Basiswissen über Robotik und andere Technologien

Ein Roboter ist per Definition „eine maschinell betriebene Anlage, die über ein bestimmtes Mass​ an Autonomie verfügt, innerhalb einer bestimmten Umgebung physisch agiert und​ bestimmungsgemässe Aufgaben durchführt“.

Das unterscheidet Roboter von ferngesteuerten Maschinen, die Befehle von Menschen brauchen und somit nicht selbständig sind. Auch Automaten sind keine Roboter, da sie nur eine einzige Arbeit ausführen.

Ein Roboter kann nur genau die Arbeit(en) ausführen, für die er programmiert wurde. Es fehlt ihm an menschlicher Feinmotorik sowie der Möglichkeit, in Echtzeit zu interagieren oder spontan zu reagieren.

Serviceroboter sind spezielle Arten von Robotern, die entwickelt wurden, um verschiedene Dienstleistungen für Menschen zu erbringen. Diese Roboter können in einer Vielzahl von Umgebungen eingesetzt werden, von Haushalten über Krankenhäuser bis hin zu industriellen Anwendungen. Hier sind einige wichtige Informationen über Serviceroboter:

1. Arten von Servicerobotern:
   • Pflegeroboter: Diese Roboter sind darauf spezialisiert, älteren Menschen oder Menschen mit Behinderungen bei alltäglichen Aufgaben wie Ankleiden, Essen und Gehen zu helfen.
   • Reinigungsroboter: Reinigungsroboter werden häufig in Haushalten und Büros eingesetzt, um Böden zu saugen, zu wischen und andere Reinigungsarbeiten zu erledigen.
   • Lieferroboter: Diese Roboter werden in Unternehmen wie Restaurants und Einzelhandelsgeschäften eingesetzt, um Waren und Bestellungen an Kunden auszuliefern.
   • Medizinische Roboter: Medizinische Roboter unterstützen Chirurgen bei Operationen, liefern Medikamente aus und können in der Diagnose und Therapie von Krankheiten eingesetzt werden.
   • Industrieroboter: Diese Roboter werden in Fabriken und Produktionsstätten eingesetzt, um repetitive Aufgaben wie Montage, Schweißen und Verpacken zu erledigen.
2. Vorteile von Servicerobotern:
   • Effizienzsteigerung: Serviceroboter können Aufgaben schneller und genauer ausführen als Menschen.
   • Sicherheit: Sie können gefährliche Aufgaben übernehmen und das Risiko von Unfällen reduzieren.
   • Rund-um-die-Uhr-Betrieb: Roboter können rund um die Uhr arbeiten, ohne müde zu werden.
   • Kosteneinsparungen: In einigen Fällen können sie die Personalkosten reduzieren.
3. Herausforderungen und Bedenken:
   • Datenschutz und Sicherheit: In einigen Fällen sammeln Serviceroboter Daten über Menschen, was Datenschutzbedenken aufwirft.
   • Arbeitsplatzverluste: Die Automatisierung von Aufgaben durch Roboter kann zu Arbeitsplatzverlusten führen.
   • Akzeptanz: Nicht jeder ist bereit, Roboter in ihr tägliches Leben zu integrieren, insbesondere in persönlichen Bereichen wie der Pflege.

Die Entwicklung von Servicerobotern schreitet weiter voran, und sie könnten in Zukunft eine noch größere Rolle in verschiedenen Bereichen spielen, von der Gesundheitsversorgung bis zur Logistik.

Die Verfügbarkeit von Haushaltsrobotern in der Schweiz hängt von verschiedenen Faktoren ab, darunter die Art des Roboters, die Marke und das Produktangebot der Händler. Im Allgemeinen sind in der Schweiz viele Haushaltsroboter erhältlich. Hier sind einige Beispiele für Haushaltsroboter, die in der Schweiz oder online erhältlich sein könnten:

1. Staubsaugerroboter: Marken wie iRobot (Roomba), Ecovacs, Xiaomi (Roborock) und Dyson bieten Staubsaugerroboter an, die den Boden automatisch reinigen können.
2. Fensterputzroboter: Roboter wie der Winbot von Ecovacs sind darauf spezialisiert, Fenster zu reinigen und können in einigen Geschäften oder online erhältlich sein.
3. Rasenmäherroboter: Für die Pflege von Rasenflächen bieten Marken wie Husqvarna, Gardena und Worx automatische Rasenmäherroboter an.
4. Poolreinigungsroboter: Roboter wie der Dolphin von Maytronics sind für die Reinigung von Swimmingpools erhältlich.
5. Mopproboter: Es gibt auch Roboter, die Böden wischen können, wie der Braava von iRobot.
6. Roboter für die Haustierpflege: Einige Haushaltsroboter sind speziell für die Pflege von Haustieren entwickelt worden, wie zum Beispiel der Litter-Robot für selbstreinigende Katzentoiletten.
7. Smart-Home-Steuerungsroboter: Assistenzroboter wie Amazon Echo und Google Home können als Teil eines Smart-Home-Systems in der Schweiz eingesetzt werden, um Geräte und Anwendungen zu steuern.

Die Verfügbarkeit von Haushaltsrobotern kann sich von Geschäft zu Geschäft unterscheiden, und Sie können diese Produkte in Elektronikgeschäften, Baumärkten oder online über verschiedene Händler und Websites erwerben. Bevor Sie einen Haushaltsroboter kaufen, sollten Sie Ihre Bedürfnisse und Ihr Budget berücksichtigen und sich über die verschiedenen Modelle und Funktionen informieren, um sicherzustellen, dass der ausgewählte Roboter Ihren Anforderungen entspricht.

Ein Exoskelett (auch Aussenskelett, von altgriechisch exo ‚außen‘ und skeletós ‚ausgetrockneter Körper‘) ist eine äussere Stützstruktur. Bei vielen Tierarten ist ein natürliches Exoskelett als Teil des Körpers anzutreffen. Die hier behandelten künstlichen, maschinellen Exoskelette sind hingegen vom menschlichen Körper getragene mechanische Strukturen. In der Medizin sind Orthesen seit langem im Einsatz. In diesem Bereich stellen Exoskelette eine zusätzliche Möglichkeit der Hilfsmittelversorgung dar.

Exoskelette nehmen die Form von am Körper tragbaren Robotern oder Maschinen an, die die Bewegungen des Trägers unterstützen beziehungsweise verstärken. Exoskelette unterstützen beim Gehen, beim Lasten heben und bei Überkopfarbeiten. Sie sind vor allem in der Industrie und in der Therapie im Einsatz.

VR steht für virtuelle Realität. Darunter werden computergenerierte Simulationen verstanden, welche aufgrund Darstellung und Wahrnehmung einer scheinbaren Wirklichkeit dem Nutzenden die Illusion vermitteln, sich  in einer anderen Realität zu befinden. Wenn die virtuelle Realität mit der physischen Realität vermischt wird, spricht man von gemischter Realität oder auch erweiterter Reality (englisch Mixed Reality, auch Augmented Reality).

Virtuelle Realität lässt sich in vielen Bereichen einsetzen. Ein sehr bekanntes Einsatzgebiet ist die Pilotenausbildung in Flugsimulatoren. VR wird zunehmend auch in den therapeutischen Anwendungen eingesetzt wie z. B. bei der Behandlung von altersbedingten Erkrankungen wie Demenz, Alzheimer oder Depressionen. Senior*innen können mithilfe von VR-Technologie virtuelle Umgebungen nutzen, um ihre kognitiven Fähigkeiten zu verbessern, ihr Gedächtnis zu trainieren und ihre Stimmung aufzuhellen. Nicht zuletzt dient VR auch der Unterhaltung: Es gibt VR-Spiele, die speziell für ältere Menschen entwickelt wurden, um z. B. die Koordination von Hand und Augen zu verbessern.

Bei der Anwendung von VR-Brillen gibt es immer wieder Erfahrungsberichte, dass Anwender von Schwindel berichten. Dies ist sehr individuell und muss ausprobiert werden.

