m l q sl {{ê { lj ou v s n p hê h ê y l o h i psp {j p i hu
z
ê5êIê55ê H>
ê>5ê5ê>> mên5
±¡±¢ê{Iêh5±£êwê{5±¡±¤êêr±¡ê zênH±¡ê{I5êt5¢ v5êvêy
5Iêp>±¡êmL5ê5êzêq5êrI5ê>ê ¾
êlBê rI5±¢êiêtTê>ên55êl±£êw55êw>êrêl¤ o5>®êhê>5êH>>êêRêêHêLê5B5êhê
êê5ê 5ê B>ê L>ê ê ê ê >ê rQHHê ê ê ê ê H
HHê >5ê Lê Iê
>ê >ê j>T>®ê hê >ê >ê 5Iê
ê L>ê >ê >ê >>>ê tI®ê pê 5>ê l>®ê hê >ê >ê5Iê
êêê>ê5êQ>ê>êB>êRêsH
Qê
ê êêIê>>>ê±êê
ê>êê
êHHêHêêê5±êê
ê>ê>>
ê>êêê
ê5êH>>±ê555ê¾>>ê5ê ê>êLêrRI®êy
ê5ê>ê>ê555êê>êRHLêQê lê ê HHê ê B>ê ê Rê ê H5I5ê 5B55
±ê ê 5ê 5Iê HB>>
êoê>Lê55êQêB±êêê>H>ê5 r®êê
±êH±ê>5 hêêê
êêêê
êêêê i®êhê
êêêê
êêêêêhêêê
ê êêêêêêê{êê
êêêêêêê±ê
ê êêêêêê
êv
®êlêêêêê
êêê êêêt®êsêêy®êhê
êêêêêêêê êêêêê±êêêêêê
êê
êêêêê±êêê ¾
ê ê ê ê ±ê ê ê ê ê
ê ê ê ê ê ê ê ê êêêêê{ê¾
êêêêêj®êhêêê
êê êêêêê{êêêêêêêêêêêê êêêêê
ê{êêê
êêêêêê
êê êêê rê®êê
±ê±ê
y
5Iꢪ¡ª²ê¢ªÂ¡Ã®ê¤¡À¤¥ s>êB®êkyêmhlrhzênivy±êvvyp±ê¡¥¢¨êi±êzIêê¡©ê l¾®ê¡¢£Í¾
A
fogyatékosság csökkentésére irányuló tevékenységek három csoportját különböztetik meg: a testi (szomatikus és pszichés), a funkcionális,
valamint a környezeti szinten megvalósuló beavatkozásokat.11 Mindhárom területen egyre növekv& szerep jut a fejlett technológián alapuló eljárásoknak, ame-
mên5
®êz
ê5êIê55êH>
ê>5ê5ê>>ê
41
lyek között robotok által végzett feladatok is vannak. A robotok ilyen célú alkalmazásai ma még els&sorban a kutatás-fejlesztés tárgykörébe tartoznak, de egyes képvisel&ik már kereskedelmi forgalomba kerültek. A rehabilitációban robotokat a motoros károsodás és a funkcionális képességek felmérésére, tornáztatás-funkciófejlesztés céljára, valamint az önellátási tevékenységek támogatására használnak. A tornáztatórobotok nagy része alkalmas állapotfelmérésre is, így erre a feladatra nem szükséges speciális robotok fejlesztése. A gyógytornáztatást, illetve funkciófejlesztést végz& robotokról a hazai szakirodalomban már több publikáció megjelent.2,3,19 Ezen közlemény célja a napi élettevékenységeket támogató robotok áttekintése. A rehabilitációban robotok felhasználása els&sorban a többszörös fogyatékosságot okozó, összetettebb, leggyakrabban neurológiai eredet+ károsodásban szenved&k esetében jön szóba.
