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31.12.2012
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Roboter

Reden mit dem Avatar

Von Technology-Review-Autor Boris Hänßler
InTouch

Spezialist am Monitor: Telepräsenzroboter kommen vor allem in der Medizin zum Einsatz

Der Facharzt ist beim Notfalleinsatz dabei, obwohl er in einer Klinik weilt? Möglich wird das durch sogenannte Telepräsenzroboter. Sie erobern jeden Lebensbereich, trotz mancher Kinderkrankheit.

Es ist kurz nach Mitternacht. Ich sitze in meinem Bonner Büro, müde nach einem anstrengenden Arbeitstag, und warte mit Headset vor dem Rechner auf Bill Murvihill. Der Business Adviser des Start-ups Anybots ist mit mir zu einem Meeting verabredet - über 9000 Kilometer entfernt an seinem Sitz in Santa Clara, Kalifornien. Ich installiere ein Plug-in, logge mich auf der Webseite von Anybots ein - und schon bin ich pünktlich 15 Uhr Ortszeit in Murvihills Versuchsraum. Vertreten werde ich dort von Anybots' erster Kreation: einem Telepräsenzroboter namens QB mit zwei Glupschaugen und einem grauen Hut.

Darin steckt ein Display, das mein Konterfei zeigt, von meiner Webcam übertragen. Doch niemand da drüben schaut zurück. Über eine Fünf-Megapixel-Kamera in QBs Kopf sehe ich mich vor Ort um: von Murvihill keine Spur. Ich befinde mich auf einer Teststrecke - "meine" Kameraaugen erkennen Tipps zur Steuerung auf den Plakaten an der Wand: Über die Pfeiltasten kann ich mich in alle vier Himmelsrichtungen bewegen, über die Shift-Taste wechsle ich auf eine nach unten gerichtete Kamera und sehe deren Schwarz-Weiß-Übertragung des Bodens. Mein Roboter brummt - so laut, dass ich den Kopfhörer herunterregle. Das Geräusch wird von drei im QB installierten Mikrofonen aufgenommen. Mein Avatar ist für einen Roboter sehr schnell - er fährt auf zwei Rädern bis zu 5,6 Kilometer pro Stunde. In seiner Basis steckt ein Rechner mit einem Lidar-basierten Hinderniserkennungssystem. Der Laser im Bodenteil misst die Abstände zu Hindernissen, und ich werde vor einem Zusammenstoß automatisch langsamer. Trotzdem, wenn ich nicht aufpasse, kann ich gegen die Wand fahren. Oder eine angelehnte Tür aufstoßen. Das Gewicht meines Avatars ist dafür mit 16 Kilogramm durchaus ausreichend.

QB zeigt, dass selbst bis vor Kurzem noch als futuristisch anmutende Anwendungen inzwischen marktreif sind. "Die Prognosen sind vielversprechend", sagt Gudrun Litzenberger von der Statistikabteilung des Industrieverbands International Federation of Robotics (IFR). Der Verband erfasst Telepräsenzroboter allerdings bislang nur unter "Assistenzsysteme für Ältere und Behinderte". "2011 haben wir in der Gruppe insgesamt gut 150 Roboter auf dem Markt gezählt, ein Teil davon waren bereits Telepräsenzroboter", sagt Litzenberger. "Wir schätzen, dass sich der Verkauf zwischen 2012 und 2015 auf knapp 5000 Stück erhöhen wird." Neben dem Office- und Pflegebereich finden sie nun auch in Krankenhäusern, beim Militär, in der Gebäudeüberwachung und technischen Inspektion ihr Einsatzgebiet.

Innerhalb dieser Palette ist QB ein Highend-Produkt - mit noch ein paar Kinderkrankheiten. Nachdem ich ein paar Minuten über das Testgelände von Anybots gerollt bin, sehe ich durch zwei Schränke hindurch einen Mann auf mich zukommen. Bill begrüßt mich. Ich grüße zurück. Er kann mich nicht hören, obwohl im QB Lautsprecher installiert sind. Eine komische Situation - er redet, ich sehe ihn, aber kann ihm nichts sagen. Er weiß nicht, ob ich ihn höre. Ein Chatmodul wäre hilfreich. Die Webcam ist schuld, merke ich nach einigem Ausprobieren. Ich habe versäumt, im Anybot-Portal den Ton auf das Headset zu legen. Als ich das mache, stürzt mein Rechner komplett ab. Ich bin nicht mehr in Kalifornien. Hoffentlich wartet Bill auf mich.

