MIT Eldercare-robot forbedrer mobilitet uden seler

Et hold af ingeniører fra det prestigefyldte Massachusetts Institute of Technology (MIT) præsenterede en Eldercare-robot (E-BAR), der potentielt kan forbedre livet for millioner i fremtiden. Enheden fungerer som en avanceret robot-walker/kraan, der giver svævende håndtag og kan løfte en person eller endda forhindre et fald uden at kræve et sele. Her er, hvad du behøver at vide om Eldercare-robotten.

Aldringens befolkningstendenser i 2025

Når du ser på den gennemsnitlige alder i befolkningen, ser du en tendens mod en voksende ældre befolkning. Der er mange faktorer, der bidrager til denne situation, herunder at folk lever længere. I 2025 alene vil cirka 73 millioner babyboomere nå 65 år eller ældre.
Denne statistik viser, at omkring en femtedel af den amerikanske befolkning er ældre. Statista rapporterer bekræfter disse data, og analytikere forudsiger, at tendensen vil fortsætte, indtil 28,8 % af befolkningen er ældre i år 2100. Den voksende ældre befolkning lægger pres på samfundet, da de kræver særlig pleje. Alle disse faktorer peger på et overskud af ældre patienter, der i de kommende år har brug for assistance.

Hvorfor Eldercare er en voksende industri

Pleje af ældre er en central bekymring for mange og en stor industri, der sidste år blev vurderet til 1,1485 billioner dollars. Endnu mere bemærkelsesværdigt er forudsigelsen om, at industrien vil nå 2,3682 billioner dollars i 2035. Alle disse faktorer har bidraget til at skabe et fornyet fokus på at hjælpe de ældre med at få mest muligt ud af deres sidste år.
Den ældre befolkning er mere tilbøjelig til at blive skadet ved fald og er mindre tilbøjelig til at dyrke motion. Derfor er faldforebyggelse og assistance store fokusområder for ældreplejeudbydere. Som følge heraf har disse bekymringer fået forskere og ingeniører til at udvikle nyttige enheder, der hjælper med mobilitet.

Udfordringer for moderne ældrepleje

Der er flere problemer med den nuværende tilgang til ældrepleje. For det første er der mangel på plejepersonale på markedet. At tage sig af ældre er en hård stilling, der kan kræve, at en person arbejder lange timer, løfter hele vægten af personer og håndterer ubehagelige og nogle gange beskidte situationer. Alle disse faktorer, kombineret med den voksende ældre befolkning, skaber den perfekte storm.

De skjulte farer ved fald for seniorer

Et andet problem er, at de ældre ofte ikke er klar over, hvor stor fare de er i. For eksempel undervurderer mange risikoen for fald. Bemærkelsesværdigt er, at fald er den førende årsag til skader hos voksne på 65 år og ældre. De kan resultere i brækkede hofter, forstrakte muskler, blå mærker og i nogle tilfælde døden.
Manglen på forståelse for faldfarerne har dog fået mange ældre til at afvise brug af fysiske hjælpemidler. Derudover får stigmatiseringen af at bruge genstande som rollatorer nogle ældre patienter til at mangle lysten til overhovedet at prøve disse former for assistance.

Skiftet mod hjemmepleje for seniorer

Der har for nylig været en stigning i hjemmepleje for ældre leveret af familier. Det seneste årti har set en overvejende bevægelse mod at tage sig af de ældre derhjemme i stedet for at sende dem til plejehjem eller assisterede plejemuligheder. Dette ønske om at lade ældre ældes på deres eget sted har medført yderligere risici og behovet for flere hjemmealternativer.

Høje sundhedsudgifter begrænser mulighederne for ældrepleje

Omkostningerne ved sundhedspleje er en af de største årsager til, at de ældre måske ikke har adgang til alle de værktøjer, de har brug for for at leve et lykkeligt og meningsfuldt liv. Omkostningerne ved hjemmepleje kan hurtigt løbe op, og tømme pensions- og familiefonde. Derudover kan avancerede muligheder som en robot designet til at hjælpe de ældre være uden for budgettet for alle undtagen velhavende personer.
I erkendelse af behovet for at flytte ældreplejespektret mod en mere naturlig og hjemmebaseret tilgang, er der sket nogle interessante udviklinger. Nogle koncepter omfatter ting som faldforudsigelsesalgoritmer, robotrollatorer, VR-systemer, wearables, selvoppustelige airbags og exoskeletter.

Hvorfor eksisterende ældreplejeenheder er utilstrækkelige

Desværre har der været nogle iboende problemer med næsten alle disse tilgange. For det første skal personen næsten altid bære en form for sele eller have en besværlig enhed mellem sig og den retning, de bevæger sig i. For eksempel kan en robotrollator hjælpe de ældre med at bevæge sig gennem et miljø, men den skaber også en ekstra genstand, som personen skal navigere rundt i for at bevæge sig gennem et miljø eller kommunikere med andre.