Diverse Forschungsprojekte im Bereich der Robotik zeigen deutlich, dass es für den Einsatz von robotischen und assistiven Technologien zur Unterstützung im Alter zwar vielversprechende Möglichkeiten gibt, aber auch Grenzen. Neben aktuell noch vorhandenen technischen Schwierigkeiten und teilweise kritischen Einstellungen von Senioren/innen und Professionellen, sind Barrieren vor allem in Bereichen der Umwelt, der Organisation, des gesellschaftlichen und kulturellen Umfelds, der Politik und dem rechtlichen Rahmen zu sehen:

• Technische Machbarkeit: Das oft aus Filmen präsentierte Bild eines intelligenten Roboters stimmt nicht überein mit den tatsächlichen Möglichkeiten der gegenwärtigen Robotersysteme. Zusätzlich berichten Medien häufig zu optimistisch über Fortschritte und Fähigkeiten von Robotern im Alltagseinsatz und insbesondere in der Pflege. Übersteigerte Erwartungen führen zwangsläufig zu Enttäuschungen und resultieren in einer geringen Akzeptanz der bestehenden technologischen Lösungen.
• Fehlende Alltagstauglichkeit: Roboter können nur das, wofür sie programmiert werden. Für repetitive Aufgaben im jeweils ähnlichen Kontext funktionierten Roboter dadurch häufig zuverlässig (z. B. Staubsaugroboter). Je mehr Aufgaben ein Roboter übernehmen soll wie z. B. umfassende Alltagsbewältigung oder Pflegehilfe, desto komplexer ist die Entwicklung und auch die alltagstaugliche Umsetzung.
• Entwicklungsstand: die Entwicklung von Robotern für den Alterseinsatz ist aufgrund des beschränkten Absatzmarktes aufwendig und dadurch teuer. Die meisten bestehenden Roboter sind noch im Prototypstadium, viele Forschungsprojekte schaffen den Sprung in die Marktwirtschaft nicht, und einige wurden bereits wieder vom Markt zurückgezogen.
• Ethik und (Daten-)Sicherheit: Ethische Leitlinien werden oft erst nach der Entwicklung neuer Technologien entworfen, womit den Herstellern bei der Selbstregulierung freier Raum gewährt wird. Die Nutzer von Robotern haben weder Transparenz noch können sie nachvollziehen, wie der im Roboter programmierte Algorithmus funktioniert und auf welche persönlichen Daten zurückgegriffen wird, warum Entscheidungen wie getroffen werden und wer bei potentiellen Fehlern haftet.
• Emotionen: Roboter können Emotionen nicht empfinden, sondern nur menschenähnliche Verhaltensweisen zeigen und Gesichtsausdrücke simulieren. Sie unterstützen und ergänzen soziale Interaktionen, können aber keine menschlichen Interaktionen ersetzen.

Zudem ist die technologische Entwicklung der heutigen Software für Smartphones und/oder Tablets so weit fortgeschritten, dass sie viele Aufgaben wie „Erinnerungen“, „Lernhilfe“ oder „Kommunikation“ um ein Vielfaches günstiger und gleich gut übernehmen können.

Im praktischen Alltag ergeben sich einige Hindernisse, damit Robotiklösungen, VR und Exoskelette nutzbringend und sinnvoll eingesetzt werden können.

Zur allgemeinen Einstellung von älteren Menschen und Ihrem Umfeld gegenüber technologischen Systemen ist folgendes zu beachten:

