WO2021185683A1 - Vorrichtung und verfahren zur erfassung eines medizinischen status einer person - Google Patents

Vorrichtung und verfahren zur erfassung eines medizinischen status einer person Download PDF

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WO2021185683A1
WO2021185683A1 PCT/EP2021/056288 EP2021056288W WO2021185683A1 WO 2021185683 A1 WO2021185683 A1 WO 2021185683A1 EP 2021056288 W EP2021056288 W EP 2021056288W WO 2021185683 A1 WO2021185683 A1 WO 2021185683A1
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Simon Haddadin
Christoph Jähne
Dmitrij Forssilow
Saskia Golz
Andreas SPENNINGER
Simon Josef GABL
Carles Calafell Garcia
Christian Mack
Lukas Anton HAUSPERGER
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Franka Emika Gmbh
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    • A61B5/6889—Rooms

Definitions

  • the invention relates to a device and a method for detecting a medical status of a person.
  • the object of the invention is to specify a device and a method for acquiring bio-signals for acquiring a medical status of a person, which largely excludes potential risks of infection for medical personnel.
  • a first unit for determining a current state Z RM (t) of the robot manipulator RM and a current state Z E FFn (t) of an effector EFF n currently arranged at its distal end a second unit for determining and / or in particular customizable, mechanical specification of a current position (position / orientation) L KT, AKTk (t) of a body part KT of the person in the work area of the robot manipulator RM, which is related to a selected activity AKT k, a third unit for determining a current response to the robot manipulator RM acting power winch KW (t), a fourth unit, which for each of the activities AKT k a target position L K T, SOLL, AKTk of the respectively assigned body part KT in the working area of the robot manipulator RM, a target movement of the robot manipulator RM MOVE SOLL, RM , AKTk and target interaction forces INT S o LL, AKTk (BEWEGso LL,
  • Li _ (BEWEGso LL, RM, AKTk ) between the robot manipulator RM (101) and the body part KT during the execution of the target movement and the associated permissible deviations: AL «T, SOLL, AKTk, allowed, ⁇ BEWEGsOLL, AKTk , permitted,
  • ⁇ I NTsOLL, AKTk allowed (BEWEGsOLL, RM, AKTk) and ⁇ ZEFFÜ, SOLL, allowed (BEWEGsOLL, RM, AKTk) specifies, and a control unit that is designed and set up to control the robot manipulator RM when an activity AKT k is specified : Z RM (t), L KT , AKTk (t), KW (t), L KT , soLL, AKTk (t), BEWEGSOLL, AKTk, AL «T, SOLL, AKTk, allowed, ⁇ BEWEGsoLL, AKTk, allowed,
  • the robot manipulator RM is preferably an articulated manipulator with six or seven degrees of freedom.
  • the robot manipulator RM can also be a continuum robot, a parallel robot, a linear robot, or any other movement apparatus.
  • the robot manipulator RM is preferably force- and / or impedance- and / or admittance-controlled. It can also be current-regulated or flexible regulated in some other form. It can also be position-controlled and have force feedback or a flexible end effector EFF n .
  • the robot manipulator RM is preferably provided with an antibacterial, disinfecting coating.
  • ACT k is understood to mean at least those diagnostic activities that start with AKT- ! to ACT 2I are designated. However, this list is not exhaustive, so that other diagnostic activities are also included in the concept of the invention.
  • the effectors EFF n for sampling microbiological material from the person are advantageously designed as grippers, so the provided swab, swab, smear spatula or biopsy needles can advantageously be gripped, handled according to the specified target movements, and placed in closable containers provided after the sampling is complete.
  • the effectors EFF n for sampling capillary blood from the person advantageously comprise, on the one hand, a device for puncturing the skin and a corresponding gripper with which the capillary tubes provided can be gripped, handled according to the specified target movement, and stored in closable containers provided after sampling is complete .
  • the effectors EFF n for detecting medical parameters of the person advantageously include appropriate sensors for blood pressure measurement, pulse measurement, temperature measurement, measurement of electrical skin resistance, measurement of electrical conductivity of the skin, measurement of local electrical potentials on the skin surface, measurement of oxygen saturation (especially by pulse oximetry) and for listening to the lungs, heart, etc. (auscultation).
  • AKT k such as the acquisition of medical parameters and data through the use of ultrasonic sensors, laser sensors, X-ray sensors, etc. are included in the concept of the invention.
  • the effectors EFF n for capturing image data advantageously include corresponding imaging sensors, such as camera sensors, infrared sensors, laser sensors, ultrasonic sensors, X-ray sensors, nuclear magnetic resonance sensors, etc.
  • imaging sensors such as camera sensors, infrared sensors, laser sensors, ultrasonic sensors, X-ray sensors, nuclear magnetic resonance sensors, etc.
  • the effectors EFF n are advantageously coupled to the distal end of the robot manipulator RM either manually or in an automated manner, depending on a selected activity AKT k.
  • An effector EFF n can advantageously have several different sensors and / or instruments for performing different activities AKT k .
  • the control of the robot manipulator RM and of the currently arranged effector EFF n on the robot manipulator RM is carried out by the control unit.
  • state Z RM (t) of the robot manipulator RM is understood broadly in the present case. This includes, in particular, the dynamic and electrical state of the robot manipulator RM.
  • state Z E FFn (t) of the effector EFF n is also understood broadly in the present case. This includes in particular the dynamic and electrical state of the effector EFF n .
