KUKA Innovation Award

Innovation Award 2021: Artificial Intelligence Challenge

Die Bewerbungsphase für den Innovation Award 2021 ist abgeschlossen: Die Bewerber waren dazu aufgerufen, neue Anwendungsfälle auszuwählen, in denen Roboter heutzutage vor ernsthaften Herausforderungen bei der Interaktion mit ihrer realen Umgebung stehen. Die vorgeschlagene Lösung sollte vielseitig, d.h. breit einsetzbar sein, idealerweise auch außerhalb der eingereichten Applikation.

Es war gefordert, dass die Anwendungen ein breites Feld von Märkten abdecken, von der verarbeitenden Industrie über die Landwirtschaft, bis hin zu Inspektion, Wartung und Endverbraucher. Durch die Erweiterung bestehender Robotersysteme um Künstliche Intelligenz, soll die Art und Weise revolutionieren werden, wie Mensch und Roboter zusammenarbeiten.

In Kürze werden hier die Finalisten mit ihren Konzepten vorgestellt.

Innovation Award 2020: Medical Robotics Challenge

Insgesamt mehr als 40 Ideen haben die internationale Fachjury des KUKA Innovation Award in diesem Jahr erreicht. Die fünf Finalteams haben nun bis November Zeit, um ihre Konzepte zu realisieren. Dafür bekommen sie einen sensitiven KUKA Leichtbauroboter LBR Med zur Verfügung gestellt – die erste robotische Komponente, die zur Integration in ein Medizinprodukt zertifiziert ist. Außerdem bekommen die Teams ein Training für die Hardware und werden über die gesamte Dauer des Wettbewerbs von erfahrenen KUKA Experten gecoacht. Auf der größten Medizinmesse MEDICA präsentieren die Finalisten ihre Konzepte einem internationalen Fachpublikum, und die Jury kürt den Sieger des mit 20.000 Euro dotierten KUKA Innovation Award.

Das zeigt uns, dass wir mit dem Motto ‚Medical Robotics Challenge‘ einen Nerv getroffen haben. Die Medizinrobotik gewinnt immer mehr an Bedeutung.

Dr. Rainer Bischoff, Vice President Corporate Research

Die Finalisten

Team SAHARRA (Slovak University of Technology, Slowakei)

Bei der Haarentfernung durch Laserstrahlen dringt hochkonzentriertes Licht bis in die Haarfollikel vor. Dort wird das Laserlicht dann von den Pigmenten der Haarwurzel absorbiert und erzeugt Hitze. Diese schädigt den Haarfollikel und hemmt damit zukünftiges Haarwachstum. Das Team SAHARRA entwickelt eine Roboterapplikation, mit der die Präzision und Schnelligkeit der Behandlung verbessert werden soll. Dafür wird ein Navigationssystem in Verbindung mit einem LBR Med genau bestimmen, welche Bereiche noch zu behandeln sind. So lassen sich unnötige Doppelbehandlungen vermeiden.

Team CONEEBot (Technische Universität Hamburg, Deutschland)

Nadeln sind wichtige Instrumente, um minimal-invasive Behandlungen, wie beispielsweise Biopsien, durchzuführen. Bildgestützte Verfahren und Robotik werden schon lange untersucht, um bei der präzisen Positionierung der Nadel zu unterstützen. Dabei geht es bisher meist darum, die Nadel mit Hilfe des Roboters zum Ziel auszurichten. Der Arzt hat anschließend die Aufgabe, die Nadel ins Ziel zu bewegen. Diese Aufgabe wird durch Weichgewebsverformungen und eine Biegung der Nadel beim Einführen erschwert. Ziel des Teams CONEEBOT ist es, eine smarte Nadel, die ihre Umgebung erkennt, zu entwickeln und mit dem Roboter zu verbinden und so dem Arzt bei der korrekten Positionierung der Nadel zu helfen.

Team HIFUSK (Scuola Superiore Sant’Anna, Italien)

Die fokussierte Ultraschall Chirurgie (FUS) ist eine nicht-invasive Therapiemethode, die das Potential hat, die Krebsbehandlung radikal zu ändern. Die Therapie kann ambulant durchgeführt werden, kommt ohne Schnitte aus und hat daher auch keine Narben zur Folge. Allerdings hat diese Methode auch nur eine limitierte Flexibilität und kann nur mit Hilfe von medizinischer Bildgebung durchgeführt werden. Indem diese Therapie um einen LBR Med bereichert wird, ist es möglich, mehr Flexibilität und Kontrolle zu erreichen.

Team RAOCT (Duke University, USA)

Untersuchungen am Auge können oft nur von Augenärzten durchgeführt werden. Eine vielversprechende Technologie ist dabei die optische Kohärenztomographie (OCT). Obwohl diese Scan-Methode für viele Augenkrankheiten, wie der Glaukomerkrankung oder der diabetischen Retinopathie, als gängige Standardtechnologie gilt, braucht es zur Bedienung hochqualifizierte Fachkräfte. Um diese Technologie besser zugänglich zu machen, soll mit Hilfe von Robotertechnologie der Tomograph automatisiert und besser ausgerichtet und die Bedienung vereinfacht werden.

Team SpheriObot (Shanghai Jiaotong University Affiliated Sixth People's Hospital, Shanghai Jiaotong University, Shanghai Electric Group, China)

Die Anzahl von Patienten mit Hüftbeschwerden ist groß, auch bei jüngeren Menschen. Die traditionelle Behandlungsmethode bei einer Hüftdysplasie – einer unzureichenden Ausbildung der Hüftgelenkspfanne – ist die sogenannten periazetabuläre Umstellungsosteotomie (PAO). Hinter diesem sperrigen Begriff verbirgt sich ein Verfahren, bei dem die Hüftpfanne durch mehrere Schnitte ausgeschnitten und umpositioniert wird. Das kann zur Verletzung von Nerven oder Blutbahnen führen. Das Team aus China entwickelt ein Robotersystem, das mit Hilfe einer speziellen Säge die Hüftpfanne gezielt mit weniger Schnitten
neu positionieren kann. Dies kann die Genauigkeit der Operationsmethode erhöhen und so das Risiko eines chirurgischen Traumas senken.

Über den KUKA Innovation Award

Die Auszeichnung wird zum siebten Mal verliehen. Als weltweit führendes Unternehmen in der roboterbasierten Automatisierung pflegt KUKA seit Jahren eine intensive Zusammenarbeit mit Wissenschaftlern und F&E-Partnern weltweit zu verschiedenen wissenschaftlichen und technischen Themen. Um diese Zusammenarbeit zu stärken, wurde der KUKA Innovation Award 2014 ins Leben gerufen.

Der Wettbewerb zielt darauf ab, das Innovationstempo im Bereich der roboterbasierten Automatisierung insgesamt zu beschleunigen und den Technologietransfer von der Forschung in die Industrie zu stärken. Er richtet sich an Entwickler, Absolventen und Forscherteams von Unternehmen oder Universitäten.