Robotik

Definitionsansätze

• Historisch: Der Begriff des Roboters (robota, slawisch: "Fronarbeit) wurde 1920 durch Karel Capeks Roman "RUR" (Rossums Universal Robots) geprägt: Menschen sollten von stumpfsinniger Arbeit entlastet werden - entzogen sich aber der Menschlichen Kontrolle, als sie höhere geistige und physische Fähigkeiten erhielten. (vgl. Schraft 2003: Vom Industrie- zum Service-Roboter. Aus Konkurrenten werden Assistenten.)
• Normen: in Technik-Normen wiederholen sich für Industrie-Roboter folgende Begriffe (vgl. ISO 2012, VDI 1990, Thomas 2021):
  • Automatisierung - Auch: Teilautomatisierung, Unabhängigkeit vom Menschen, Künstliche Intelligenz
  • Programmierbarkeit - Auch: embedded funcitons, Algorithmen, (Künstliche Intelligenz?)
  • Aktorik - Auch: Ausführen, executability
  • Mehrachsigkeit - Auch: Komplexität

Typen von Robotern

• Roboter nach deren mechanischer Struktur zu unterscheiden könnte in der Pflege für stark standardisierte Tätigkeiten nützlich sein (etwa, um Produktionskosten, aber auch Gefahrenpotentiale zu reduzieren).
• Service-Roboter sind nach ISO 8373 Roboter, die "nützliche Aufgaben für Menschen oder Geräte ohne industrielle Automatisierungsanwendungen ausführen. Sie können unterschieden werden nach:
  • Grad der Autonomie: Service-Roboter sind teilweise oder vollständig Autonom. Sie können also menschliche Interaktion ein- und ausschliessen.
  • Anwendungsbereich: Für persönlichen oder beruflichen Gebrauch (vgl. IFR: Service-Roboter)
• Pflegeroboter (vgl. Bendel 2018, S. VII)
  
  • Unterstützen oder ersetzen menschliche Pflegekräfte/Betreuuende
  • bringen und reichen Medikamente und Nahrungsmittel
  • helfen beim Hinlegen und Aufrichten
  • Alarmieren den Notdienst

Bionische Prothesen als Teilgebiet der Robotik (Stand: 2015)

• 12:06 - Embodyment: Spüren durch die Prothese
• 16:40 - BMI - Brain-Machine-Interfaces
• 23:29 - Body Enhancement, Exoskelette & Ethik

Bionik - Inspiration aus der Natur (Stand: 2014)

• 1:47 - Soft-Robotics: Elefantenrüssel-Arm
• 4:40 - Soft-Robotics: Schwanzflossen-Greifer
• 10:13 - Schwarm-Robotik: Die Leistung des Teams sei grösser als die des Einzelnen

Cyborg (Neil Harbisson, 2020)

• 1:25 - Erweiterung des Farbensehens
• 3:50 - Erweiterung des Farbensehens über das Spektrum des (für Menschen) sichtbaren Lichtes hinaus
• 4:55 - 4 Implantate (Lichtsensor, Mechanische Haltevorrichtung, Vibrationsmodul, Internetverbindung) ermöglichen das "weltweite" sehen (durch Smartphones von 5 anderen Personen).
• 6:35 - Hirnorganische Veränderung durch den neuen Sinn
• 7:13 - Cyborg zu sein, beginnt, wenn Körper und Hirn von Elektronik verändert sind: Antizipation des Smartphones "Meine Batterien sind leer."
• 8:04 - Eintrag des Sensors in den Personalausweis (und die Folgen für Reisen und Nationalität)
• 9:10 - Weitere Sinne: Seismischer, Wetter (9:55), Kompass (10:22), Rücksicht (10:38), Echo (10:47), Luftqualität (11:09), Kosmische Strahlung (11:22), Ultraviolette-Strahlung (11:47), Zahnkommunikation (12:12)
• 12:55 - Fazit des Body-Enhancements: Neue Senses führen zu neuen Möglichkeiten, neuem Wissen und neuen Jobs
• 16:27 - Neue Begriffe: AI/AS: Künstliche Intelligenz/Sinne; AR/RR/VR: Augmented, Revealed, Virtual Reality
• 18:43 - Fragerunde im Plenum