Immerhin 10.000 Dollar kostet ein Exemplar

Trotz solcher Schwierigkeiten haben bisher 70 Kunden QB geordert. In erster Linie handelt es sich dabei um große Unternehmen und Universitäten, die das System weiterentwickeln wollen. Immerhin 10.000 Dollar kostet das Exemplar, ein stolzer Preis, selbst auf dem Markt für Telepräsenzroboter. Deshalb wird QB, so faszinierend seine Fähigkeiten auch sein mögen, vorerst ein Nischenprodukt bleiben.

Der große Aufschwung, den die Branche derzeit erlebt, geht von sehr viel kleineren Vertretern aus. Wie dem Modell von Claire Delaunay. Die Französin zog aus ihrer Heimat nach Kalifornien. Viele Stunden kommunizierte sie mit ihrer Familie über Skype und hatte dabei stets das Gefühl, dass etwas fehlte. Die Robotik-Ingenieurin spielte zu Hause mit Bauteilen von Robotern herum und hatte sich am Ende ihren eigenen kleinen Telepräsenzroboter gebaut. "Er war hässlich, aber funktionierte", sagt sie. Sie steckt einfach ein Smartphone auf und kann ihn dann mit einem PC fernsteuern. Die Kommunikation läuft über Skype, die Steuerung über eine zweite Software.

Aus dem hässlichen Prototyp ist inzwischen "Botiful" geworden, eine Art niedliche Maus auf drei Rädern. Sie bewegt ihren Smartphone-Kopf auf und ab und verändert so den Kamerawinkel. "Meine Familie hat damit von Frankreich aus mein Haus besichtigt und sogar mit meiner Katze gespielt", sagt Delaunay.

Um Botiful auf den Markt zu bringen, sammelte sie über die Crowdfunding-Plattform Kickstarter Geld für die Verfeinerung der Technik. Ein Hersteller in Taiwan will Botiful nun in Serie herstellen. Delauny hofft, dass der Miniroboter dann nur noch 150 bis 250 Dollar kosten wird. Sie hat eine eigene Firma gegründet und arbeitet an Extras wie einer Hinderniserkennung - damit Botiful weder ein Glas umschubst noch vom Tisch fällt.

Einer kleinen, über den Tisch rasenden Maus als Avatar wird auf Konferenzen aber sicher nicht der nötige Respekt gezollt. Deshalb arbeiten mehrere Unternehmen an seriöser wirkenden Varianten. Start-ups wie Anybots und Botiful ließen auch das US-Unternehmen iRobot aufhorchen. Es ist bekannt für seinen autonomen Staubsauger-Roboter Roomba und für seinen Minenentschärfer PackBot, der für die US-Armee im Irak und in Afghanistan im Einsatz ist. Inzwischen hat iRobot mit AVA einen Telepräsenzroboter für zivile Märkte entwickelt. AVA, dessen Kopf aus einem Tablet besteht, kann alles, was auch die Mitbewerber können, und darüber hinaus autonom fahren.

Der Roboter nutzt "Simultaneous Localization and Mapping"

Der Roboter nutzt "Simultaneous Localization and Mapping", ein Verfahren, bei dem AVA eine Karte seiner Umgebung erstellt und seine Position bestimmt. Er erkundet unbekannte Umgebungen und findet sich später mit der Karte schneller zurecht. Trifft er im Büro auf einen Kollegen, kann der ihn durch eine Fingerberührung am "Hals" dazu veranlassen, sich ihm zuzuwenden. Nach einer weiteren Berührung fährt AVA seinen Kopf hoch oder runter, bis die Gesprächspartner auf Augenhöhe miteinander verhandeln.

