Roboter tun heutzutage so viele Dinge, insbesondere im Bereich der Hilfe für Bedürftige wie die ältere Menschen . Jetzt Forscher an der University of Washington entwickelt haben ein Robotersystem, das helfen kann, diejenigen zu ernähren, die sich nicht selbst ernähren können.
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Ein autonomes Fütterungssystem
"Die Abhängigkeit von einer Pflegekraft, die jeden Bissen jeden Tag füttert, nimmt einem Menschen das Gefühl der Unabhängigkeit", sagte der entsprechende Autor Siddhartha Srinivasa, der Boeing-Stiftungsprofessor an der Paul G. Allen School of Computer Science & Engineering der UW.
"Unser Ziel mit diesem Projekt ist es, den Menschen ein bisschen mehr Kontrolle über ihr Leben zu geben."
Ihr neuartiges autonomes Fütterungssystem ist nicht nur sehr präzise, sondern wurde auch für die Befestigung an Rollstühlen entwickelt, sodass sie überall gefüttert werden können. Der Bau dieses Systems war jedoch keine leichte Aufgabe.
"Als wir mit dem Projekt begannen, stellten wir fest: Es gibt so viele Möglichkeiten, wie Menschen ein Stück Lebensmittel essen können, abhängig von seiner Größe, Form oder Konsistenz. Wie fangen wir an?", Sagte Co-Autor Tapomayukh Bhattacharjee, ein Postdoktorandin der Allen School.
"Also haben wir ein Experiment durchgeführt, um zu sehen, wie Menschen gängige Lebensmittel wie Trauben und Karotten essen."
Um den neuartigen Roboter zu entwickeln, untersuchte das Team eine Gruppe von Freiwilligen, die angewiesen wurden, eine Schaufensterpuppe mit einer mit einem Sensor ausgestatteten Gabel zu füttern, um zu messen, wie viel Kraft sie verwendeten.
"Die Leute schienen unterschiedliche Strategien anzuwenden, nicht nur basierend auf der Größe und Form des Essens, sondern auch darauf, wie hart oder weich es ist. Aber müssen wir das tatsächlich tun?", Sagte Bhattacharjee.
"Wir haben beschlossen, ein Experiment mit dem Roboter durchzuführen, bei dem wir das Spießfutter hatten, bis die Gabel eine bestimmte Tiefe im Inneren erreichte, unabhängig von der Art des Futters."
Kombinieren von Algorithmen
Schnell wurde ihnen klar, dass sie eine Spieß- und Fütterungsstrategie entwickeln mussten, die sich je nach Lebensmittel änderte, damit der Roboter ein effektiver Feeder sein konnte. Dazu kombinierten die Forscher zwei verschiedene Algorithmen.
Ein Objekterkennungsalgorithmus scannte die Platte, um die Arten von Lebensmitteln zu identifizieren, während der andere dem Roboter den besten Weg zum Aufnehmen der Lebensmittel mitteilte.
"Viele technische Herausforderungen sind bei ihren Lösungen nicht wählerisch, aber diese Forschung ist sehr eng mit Menschen verbunden", sagte Srinivasa.
"Wenn wir nicht berücksichtigen, wie einfach es für eine Person ist, einen Bissen zu nehmen, können die Menschen unser System möglicherweise nicht verwenden. Es gibt ein Universum von Arten von Lebensmitteln, daher besteht unsere größte Herausforderung darin, dies zu tun."Strategien entwickeln, die mit allen umgehen können. "
Das Team arbeitet jetzt mit Betreuern und Patienten in Einrichtungen für betreutes Wohnen zusammen, um ihren Roboter zu verbessern. Sie sehen nicht, dass der Roboter die Betreuer ersetzt, sondern sie unterstützt.
"Letztendlich ist es unser Ziel, dass unser Roboter den Menschen hilft, ihr Mittag- oder Abendessen selbst zu essen", sagte Srinivasa.
"Aber es geht nicht darum, die Pflegekräfte zu ersetzen: Wir möchten sie befähigen. Mit einem Roboter kann die Pflegekraft die Platte aufstellen und dann etwas anderes tun, während die Person isst."
Die neueste Studie von dieser laufenden Forschung wurde veröffentlicht in IEEE Robotics and Automation Letters.