  • the state Z RM (t) of the robot manipulator RM and the state Z E FFn (t) of the effector EFF n are determined in the present case by the first unit. To this end, corresponding information and data are advantageously transmitted to the first unit from the robot manipulator RM and the respective effector EFF n . As an alternative or in addition, information and data from external sensors, observers, etc. can be used for this purpose.
  • the second unit serves firstly to determine the current position (ie the position and orientation) L KT, AKTk (t) of a body part KT of the person in the working area of the robot manipulator RM that is related to a selected activity AKT k and / or secondly the customizable, mechanical specification of a current position UT, AKTk (t) of a body part KT of the person in the working area of the robot manipulator RM, which is related to a selected activity AKT k.
  • the second unit comprises sensors (in particular imaging sensors: e.g. camera sensor, video sensor, infrared sensor, ultrasonic sensor, laser scanner, etc.), and / or distance-measuring sensors (in particular ultrasonic sensors, capacitive sensors, laser sensors, etc.) by means of which a 3D position and 3D orientation of the body part KT to be analyzed is preferably possible .
  • sensors in particular imaging sensors: e.g. camera sensor, video sensor, infrared sensor, ultrasonic sensor, laser scanner, etc.
  • distance-measuring sensors in particular ultrasonic sensors, capacitive sensors, laser sensors, etc.
  • the first unit thus comprises a corresponding processor on which a corresponding evaluation program (app) runs.
  • the unit preferably comprises a mechanical contact or guide device with which the person can position a part of the body KT to be examined on the mechanical contact or guide device with a predetermined position and orientation.
  • This installation or guiding device is preferably made of an easily disinfectable material or, as a consumable material, it is manually or automatically exchanged and thus renewed before each corresponding examination activity AKT k.
  • the contact or guide device can be designed, for example, in such a way that the person places their nose or mouth opening or one of their ear openings at the position and orientation specified by the design and positioning of the device.
  • the position and orientation specified by the contact or guide device can preferably be individualized and can preferably be adjusted manually by the person or, if the first and second cases interact, automatically individualized (positioned) on the basis of the optical conditions of the person detected by sensors can.
  • the third unit determines the force winder KW (t) currently acting on the robot manipulator RM, ie forces and / or moments.
  • the third unit is advantageously connected to at least one force sensor or a contact detection device on the robot manipulator or on the effector EFF n.
  • the third unit thus determines during an interaction between the robot manipulator RM or the effector EFF n currently located distally thereon and the person during the execution of an activity AKT k interaction forces and interaction moments.
  • any power winders that occur must be determined with a high level of sensitivity and reliability (robustness).
  • the third unit comprises a corresponding processor on which a corresponding external program (app) runs.
  • the fourth unit For each of the activities AKT k, the fourth unit provides information and data on the target position L KT, so LL, AKTk of the respectively assigned body part KT in the working area of the robot manipulator RM, on the target movement of the robot manipulator RM as well as target interaction forces I NT SO LL, AKTk (MOVE S oLL, RM, AKTk) and target states of the effector Z EFFn, so LL (MOVE S o LL, RM, AKTk ) between the robot manipulator RM (101) and the Body part KT during the execution of the target movement and the associated permissible deviations: k, permitted,
  • the fourth unit advantageously comprises a corresponding data memory and a corresponding processor on which a corresponding software (app) runs.
  • the proposed device enables the medical condition of persons to be recorded without the need for medical personnel.
  • the proposed device can be operated fully autonomously, partially autonomously or remotely.
  • the proposed device is preferably mobile and can therefore easily be brought into medical crisis areas in particular.
  • the device has a first data interface via individual medical information IN FO PE RS ON the examined person one or more information (not final) from the following list is provided:
  • the first data interface advantageously comprises a card reader, with the individual medical information INFO PERS on a chip card (for example health insurance card G2) are stored and the card reader is designed and set up to read out the chip card.
  • the analysis unit also advantageously uses a neural network and a self-learning algorithm to determine AKT k (INFO PER s). This enables, in particular, more targeted diagnostic planning based on existing anamnesis information, and thus a corresponding selection of activities to be carried out AKT k .
  • An advantageous development of the proposed device is characterized in that there is a second data interface via which the recorded medical parameters and / or image data can be transmitted to a computer in a data network.
  • the second data interface is also advantageously designed to receive data or instructions from the computer or from a control unit, which are output on an optical and / or acoustic output unit of the device (and relate, for example, to instructions to the person) and / or to a controller of the robot manipulator RM from the computer or the control unit.
  • the robot manipulator RM is integrated into a lockable, advantageously air-conditioned room, which has a device for killing microbiological germs in the room and the objects located therein, this device after the detection of the medical condition has ended the person is automatically activated when the person has left the room, no other person is in the room and the room is locked.
  • the room is advantageously so tight that microbiological germs cannot penetrate the room from the outside if the room is closed.
  • the device advantageously comprises a UV light source and / or chemicals that can be dispensed into the room and / or an ultrasound source. When the device is activated, the dosage of the application of chemicals or the intensity of the UV light source or the ultrasound source is set in such a way that the room is sufficiently sterile before the next person is examined.
  • the device has an output unit for outputting optical and / or acoustic instructions to the person, the instructions depending on the determined current position (position / orientation) L KT, AKTk (t) of the person's body part KT associated with the selected activity AKT k can be determined and output.
