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6G und KI: Fernsteuerungsapplikationen im Gesundheitswesen mittels Robotik

Neue Ansätze für fortschrittliche Teleoperationen

Robotik ist in der industriellen Automatisierung und der modernen Medizin ein fest etablierter Faktor, wobei die Verwendung von kollaborativen Robotern sog. Cobots  – bereits die nächste Entwicklungsstufe der Mensch-Maschine Interaktion darstellt.

Um einen reibungslosen, effizienten und effektiven Einsatz dieser Systeme zu gewährleisten, sind leistungsfähige Netzwerkinfrastrukturen und zuverlässige, latenzarme Kommunikationslösungen erforderlich. Hierbei eröffnet die Integration von Funkkommunikation in die Automatisierung neue Möglichkeiten der Ansteuerung und Überwachung einzelner Komponenten und Maschinen.

Im medizinischen Bereich eröffnen diese Technologien neue Ansätze für fortschrittliche Teleoperationen:
in der Chirurgie für präzise Eingriffe oder mittels Telemanipulatoren für hausärztliche Tätigkeiten, unterstützt durch 6G und Methoden der Künstlichen Intelligenz.

Das vorgestellte Setup dient als Test- und Evaluierungsumgebung für 6G-Technologien. Es ermöglicht nicht nur eine quantitative Erfassung der Kommunikation, sondern macht die Technologie erlebbar.

Das System demonstriert eine mögliche Art, wie in Zukunft verschiedene Tätigkeiten ferngesteuert erfolgen können: Es besteht aus zwei kollaborativen Roboterarmen, wobei einer durch menschliche Interaktion den anderen steuert. Ein virtuelles haptisches Feedback am steuernden Roboterarm, übermittelt vom zweiten Roboterarm, lässt die Bedienenden Krafteinwirkungen am Zielmanipulator fühlen.

Darüber hinaus werden zukünftige Brain-Computer-Interfaces (BCIs) in das System eingebunden werden, um beispielsweise den Stresslevel des Bedienenden zu erfassen und potenziellen Belastungen entgegenzuwirken, aber auch um die eigene Reaktionszeit zu optimieren.

Für die Klassifizierung zeitserieller Daten insbesondere auf kurzen Zeitskalen spielt KI eine zentrale Rolle. Diese Verschmelzung verschiedener Forschungsansätze bildet das Kernstück des OpenLab Connected Worlds.

Das OpenLab Connected Worlds ist eines von vier sog. OpenLabs im Forschungsvorhaben Open6GHub. Das Ziel dieser OpenLabs ist es, aus deutscher und europäischer Perspektive Beiträge zu einem globalen 6G-Standard zu leisten. Das Forschungsprojekt wird vom Bundesministerium für Bildung und Forschung (BMBF) gefördert.