A robotok A robotok rugalmasan újraprogramozható, komplex mozgással és/vagy tárgymanipulációval járó feladatot részben vagy teljesen önm+köd&en végrehajtó, szenzoralapú mechatronikai eszközök. A hagyományos automata gépekt&l eltér&en, nem csak el&re meghatározott feladatsorok végrehajtására képesek, hanem a felhasználó szükség szerint tudja programjukat változtatni, tevékenységüket meghatározni. A programozás felhasználóbarát módon történik. A robotok feladatuk végrehajtásakor érzékelik környezetük változásait, és módosítják m+ködésüket. A mesterséges intelligenciával rendelkez& típusok képesek a tanulásra, azaz alkalmasak olyan döntések meghozatalára is, amelyeket eredeti programjuk nem tartalmaz. Az International Federation of Robotics (IFR) a robotokat ipari és szervizrobotokra osztja. 2007-ben világszerte egymillió ipari, valamint öt és félmillió szervizrobot m+ködött.20 Az IFR meghatározása szerint a szervizrobotok olyan részlegesen vagy teljesen önállóan m+köd& eszközök, amelyek emberek vagy gépek számára nyújtanak szolgáltatásokat, ide nem értve az ipari célú felhasználást. Három alcsoportjuk a személyi használatú (pl. egyedül él& id&seket otthonukban segít&), az eszközöket kiszolgáló (pl. repül&gép küls& tisztítása, tankolás) és az önálló feladatokat végrehajtó (pl. f+nyírás, takarítás) robotok.9 A szervizrobotok felhasználási terület szempontjából is csoportosíthatók, eszerint a három legjelent&sebb alcsoportjuk: 1. a háztartási feladatokat végrehajtó (pl. porszívózás, felmosás, f+nyírás, es&csatorna-, ill. medencetisztítás stb.), 42
2. az egészségügyi használatú (pl. egyedül él& id&seket otthonukban segít&, gyógytornáztató, sebészeti), 3. a szolgáltatási robotok (pl. &rzés, katasztrófavédelem, irodai munkák, közm+-szolgáltatás, idegenforgalom, vendéglátás, játékipar, filmipar, szórakoztatás). A háztartási feladatokat ellátó robotokból – a nagyon sikeres Roomba porszívózó robotnak4,10 köszönhet&en – világszerte eddig mintegy három és félmilliót adtak el, míg az egészségügyi használatúakból mindössze ötvenezer darabot. A piacfelmérések szerint a szervizrobotok forgalma a mai 13 milliárd dollárról 2025-re 60 milliárd dollárra b&vül. Az id&s emberek napi életvitelét segít&, személyi támogatást nyújtó robotok a következ& jellemz& feladatok ellátására képesek: ð felügyelet; rosszullét, elesés esetén riasztás; ð napi élettevékenységek segítése, els&sorban az étkezés területén; ð tárgyak mozgatása: könyv, pohár áthelyezése; kilincs lenyomása; földre esett tárgyak felvétele; ð helyváltoztatás segítése; ð kommunikáció támogatása: tárcsázás, telefon felvétele; ð memóriafunkciók: figyelmeztetés gyógyszerbevételi id&pontokra, napi teend&kre; ð a háztartás elektromos készülékeinek ki-bekapcsolása, m+ködtetése; ð egyes háztartási munkák elvégzése; ð szabadid&s tevékenységek, szórakoztatás. Ezen funkciók egy része egészségesek számára is hasznos, ennek köszönhet& a piaci siker. A kifejezetten fogyatékossággal él&k támogatására tervezett robotokból még csak pár tízezret adtak el. Érdemes megvizsgálni ezek f& jellemz&it, és annak okait, ami miatt még nem vált mindennapossá használatuk, még nem történt meg az üzleti áttörés.