  • the output unit is therefore used in particular for instructions and Informing the person during the determination of their medical condition.
  • the robot manipulator RM is arranged in a space separated from the person by means of a partition, the partition having an opening, and the control unit being designed and set up in such a way that the robot manipulator RM can take samples microbiological material of the person only leads a distal end of a respective swab or a respective swab or a respective smear spatula or a respective biopsy needle through the opening in the body part to be examined KT of the person.
  • the room advantageously comprises a device with a UV light source and / or chemicals that can be discharged into the room and / or an ultrasound source.
  • the dosage of the application of chemicals or the intensity of the UV light source or the ultrasound source is set in such a way that the room remains sufficiently sterile.
  • the opening advantageously has a contact device for supported and / or guided contact of the body part to be examined.
  • the opening is advantageously designed in such a way that predetermined movement restrictions of an inserted distal end of a respective swab or of a respective swab or of a respective smear spatula or of a respective biopsy needle are given. This creates an additional safety frame which, in particular, mechanically limits the range of motion of a distal end guided through the opening sufficiently well so that injuries to the examined body part can be excluded.
  • the partition wall advantageously has a device for disinfecting the installation device.
  • the proposed method comprises the following steps.
  • a current state Z RM (t) of the robot manipulator RM and a current state Z EFF n (t) of an effector EFF n currently arranged at its distal end are determined.
  • a current position (position / orientation) UT, AKTk (t) of a body part KT of the person in the working area of the robot manipulator RM associated with a selected activity AKT k is determined and / or, in particular, mechanically specified in a customizable manner.
  • a power winch KW (t) currently acting on the robot manipulator RM is determined.
  • a target position L K T, SOLL, AKTk of the respectively assigned body part KT in the working area of the robot manipulator RM, a target movement of the robot manipulator RM BEWEGSOLL, RM, AKTk as well as target is specified for each of the activities AKT k -Interaction forces INT S o LL, AKTk (BEWEGso LL, RM, AKTk ) and target states of the effector Z EFF n , so Li _ (BEWEGso LL, RM, AKTk ) between the robot manipulator RM (101) and the body part KT, which during the execution of the target movement as well as the associated permissible deviations: AL «T, SOLL, AKTk, allowed, ABEWEGSOLL, AKTk, allowed,
  • the robot manipulator RM is controlled depending on: Z RM (t ), L KT , AKTk (t), KW (t), L KT , soLL, AKTk (t), BEWEGSOLL, AKTk, AL «T, SOLL, AKTk, allowed, ABEWEGsOLL, AKTk, allowed,
  • AI NTsOLL, AKTk allowed (BEWEGsOLL, AKTk) and AZEFFn, SOLL, allowed (BEWEGsOLL, AKTn), WHERE
  • a current movement of the determined from the current states Z RM (t) Robot manipulator RM or a currently detected force winder KW (t) or a variable derived therefrom or a current state Z EFF (t) of the effector EFF n currently arranged on the robot manipulator RM exceeds a correspondingly specified and / or learned permissible deviation
  • the robot manipulator RM and the Effector EFF n currently arranged thereon can be controlled into a security state SZ RM (AKT n ), SZ EFFn (AKT n ) which is dependent on the currently selected activity AKT n.
  • the robot manipulator RM (101) and the effector EFF n (102) currently arranged thereon are controlled in such a way that image recordings and / or medical parameters and / or samples determined during the current execution of the activity AKT k for further evaluation on a respective one Interface are provided.
  • ACT k ACT k (INFO PERS ).
  • the first data interface comprises a card reader, the individual medical information INFO PERS being stored on a chip card (e.g. health insurance card G2) and the information INFO PERS being read out and provided by the card reader.
  • a chip card e.g. health insurance card G2
  • An advantageous development of the proposed method is characterized in that a neural network and a self-learning algorithm are used to determine AKT k (INFO PERS ).
  • An advantageous development of the proposed method is characterized in that the recorded medical parameters and / or image data are transmitted to a computer in a data network via a second data interface.
  • the second data interface receives data from the computer which are output on an optical and / or acoustic output unit of the device and / or which enable the robot manipulator RM to be controlled from the computer.
  • the robot manipulator RM is integrated into a lockable, air-conditioned room which has a device for killing microbiological germs in the room and the objects located therein, this device after the detection of the medical condition has ended the person is automatically activated when the person has left the room, no other person is in the room and the room is locked.
  • the device comprises a UV light source and / or chemicals that can be dispensed into the room and / or an ultrasound source.
  • An advantageous development of the proposed method is characterized in that there is an output unit for outputting optical and / or acoustic instructions to the person, the instructions depending on the determined current position (position / orientation) L KT, AKTk (t) des body part KT of the person related to the selected activity AKT k can be determined and output.
  • An advantageous development of the proposed method is characterized in that the robot manipulator RM is arranged in a space separated from the person by means of a partition, the partition having an opening, and the control unit controlling the robot manipulator RM in such a way that for sampling microbiological material the person only a distal end of a respective swab or a respective swab or a respective smear spatula or a respective biopsy needle is passed through the opening in the body part KT of the person to be examined.
  • An advantageous further development of the proposed method is characterized in that the opening on the side of the partition wall facing away from the room has a contact device for supported and / or guided contact of the body part to be examined.
  • FIG. 2 shows a highly schematic flow chart of a proposed method.
