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NWZonline.de Ratgeber Beruf & Bildung Campus

Roboter Nao als Turnlehrer im Test

24.10.2018

Oldenburg „Ich als Technologien entwickelnde Ingenieurin? Ist das nicht etwas hoch gegriffen? Weder das Biologiestudium noch mein Volontariat und die Arbeit als Redakteurin qualifizieren wirklich dafür“, dachte ich, als ich den Vorschlag der Jade Hochschule bekam, einen Tag im Bereich Assistive Technologien mitzuarbeiten. „Andererseits ist es doch spannend, sich von einem Roboter krankengymnastische Übungen zeigen zu lassen. Außerdem sind die künftigen Nutzer auch keine Ingenieure. Vielleicht kann ich ja aus deren Perspektive was beitragen. Ich versuche es.“

„Ich bin auch keine Ingenieurin“, beruhigt mich Jana Tessmer, als ich zum Probearbeiten in der Jade Hochschule ankomme. Sie hat Soziale Arbeit studiert und ist jetzt im deutsch-niederländischen Verbundprojekt „Vitale Region“ beschäftigt. Dessen Ziel ist es, Menschen in ländlichen Regionen möglichst lange ein Leben in den eigenen vier Wänden zu ermöglich.

Ausgewählte Übungen

Bewegung ist dabei ein entscheidender Faktor – einerseits um mobil zu bleiben, andererseits, um mittels Physiotherapie bestehende Erkrankungen zu behandeln. Aber der Weg zum Krankengymnasten ist mitunter weit. Hier setzt das Teilprojekt der Jade Hochschule an. Die Wissenschaftler entwickeln ein computergestütztes System, das beim Training helfen soll. Dieses besteht aus einem kleinen Wagen, in dem der Roboter Nao und der Steuerungscomputer Platz finden.

„Der Physiotherapeut wählt die passenden Übungen aus und gibt sie in den Computer ein“, erklärt Jana Tessmer. „Wie die Übungen durchgeführt werden sollen, kann entweder als Video auf dem Bildschirm gezeigt werden. Oder Nao macht sie vor.“ Kniebeugen und eine Thai- Chi-Abfolge kann der circa einen halben Meter große Roboter schon. Zurzeit sind Wissenschaftler und Studierende dabei, ihm den Ausfallschritt und verschiedene Armbewegungen „beizubringen“.

Naos Fähigkeiten und die Bedienerfreundlichkeit des Systems zu testen, gehört zu Jana Tessmers Aufgaben. Hier kann auch ich aktiv werden: „Wake up“ steht auf einem Button auf dem Touchscreen. Ich drücke, Nao steht auf. „Sit down“ – er setzt sich. Die englischen Begriffe sind darauf zurückzuführen, dass diese Art Roboter bisher nahezu ausschließlich in der Wissenschaft eingesetzt wurde. Die neu für das Projekt eingefügten Schaltflächen tragen deutsche Begriffe. Ich drücke den „Thai Chi“-Button. Der sitzende Nao reagiert nicht. „Nao braucht erst den Befehl zum Aufstehen, dann beginnt er mit der Thai-Chi-Abfolge“, erläutert Ingenieur Yves Wagner. Klar, Ingenieure haben verinnerlicht, dass man einem Roboter jeden Schritt mitteilen muss, aber Otto-Normal-Verbraucher? Man könnte Nao auch so programmieren, dass er von allein zuerst aufsteht, wenn jemand Thai Chi wählt, sagt Wagner.

Qualitätskontrolle

Der anspruchsvolle Bewegungsablauf startet. Passende Musik erklingt. Sieht gut aus. Nao streckt sich nach links, dann nach rechts – zu weit: Er fällt um, hebt die Arme schützend zum Kopf und bleibt auf dem Rücken liegen. Kurz darauf ist das Programm zu Ende. Nao schiebt die Hände unter den Rücken, nimmt Schwung, setzt sich erst hin und steht dann auf.

„Der Boden hier ist nicht optimal. Außerdem ist das schon ein älteres Modell. Es läuft nicht mehr so zuverlässig. Das neue ist bestellt, aber die Lieferung verzögert sich. Es soll stabiler sein und eine längere Laufzeit haben“, sagt Wagner. Wie zur Bestätigung sagt Nao kurz darauf: „Mein Akku muss dringend aufgeladen werden.“ „Zu lange kann dieser Nao auch nicht üben, dann sagt er: ,Mein Knie ist heiß. Ich muss mich ausruhen.‘“, berichtet Tessmer.

So weit ist es heute noch nicht. Jetzt die Kniebeugen. Nao macht vor, ich mache mit. Der Rücken des Roboters bleibt kerzengerade – meiner nicht. „Den Rücken etwas weiter nach hinten“, verbessert Tessmer meine Haltung. „Das soll künftig auch das System übernehmen können“, so Wagner. Dazu ist auf dem Wagen eine Kamera montiert. Sie filmt den Übenden, sodass dieser seine Bewegungen selbst überprüfen kann oder der Physiotherapeut sie kontrolliert. „Das System erkennt auch, ob wirklich eine Kniebeuge ausgeführt wird oder ob es ein Sit up ist“, erklärt Wagner. „Es kann auch so programmiert werden, dass es die Qualität überprüft, mit der Übungen ausgeführt werden, und kontrolliert, ob die Übung oft genug wiederholt wurde.“

Zurück zum Testlauf: „Stop Behavior“ steht auf einem Button. Damit kann man wahrscheinlich einen Bewegungsablauf unterbrechen, vermuten Tessmer und ich. Das klappt aber nicht. Für diesen Fall haben die Wissenschaftler eine Art Nachrichtensystem in ihren Computern. Tessmer schreibt ihre Beobachtungen in eine Spalte, etwa dass „Stop Behavior“ kein eindeutiger Befehl ist – gerade für ältere Menschen, die im Englischen eventuell nicht so zu Hause sind – und dass er nicht funktioniert. In einer zweiten Spalte sind die Anmerkungen in Bearbeitung, in einer dritten die erledigten.

Testphase geplant

Ein weiterer Verbesserungsvorschlag ist, die Oberfläche mit den Buttons kontrastreicher und eventuell farbenfroher zu gestalten. Momentan ist sie vor allem grau. Auch den Aufbewahrungswagen findet Tessmer nicht optimal: „Er lässt sich sehr schwer tragen. Ein Rollkoffer wäre vielleicht geeigneter.“ Auch ich finde den Wagen etwas niedrig, um ihn herumzuschieben.

Aber es ist ja ein Prototyp und die Entwickler sind offen für Veränderungsvorschläge. Deshalb sind im November Workshops mit Physiotherapeuten geplant. Dabei wird ihnen das System vorgeführt. „Anschließend können sie uns sagen, bei welchen Erkrankungen es eingesetzt werden könnte. Und natürlich auch, was sie gut finden und was wir wie besser machen könnten“, sagt Tessmer. Diese Anregungen werden eingearbeitet und Anfang nächsten Jahres soll die Testphase beginnen.

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