A fogyatékos személyeket támogató robotok Egyik legrégebben megjelent csoportjuk az étkezést támogatja. Ezek els&, kereskedelmi forgalomba is került képvisel&je a Nagy-Britanniában fejlesztett Handy-robot.17 Használata lehet&vé teszi, hogy a tetraparetikus személy önállóan fogyassza el a megfelel&en el&készített ételt. A beteg a robot asztalkája el&tt ül. Az asztalka rekeszeiben kell elhelyezni az ennivalót. A rekeszekhez tartozó kis lámpák egymás után villannak fel. A betegnek arra kell alkalmasnak lennie, hogy valamilyen módon (akár az állával, könyökével stb.) m+ködésbe hozzon egy kapcsolót, ha abból a rekeszb&l szeretne enni, amelynek lámpája éppen felvillant. Ekkor a robotkar egy kanálnyi-villányi ételt y
5Iꢪ¡ª²ê¢ªÂ¡Ã®ê¤¡À¤¥
¡ê5
êhê5êtzê
êê>>êB
a beteg szájához emel. Hasonló módon lehet inni, de terveztek a robothoz kozmetikai, illetve borotválkozást segít& készletet is. A japán My Spoon15 robot hasonló, de egy közönséges asztalon elhelyezhet& (1. ábra). Az Arlyn Feeder Robot7 más koncepció alapján született: ez a beteg részlegesen paretikus fels& végtagját segíti a mozgásban. A fogyatékossággal él& személyeket segít& robotok önálló csoportját alkotják a kerekesszékre szerelhet& robotkarok. Ezeket egy joystickkel irányítja a beteg. Felhasználásuk sokrét+: lehet velük üvegb&l egy pohárba italt tölteni, földre esett tárgyakat felvenni, CD-t betenni a lejátszóba, polcról könyvet levenni stb. Ezen robotok kereskedelmi forgalomba került képvisel&je az ARM,6 amelyet Hollandiában gyártanak (2. ábra). Koreában készítettek ágyra szerelt robotot is, fekv&betegek ellátásának támogatására. Hasonló karral rendelkezik, de önálló guruló állványra épített eszköz a SAM Helper Robot,13 amelyet a fogyatékos személy szintén joystickkel kezel. A robot így önállóan mozog a segítségre szoruló ember környezetében, ki tudja kerülni az akadályokat, képes végrehajtani kisebb tárgyak mozgatásával járó feladatokat. A járás támogatására is fejlesztettek robotokat: ezek feladata els&sorban az egyensúlyi helyzet megtartása. Hiányosságuk, hogy egyel&re nehezen tudják követni a beteg testhelyzet-változtatásait, akaratlagos mozgásait. Az Acroboter-projekt16 hazai részvétellel (Budapesti M+szaki és Gazdaságtudományi Egyetem) folyó, az Európai Unió által finanszírozott kutatás. Alapgondolata, hogy egy épületben a legnagyobb szabad felület, ahol a robotok mozoghatnak, a mennyezet. Ez a rendszer ezért egy mennyezetre szerelt rácsozaton mozgó, felfüggesztett robotot foglal magában, amely els&sorban tárgyak mozgatására alkalmas. Közvetlen fizikai kapcsolatban nincs a beteggel (3. ábra).