  • a fourth unit 106 which for each of the activities AKT k a target position L K T, SOLL, AKTk of the respectively assigned body part KT in the working area of the robot manipulator RM, a target movement of the robot manipulator RM MOVE , RM, AKTk as well as target interaction forces INT S o LL, AKTk (BEWEGso LL, RM, AKTk ) and target states of the effector Z EFF n , so Li _ (BEWEGso LL, RM, AKTk ) between the robot manipulator RM 101 and the body part KT during the execution of the target movement and the associated permissible deviations: ⁇ L «T, SOLL, AKTk, allowed, ⁇ BEWEGsoLL, AKTk, allowed,
  • ⁇ I NTsOLL, AKTk allowed (BEWEGsOLL, RM, AKTk) and ⁇ ZEFFÜ, SOLL, allowed (BEWEGsOLL, RM, AKTk) specifies, and a control unit 107, which is designed and set up for this purpose, the robot manipulator RM 101 when an activity AKT k is specified depending on: Z RM (t), AEZ EFF n, so LL, e ri dusted (BEWEGso LL, AKT n) to be controlled, wherein when one of the current states Z RM determined current motion (t) of the robot manipulator RM 101 or a currently detected force Winder KW (t) or The variable derived therefrom or a current state ZEFFW of the effector EFF n currently arranged on the robot manipulator RM 101
  • the robot manipulator RM 101 and the currently arranged effector EFF n 102 are controlled in a security state SZ RM (AKT n ), SZ E FFn (AKT n ) dependent on the currently selected activity AKT n , and furthermore the robot manipulator RM 101 and to control the effector EFF n 102 currently arranged thereon in such a way that image recordings and / or medical parameters and / or samples determined during the current execution of the activity AKT k are provided for further evaluation at a respective interface.
  • AKTI 3 Acquisition of image data of the entire person (AKTI 3 ) or of selected areas of the person, e.g. external auditory canal (AKT14), pharynx (AKTI 5 ), specified skin areas (AKTI 6 ), joints (AKTI 7 ), eyes (AKTI 8 ), feet (AKT »), hands (AKTI 7 ), head (AKTn,), neck (AKT 19 ), abdomen (AKT 20 ), back (AKT 2 I), with the following steps:

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung und Verfahren zur Erfassung eines medizinischen Status einer Person. Die Vorrichtung zur Erfassung eines medizinischen Status einer Person, umfasst zumindest einen Robotermanipulator RM (101), der an seinem distalen Ende zur auswechselbaren Aufnahme und Handhabung einer Anzahl N verschiedener bereitgestellter Effektoren EFFn (102) ausgeführt und eingerichtet ist, mit N ≥ 1 und n = 1, 2,..., N, wobei die Effektoren EFFn (102) jeweils eine gewählte Aktivität AKTk ermöglichen, mit k = 1, 2,..., K und K ≥ 1, eine erste Einheit (103) zur Ermittlung eines aktuellen Zustands ZRM(t) des Robotermanipulators RM (101) und eines aktuellen Zustands ZEFFn(t) eines an seinem distalen Ende aktuell angeordneten Effektors EFFn (102), eine zweite Einheit (104) zur Ermittlung und/oder zur insbesondere individualisierbaren, mechanischen Vorgabe einer aktuellen Lage ΕΚΤ,ΑΚΤk(t) eines mit einer gewählten Aktivität AKTk in Zusammenhang stehenden Körperteils KT der Person im Arbeitsbereich des Robotermanipulators RM (101), eine dritte Einheit (105) zur Ermittlung eines aktuell auf den Robotermanipulator RM (101) wirkenden Kraftwinders KW(t), eine vierte Einheit (106), die für jede der Aktivitäten AKTk eine Soll-Daten sowie zugehörige zulässige Abweichungen vergibt, und eine Steuereinheit (107), die dazu ausgeführt und eingerichtet ist, den Robotermanipulator RM (101) bei Vorgabe einer Aktivität AKTk abhängig von: ZRM(t), LKT,AKTk(t), KW(t), den Soll-Daten und den zulässigen Abweichungen zu steuern, wobei sobald eine zulässige Abweichung überschritten wird, der Robotermanipulator RM (101) sowie der aktuell daran angeordnete Effektor EFFn (102) in einen von der aktuell gewählten Aktivität AKTn abhängigen Sicherheitszustand SZRM(AKTn), SZEFFn(AKTn) gesteuert werden, und wobei während der aktuellen Ausführung der Aktivität AKTk ermittelte Daten und/oder Proben für eine weitergehende Auswertung an einer jeweiligen Schnittstelle bereitgestellt werden.

Description

Vorrichtung und Verfahren zur Erfassung eines medizinischen Status einer Person
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung sowie ein Verfahren zur Erfassung eines medizinischen Status einer Person.
Es ist bekannt, dass bei Personen, die möglicherweise eine infektiöse, insbesondere eine hochinfektiöse Krankheit aufweisen, das medizinische Personal, das üblicherweise mit der Feststellung des aktuellen medizinischen Status solcher Personen befasst ist, einer teilweise hohen Ansteckungsgefahr ausgesetzt sind.
Die Aufgabe der Erfindung ist es, eine Vorrichtung sowie ein Verfahren zur Erfassung von Biosignalen zur Erfassung eines medizinischen Status einer Person anzugeben, das potentielle Ansteckungsgefahren medizinischen Personals weitestgehend ausschließt.
