Assistive Technologien und Assistenzsysteme im häuslichen Bereich sowie Tendenzen im stationären Bereich

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1 Assistive Technologien und Assistenzsysteme im häuslichen Bereich sowie Tendenzen im stationären Bereich 17. Fachtagung der DAWG, Prof. Dr. -Ing. Frank Wallhoff 1

2 Inhaltsübersicht Wo braucht man Assistive Technologien (AT) und was ist Ambient Assisted Living (AAL)? Nutzeranforderungen Die Mensch Maschine Schnittstelle Ausgewählte Einsatzbeispiele: häuslicher Bereich Ausgewählte Einsatzbeispiele: stationärer Bereich Herausforderungen Zusammenfassung 2

3 Was sind Assitive Technologien? 3

4 Was sind Assistenzsysteme? Assistent stammt aus dem Lateinischen und heißt Beisteher, Helfer ; also jemand, der einem anderen assistiert (Duden) Assistieren bedeutet jemandem nach dessen Anweisungen zur Hand gehen (vgl. Duden 1997: 89) 4

5 Wo brauchen wir Assistenzsysteme? Zunehmende Komplexität in der Informationsgesellschaft Kommunikation (besonders mobile Geräte; Nomad devices) mit Selbsterklärung Persönliche (Such ) Assistenten (textuell, inhaltsbasiert mit Bild/Ton: Songsuche) Komfortablere Haushaltsführung Roboter (Mobilität, Staubsauger) Haussteuerung (Türen, Lüftung, Heizung, Licht, etc.) Alternde und schrumpfende Gesellschaft (Ambient Assisted Living, AAL) Versorgungslücke wird größer (#Pflegekräfte #Pflegebedürftige ) Pflegebereich (Monitoring) und Erhalt der Selbstständigkeit (Telecare) Mobilität und Maschinenbedienung Fahrerassistenzsysteme: Abstandsregelung, Einparkassistenten, Spurassistenz Systeme, Nachtsicht Systeme, Bremsassistent, ESP, PreSafe Unfallvermeidung! Maschinenführung der alternden Belegschaft 5

6 deutschland.de/ Ambient Assisted Living: Assistenzsysteme im Dienste des (älteren) Menschen Technische Systeme, die einen gewünschten Teil der Alltagstätigkeiten erleichtern oder übernehmen Unter Ambient Assisted Living" (AAL) werden Konzepte, Produkte und Dienstleistungen verstanden, die neue Technologien undsoziales Umfeld miteinander verbinden und verbessern mit dem Ziel, die Lebensqualität für Menschen in allen Lebensabschnitten zu erhöhen. Übersetzen könnte man AAL am besten mit Altersgerechte Assistenzsysteme für ein gesundes und unabhängiges gg Leben". Damit wird auch skizziert, dass AAL in erster Linie etwas mit dem Individuumin in seiner direkten Umwelt zu tun hat. 6

7 Für wen sind Assistive Technologien Bewusst keine Unterscheidung: gesund, krank, jung, alt, erworbene Behinderungen (perinatale Schäden, durch Krankheiten oder körperliche Schädigungen, g Alterungsprozesse) angeborene Behinderungen (Vererbung bzw. chromosomal bedingt, pränatale Schädigungen. Leitbild: keine Stigmatisierung durch AT/AAL AT soll sexy sein: AAL for aal Barrierefreiheit / Abbau von Hindernissen Berücksichtigung des SGB IX 7

8 Generelle Einsatzbereiche von AT/AAL Pflegebereich und Rehabilitation Sanitär und Sanitätsbedarf Medizintechnik und Tele healthcare l h Personal Robots, Assistenzroboter Gebäudetechnik / Smart Homes Fahrerassistenzsysteme (Sicherheit: ABS) und Fahrerinformationssysteme (Komfort: Klima) Nomad devices 8

9 Nutzereinbindung 9

10 Klassische Systementwicklung Spezifikation (Marktanalyse) Technische Umsetzung Taken from: Engineering/Architectural Design/Top down vs Bottom up Design.html Ziel: Anforderungskatalog möglichst nah umsetzen Dynamischer Prozess: top down und bottom up Eventuell auch iterativ 10