• Techniknutzung im Alter: Grundsätzlich ist die Technologieerfahrung bei Anwender:innen sehr unterschiedlich ausgeprägt. Oft wird Älteren zudem wenig Technikaffinität zugetraut, und gleichzeitig haben auch (jüngere) Angehörige grosse Bedenken bzw. Vorurteile bezüglich der Technologieaffinität älterer Menschen
• Nutzerfreundlichkeit: Roboter haben häufig künstliche Intelligenz integriert, sprich: das System lernt mit jeder Anwendung. Wird ein Sprachbefehl nicht verstanden, so ist es Aufgabe des Roboters sein Sprachverständnis zu verbessern. Dies erfordert häufig viel Geduld seitens des Nutzenden. Viele Probleme ergeben sich häufig bei der Bedienung von technischen Geräten (altersbedingte Einschränkungen wie Hand-/Fingermobilität; Beeinträchtigung in Sprache, Sehen und Hören). Weiterhin können Verständnisschwierigkeit aufgrund fehlender Nutzerkompetenz eher  Angst statt Freude im Umgang mit robotischen Systemen auslösen. Dies kann zu geringerem Interesse oder gar Abneigung gegenüber den Technologien führen. Immer mehr Hersteller versuchen deshalb, ältere Menschen in die Entwicklung mit einzubeziehen.
• Technische Infrastruktur: Der (technische) Support (z. B. bei Fehlern oder Ausfällen) sollte adäquat auf die Zielgruppe zugeschnitten sein. Auch Ansprechpersonen im persönlichen Umfeld sind wichtig, fehlen aber häufig. Die technische Infrastruktur bei den Nutzenden (z. B. ungenügender Internet-Zugang, instabiles WLAN) kann den Einsatz von Technologien ebenfalls einschränken.
• Kosten: Die finanzielle Belastung beim Kauf von Technologien sowie möglicherweise hohe Folgekosten für die Bereitstellung eines störungsfreien Betriebs können je nach Systemwahl Haushaltbudgets überfordern. Die Krankenkassen unterstützen den Einsatz von Technologien nicht standardmässig. Häufig ist ausserdem der Mehrnutzen gegenüber einer Anwendung für das Smartphone bzw. Tablet je nach Anwendungsbereich kaum ersichtlich.

Hier finden Sie wissenschaftliche Publikationen:

• Service Robots: Emotions of Older Adults in Different Situations
• Roboter zur Unterstützung im Alter
• Emotionale Reaktionen älterer Menschen gegenüber Sozial Assistiven Robotern
• Use of a Socially Assistive Robot to Promote Physical Activity of Older Adults at Home
• Emotions and Attitudes of Older Adults Toward Robots of Different Appearances and in Different Situations
• Myosotis – Gamen mit betagten Menschen
• RemmyVR Virtual Reality und Senioren: das sagt die Forschung
• Roboter lösen Emotionen aus, doch welche?
• Ethical Concerns of the General Public regarding the Use of Robots for Older Adults
• Motivating Older Adults to Exercise at Home: Suitability of a Humanoid Robot
• Emotions Evoked by Robots – Comparison of Older Adults and Students

White Paper:

• Whitepaper Roboter Im Alter

Und noch weitere Literatur:

• Bendel, O. (2018) (Hrsg.), Pflegeroboter. Berlin: Springer. Link: Pflegeroboter | SpringerLink
• Braeseke, G., Naegele, G., Lingot, N., Waldenberger, F., & Park, S. (2019). Einsatz von robotischen
  Systemen in der Pflege in Japan mit Blick auf den steigenden Fachkräftebedarf (Kurzfassung).
  IGES Institut GmbH. Link: BMWK – Einsatz von robotischen Systemen in der Pflege in Japan mit Blick auf den steigenden Fachkräftebedarf (Kurzfassung)
• Kramer, Iris, Nicole Zigang, Alexandra Tanner, Hartmut Schulze and Maria Schubert, 2022. Soziale Roboter im Schweizer Gesundheitswesen – Einsatzmöglichkeiten, Chancen und Risiken aus der Sicht von potenziellen Anwendergruppen [online]. Link: Soziale Roboter im Schweizer Gesundheitswesen – Einsatzmöglichkeiten, Chancen und Risiken aus der Sicht von potenziellen Anwendergruppen | SpringerLink
• Schulze, H., Bendel, O., Schubert, M., Binswanger, M., Simmler, M., Reimer, R., Tanner, A., Urech, A., Kreis, J.,
  Zigan, N., Kramer, I., Flückiger, S., Rüegg, M., Künzi, C., Kochs, K., Zingg, O. (2021): Soziale Roboter,
  Empathie und Emotionen. Eine Untersuchung aus interdisziplinärer Perspektive. TA-SWISS: Bern. Link: Soziale Roboter, Empathie und Emotionen : eine Untersuchung aus interdisziplinärer Perspektive (zhaw.ch)