Die Erfindung ergibt sich aus den Merkmalen der unabhängigen Ansprüche. Vorteilhafte Weiterbildungen und Ausgestaltungen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche. Weitere Merkmale, Anwendungsmöglichkeiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung, sowie der Erläuterung von Ausführungsbeispielen der Erfindung, die in den Figuren dargestellt sind.
Ein erster Aspekt der Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Erfassung eines medizinischen Status einer Person, umfassend: zumindest Robotermanipulator RM, der an seinem distalen Ende zur auswechselbaren Aufnahme und Handhabung einer Anzahl N verschiedener bereitgestellter Effektoren EFFn ausgeführt und eingerichtet ist, mit N > 1 und n = 1, 2, ... , N, wobei die Effektoren EFFn jeweils eine aus folgender Liste gewählte Aktivität AKTk ermöglichen, mit k = 1, 2, ... , K und K > 1:
Probennahme mikrobiologischen Materials der Person mittels bereitgestellter Abstrichstäbchen (AKT!), Abstrichtupfer (AKT2), Abstrichspatel (AKT3), Biopsienadeln (AKT4),
Probennahme von Kapillarblut der Person mittels bereitgestellter Kapillaren (AKTs),
Erfassung medizinischer Parameter der Person: Blutdruck (AKT6), Puls (AKT7), Temperatur (AKT7), elektrischer Hautwiderstand (AKT8), elektrische Leitfähigkeit der Haut (AKTg), lokale elektrische Potentialmessung an der Hautoberfläche (AKT10), Sauerstoffsättigung (AKTn) durch Pulsoximetrie, Auskultation mittels eines Akustiksensors (AKT12)
Erfassen von Bilddaten der gesamten Person (AKT13) oder von ausgewählten Bereichen der Person bspw. äußerer Gehörgang (AKT14), Rachenraum (AKT15), vorgegebenen Hautbereichen (AKT16), Gelenken (AKT17) , Augen (AKT18), Füßen (AKT19), Händen (AKT17), Kopf (AKT18), Hals (AKT19), Abdomen (AKT20), Rücken (AKT21).
Weiterhin aufweisend: eine erste Einheit zur Ermittlung eines aktuellen Zustands ZRM(t) des Robotermanipulators RM und eines aktuellen Zustands ZEFFn(t) eines an seinem distalen Ende aktuell angeordneten Effektors EFFn, eine zweite Einheit zur Ermittlung und/oder zur insbesondere individualisierbaren, mechanischen Vorgabe einer aktuellen Lage (Position/Orientierung) LKT,AKTk(t) eines mit einer gewählten Aktivität AKTk in Zusammenhang stehenden Körperteils KT der Person im Arbeitsbereich des Robotermanipulators RM, eine dritte Einheit zur Ermittlung eines aktuell auf den Robotermanipulator RM wirkenden Kraftwinders KW(t), eine vierte Einheit, die für jede der Aktivitäten AKTk eine Soll-Lage LKT, SOLL, AKTk des jeweils zugeordneten Körperteils KT im Arbeitsbereich des Robotermanipulators RM, eine Soll-Bewegung des Robotermanipulators RM BEWEGSOLL, RM, AKTk sowie Soll-Interaktionskräfte INTSoLL,AKTk(BEWEGsoLL,RM,AKTk) und Soll-Zustände des Effektors
ZEFFn,soLi_(BEWEGsoLL,RM,AKTk) zwischen Robotermanipulator RM (101) und dem Körperteil KT während der Ausführung der Soll-Bewegung sowie zugehörige zulässige Abweichungen: AL«T, SOLL, AKTk, erlaubt, ÄBEWEGsOLL, AKTk, erlaubt,
ÄI NTsOLL, AKTk, erlaubt(BEWEGsOLL,RM, AKTk) Und ÄZEFFÜ, SOLL, erlaubt(BEWEGsOLL,RM, AKTk) VOrgibt, und eine Steuereinheit, die dazu ausgeführt und eingerichtet ist, den Robotermanipulator RM bei Vorgabe einer Aktivität AKTk abhängig von: ZRM (t), LKT,AKTk(t), KW(t), LKT,soLL,AKTk(t), BEWEGSOLL, AKTk, AL«T, SOLL, AKTk, erlaubt, ÄBEWEGsoLL, AKTk, erlaubt,
ÄI NTsOLL, AKTk, erlaubt(BEWEGsOLL, AKTk) Und ÄZEFFn,SOLL,erlaubt(BEWEGsOLL,AKTn) ZU Steuern, wobei sobald eine aus den aktuellen Zuständen ZRM(t) ermittelte aktuelle Bewegung des Robotermanipulators RM oder ein aktuell erfasster Kraftwinder KW(t) oder eine daraus abgeleitete Größe oder ein aktueller Zustand ZEFFW des aktuell am Robotermanipulators RM angeordneten Effektors EFFn (102) eine entsprechend vorgegebene und/oder gelernte zulässige Abweichung überschreitet, der Robotermanipulator RM sowie der aktuell daran angeordnete Effektor EFFn in einen von der aktuell gewählten Aktivität AKTn abhängigen Sicherheitszustand SZRM(AKTn), SZEFFn(AKTn) gesteuert werden, und weiterhin den Robotermanipulator RM und den jeweils daran aktuell angeordneten Effektor EFFn derart zu steuern, dass während der aktuellen Ausführung der Aktivität AKTk ermittelte Bildaufnahmen und/oder medizinische Parameter und/oder Proben für eine weitergehende Auswertung an einer jeweiligen Schnittstelle bereitgestellt werden. Unter dem Begriff „medizinischer Zustand“ werden vorliegend zumindest die sich aus den angeführten Probennahmen, erfassten medizinischen Parametern und/oder Messdaten und/oder Bilddaten sich ergebenden medizinischen Diagnosen verstanden.