Inde i E-BAR-ældreplejerobotstudiet

Studiet¹, “Elderly Bodily Assistance Robot (E-BAR): Et robotsystem til kropsvægtstøtte, mobilitetshjælp og faldfangst uden brug af sele” introducerer en selefri robot, der er i stand til at hjælpe de ældre med at bevæge sig, løfte, sidde og endda fange dem, hvis de snubler og falder. Enheden kaldes Elderly Bodily Assistance (E-bar). Den er unik af mange grunde, herunder at den kan understøtte hele ejerens vægt, mens den tillader dem at gå uafhængigt eller læne sig på robotens arme for støtte.

Vigtige designudfordringer for E-BAR-robotten

Klogt begyndte ingeniørerne deres rejse ved at interviewe sygeplejersker og plejeprofessionelle for at fastslå de kritiske smertepunkter, som deres robot kunne afhjælpe. Teamet fastslog, at der var 3 hovedområder, som udviklere skal fokusere på, når de bygger E-bar.

Enheden skulle levere fuld kropsvægtstøtte, kunne passe gennem døre i et gennemsnitligt hjem og give brugerne mulighed for at nyde et fuldt skridt, når de går. Det første krav sikrer, at robotten kan hjælpe brugeren med balance, justere holdning og overgå fra at sidde til at stå. For at udføre denne opgave udtænkte teamet en smart måde, hvor håndtagene følger en person bagfra, hvilket eliminerer behovet for en sele.

E-BAR

E-bar-assisterobotten integrerer en base på 220 pund, der fra dag ét er bygget til at understøtte en persons fulde vægt. Basen giver omnidirektionel bevægelse via en nonholonomisk drivbase, så brugerne kan presse den 38 cm brede enhed gennem en gennemsnitlig amerikansk døråbning.

Kilde – MIT

Hjul

Selv hjulene på enheden blev designet til at forbedre dens funktionalitet. De omnidirektionelle hjul under basen tillader enheden at bevæge sig i enhver retning uden behov for at dreje. Denne evne er afgørende for at navigere i trange rum og fungerer i tandem med de specielle hjul, der kan justeres for at forbedre grebet på gulvet under løfteprocessen.

Foldbar kran

På toppen af basen er der et kraftfuldt 18-bjælke leddesystem, der gør det muligt for operatøren nemt at yde støtte til kerneaktiviteter, der kræver løft, såsom at komme på og af toilettet eller ud af badekarret. Interessant nok sikrer krandesignet, at personen løftes i en naturlig bane, hvilket øger den samlede komfort og sikkerhed for enheden.

Arme

To håndtag, der danner en U-form, strækker sig ud fra robotten. Disse robotarme giver øjeblikkelig støtte til brugeren. De integrerer nogle smarte sikkerhedsfunktioner, såsom muligheden for at oppuste 4 specielt byggede airbags. Disse airbags er lavet af et grebsmateriale, der giver blød polstring til brugerne og kan oppustes på millisekunder.

Flere opgaver

E-bar-robotten har en liste over opgaver, den kan udføre ved hjælp af den medfølgende fjernbetjening. Brugerne kan udnytte enheden til at hjælpe med at komme ud af badekarret, rejse sig fra gulvet, sætte sig eller rejse sig fra stole, bøje sig ned og gå. Enhedsoperatøren kan tilpasse kranen til de nødvendige krav ved at bruge fjernbetjeningen.

Virkelighedsnære test af E-BAR-enheden

Ingeniørerne gennemførte brugeroplevelsestests med ældre som en del af deres strategi. Teamet opstillede en række opgaver, som personen skulle udføre udelukkende ved hjælp af robotten. Den voksne frivillig gennemførte opgaver som at bruge robotten til at løfte fra et badekar og andre almindelige husholdningsscenarier.

Hvordan E-BAR-robotten klarede sig i testene

Testresultaterne viste, at E-bar kan forbedre mobiliteten for brugerne. Enheden viste sig at være effektiv i flere typiske hjemmescenarier som at bøje sig for at nå genstande, overgange fra siddende til stående og bevægelse gennem huset.

Studiet bekræftede også, at E-bar let kan understøtte en persons fulde vægt, selv når den bærer dem sammen med enhedens base. Den assisterede også i omvendt retning, ved at hjælpe en ældre person med at strække sig for at nå noget på en høj hylde. I en test måtte patienten falde. Enheden udløste fire airbags, som gjorde det muligt for enheden at fange og stabilisere brugeren på ≤ 250 ms.

Topfordele ved MIT’s E-BAR-ældreplejerobot

Der er mange fordele, som denne robot bringer til markedet. For det første er den optimeret til at imødekomme de aktuelle behov i den voksende ældre befolkning i dag. Boliger, påklædning og selv daglige opgaver for nutidens ældre adskiller sig fra deres forgængere. Derfor måtte ingeniørerne optimere designparametre for at maksimere resultaterne. Specifikt hjalp en beregningsmodel og en afvejningsanalyse med at gøre denne opgave mulig.

