Nowo opracowany robot pomaga seniorom wstać i usiąść

Aby pomóc w rozwiązaniu wyzwania związanego z opieką nad osobami starszymi, zespół inżynierów z MIT zwrócił się ku robotyce. Zbudowano i przetestowano robota wspomagającego osoby starsze: E-BAR (Elderly Bodily Assistance Robot) to mobilny robot zaprojektowany do fizycznego wspierania osób starszych i zapobiegania ich podczas poruszania się po domu.

E-BAR działa jak zestaw zrobotyzowanych uchwytów, które podążają za daną osobą z tyłu. Użytkownik może chodzić samodzielnie lub opierać się na ramionach robota dla wsparcia. Robot jest w stanie unieść cały ciężar ciała seniora, pomagając mu przejść z pozycji siedzącej do stojącej i odwrotnie, w naturalnym ruchu. Ramiona robota mogą również natychmiast nadmuchać boczne poduszki powietrzne, aby złapać daną osobę, gdy zacznie upadać.

Projekt ma na celu zapobieganie upadkom, które obecnie są główną przyczyną u osób powyżej 65. roku życia.

- Wielu starszych ludzi nie docenia ryzyka upadku i odmawia korzystania z fizycznych pomocy, które są niewygodne, podczas gdy inni to ryzyko przeceniają i przestają się ruszać, co prowadzi do pogorszenia sprawności - mówi prof. Harry Asada z MIT. - Nasz koncept to zapewnienie osobom z zaburzeniami równowagi zrobotyzowanych uchwytów, które stabilizują ciało. Uchwyty są zawsze dostępne i poruszają się wszędzie tam, gdzie trzeba - dodaje.

W obecnej wersji robot jest sterowany zdalnie. W przyszłości zespół planuje zautomatyzować większość funkcji urządzenia, by mogło samodzielnie podążać za użytkownikiem i udzielać wsparcia fizycznego. Pracują również nad tym, aby urządzenie było smuklejsze i bardziej zwrotne w małych przestrzeniach.

- Uważam, że opieka nad osobami starszymi to kolejne wielkie wyzwanie - mówi Roberto Bolli, jeden z projektantów E-BAR. - Wszystkie trendy demograficzne wskazują na niedobór opiekunów, nadmiar osób starszych i silne pragnienie tych osób, by starzeć się w swoich domach. Postrzegamy to jako nieodkrytą jeszcze dziedzinę w USA, ale też jako fascynujące wyzwanie dla robotyki - dodaje.

W ostatnich latach w MIT opracowano powstały algorytmy przewidywania upadków, roboty i urządzenia automatyczne, w tym chodziki, noszone samopompujące się poduszki powietrzne czy ramy z uprzężą, które poruszają się wraz z użytkownikiem.

Projektując E-BAR, skupiono się na tym, aby robot spełniał trzy główne zadania: zapewniał wsparcie fizyczne, zapobiegał upadkom i przemieszczał się bezpiecznie oraz dyskretnie razem z osobą starszą.

Robota zaprojektowano z myślą o użytkowaniu w domu lub w placówkach opieki. Na podstawie rozmów z osobami starszymi i ich opiekunami ustalono szereg wymagań projektowych: robot musi mieścić się w drzwiach, umożliwiać pełny krok i wspierać cały ciężar użytkownika w celu poprawy równowagi, postawy oraz pomocy w przechodzeniu z siedzenia do stania.

Robot ma masywną, 100-kilogramową podstawę zoptymalizowaną tak, by utrzymać wagę przeciętnej osoby bez przewracania się lub poślizgu. Posiada zestaw kółek, które umożliwiają poruszanie się w dowolnym kierunku bez konieczności obracania się.

Z podstawy robota wysuwa się przegubowe ramię złożone z 18 połączonych belek, które mogą się składać jak dźwig i pomagać osobie w przejściu z pozycji siedzącej do stojącej i odwrotnie. Dwa ramiona zakończono uchwytami tworzą kształt litery „U", wewnątrz czego można stać i oprzeć się, jeśli potrzebne jest dodatkowe wsparcie. W każdym ramieniu znajdują się poduszki powietrzne wykonane z miękkiego, ale chwytnego materiału, które mogą się błyskawicznie nadmuchać i złapać osobę w razie upadku - bez powodowania siniaków.

Robot został przetestowany w laboratorium z udziałem starszej osoby, która używała go w różnych scenariuszach domowych. Jak ustalono, E-BAR skutecznie wspierał użytkownika podczas schylania się po przedmiot z podłogi czy sięgania po coś z półki, czyli czynności, które wymagają zachowania równowagi. Robot potrafił także podnieść użytkownika i pomóc mu wyjść z wanny, symulując rzeczywistą sytuację.

- Warunki zdrowotne osób starszych mogą się zmieniać co kilka tygodni lub miesięcy. Chcemy zapewnić ciągłe i płynne wsparcie w miarę zmieniających się potrzeb wynikających z wieku - mówią autorzy badań.