¢ê 5
ê hê ê hytê
ê 5ê >ê 5ê >êêL
Az Európai Unió Ambient Assistive Living (AAL) programjának projektje a Domeo, amely az Országos Orvosi Rehabilitációs Intézet orvos-mérnöki rehabilitációs kutatási programja közrem+ködésével folyik1 (4. ábra). Célja id&s, enyhe emlékezetzavarban valamint a helyváltoztatás nehezítettségében szenved& betegek támogatása, ezáltal annak segítése, hogy minél hosszabb ideig lehessenek még saját otthonukban. A Domeo projekt célul t+zte ki azt is, hogy olyan integrált rendszert hozzon létre, amely több, robot által végzett funkciót foglal magában. (Ma még az a jellemz&, hogy egy robot általában egy funkcióra képes.) A folyamatban lév& fejlesztés során egy olyan rendszer kerül kialakításra, amely három egységb&l áll. Ezek egyike egy els&sorban kognitív támogatást nyújtó robot a következ& területeken: betegfelügyelet, napirend követése, a beteg emlékeztetése a szükséges teend&kre (például gyógyszerbevételre), beszédfelismerés révén szóbeli kommunikáció a beteggel, üzenetek küldése orvosnak, családtagoknak. A robot képes a fogyatékos személy környezetében önállóan közlekedni, tárgyakat kikerülni, az akkumulátor feltölté-
£ê5
êoê>>ê5ê>êêêh
±ê êêQê
mên5
®êz
ê5êIê55êH>
ê>5ê5ê>>ê
43
¤ê 5
ê z>ê ê HTH>ê ê ê kê ê>
séhez a konnektorhoz csatlakozni. A másik egység fizikai segítséget tud adni felálláskor és járás közben. A harmadik pedig a rendszert irányító számítógép. A robotok önállóan is használhatók lesznek, ha a fogyatékos személynek csak kognitív vagy csak fizikai segítségre van szüksége. A robotfejlesztések során felmerül a kérdés, hogy humanoid típusú legyen-e egy robot vagy sem? Úgy t+nik, a válasz kultúrafügg&.18 Japánban széles körben elfogadottak, s&t személyiséggel felruházottak a humanoidok (Honda Asimo,14 Nao,8 5. ábra), míg mások véleménye szerint a robotnak els& pillantásra is felt+n&en különböznie kell az embert&l (Care-O-Bot5). A Toyota Partner Robot esetében úgy oldották meg ezt a dilemmát, hogy két kivitelben készítik: a humanoid változat közleked&képessége jobb (hiszen két „lábon jár”), a hagyományosabb típus esetén – ahol szélesebbek a kerekek – a teherbírás nagyobb.12 Ez a robot kereskedelmi bevezetésre készen áll, de magas ára miatt Japánban sem tartják valószín+nek köznapi használatát. Összefoglalóan megállapíthatjuk, hogy a jelenleg létez&, fogyatékosok támogatására fejlesztett robotok f&bb jellemz&i a következ&k: ð Lehetséges felhasználási területük igen széleskör+: egyes önellátási funkciók támogatásától 44
¥ê5
êhêuê
êêêê>L
kisebb tárgyak mozgatásán és a helyváltoztatás segítésén át a kognitív feladatokban való részvételig terjed. ð Egy robot általában egy funkcióra képes. ð Korlátozott az ember és robot közötti közvetlen fizikai kapcsolat. ð A robotok csak részlegesen képesek az ember akaratlagos mozgása során a testhelyzetváltozás, a stabilitás kontrollálására. ð A robottal való kommunikáció részben egyszer+ eszközökkel (joystick, nyomógombok), részben verbális módon történik. ð Az ár-érték arány jelenleg még kedvez&tlen. A személyi támogatást nyújtó robotok mint új technikai segédeszközök ígéretes lehet&séget jelentenek a fogyatékossággal él&k számára önállóságuk javítása, társadalmi reintegrációjuk el&segítése terén. Azonban több szempontból is szükséges a jelenleg létez& ilyen típusú robotok továbbfejlesztése ahhoz, hogy ezek a lehet&ségek a gyakorlatban kiaknázhatók legyenek. Ez így volt más technikai újdonságok esetében is: a laptop vagy a mobiltelefon a kilencvenes évek elején luxuscikkeknek számítottak, ma pedig a hétköznapok elmaradhatatlan tárgyai. Amint sikerül javítani a személyi támogatást nyújtó („asszisztív”) robotok hiányosságain, és ennek révén ár-érték arányukon is, a mindennapok segédeszközeivé válhatnak. y
5Iꢪ¡ª²ê¢ªÂ¡Ã®ê¤¡À¤¥
Köszönetnyilvánítás Ez a munka a Nemzeti Kutatási és Technológiai Hivatal, valamint az Európai Unió Ambient Assis-
tive Living Joint Programme támogatásával készült (ALL-DOMEO 159).