11 Besonderheit bei AT/AAL Produktspezifikaitonen können nicht aus Marktanalysen gewonnen werden Geringe Erfahrung mit Basistechnologien Zielgruppehöchstinhomogen g (Erfahrung im Umgang mit Technik, Alter, Gesundsheitszustand) Geräte enthalten hl meta Dienste Produkte und Dienste reifen erst durch communities (e.g. Apps) 11

12 Schnellere Pferde Von Henry Ford ist ein Satz überliefert, der das Zeug zu mehr als einer Phrase hat: Wenn ich meine Kunden nach ihren Wünschen gefragt hätte, so hätten sie geantwortet: Schnellere Pferde. Ist der Kunde / Nutzer also doch nicht König? Oder hat er etwa doch nicht immer recht? Der Nutzer kann nicht benennen was er nicht kennt! 12

13 Kreative Einbeziehung der Zielgruppe Taken from: PRESENTATION at AAL Forum in Odense Marleen van leengoed vanberlo 13

14 Ist das Problem neu? 1926: Quelle: roehrenbude.de/bastelschule/oe333 Nachbau/Loewe Werbung.pdf 14

15 Modularisierung und Add ons Quelle: roehrenbude.de/bastelschule/oe333 Nachbau/Loewe Werbung.pdf 15

16 Verbesserung des Ortsempfängers 1929 dann: Quelle: roehrenbude.de/roehren Geschichtliches/Loewe Roehren/Loewe.htm 16

17 Akzeptanz des Telefons Quelle: Internet, Bilder von Google 17

18 Mensch Maschine Maschine Schnittstelle 18

19 Passungsmodell der Mensch Maschine Maschine Schnittstelle Steigende Komplexität der Aufgabe / des Systems Stark steigende Erwartungen der User Abzudeckende Fläche (=Wissen) wird größer 19

20 Interaktionsschleife mit technischem Assistenzsystem Mensch (Psychophysik) Schnittstelle (Umgebung) Maschine (Assistenzsystem) Eingabemodalität Ausgabemedium Kognition Technische Kognition Ausgabekanal Eingabekanal Anpassung der maschinellenausgabenan an die Kapazität des Nutzers Aktionsplanung und Modellierung des Menschen Perzeption der relevanten Ausgabekanäle Produktergonomie definiert gute Gestaltregeln Bestimmung der Benutzbarkeit und Akzeptanz durch Usability Studien Fazit: Nicht alles was technisch realisierbar ist, sollte man auch machen 20

21 Multimodale Mensch Maschine Schnittstelle Ziel: natürliche und intuitive Mensch Maschine Schnittstellen ParalleleVerarbeitung und Kopplung der Modalitäten Berücksichtigung der Informationsverarbeitung des Menschen Maschine Mensch Maschine Optische Anzeige Visueller Kanal Gestik, Mimik und Blickmotorik Informations verarbeitung Lage und Bewegungseingabe Haptische Ausgabe Taktiler Kanal Hand, und Fußmotorik Mechanische Eingabe Akustische Ausgabe Auditiver Kanal Sprachmotorik Spracheingabe Aktorik. Perzeption Kognition Motorik Sensorik.. 21

22 Beispiel eines multimodalen Marktassistenten Quelle: YouTube, Yello Strom Werbeclip 22

23 Was ist wahrnehmbar (Modalitäten / Kanäle)? Kontext: Markt Obststand Verkäufer + Kundin Körperposition Blickrichtung (auf Äpfel) Blickkontakt Überraschter Blick (unerwartetes Verhalten) Gereiztheit Sprache (Nachdruck) Zeigegeste Unpassendes Verhalten Gesichtsausdruck Sprache Neutraler Ausdruck Blick geht vorbei bi Dialogabbruch 23

24 Kontinuierliche Herausforderungen Technikakzeptanz, zb Mobiltelefone (then and now) Neue Technologien, zb Interfaces: Haptisch: Touchscreen/Vibration Brain Computer Interfaces Anpassung an Komplexität und Funktionsumfang, zb Junkers F 13, 1919 Concorde, 1976 Airbus A380,

