Der demografische Wandel, hohe Lebenserwartungen und der Pflegekräftemangel in der Altenpflege stellen eine Herausforderung für das Gesundheitssystem Deutschlands dar. In diesem Beruf konstant auftretende hohe physische Belastungen sind ein Gesundheitsrisiko. Es kommt zu muskuloskelettalen Erkrankungen, aufgrund derer Pflegekräfte den Beruf vorzeitig verlassen, was die Situation für die verbliebenen Altenpfleger zusätzlich verschlimmert. Bestehende Maßnahmen und Lösungen zur Bewältigung dieser Problematik scheinen nicht auszureichen. Ein Blick in anderen Branchen zeigt, dass dort Roboter eingesetzt werden, um direkte und indirekte Gesundheitsrisiken zu minimieren. In dieser Dissertation präsentiere ich ein neuartiges ferngesteuertes Robotersystem für die Pflege. Es bietet einem Operator die Möglichkeit, aktiv an körperlich herausfordernden Patiententransfers teilzunehmen. Er arbeitet kollaborativ mit einer real vorhandenen Pflegekraft, ohne zwingend selbst vor Ort zu sein. Das Gesamtsystem ist für eine räumliche Trennung von Operator und Pflegekraft optimiert. Hinsichtlich zukünftiger Pandemien kann mit diesem System der direkte Kontakt zu infektiösen Patienten minimiert werden. Die hier vorliegende Arbeit stellt das Gesamtsystem inklusive der Motivation und des Hintergrunds vor. Es wird über die Konzeption zur Implementierung übergeleitet. Eine technische sowie eine studienbasierte Evaluation zeigen die Einsatzbereitschaft und die Vorteile bei der Nutzung eines voll funktionsfähigen Prototyps des ferngesteuerten Robotersystems für Patiententransfers.
The demographic change, higher life expectations and staff shortage in elderly care are challenging the healthcare system in Germany. Constant high physical overload in care is a health risk and causes musculoskeletal diseases, forcing caregivers to leave the profession early, what worsens the situation for the remaining caregivers even more. Existing measures to cope with this vicious circle are failing. Considering the solutions to minimize direct and indirect health risks in other industries, the usage of robots comes into focus. Especially online tele-operated robots are used effectively to reduce direct and indirect health risks. Inspired by the approaches I present a novel telecare robotics system in this doctoral thesis. It allows an operator to control a robot system, mounted on a care bed, intuitively via a Virtual-Reality-integrated depth camera system. It provides the possibility to fulfill collaborative physically challenging patient transfers together with a nurse, without being present. The whole system is optimized for spatial separation of operator and nurse. Therefore, the operator can theoretically switch between different robot sites. Regarding future pandemics, contact with infectious patients can be reduced when using this system. This work presents the whole system including the background and motivation. It leads from conceptualization to implementation and usage. A dedicated technical evaluation and study-based evaluation proves the operational readiness and the benefit of a fully functional prototype.
Biomedical Engineering Systems and Technologies 1st ed. 2022. Cham : Springer International Publishing, 2022 (2022), Seite 120-138 1 Online-Ressource(XVIII, 259 p. 123 illus., 84 illus. in color.)
ISB 2021, XXVIII Congress of the International Society of Biomechanics (ISB) 2021 (2021), Artikel-ID PC69, Seite 832 1 Online-Ressource (ca. 947 Seiten)
IEEE/RSJ International Conference on Intelligent Robots and Systems (2020-2021 : Online) 2020 IEEE/RSJ International Conference on Intelligent Robots and Systems (IROS) [Piscataway, NJ] : IEEE, 2020 (2020), Seite 12005-12011 1 Online-Ressource
Sonstige Körperschaften, die mit dem Werk in Verbindung stehen dem Berichtsblatt entnommen ; Förderkennzeichen BMBF 02L14a240-243 ; Verbundnummer 01168671 ; Unterschiede zwischen dem gedruckten Dokument und der elektronischen Ressource können nicht ausgeschlossen werden
International Conference on Automation, Control and Robotics Engineering (5. : 2020 : Online) 5th International Conference on Automation, Control and Robotics Engineering Piscataway, NJ : IEEE, 2020 (2020), Seite 189-194 1 Online-Ressource
