Nieuwe robot voor de gezondheidszorg transporteert goederen tot aan de patiëntenkamer

De nieuw ontwikkelde transportrobot kan onder diverse handwagens rijden, deze oppakken en naar de aangegeven bestemming brengen. © Fraunhofer IPA/Foto: Rainer Bez

De zorgprofessional kan de transportrobot bijvoorbeeld met haar/zijn smartphone bestellen op de gewenste locatie. © Fraunhofer IPA/Foto: Rainer Bez / Met hun smartphones kan het zorgteam bijvoorbeeld de transportrobot bestellen naar de gewenste inzetplek. © Fraunhofer IPA/Foto: Rainer Bez

Wanneer de robot wordt gekoppeld aan de liftbesturing, kan hij zich vrij door het gebouw bewegen. © Fraunhofer IPA/Foto: Rainer Bez

Het Fraunhofer IPA heeft een nieuwe, flexibele transportrobot ontwikkeld die specifiek inspeelt op de behoeften van instellingen zoals bijvoorbeeld ziekenhuizen of verzorgingshuizen.

Transport- en logistieke taken maken deel uit van het dagelijkse werk in zorginstellingen, maar kosten tijd die het personeel ontbreekt voor de verzorgingstaken. Hoewel er tegenwoordig in veel grote ziekenhuizen autonome transportvoertuigen worden ingezet, kunnen deze alleen in aparte verzorgingsroutes worden gebruikt. Inmiddels zijn er ook eerste servicerobots die zich onder mensen bewegen en zo het transport binnen een afdeling of woongebied kunnen ondersteunen. De grotere van deze robots, bedoeld voor het dragen van containers, hebben echter vaak moeite om veilig en betrouwbaar de smalle ziekenhuisgangen te passeren. Kleinere robots kunnen daarentegen slechts enkele losse items vervoeren en bieden daardoor slechts een beperkte verlichting.

Wendbare en veilige robot als onderwagen

De door het Fraunhofer-project »MobDi – Mobile Desinfektion« gefinancierde en door wetenschapper Theo Jacobs bij het Fraunhofer IPA ontwikkelde transportrobot vult deze kloof. Als onderwagen ontworpen, kan de robot met zijn chassis onder verschillende verzorgingswagens of containers rijden, deze optillen en autonoom tot bij de patiënt of bewoner brengen, waar de inhoud nodig is.

In tegenstelling tot andere transportrobots gebruikt het nieuwe apparaat een omnidirectionele aandrijving met een speciaal onderstel, waarmee de robot zich ook zijwaarts kan bewegen. »Dat is belangrijk om een snellere opname van lasten mogelijk te maken en veilig en doelgericht te rijden in smalle of volle omgevingen«, legt Jacobs uit. »Bovendien is het chassis in lengte en breedte variabel. Zo kan de robot handwagens en containers van verschillende grootte en met verschillende wielafstanden vervoeren en heeft hij weinig ruimte nodig. De bewegingen van de robot maken een intuïtieve omgang mogelijk, omdat hij zich net als een mens ook zijwaarts kan bewegen«, voegt Jacobs toe.

Om de robot op plaatsen te laten rijden waar zich niet-ingevoerde personen bevinden, is hij uitgerust met uitgebreide 360-graden veiligheidsensoren die obstakels ook achter de last onder de motorkap detecteren. Camera's en beeldverwerkingsalgoritmen herkennen te verplaatsen wagens en bepalen automatisch de benodigde beweging voor het koppelen en optillen van de last. De robot hoeft slechts de geschatte positie van een wagen te kennen die hij moet ophalen.

Een belangrijk doel was dat de transportrobot de reeds aanwezige handwagens in instellingen kan vervoeren zonder dat deze uitgebreid hoeven te worden aangepast. Alleen moet er voldoende bodemvrijheid zijn om onder de wagen door te rijden. Eén enkele robot is voldoende om bijvoorbeeld het wasgoedtransport voor een volledig verzorgingshuis te automatiseren. Als er tijd is, kan de robot verdere transportdiensten overnemen voor medicijnen, verbandmateriaal en meer. Routinematige transporten kunnen tijdgestuurd worden uitgevoerd of spontaan via een tablet of smartphone worden aangevraagd. »Afhankelijk van het toepassingsscenario en de integratie in de bestaande processen in de instellingen is de wagen geschikt voor reguliere patiëntenzorg of voor spontane inzet of vervangingsdiensten«, legt Jacobs uit over de inzetmogelijkheden.