Der Siegeszug der künstlichen Intelligenz (KI) (2018)

• 1:37 - KI besiegt Kasparow (Schach, 1997) - Datenbasiert
• 3:17 - KI besiegt Sedol (Go, 2016) - Lernbasiert
• 4:21 - Ki entwickelt Spielstrategie (Poker, 2017)
• 10:12 - KI in der Bildanalyse
• 15:15 - Whatson siegt deutet Sätze (Jeopardy, 2011),
• 17:00 - Whatson diagnostiziert Tumore, und individualisiert Therapien
• 21:08 - Wer kontrolliert die KI?
• 21:35 - Psychiatrische Diagnostik
• 25:26 - KI und Autonomes Fahren
• 30:40 - Auswirkungen der KI auf die Arbeitswelt
• 37:10 - Chatbots
• 38:58 - KI in Robotern
• 49:20 - Hoffnungen

Auf Basis von Suchtrends (Google, weltweit, Begriffe: "robot", "covid") lässt sich kein Trend für ein erhöhtes Interesse an Robotern während der Covid-19-Pandemie in Bezug auf die Gesamtheit aller Suchanfragen begründen (Stand: 11.05.2021). Dagegen kann argumentiert werden, dass die Anzahl der institutionellen Einrichtungen, die Roboter nutzen könnten Zahlenmässig der Menge an Menschen unterlegen ist, die sich für "covid" interessieren. Diese Argumentation schwächt gleichzeitig die Argumentation für das Interesse in Bezug auf Roboter in der Häuslichkeit.
Zur Trend-Analyse (Google)

Implizite und Explizite Argumentation am Beispiel von Sophia (2020)

• 0:30 - Einsamkeit, Soziale Isolation
• 1:05 - Temperaturmessung (optisch) & überfüllte Krankenhäuser
• 1:30 - Die Pandemie zeigt, dass es keinen anderen Weg gibt, als Roboter einzusetzen

Buch-Teaser: Roboter als (Er)Lösung

• 0:33 - Spannungsfeld: Menschliche Zuwendung erhalten - und Pflegende entlasten und unterstützen
• 0:55 - Künstliche Intelligenz und Robotik sind immer ein Ad-On und sollen dazu beitragen, dass der Beruf [der Pflege] interessanter und einfacher wird, dass Arbeitszeiten sich ändern
• 1:42 - Robotik soll aus der Solidariät, Verantwortung, Füreinander da sein, Nächstenliebe heraus entwickelt werden - Tradition und Innovation soll verbunden werden.
• 2:02 - In Japan animiert der Roboter Pepper, Überwachungssysteme werden installiert, damit Menschen nicht aus dem Bett fallen.
• 2:40 - letztlich muss immer der Mensch im Mittelpunkt stehen
• 3:20 - Jeder muss Herr seiner Daten bleiben - aber wir werden nicht weiter kommen, wenn wir die Daten nicht nutzen können für Versorgungsforschung
• 3:44 - Wir müssen auch konkurrieren - mit dem Ausland, weltweit.
• 4:00 - Spannungsfeld: Der Mensch im Mittelpunkt, die Werte aus dem christlichen Grundverständnis heraus - ABER - auch Hightech und Innovation für die Zukunft.