AVA soll zum Helfer für alles Mögliche werden: im Büro, Krankenhaus, bei der Hauspflege, auf Messen, bei Inspektionen und Überwachungen. Der Roboter ist allerdings nur ein Prototyp. iRobot-Geschäftsführer Colin Angle hat vor der Markteinführung noch viel vor: "AVA soll überall hin: Türen öffnen, Treppen steigen, Fahrstühle bedienen." Überwachungspersonal könnte dann mit AVA Gebäude komplett per Telepräsenz überwachen und verdächtige Personen identifizieren.

Der bislang größte Markt für Telepräsenzroboter jedoch ist die Medizin, einer der führenden Hersteller InTouch Health. Das amerikanische Unternehmen hat weltweit 650 seiner Systeme in Krankenhäusern installiert. Ein Grund für diesen Boom ist der zunehmende Mangel an Spezialisten in kleineren Kliniken. Fachärzte der Oregon Health & Science University (OHSU) beraten zum Beispiel kleinere Kliniken der Region über den Roboter RP-7i. Er überträgt Patientendaten, aktuelle Herz- und Blutdruckwerte ebenso wie eine Ultraschalluntersuchung.

Dabei geht es manchmal um Leben und Tod: So kam zum Beispiel im vergangenen Sommer im städtischen Krankenhaus der Nachbarstadt Silverton ein Baby einen Monat zu früh zur Welt - per Kaiserschnitt. Das Baby lief blau an. James Domst, der herbeigerufene Arzt, war kein Spezialist für Neugeborene. Er bat die Expertin Katie Townes McMann in Oregon um Unterstützung. Nur wenige Sekunden später erschien sie auf einem InTouch-Health-Roboter und schaute Domst über die Schulter. Wichtige Daten wie das EKG hatte sie live vor sich. Sie erklärte dem Arzt unter anderem, wie er die Maske des Beatmungsbeutels bei dem Baby dicht verschließt, um die künstliche Beatmung zu verbessern. Nach ein paar Minuten atmete das Baby normal und überlebte ohne bleibende Schäden.

Auch Miles S. Ellenby, Kinderarzt an der OHSU und verantwortlich für das Telepräsenzprogramm, hat so schon viele Kollegen beraten. Er schwärmt von der Technik. "Mit den Robotern können wir leichter entscheiden, ob wir Kinder im Notfall zu uns transportieren lassen oder nicht", sagt er. Die Telepräsenz habe schon etliche riskante Transporte vermieden.

"Wir haben Kopf und Torso entwickelt, iRobot die untere Hälfte."

Inzwischen hat sich In-Touch Health mit iRobot zusammengetan. Das neue System RP-VITA besitzt die gleichen Funktionen wie RP-7i und kann zudem autonom navigieren - oder wie es InTouch-Health-Sprecherin Roselie Wright ausdrückt: "Wir haben Kopf und Torso entwickelt, iRobot die untere Hälfte." Ärzte müssen künftig den Roboter nicht mehr von Patient zu Patient steuern, sondern geben dessen Daten ein und warten, bis der Roboter ihn gefunden hat. Damit sparen sie wertvolle Zeit.

RP-VITA wurde bislang an zwei Kliniken getestet. Anfang 2013 soll er erstmals ausgeliefert werden, allerdings zur Miete. Die Kosten werden zwischen 4000 und 6000 Dollar monatlich betragen, mit steigender Nachfrage aber sicher sinken.

Endlich steht die Verbindung wieder zu meinem Avatar in Kalifornien. Bill hat tatsächlich gewartet. Er packt mich am Hals und zieht mich auf Augenhöhe. Denn anders als AVA kann QB das nicht von allein. Ich meine einen leichten Druck in der Gegend der Kehle zu spüren und vergesse Technik und Entfernung. Ich frage Bill nach einigen Funktionen - wir hören einander störungsfrei. Allerdings wiederhole ich manche Fragen, weil ich immer wieder vergesse, beim Sprechen die Leertaste zu drücken. Als Letztes ziele ich probeweise mit dem mausgesteuerten grünen Laserpointer auf die Hemdknöpfe meines Gesprächspartners.

