben und autonom bis zum Patienten- respektive Bewohnerzimmer bringen, wo die Sachen benötigt würden.

Roboterbeweglichkeit erleichtert den Umgang damit

Im Gegensatz zu anderen Transportrobotern setzt das neue Gerät auf einen omnidirektionalen Antrieb mit speziellem Fahrwerk, durch das sich der Roboter auch seitwärts bewegen kann, heißt es weiter. Das sei wichtig, um Lasten schneller aufzunehmen und gefahrlos sowie zielgerichtet in engen oder voll gestellten Umgebungen zu fahren. Auch hat man daran gedacht, das Fahrgestell in Länge und Breite variabel zu machen. So könne der Roboter platzsparend auch Handwagen und Container verschiedener Größe und mit unterschiedlichen Radständen transportieren. Die Flexibilität der Bewegungen des Roboters führen auch zu einem intuitiven Umgang mit ihm, weil er sich ähnlich dem Menschen auch seitwärts bewegen kann, merkt Theo Jacobs an, der für die Entwicklung verantwortliche Wissenschaftler am IPA.

Damit der Roboter auch dort fahren kann, wo sich nicht mit ihm vertraute Personen aufhalten, ist er mit umfangreicher 360-Grad-Sicherheitssensorik ausgestattet, die Hindernisse auch nach hinten unter der Last hindurch detektiert, wie betont wird. Kameras und Algorithmen der Bildverarbeitung erkennen die aufzunehmenden Wagen und ermitteln automatisch die notwendige Bewegung zum Andocken und Anheben der Last. Der Roboter müsse vorab nur die ungefähre Position eines Wagens kennen.

Ein einziger Roboter reicht für den kompletten Wäschetransport

Ein wichtiges Ziel bei der Entwicklung war es auch, dass der Transportroboter die bereits jetzt in Einrichtungen vorhandenen Handwagen so wie sie sind transportieren kann. Lediglich eine gewisse Bodenfreiheit zum Unterfahren des Wagens muss es halt geben. Ein einzelner Roboter genüge, um etwa den Wäschetransport für ein komplettes Pflegeheim zu automatisieren. Wenn Zeit ist, kann der Roboter dann auch noch weitere Transportdienste für Medikamente, Verbandsmaterial und mehr ausführen. Zeitgesteuert können Routinetransporte durchgeführt oder spontan über ein Tablet oder Smartphone angefordert werden. „Je nach Anwendungsszenario und Integration in etablierte Abläufe ist der Wagen für die reguläre Patientenversorgung oder für den spontanen Einsatz oder Springerdienst nutzbar“, so Jacobs.

Transportroboter rechnet sich schon nach drei Jahren

Ein Team des Fraunhofer-Zentrums für Internationales Management und Wissensökonomie IMW unter Leitung von Dr. Marija Radic untersuchte außerdem die Wirtschaftlichkeit des Roboters mit Blick auf eine Lebenszykluskosten-Rechnung. Diese berücksichtigt alle Kosten, die auf den gemessenen und zukünftig erreichbaren Leistungsdaten anfallen, sowie die Kosten des Roboters von der Anschaffung bis zur Entsorgung desselben, wird erklärt. Als Vergleichswert wurden die Kosten für eine Hauswirtschaftskraft gewählt, die lediglich die genannten Transporte durchführt. Diese verbringt derzeit aber auch täglich mehrere Arbeitsstunden mit dem Transport von Schmutzwäsche von allen Wohnbereichen zu einem Lagerbereich im Keller. Hinzu kommt das Verteilen von Frischwäsche auf die Wohnbereiche.

Das Ergebnis: Übernimmt ein Roboter den gesamten Transport der Schmutz- und Frischwäsche, kann er bereits bei einer Abschreibungsdauer von drei Jahren wirtschaftlich eingesetzt werden. „Die Wirtschaftlichkeit lässt sich noch deutlich steigern, wenn der Roboter weitere Transportdienste übernimmt“, hat Radic, Abteilungsleiterin am Fraunhofer-IMW, ausgerechnet. In diesem Szenario arbeitet der Roboter inklusive Ladevorgängen dann auch rund um die Uhr.

Neuling ist mit bewährten Systemen kompatibel

Dabei können mit dem neuen Transportroboter, wie Jacobs sagt, auch bereits praxiserprobte Technologien aus vergangenen Projekten weiterverwendet werden. Beispielsweise könnte ein passiver, vom Transportroboter bewegter Pflegewagen mit der entsprechenden Sensorik und „Intelligenz“ ausgestattet werden, um Materialverbräuche automatisch zu erfassen, die Pflegedokumentation zu erstellen und die Materialbestellung zu unterstützen. Und für die Lagerung kleinteiliger Transportgüter wie zum Beispiel Pflegeprodukte oder Verbandsmaterial ist das im Forschungsprojekt „SeRoDi“ verfolgte Konzept mit vorgepackten ISO-Modulkörben nutzbar. Durch das Austauschen vorgepackter Modulkörbe wird es so möglich, ausgegangenes Material schnell wieder aufzufüllen.

Jetzt wird es Zeit für den „scharfen“ Einsatz in Heim & Co.

Der neu entwickelte Transportroboter soll in den nächsten Monaten in Pflegeeinrichtungen getestet und die Technik anhand der dort gewonnenen Erkenntnisse entsprechend weiterentwickelt und optimiert werden. Parallel dazu werden mögliche Hersteller und Vertriebspartner angesprochen, die den Roboter in Zukunft als Serienprodukt weiterentwickeln und vertreiben wollen. Hier ist der neue Transportroboter in Aktion zu sehen.

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