pyvkhsvt ¡ê mê n±ê kê }±ê zê k±ê jê q±ê ê ®ê zê y
ê ê oê ê yê p®ê wê ê ê ¡ªêjêêlmyy±êy±êª©¾¡¢êzꢪª©êpêqêy
ê yꢪª©²ê£¢Âz¡Ã®ê§£¾§¤ ¢ê mê n±ê m>ê t±ê hê n±ê ê ®ê mLê >ê
>ê >Hê Rê 5I®ê
ê ê 5ê
5I
êy
5Iꢪª¢²ê¡¢Â£Ã®ê¦¾© £ê mên±êm>êt±êzên±êê®êy
ê5ê >ê
>êLê>êI555
êvê oꢪª¤²ê¡¤¥Â¢¥Ã®ê¡£¢§¾¡££¡ ¤ê mê q±ê kzê j®ê zê
ê ê ê ê ®ê ê ê ê ê y
ê ê ê ê ê wêêê¡êhjtêzpnjop½zpnhy{êêê o¾
ê ê zê sê j±ê |±ê |zh±ê ¢ªª¦²ê ¢¥¨¾¢¦¥ ¥ê nê i±ê oê t±ê zê yk®ê t
ê
ê ±ê plllê y
êÆêhêtꢪª¤²ê¡¡Â¢Ã®ê¦§¾§§ ¦ê ®½½ §ê ®½½
½m¡ ¨ê ®½½¢
¾
½ ©ê pêmêêy
ê ¡ªêrê{l®êoêy
êl{ê~êw
êpê p±êpu±ê|zh±ê¢ªª§ ¡¡ê sê Ø®ê tê y
ê wê Àê kê ê nê p®ê mê ê hê {ê {lslth{lê ê ê ê lê |®½½ ¾½m{i½½¾½½¾ª¥¾ª¡ ¡¢ê vêt®êu¾nêy
®ê|êêêmê wê ê ê ©ê pê pmhjê zê ê y
êjêuêjêj±ên±êq±ê z
ꩾ¡¢±ê¢ªª©
¡£ê y
êêoêh±êy
êÀêoêêêjlhê uêÏ¥±êqꢪª¨ ¡¤ê zê±ê~
êy±êhêj±êê®ê{êê hzptv®ê ê ê ê ê plll½yzqê pê jê ê pê y
ê ê zê ¢ªª¢²ê£®ê¢¤§¨¾¢¤¨£ ¡¥ê zê y±ê pê z±ê mê h® ê {ê ê ê ¾ê
ê ¶tz´ê p®ê wê ê ê ¨ê pê jê ê y
ê y
ê ÂpjvyyØ¢ªª£Ãêrhpz{±êk±êr±ê¢ªª£²ê¨¨¾©¡ ¡¦ê zê n±ê {ê h±ê rê sê ê ®ê hjyviv{ly®ê ê ê
ê ±ê ê ê ê ê
ê ±ê wê ê jê pppê j
ê wê ê {±ê wê ê ojpê ¢ªª©±ê ~®ê iê nê k®ê kê y
ê kê ê ê ¢¡ê j±ê jê jê j
±ê |rê ¡¾¥ê z
ê ¢ªª©±êª©¾ ¡§ê {ê t®ê oê ¡±ê hê y
ê hê ê pê ê zê k
ê wê p®ê tê tê Âîê pê ê hê {ê ê ê pê hê pvzê w±ê h±ê¢ªª¡²ê¡¤¢¾¡¤§ ¡¨ê {ê j±ê mê zy±ê rê z®ê {ê ê
ê ®ê zê ê ê ê
ê p®ê ~¾wê ê hjt½plllêo¾y
êpêjêÂoyp¢ªª¨Ã±ê h±ê¢ªª¨²ê¢£¾¢¦ ¡©ê {Iê h±ê mê n±ê hê n±ê ê ®ê y
ê ê I55
ê p®ê rê s±ê rê y±ê p>ê ê Âîê t5ê
5ê {lyj±ê i±ê ¢ªª§²ê £©¥¾¤ª¤ ¢ªê~ê y
ê ¢ªª¨ê pê mê ê y
ê m±ên±ê¢ªª¨
mên5
®êz
ê5êIê55êH>
ê>5ê5ê>>ê
45