Dann zeigt mir Bill die Docking-Station, in die ich den Roboter zum Aufladen der in seiner Basis verborgenen Batterie einparken soll. "Das ist ein kleines Geduldsspiel", warnt Bill. Mithilfe der Bodenkamera versuche ich, mich genau vor der Station zu positionieren und dann rückwärts zu fahren. Meine Konzentration lässt nach, schließlich bin ich seit über 18 Stunden wach, und mir kommt immer wieder das Stromkabel unter die Räder. Nach einigem Hin und Her klappt es dann. Aber Bill, hellwach, runzelt die Stirn. Die Batterie lädt nicht. Ich habe es fertig gebracht, den Netzstecker aus der Steckdose zu ziehen.

Bei aller technischen Raffinesse der neuen Telepräsenzroboter-Generation: Die biologischen Uhren der Konferenzteilnehmer aufeinander abzustimmen, das schafft bislang noch keiner.

© Technology Review, Heise Zeitschriften Verlag, Hannover

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insgesamt 5 Beiträge
1. ein simples Tablett
felisconcolor 01.01.2013
würde doch reichen oder? dieses hinter her geroller ist überflüssig und bindet Ressourcen. Hauptsache schön kompliziert und fehleranfällig. zu den Kosten des Body könnte man sämtliche Bedienstete mit einem Tablett [...]
würde doch reichen oder? dieses hinter her geroller ist überflüssig und bindet Ressourcen. Hauptsache schön kompliziert und fehleranfällig. zu den Kosten des Body könnte man sämtliche Bedienstete mit einem Tablett ausstatten auf die sich bei Bedarf der zuständige Arzt aufschalten könnte.
2. Ein Tablet ist
outram 02.01.2013
sicher einfacher - aber im Notfall ist es schwer jemanden zu finden der Hände frei hat oder nicht steril am OP Tisch steht. Ich denke gerade dann ist ein solches System sicher besser.
sicher einfacher - aber im Notfall ist es schwer jemanden zu finden der Hände frei hat oder nicht steril am OP Tisch steht. Ich denke gerade dann ist ein solches System sicher besser.
3. na die 40 Euro
felisconcolor 02.01.2013
für eine Tabletthalterung sollten dann auch noch übrig sein. Halten sie so einen Telepräsenzroboter mal steril. Viel Spass. Dann lieber einen Haltearm an dem Monitor und Kamera gleich fest am OpTisch verbaut ist. Aber [...]
Zitat von outramsicher einfacher - aber im Notfall ist es schwer jemanden zu finden der Hände frei hat oder nicht steril am OP Tisch steht. Ich denke gerade dann ist ein solches System sicher besser.
für eine Tabletthalterung sollten dann auch noch übrig sein. Halten sie so einen Telepräsenzroboter mal steril. Viel Spass. Dann lieber einen Haltearm an dem Monitor und Kamera gleich fest am OpTisch verbaut ist. Aber hauptsächlich kompliziert, das ist cool. Und im Notfall fällt der Motor für das linke Antriebsrad aus, was dann? Sackkarre?
4. optional
verleihnicks 02.01.2013
beam me up, Scotty!!
beam me up, Scotty!!
5. Im Zweifel für den Patienten!
realist-1942 03.01.2013
Eine Expertise vor Ort kann alles toppen. Nichts ist schwieriger zu sterilisieren als der Mensch selbst. Hier können fachliche Konstruktionsvorgaben hilfreich sein. Motoren lassen sich wie in der Flugtechnik oder Raumfahrt [...]
Zitat von felisconcolorfür eine Tabletthalterung sollten dann auch noch übrig sein. Halten sie so einen Telepräsenzroboter mal steril. Viel Spass. Dann lieber einen Haltearm an dem Monitor und Kamera gleich fest am OpTisch verbaut ist. Aber hauptsächlich kompliziert, das ist cool. Und im Notfall fällt der Motor für das linke Antriebsrad aus, was dann? Sackkarre?
Eine Expertise vor Ort kann alles toppen. Nichts ist schwieriger zu sterilisieren als der Mensch selbst. Hier können fachliche Konstruktionsvorgaben hilfreich sein. Motoren lassen sich wie in der Flugtechnik oder Raumfahrt mehrfach verbauen. Die energietechnische Autonomie über längere Zeit wird kommen. Know how verpflichtet. Keiner wird brotlos werden. Wenn kollegiale Hilfe leben retten kann, dürfen wir nicht ehrenkäsig ragieren.

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