25 Aktuelle Fahrerassistenzsysteme Quelle: Fahrzeughersteller: BMW, Audi, Mercedes 25

26 Simulationsanzug um Kontext nachzuvollziehen Quelle: LINGA, Max der Alterssimualtionsanzg 26

27 Assistenzsysteme im häuslichen Bereich 27

28 Assistenten im Smart Home (AAL) Alltagserleichterung und Selbständigkeit Optimierung der Sicherheit Smart Home Care und Wellness Kommunikation und Anregung Wohnzimmer Sturzdetektion Erinnerungsfunktion Wohn und Esszimmer Infotainment Center Telemonitoring Wintergarten Shopping/ Kommunikation Gymnastik/ Reha Bad Herdkontrolle Fenster- und Türsteuerung Quelle: Nach Eva Schulze, BIS Flur 28

29 Gestalten Altersgerechter Lebenswelten Der ältere Mensch im Fokus neuer Technologien 29

30 Nutzungsszenarien in GAL Szenario 1: Persönlicher Aktivitäts- und Haushaltsassistent Szenario 2: Monitoring im Präventionsund Rehabilitationssport Szenario 3: Sensorgestützte Aktivitätsbestimmung Szenario 4: Sensorbasierte Sturzprävention und -erkennung 30

31 Eingabe über Brain Computer Interfaces Quelle: Bild beim g.tec Workshop an der Jade Hochschule 31

32 Bekannte Roboter aus Filmen Quelle: Bilder von Google 32

33 Helfer im Haushalt Quelle: Bilder von Google 33

34 ALIAS: Anpassungsfähiger Alltagsassistent Vorlesen von Zeitungen On line Spiele Internettelephonie Bildtelefon Telemedizin und Beratung Vereinfachte Suchfunktionen im Internet Anregung zur Kommunikation Fernüberwachung der Wohnung in Notsituationen 34

35 Telepräsenz: Giraff im Project ExCITE Quelle: Infovideo des Projekts ExCITE auf YouTube 35

36 Das Roboterbett (Panasonic) Quelle: Infovideo der Firma Panasonic 36

37 Assistenzsysteme im stationären Bereich 37

38 Pflegeroboter von Toyota Quelle: Süddeutsche, Toyota 38

39 PARO: Können Roboter Therapeuten werden? Quelle: Video von Annette Wagner, vimeo 39

40 Überwachung der Station: Sonic Sentinel Akustisches Monitoring für die Erkennung potentieller Gefahrensituationen in der Pflege Entwicklung von Prototypenbasierend auf den Lichtruf/Schallwächter Systemen der Firma ILPER Akustische Ereigniserkennung und Klassifikation Einkanalige / mehrkanalige Störgeräuschreduktion Sprachaktivitätserkennung zum Schutz der Privatsphäre SonicSentinel Drahtlose Verbindung Zusätzliche Mikrofone Bad Schlafzimmer Wohnzimmer 40

41 Care O Bot 3 and Casero (WiMi Care) 41

42 Herausforderungen 42

43 Problem: Fehlende Interoperabilität 43

44 Erhalt der sozialen Gefüge Quelle: Werbeclip für Freiwilliges Soziales Jahr (FSJ) der Grupp11 (Malteser) 44

45 Gefahren durch zu hohe Komplexität 45

46 Bevormundung und Abhängigkeit Werbeclip für Freiwilliges Soziales Jahr (FSJ) der Grupp11 (Malteser) 46

47 Zusammenfassung 47

48 Zusammenfassung die take home messages: AT ist Engineering an der Schnittstelle zum Menschen Zugeschnitten auf die Möglichkeiten und Bedürfnisse der Nutzer Einsetzbar in der Bauwirtschaft und Architektur Pflegeeinrichtungen und Kliniken Immer neue Einsatzmöglichkeiten 48

49 Vielen Dank kfür Ihre Aufmerksamkeit! k 49