Roboter, unsere neuen Kollegen (Arte, 2015)

• 0:44 - Roboter zur Rückenentlastung durch Kraftverstärkung
• 6:33 - Roboter zur De-Industrialisierung im Handwerk
• 11:46 - Exoskelett als Tragehilfe und Arbeitserleichterung

Argumentationsstrang des Videos

• 0:00 - Themeneinstieg: Alterung in der Gesellschaft & Pflegenotstand. Potentielle Lösung: Roboter
  • 0:30 - Roboter könnten in der Pflege helfen:
    • Einsamen Menschen Gesellschaft leisten
    • Die Hand beim Sterben halten
• 1:07 - Tagespflege Caritas Erlenbach (Unterfranken) - Menschen mit kognitiven Einschränkungen
  
  • 2:06 - Pepper soll unterstützen, weil das Pflege unterstützen, weil Sie Geduld und Zeit braucht und Bürokratie stemmen muss.
  • 2:11 - Ziel: Mehr Zeit für die eigentliche Betreuung
• 2:30 - Zahlen & Prognosen
  • 3:09 - Problem: Pflegenotstand (Belastung, Bezahlung)
• 3:34 - Pepper als Unterhaltungsroboter
  • macht Bewegungsübungen,
  • liest die Zeitung vor,
  • bietet Spiele an
• 4:07 - Garmi
  • 4.18 - Garmi ist fokussiert auf Nützlichkeit, soll einen Dienst am Menschen durchführen
  • 4:39 - Sami Haddadadin: "Roboter bleiben auf absehbare Zeit sehr einfach"
  • 6:10 - Video-Kommunikation
  • 6:45 - "Einfache Aufgaben*: Tabletten geben, Wasser reichen
  • 7:14 - Derzeit kann Garmi nur einzelne Abläufe umsetzen - soll durch KI Bausteine kombinieren können, ohne dass programmiert werden muss.
• 7:26 - Was dürfen Roboter und was nicht?
  
  • 7:35 - Aimee van Wynsberghe , KI- und Roboterethik, Uni Bonn
  • 8:19 - Roboter dürfen keinen Zwang ausüben
  • 8:50 - Roboter dürfen nicht wie Menschen aussehen - damit wir sie nicht als Menschen wahrnehmen (Uncanny Valley)
  • 10:38 - Das Aussehen von Garmi soll die Akzeptanz steigern
  • 11:07 - Prinzip "niedlich"
  • 11:53 - Emotionale Bindung zu einem Roboter
  • 13:18 - Dürfen wir emotionale Bindungen zu Robotern zulassen? Gerade für Menschen mit Kognitiven Einschränkungen
    • 13:40 - Haddadin: "Ganz klar ja, das müssen wir. Warum? Weil das sonst keine Maschine für uns ist, für den Menschen. Ich glaube, dass da einfach wir als Menschen natürlich ein bisschen anfällig sind, Dinge mit einem Wesen zu sozusagen zu belegen. Aber das ist einfach in uns sozusagen drin, um mit solchen äh, ja, Interaktionspartnern umzugehen. Und ich glaub auf dem Level ist das auch okay."
    • 14:06 - Garmi kann mit einem Tastsinn Muskeldaten erfass und Senioren richtig trainieren.
    • 14:25 - Günter Steinebach: "Solange ich selbst entscheiden kann und sage der hübsche, junge Pfleger ist mir lieber - oder junge Krankenschwester. Aber wenn die irgendwie nicht verfügbar ist, dann bin ich froh, wenn der Roboter kommt und tut das, was unbedingt notwendig ist. Selbst mit waschen und so im Intimbereich."
• Technikfolgenabschätzung
  
  • 14:42 - Sollte Garmi waschen können - hätte das Pflegepersonal Angst um den Job?
  • 15:02 - Deskilling: Entwertung eines Berufs durch den Einsatz von technischen Innovationen.
    • Wynesberghe: Es geht nicht nur um die Tätigkeit - sondern um das umgebende Interaktions- und Pflegegeschehen.
    • 15:53 - Schluss: Ein Roboter kann die Pflege nicht entwerten. (faktisch und normativ)
    • 16:08 - Roboter sind Assistenten - sie assistieren der Pflegekraft. Also müssen Pflegekräfte mit diesem Werkzeug umgehen können
• 16:16 - Fazit: Retten Roboter die Altenpflege?
  
  • Roboter sollen - im idealen Szenario - die Menschen ergänzen.
  • Die Entwicklungsgeschwindigkeit kann derzeit nicht eingeschätzt werden.