Der Robotermanipulator RM ist vorliegend vorzugsweise ein gelenkiger Manipulator mit sechs oder sieben Freiheitsgraden. Der Robotermanipulator RM kann auch ein Kontinuumsroboter, ein Parallelroboter, ein Linearroboter, oder jeder andere Bewegungsapparat sein. Der Robotermanipulator RM ist vorzugsweise kraft- und/oder impedanz- und/oder admittanzgeregelt. Er kann auch stromgeregelt oder in anderer Form nachgiebig geregelt sein. Er kann auch positionsgeregelt sein und über ein Kraftfeedback oder einen nachgiebigen Endeffektor EFFn verfügen. Der Robotermanipulator RM ist vorzugsweise mit einer antibakteriell wirkenden, desinfizieren Beschichtung versehen.
Unter dem Begriff Aktivität „AKTk“ werden zumindest diejenigen diagnostischen Aktivitäten verstanden, die mit AKT-! bis AKT2I bezeichnet sind. Diese Liste ist jedoch nicht abschließend, sodass auch weitere diagnostische Aktivitäten vom Erfindungsgedanken mit eingeschlossen sind.
Die Effektoren EFFn zur Probename mikrobiologischen Materials der Person sind vorteilhaft als Greifer ausgeführt, so das bereitgestellte Abstrichstäbchen, Abstrichtupfer, Abstrichspatel oder Biopsienadeln vorteilhaft gegriffen, entsprechend der vorgegebenen Soll-Bewegungen gehandhabt, und nach Beendigung der Probenahme in bereitgestellte verschließbare Behältnisse abgelegt werden können.
Die Effektoren EFFn zur Probenahme von Kapillarblut der Person umfassen vorteilhaft einerseits eine Vorrichtung zur Punktion der Haut sowie einen entsprechenden Greifer, mit dem bereitgestellte Kapillarröhrchen gegriffen, entsprechend der vorgegebenen Soll- Bewegung gehandhabt, und nach Beendigung der Probenahme in bereitgestellte verschließbare Behältnisse abgelegt werden können.
Die Effektoren EFFn zur Erfassung medizinischer Parameter der Person umfassen vorteilhaft entsprechende Sensoren zur Blutdruckmessung, zur Pulsmessung, zur Temperaturmessung, zur Messung des elektrischen Hautwiderstandes, zur Messung der elektrischen Leitfähigkeit der Haut, zur Messung lokaler elektrischer Potenziale an der Hautoberfläche, zur Messung der Sauerstoffsättigung (insbesondere durch Pulsoximetrie) und zum Abhören der Lunge, des Herzens etc. (Auskultation). Diese Liste ist nicht abschließend. So sind weitere Aktivitäten AKTk wie die Erfassung medizinischer Parameter und Daten durch den Einsatz von Ultraschallsensoren, Lasersensoren, Röntgensensoren, etc. vom Erfindungsgedanken eingeschlossen.
Die Effektoren EFFn zur Erfassung von Bilddaten umfassen vorteilhaft entsprechende bildgebende Sensoren, wie beispielsweise Kamerasensoren, Infrarotsensoren, Lasersensoren, Ultraschallsensoren, Röntgensensoren, Kernspinresonanzsensoren, etc.
Die Effektoren EFFn werden vorteilhaft abhängig von einer gewählten Aktivität AKTk manuell oder automatisiert mit dem distalen Ende des Robotermanipulators RM gekoppelt. Ein Effektor EFFn kann vorteilhaft mehrere unterschiedliche Sensoren und/oder Instrumente zur Ausführung unterschiedlicher Aktivitäte AKTk aufweisen. Die Steuerung des Robotermanipulators RM und des jeweils aktuell am Robotermanipulator RM angeordneten Effektors EFFn erfolgt durch die Steuereinheit.
Der Begriff „Zustand ZRM(t) des Robotermanipulators RM“ wird vorliegend weit gefasst verstanden. Hierunter fallen insbesondere der dynamische und elektrische Zustand des Robotermanipulators RM.
Der Begriff „Zustand ZEFFn(t) des Effektors EFFn“ wird vorliegend ebenfalls breit gefasst verstanden. Hierunter fallen insbesondere der dynamische und elektrische Zustand des Effektors EFFn.
Der Zustand ZRM(t) des Robotermanipulators RM und der Zustand ZEFFn(t) des Effektors EFFn wird vorliegend durch die erste Einheit ermittelt. Der ersten Einheit werden hierzu vorteilhaft entsprechende Informationen und Daten vom Robotermanipulator RM und dem jeweiligen Effektor EFFn übermittelt. Alternativ oder zusätzlich können hierzu Informationen und Daten von externen Sensoren, Beobachtern etc. genutzt werden.