Analyse van de kosteneffectiviteit

Een onderzoeksteam van het Fraunhofer Centrum voor Internationaal Management en Kennis-economie IMW onder leiding van Dr. Marija Radic onderzocht de kosteneffectiviteit van de robot op basis van een levenscycluskostenberekening. Deze omvat alle kosten die voortvloeien uit de gemeten en toekomstige prestatiedata en de kosten van de robot van aanschaf tot verwijdering. Als vergelijkingswaarde werden de kosten van een huishoudelijk medewerker gebruikt, die slechts de genoemde transporten uitvoert. Deze brengt momenteel dagelijks meerdere werkuren door met het transport van vuile was van alle woongebieden naar een opslagruimte in de kelder. Daarnaast wordt de verse was verdeeld over de woongebieden.

»Als een robot het volledige transport van vuil- en verswas op zich neemt, kan hij al na een afschrijvingsduur van drie jaar economisch worden ingezet. De kosteneffectiviteit kan nog aanzienlijk worden verhoogd wanneer de robot aanvullende transportdiensten overneemt«, legt Dr. Marija Radic, afdelingshoofd bij het Fraunhofer IMW, uit. In dit scenario werkt de robot inclusief laadcycli 24 uur per dag.

Jarenlange expertise in assistentiesystemen in de zorg

Met de nieuwe transportrobot koppelt Theo Jacobs aan de jarenlange en uitgebreide expertise van het Fraunhofer IPA op het gebied van de ontwikkeling van assistentiesystemen voor stationaire zorg. Zo presenteerde het instituut al in 2018 een »intelligente verzorgingswagen« als resultaat van het project »SeRoDi« (»Servicerobotiek voor persoonsgebonden diensten«). Deze bestond uit een kast met lades, die stevig op een eveneens autonoom navigeerend robotplatform was gebouwd. Via het geïntegreerde touchscreen en sensoren kon het zorgpersoneel verbruikt materiaal gemakkelijk documenteren. Het nu geïmplementeerde modulaire concept draagt bij aan een flexibelere en daarmee ook efficiëntere inzetbaarheid van de robot.

Ook met de nieuwe transportrobot kunnen praktijkervaringen uit het »SeRoDi«-project worden voortgezet. Bijvoorbeeld kan een passieve, door de transportrobot bewogen verzorgingswagen worden uitgerust met de juiste sensortechnologie en intelligentie om materiaalverbruik automatisch te registreren, de zorgdocumentatie te maken en de materiaalbestelling te ondersteunen. Voor de opslag van kleine transportgoederen zoals verzorgingsproducten of verbandmateriaal blijft het concept met vooraf verpakte ISO-modulkisten uit het »SeRoDi«-project nuttig. Deze maken het mogelijk om door het uitwisselen van vooraf verpakte modulkisten snel uitgeput materiaal aan te vullen. Dit ondersteunt vooral het automatische bijvullen van de verzorgingswagens, bijvoorbeeld in een daarvoor omgebouwde opslagruimte.

De nieuw ontwikkelde transportrobot moet de komende maanden worden getest in zorginstellingen en de techniek verder worden ontwikkeld en geoptimaliseerd op basis van de opgedane ervaringen. Tegelijk worden mogelijke fabrikanten en distributeurs benaderd die de robot in de toekomst als serieproduct willen verder ontwikkelen en op de markt brengen.

Profiel:

– Volledige projectnaam: MobDi – Mobile Desinfektion
– Looptijd: 1.10.2020 tot 30.11.2021
– Website: www.mobdi-projekt.de
– Subsidie: Het project was onderdeel van het actiepogramma »Fraunhofer vs. Corona«, dat nog talrijke andere initiatieven ter bestrijding van de pandemie ondersteunde.