Forschungsprojekt: Roboter in Altersheimen (2020)

• 7:40 - Einführung: Roboter sollen den Fachkräftemangel abfangen
• 8:00 - Roboter soll Pflege entlasten
• 8:55 - Technik soll den Bedürfnissen und Bedarfen entsprechen
• 10:09 - Vorbehalte bei Bewohner und Personal: Skepsis und Angst, das persönliche der Pflege zu verlieren
• 12:21 - Pflegende sollen nicht ersetzt werden - sie sollen von anstrengenden und monotonen Arbeiten entlastet werden.
• 13:30 - Der Wunsch nach menschlichem Aussehen hängt von Kulturkreis und Zielgruppe ab.
• 14:10 - In fünf Jahren und zum Teil schon heute können Maschinen spezielle Aufgaben übernehmen (Herausheben aus dem Bett, holen und bringen)

Roboter: Dein Freund und Pfleger (2018)

• 21:37 - Einleitung: "Wer steht uns zur Seite, wenn wir alt sind, wenn die Kräfte Schwinden, wenn wir alt sind"
• 22:30 - Gesichtserkennung, Turnübungen, Geschichten erzählen
• 22:56 - Entwicklungsstand: Prototyp
• 23:23 - Robotik im Pflegeheim als Zukunftsmarkt - "Robotik und Technik kann helfen, die Pflege im Alter zu verbessern"
• 24:50 - Entwicklungsstand in Japan
• 25:23 - Roboter sollen unterstützen - nicht ersetzen.
• 25:52 - Die Anschaffung lohnt sich erst, wenn die Roboter mehr können.

Pflegeroboter im Altersheim (2012)

• ArNe: ArNe untersucht unterschiedliche technisch ausgereifte und prototypische robotische Assistenzsysteme zur Unterstützung der Pflege im Alltag.
• AdaMeKoR: Das Projekt AdaMeKoR entwickelt ein adaptives und multifunktionales, motorisiertes Bett mit Roboterarmsystem zur Anwendung in der Pflege.
• HoLLieCares: Zur Entwicklung eines multifunktionalen robotischen Systems werden Komponenten der Servicerobotik-Plattform HoLLiE für drei Aufgaben in der Pflege mit jeweils zwei Szenarien entwickelt und evaluiert.
• MobiStar: Obwohl die regelmäßige Mobilisation von Intensivpatienten zu positiveren Heilungsverläufen führt, wird nur gut ein Viertel der in Frage kommenden Patienten entsprechend früh behandelt.
• MORPHIA: Das Vorhaben MORPHIA zielt auf die Entwicklung, Erprobung, Evaluation und Etablierung eines interaktiven, mobilen Assistenzroboters, der Pflegenetzwerke aus Angehörigen und Freunden unterstützen soll.
• PeTRA: PeTRAs übergeordnetes technisches Ziel ist die Entwicklung einer robotischen Unterstützungslösung in der Patientenlogistik – das PeTRA-System.
• PfleKoRo: PfleKoRo hat die körperliche und zeitliche Entlastung der Pflegefachpersonen bei der Pflege bettlägeriger Schwer- und Schwerstpflegebedürftiger zum Ziel.
• REsPonSe: Mit bereits bestehenden digitalen und robotischen Systemen soll im klinischen Alltag untersucht werden, inwieweit Pflegende entlastet werden können, wenn einfache pflegefremde Tätigkeiten übernommen bzw. bestimmte Tätigkeiten digital delegiert werden.
• RoMi: Ziel im Projekt ist die Qualifizierung des Serviceroboters workerbot6TM für Aufgaben in der Pflege. Unter Einbezug von Pflegepersonal und Pflegebedürftigen werden Arbeitsprozesse im Pflegealltag untersucht – beispielsweise die mögliche Unterstützung bei Hol- und Bringdiensten. Zudem werden vertrauensbildende Merkmale des Roboters erforscht.
• RUBYDemenz: Das Vorhaben zielt auf die Optimierung einer personalisierten Mensch-Roboter-Interaktion und erprobt deren Wirksamkeit im Sinne einer zeitlich flexiblen, situationsangepassten und ergänzenden Unterstützung in der häuslichen Pflege von Menschen mit Demenz.
• BebeRobot: Das wissenschaftliche Begleitprojekt „Begründungs- und Bewertungsmaßstäbe für Robotik in der Pflege“ (BeBeRobot) untersucht Möglichkeiten und Grenzen einer robotischen Unterstützung interdisziplinär aus technischer, pflege- und sozialwissenschaftlicher sowie ethischer Perspektive.