Die zweite Einheit dient erstens der Ermittlung der aktuellen Lage (d.h. der Position und Orientierung) LKT,AKTk(t) eines mit einer gewählten Aktivität AKTk in Zusammenhang stehenden Körperteils KT der Person im Arbeitsbereich des Robotermanipulators RM und/oder zweitens der individualisierbaren, mechanischen Vorgabe einer aktuellen Lage U T,AKTk(t) eines mit einer gewählten Aktivität AKTk in Zusammenhang stehenden Körperteils KT der Person im Arbeitsbereich des Robotermanipulators RM.
Im ersten Fall umfasst die zweite Einheit Sensoren (insbesondere bildgebende Sensoren: bspw. Kamerasensor, Videosensor, Infrarotsensor, Ultraschallsensor, Laserscanner, etc.), und oder abstandsmessende Sensoren (insbesondere Ultraschallsensoren, kapazitive Sensoren, Lasersensoren, etc.) mittels denen vorzugsweise eine 3D-Position und 3D- Orientierung des zu analysierenden Körperteils KT möglich ist. Diese Sensoren erfassen somit aktiv die aktuelle Lage des Körperteils KT. Die erste Einheit umfasst somit in diesem Fall einen entsprechenden Prozessor, auf dem ein entsprechendes Auswerteprogramm (App) läuft.
Im zweiten Fall umfasst die Einheit vorzugsweise eine mechanische Anlage- oder Führungsvorrichtung, mit der die Person ein zu untersuchendes des Körperteil KT an der mechanischen Anlage- oder Führungsvorrichtung mit einer vorgegebenen Position und Orientierung positionieren kann. Vorzugsweise ist diese Anlage- oder Führungsvorrichtung aus einem leicht desinfizierbaren Material oder sie wird als Verbrauchsmaterial vor jeder entsprechenden Untersuchungsaktivität AKTk manuell oder automatisch ausgetauscht und damit erneuert.
Die Anlage- oder Führungsvorrichtung kann beispielsweise derart gestaltet sein, dass die Person ihre Nase oder ihre Mundöffnung oder eine ihrer Ohrenöffnung an der durch die Gestaltung und Positionierung der Vorrichtung vorgegebenen Position und Orientierung platziert. Die durch die Anlage- oder Führungsvorrichtung vorgegebene Position und Orientierung ist vorzugsweise individualisierbar und kann vorzugsweise von der Person manuell verstellt werden oder im Falle eines Zusammenwirkens von erstem und zweiten Fall, auf Basis der von Sensoren erfassten optischen Gegebenheiten der Person automatisiert individualisiert (positioniert) werden kann.
Die dritte Einheit ermittelt aktuell auf den Robotermanipulator RM wirkende Kraftwinder KW(t), d.h. Kräfte und/oder Momente. Die dritte Einheit ist vorteilhaft zumindest mit einem Kraftsensor oder einer Kontakterfassungseinrichtung am Robotermanipulator oder am Effektor EFFn verbunden. Damit ermittelt die dritte Einheit bei einer Interaktion zwischen Robotermanipulator RM bzw. dem daran distal aktuell angeordneten Effektor EFFn und der Person während der Ausführung eine Aktivität AKTk Interaktionskräfte und Interaktionsmomente. Um auszuschließen, dass es bei Ausführung eine Aktivität AKTk zu Verletzungen oder unnötigen Schmerzen der Person kommt, sind auftretende Kraftwinder mit hoher Sensitivität und Zuverlässigkeit (Robustheit) zu ermitteln. Die dritte Einheit umfasst hierzu einen entsprechenden Prozessor auf dem ein entsprechendes Auswärtsprogramm (App) läuft. Die vierte Einheit stellt für jede der Aktivitäten AKTk Informationen und Daten zur Soll- Lage LKT,soLL,AKTk des jeweils zugeordneten Körperteils KT im Arbeitsbereich des Robotermanipulators RM, zur Soll-Bewegung des Robotermanipulators RM
Figure imgf000008_0001
sowie zu Soll-Interaktionskräften I NTSOLL,AKTk(BEWEGSoLL,RM,AKTk) und zu Soll-Zuständen des Effektors ZEFFn,soLL(BEWEGSoLL,RM,AKTk) zwischen Robotermanipulator RM (101) und dem Körperteil KT während der Ausführung der Soll- Bewegung sowie zugehörige zulässige Abweichungen: k, erlaubt,
ÄBEWEGsOLL, AKTk, erlaubt, DI NTsOLL, AKTk, erlaubt(BEWEGsOLL,RM, AKTk) Und
Figure imgf000008_0002
bereit. Die vierte Einheit umfasst vorteilhaft einen entsprechenden Datenspeicher und einen entsprechenden Prozessor, auf dem eine entsprechende Software (App) läuft.
Die vorgeschlagene Vorrichtung ermöglicht die Erfassung des medizinischen Zustands von Personen ohne dafür erforderliches medizinisches Personal. Die vorgeschlagene Vorrichtung kann vollautonomen, teilautonom oder fernbedient betrieben werden. Die vorgeschlagene Vorrichtung ist vorzugsweise mobil und kann daher insbesondere in medizinische Krisengebiete leicht verbracht werden.
Eine vorteilhafte Weiterbildung der vorgeschlagenen Vorrichtung zeichnet sich dadurch aus, dass die Vorrichtung eine erste Datenschnittstelle aufweist, über die individuelle medizinische Informationen I N FOPERS ZU der zu untersuchenden Person ein oder mehrere Informationen aus folgender (nicht abschließenden) Liste bereitgestellt werden:
Vorerkrankungen,
- Allergien,
Familiäre Erkrankungen,
- Aktuelle Medikamenteneinnahme Medizinische Risikofaktoren,
Bereits erstellte Diagnosen,
- Aktueller Diagnoseauftrag.