Klar udsigt: En unik E-BAR-fordel

En af de største fordele ved denne robot og en af hovedårsagerne til, at den har stærk støtte fra de ældre, er, at den giver brugeren en fuldstændig ubesværet udsigt foran. Denne tilgang er ideel sammenlignet med rollatorer eller seleenheder, som kan få brugeren til at føle sig utilstrækkelig og ubehagelig.

E-bar-enheden er ideel til personer, der stadig har en vis manøvredygtighed og muskelstyrke, men som er afhængige af genstande som en rollator for at komme rundt. Den kan veje meget mere end en rollator, men fordi den sidder bag brugeren og ikke har en sele, er den ikke så belastende eller distraherende for brugeren.

Hvordan E-BAR øger seniorers uafhængighed

E-bar forbedrer ældres mobilitet. Enheden blev bygget fra dag ét til at navigere i et gennemsnitligt hjem. Den kan let gå gennem døråbninger og løfte personer selv uden for dens hjulbase. Disse faktorer hjælper brugeren med at føle sig mere uafhængig, da de ikke længere har brug for så meget assistance fra andre for at udføre daglige opgaver.

Komfort-først design: Hvorfor E-BAR fungerer for de ældre

Komfort er en afgørende faktor, som kan være den primære grund til, at en enhed aldrig når markedet. De ældre ønsker at se godt ud og føle sig godt tilpas. I nogle tilfælde er de ikke klar til at opgive den ene for den anden. Denne seneste udvikling gør det muligt for dem at undvære enhver sele eller anden tilknyttet enhed. I stedet kan de bruge E-bar via en fjernbetjening til at gennemføre deres dag.

Anvendelser og markedsparathed for E-BAR

Den primære anvendelse af denne teknologi er inden for ældrepleje og patientgenoptræning. Denne enhed vil hjælpe dem, der lider af en række lidelser og begrænset mobilitet, med at opnå et nyt niveau af uafhængighed. Denne uafhængighed kan spille en stor rolle for moralen hos personer, der måske ikke er klar til at bede om assistance til daglige opgaver som at sidde på toilettet eller række op til en hylde.

Tidslinje for ældreplejerobot

Når du ser på den voksende ældre aldersgruppe, er det let at se, at denne teknologi er i høj efterspørgsel. Der er dog ingen måde at skynde en medicinsk enhed ind på markedet. Givet robotens kerneansvar kan det tage 5–10 år, før den får fuld godkendelse fra regulatorer.

Forskere inden for ældreplejerobot

MIT-ingeniører Roberto Bolli og Harry Asada stod bag E-Bar-robotstudiet. De to mener, at enheden er et vigtigt skridt mod at forberede verden på en voksende ældre befolkning. Projektet modtog støtte fra National Robotics Initiative og National Science Foundation.

Hvad er næste for E-BAR-ældreplejerobotten

Fremtiden for E-bar vil omfatte vigtige opgraderinger som integration af faldforudsigelsesalgoritmer i systemet sammen med andre AI-protokoller. Dette skridt kan omdanne den fjernstyrede enhed til en fuldt automatiseret ældreassistanceenhed. Ingeniørerne vil også arbejde på at reducere størrelsen og vægten af robotten, så den bliver mere tilgængelig og mobil.

Investering i ældreplejerobotik

Robotindustrien er et hurtigt bevægende marked, der har flere sektorer, som fortsat viser vækst. Sundhedsrobotiksektoren er en af de mest fremtrædende og hurtigst voksende globalt. Dette marked omfatter enheder, der fra dag ét er bygget til at levere kontinuerlig og problemfri støtte, efterhånden som en persons handicap eller mobilitet ændrer sig med alderen. Her er en virksomhed, der er positioneret til at maksimere ældreplejerobotik fremadrettet.

Medtronic

Medtronic (MDT ) gik ind på markedet i 1949. Det blev grundlagt af Earl Bakken og Palmer Hermundslie i Minneapolis, Minnesota, som en reparationsvirksomhed for medicinsk udstyr. Siden da har virksomheden forblevet en banebrydende kraft og introduceret flere førstegangsinnovationer som den første batteridrevne eksterne pacemaker i 1957.

I dag opererer Medtronic som en af verdens største medicinske teknologivirksomheder. Den har udvidet sine aktiviteter til at omfatte kontorer i Dublin, Irland. Virksomhedens Hugo robotassisterede kirurgiplatform er et af dens hovedprodukter. Bemærkelsesværdigt udførte enheden med succes en robotassisteret prostatektomi i Santiago, Chile, hvilket demonstrerer dens kapaciteter.