Problemaufriss

• Im Diskurs um die Technikentwicklung in der Pflege darf es nicht nur um Unterstützung und Entlastung gehen - sondern auch um die Weiterentwicklung der Pflege.
• Argumentativ wird die Hoffnung adressiert, die Diskrepanz zwischen Pflegebedarf und Fachkräftemangel mit Technik zu lösen.
• Dem Erhofften Nutzen stehen erhebliche Bedenken gegenüber.
• Die Bevölkerung steht dem hypothetischen Einsatz eines ausgereiften Roboters positiv gegenüber.
• Es besteht ein Missverhältnis zwischen Erwartung und realisiertem Lösungspotenzial.
• Der Begriff des "Pflegeroboters" wird gemieden, um den Eindruck einer Gleichrangigkeiten mit dem Menschen zu vermeiden.

In komplexen Handlungsabläufen mit mehreren individuellen und kollektiven Akteuren, in denen technische Produkte zum Zweck der Funktionssteigerung oder zur signifikanten Entlastung menschlicher Akteure eingesetzt werden, erscheinen daher aus ethischer Perspektive drei Einsichten besonders bedeutsam:

• Erstens bedarf das Nachdenken über ein gutes Zusammenspiel von Mensch und Maschine gerade im Kontext sensibler Handlungsformen an und mit besonders vulnerablen Personengruppen einer umfassenden Betrachtung. Dabei sollte nicht nur die Anwendung robotischer Systeme vor dem Horizont der besonderen Bedürfnisse und Gefährdungen sämtlicher für das Handlungsfeld der Pflege relevanter Akteursgruppen reflektiert, sondern schon die technologische Entwicklung solcher Systeme von Anfang an kritisch begleitet und das System von Designer, Anwender und Produkt als funktionale Einheit betrachtet werden.
• Zweitens sind in diesen Prozessen unterschiedliche Verantwortungsformen und -ebenen voneinander zu unterscheiden. Um einer Erosion von Verantwortung vorzubeugen, bedarf es der Etablierung transparenter Verantwortungsstrukturen, die individuelle und kollektive Zuständigkeiten klar identifizierbar und die tatsächliche Verantwortungsübernahme auch wirksam kontrollierbar machen.
• Drittens ist im Blick auf die qualitativ hochwertige Erbringung pflegerischer Leistungen festzuhalten, dass Robotertechnik grundsätzlich ein komplementäres und nicht ein substitutives Element der Pflege darstellt, das immer in ein personales Beziehungsgeschehen eingebettet sein muss.

Stand der Entwicklung und Zukunftspotenziale

Roboter werden hinsichtlich ihrer Funktionen (nach Amandda und Noel Sharkey) differenziert:

• Assistive Robots - assistieren Menschen
• Monitoring Robots - überwachen Tätigkeiten oder Körperfuntkionen
• Robot Compansions - begleiten Menschen

"Gute Pflege" als Leitbegriff

Gute Pflege ist heute evidenzbasiert. Sie stützt sich auf wissenschaftlich abgesicherte und ethisch wie rechtlich legitimierte Handlungsroutinen.

