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Ein KUKA Leichtbauroboter kommt im System ARTAS iXTM bei einer Haartransplantation zum Einsatz

KUKAs MRK-Technologie in der Medizinbranche: Muskeln massieren, Haare transplantieren oder im OP assistieren

KUKA ist führend im Bereich der Mensch-Roboter-Kollaboration. Diese komplexe Technologie findet immer mehr Anwendung in hochsensiblen Bereichen – wie zum Beispiel in der Medizintechnik. Ganz konkret bietet KUKA mit dem LBR Med eine robotische Komponente, die in ein Medizinprodukt integriert werden kann. Die fertigen Medizinprodukte assistieren den Ärzten im OP, bewegen die Beine bettlägeriger Patienten, massieren müde Muskeln oder transplantieren Haare vom Hinterkopf auf die Stirn. Ein Blick hinter die technologischen Kulissen der Mensch-Roboter-Kollaboration mit Otmar Honsberg, Vice President Global Application Engineering in der Robotersparte von KUKA.


Ulrike Götz
17. Oktober 2022
Technology
Lesezeit: 3 Min.

Wenn Roboter so nah mit Menschen zusammenarbeiten oder ihn sogar am Kopf berühren oder den Rücken massieren: Welche Eigenschaften muss ein Roboter dann haben, damit solche Anwendungen funktionieren?

Otmar Honsberg: „In erster Linie eine zertifizierte und zuverlässige Sicherheitstechnik. Wenn wir bei KUKA von Mensch-Roboter-Kollaboration sprechen, dann geht es immer auch um Verantwortung. Der Mensch steht klar im Vordergrund, der Roboter soll dem Menschen helfen, auf keinen Fall darf er ihn gefährden. Damit müssen Roboter hohe Anforderungen in puncto Sicherheit erfüllen. Es gibt hier sicher unterschiedliche Wege, mit solchen Anforderungen umzugehen. Bei KUKA unterscheiden wir hier nach Sicherheitsfunktionen, die den Menschen beim Umgang mit dem Roboter schützen und Funktionen, die den Roboter selbst sicher machen. Wir sind erst zufrieden, wenn der Roboter in seiner speziellen Anwendung sicher ist. Hierfür bringen unsere Cobots wie der LBR Med, der als Komponente seit 2017 für die Integration in Medizinprodukte zertifiziert ist, oder auch der LBR iisy die besten Voraussetzungen mit.
Ein KUKA Leichtbauroboter kommt im System ARTAS iXTM bei einer Haartransplantation zum Einsatz

Haartransplan-tation durch Roboter

Venus Concept

Wie würde der Cobot denn reagieren, wenn es doch mal zu einer brenzligen Situation kommt? Bleibt er dann einfach stehen oder fährt ein paar Zentimeter zurück?

Otmar Honsberg: „Bei jeder Roboter-Applikation werden im Vorfeld zulässige Grenzwerte festgelegt und validiert. Sobald diese überschritten werden, greift die parallellaufende Sicherheitssteuerung ein und stoppt das System. Das nennt sich dann „gelbe“ Technik. Es gibt aber auch die Möglichkeit, die sogenannte „graue“ Technik zu nutzen. Die arbeitet mit niedrigeren Grenzwerten und individuell programmierten Funktionen. Damit ist dann ein „weich schalten“ oder eine individuell definierte Bewegung des Systems als Reaktion möglich. Die zwei Varianten bieten sehr viel Spielraum, um eine sichere Anwendung umzusetzen.“

Was ist das Besondere beim Einsatz von MRK-Robotern – also Cobots – im Medizinbereich?

Otmar Honsberg: „Hier lohnt zunächst ein Blick auf die verschiedenen Formen der Mensch-Roboter-Kollaboration: Koexistenz, Kooperation oder Kollaboration. Bei der Koexistenz arbeiten Mensch und Roboter nebeneinander, die Arbeitsräume überlappen sich nicht und eine Berührung des Roboters ist nicht vorgesehen.  Bei der Kooperation wird sich ein gemeinsamer Arbeitsraum geteilt. Mensch und Roboter können in definierten gemeinsamen Arbeitsbereichen tätig sein. Eine Berührung ist im Ablauf nicht vorgesehen, kann aber passieren. Bei der Kollaboration arbeiten Mensch und Roboter zusammen und eine Berührung ist eingeplant. Der Mensch führt den Roboter zum Beispiel per Hand an einen bestimmten Arbeitspunkt. 
In der Medizintechnik gibt es noch eine besondere Variante der Kollaboration. Der Roboter nimmt am Menschen bzw. Patienten direkt eine Handlung vor. Diese Herausforderung an die Sicherheitstechnik ist meiner Meinung nach die „Königsklasse“. Daran wagen sich nur Wenige. Wir können mittlerweile auf erfolgreiche umgesetzte Projekte in diesem Bereich zurückblicken.“ 

Der iYU-Massageroboter, mit dem integrierten LBR Med, soll Massagen in den Alltag der Menschen integrieren und das Leben von Physiotherapeuten erleichtern.
Der iYU-Massageroboter, mit dem integrierten LBR Med, soll Massagen in den Alltag der Menschen integrieren und das Leben von Physiotherapeuten erleichtern.

Blicken Sie doch einmal in die Zukunft: Wie wird sich das Thema „Mensch-Roboter-Kollaboration“ entwickeln?

Otmar Honsberg: "Es gibt eine Vielzahl von Anwendungen, bei denen sich Mensch und Roboter in sinnvoller Weise die Arbeit teilen. Und diese werden sich auch weiter durchsetzen. Beide Seiten werden die Arbeitspakete übernehmen, bei denen sowohl Mensch als auch Roboter die jeweiligen Stärken ausspielen können. Die Stärken des Menschen liegen darin, auf Erfahrungswissen zuzugreifen, auf ungeplante Situationen zu reagieren, zu improvisieren und seine Sinne in Kombination miteinander zu nutzen. Das sind Fähigkeiten, die einem Roboter noch fehlen. Seine Stärken liegen aktuell eher darin, sich wiederholende Aufgaben mit hoher Genauigkeit, Schnelligkeit oder höherem Kraftaufwand auszuführen. Der Roboter assistiert dem Menschen und erleichtert die Arbeit – ähnlich wie ein Taschenrechner. Durch moderne Sensorik, wie sie beim Massageroboter bereits im Einsatz ist, und Alogrithmik sowie intelligenter Software werden zukünftig die Arbeitswelten von Menschen und Robotern immer mehr verschmelzen. Bildlich gesprochen entwickelt sich dann aus Taschenrechner und Telefon ein modernes Smartphone."


 
Der iYU-Massageroboter, mit dem integrierten LBR Med, soll Massagen in den Alltag der Menschen integrieren und das Leben von Physiotherapeuten erleichtern.

iYU-Massage-roboter

Capsix Robotics

Hier schreibt:
Ulrike Götz
Spokesperson Technology KUKA 
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