Ethisch verantwortlicher Umgang mit Robotik in der Pflege

• Auf Micro-Ebene wird zunächst eine Orientierung an den normativ gehaltvollen Gesichtspunkten der direkten Interaktion zwischen Pflegekräften und Personen mit Assistenz- Pflegebedarf adressiert.
• Auf Meso-Ebene werden zuerst Entwicklungsprozesse und institutionelle Entscheidungen zur Anwendung angesprochen.
• Auf Makro-Ebene werden zuerst Fragen nach der Zugangsgerechtigkeit betont.

Empfehlungen

Die Empfehlungen sind gegliedert in

• Entwicklung und Implementierung von Robotik
• Integration von Robotik in ein umfassendes Verständnis von guter Pflege
• Förderung der Partizipation von Pflegebedürftigen
• Verantwortung von Pflegeeinrichtungen
• Ausbildung von Pflegekräften

Japan

Robotische Systeme in der Pflege kommen in Japan bislang nur sporadisch zum Einsatz. Hierfür werden folgende Gründe angeführt:

• mangelnde Überführung von Erkenntnissen der Grundlagenforschung in den Versorgungsalltag (Translationsforschung),
• eine mangelnde finanzielle Förderung auf Anwenderseite, insbesondere auch im Rahmen der japanischen Pflegeversicherung (LCTI), durch die Kosten des Einsatzes entsprechender Geräte meist nicht abgedeckt werden;
• insbesondere unter Pflegekräften verbreitete sozio-kulturelle Vorstellungen, nach denen Pflege durch Menschen und nicht durch Maschinen erfolgen sollte,
• unzureichende Information und Schulung von Pflegekräften und Pflegeeinrichtungen hinsichtlich der vorhandenen technologischen Möglichkeiten.

Handlungsempfehlungen für Deutschland

Mit Blick auf das Gesundheitswesen insgesamt und die Pflege im Besonderen bedarf es zunächst einer grundsätzlichen Auseinandersetzung mit der Fragestellung, wie sich die voranschreitende Digitalisierung auf die Arbeit der Pflege auswirkt bzw. auswirken kann.

• Die Praxistauglichkeit muss verbessert werden.
• Der Einsatz von Technik muss sich bedarfsorientiert am Pflegealltag ausrichten.
• Digitale Kompetenzen müssen im Rahmen der Pflegeaus- und Weiterbildung entwickelt werden.
• Die Akzeptanz von Technik muss bei Älteren gefördert werden.
• Technische Systeme müssen in der pflegerischen Versorgung (Re-)fianziert werden.

Fragestellungen

• Welche Effekte zeigen sich in der Interaktion mit Sozial assistiven Robotern (SAR)
• Welche Wünsche und Bedürfnisse äussern Senior_innen in Bezug auf die Interaktion mit SAR?
• Welche Herausforderungen stellen sich während der Interventionen dar?

Datengrundlage

• 30 Studien sind in die Literaturübersicht eingeschlossen.
• Publikationsdatum 2012 - 2021

Ergebnisse

Technische Herausforderungen

• Robustheit und Zuverlässigkeit der Roboter sind begrenzt
• Die Roboter sind zu langsam, in ihren Möglichkeiten begrenzt und zeitweise fehlerhaft
• soziale Interaktion wird als zu unmenschlich empfunden
• Spracherkennung ist nicht immer implementiert und die Navigation muss verbessert werden.
• enge Passagen in der Häuslichkeit sin deine Herausforderung

Wünsche und Bedürfnisse

• Personaliseirung bzw. Individusalisierbarkeit sind erwünscht.
• Komplexere Anwendungsbereiche sollen abgedeckt werden.
• Erinnerung an Nahrungs- und Flüssigkeitsaufnahme sowie Medikamenteneinnahme sind erwünscht
• Videoanruf mit Angehörigen ist erwünscht.
• Emotionen sollen nicht nur erkannt werden - sondern auch durch den Roboter ausgedrückt werden.
• emotionale Zustände und Gesten sollen erkannt werden.
• Kognitive Stimulation durch interaktive Spiele, mitsingen, Vorlesen oder Erzählen wird von einigen Teilnehmenden geschätzt.