Weiterhin umfasst die Vorrichtung in dieser Weiterbildung eine Analyseeinheit, die dazu ausgeführt und eingerichtet ist, eine oder mehrere aktuell zeitlich hintereinander auszuführende Aktivitäten AKTk abhängig von den bereitgestellten individuellen medizinischen Informationen INFOPERs vorzugeben: AKTk = AKTk(INFOPERS). Hierzu umfasst die erste Datenschnittstelle vorteilhaft ein Kartenlesegerät, wobei die individuellen medizinischen Informationen INFOPERS auf einer Chipkarte (bspw. Krankenkassenkarte G2) gespeichert sind und das Kartenlesegerät zum Auslesen der Chipkarte ausgeführt und eingerichtet ist. Weiterhin vorteilhaft verwendet die Analyseeinheit ein neuronales Netz sowie einen selbstlernenden Algorithmus zur Ermittlung von AKTk(INFOPERs)· Dies ermöglicht insbesondere eine gezieltere, auf vorliegenden Anamnese Informationen beruhende Diagnoseplanung, und damit eine entsprechende Auswahl von auszuführenden Aktivitäten AKTk.
Eine vorteilhafte Weiterbildung der vorgeschlagenen Vorrichtung zeichnet sich dadurch aus, dass eine zweite Datenschnittstelle vorhanden ist, über die die erfassten medizinischen Parameter und/oder Bilddaten an einen Rechner in einem Datennetz übermittelbar sind. Vorteilhaft ist die zweite Datenschnittstelle weiterhin dazu ausgeführt von dem Rechner oder von einer Steuereinheit Daten bzw. Anweisungen zu empfangen, die an einer optischen und/oder akustischen Ausgabeeinheit der Vorrichtung ausgegeben werden (und beispielsweise Anweisungen an die Person betreffen) und/oder die eine Steuerung des Robotermanipulators RM von dem Rechner oder der Steuereinheit aus gestatten.
Eine vorteilhafte Weiterbildung des vorgeschlagenen Vorrichtung zeichnet sich dadurch aus, dass der Robotermanipulator RM in einen abschließbaren vorteilhaft klimatisierten Raum integriert ist, der eine Einrichtung zur Abtötung mikrobiologischer Keime im Raum und den darin befindlichen Gegenständen aufweist, wobei diese Einrichtung nach Beendigung der Erfassung des medizinischen Zustands der Person automatisiert dann aktiviert wird, wenn die Person den Raum verlassen hat, keine andere Person im Raum ist und der Raum abgeschlossen ist. Der Raum ist vorteilhaft derart dicht, dass mikrobiologische Keime von außen nicht in den Raum eindringen können, sofern der Raum verschlossen ist. Vorteilhaft umfasst die Einrichtung eine UV-Lichtquelle und/oder in den Raum ausbringbare Chemikalien und/oder eine Ultraschallquelle. Bei Aktivierung der Einrichtung wird die Dosierung der Ausbringung von Chemikalien bzw. die Intensität der UV-Lichtquelle bzw. der Ultraschall Quelle derart eingestellt, dass eine hinreichende Keimfreiheit des Raums vor einer Untersuchung einer nächsten Person erfolgt.
Eine vorteilhafte Weiterbildung der vorgeschlagenen Vorrichtung zeichnet sich dadurch aus, dass die Vorrichtung eine Ausgabeeinheit zur Ausgabe optischer und/oder akustischer Anweisungen an die Person aufweist, wobei die Anweisungen abhängig von der ermittelten aktuellen Lage (Position/Orientierung) LKT,AKTk(t) des mit der gewählten Aktivität AKTk in Zusammenhang stehenden Körperteils KT der Person ermittelt und ausgegeben werden. Die Ausgabeeinheit dient damit insbesondere der Anleitung und Information der Person während der Ermittlung ihres medizinischen Zustandes.
Eine vorteilhafte Weiterbildung der vorgeschlagenen Vorrichtung zeichnet sich dadurch aus, der Robotermanipulator RM in einem gegenüber der Person mittels einer Trennwand abgetrennten Raum angeordnet ist, wobei die Trennwand eine Öffnung aufweist, und wobei die Steuereinheit derart ausgeführt und eingerichtet ist, dass der Robotermanipulator RM zur Probennahme mikrobiologischen Materials der Person nur ein distales Ende eines jeweiligen Abstrichstäbchens oder eines jeweiligen Abstrichtupfers oder eines jeweiligen Abstrichspatels oder einer jeweiligen Biopsienadel durch die Öffnung in das zu untersuchende Körperteil KT der Person führt.
Auch dieser Raum ist vorteilhaft derart dicht, dass mikrobiologische Keime von außen nicht in den Raum eindringen können, sofern der Raum verschlossen ist. Vorteilhaft umfasst der Raum eine Einrichtung mit einer UV-Lichtquelle und/oder in den Raum ausbringbare Chemikalien und/oder eine Ultraschallquelle. Bei Aktivierung der Einrichtung wird die Dosierung der Ausbringung von Chemikalien bzw. die Intensität der UV- Lichtquelle bzw. der Ultraschall Quelle derart eingestellt, dass eine hinreichende Keimfreiheit des Raums gewährleistet bleibt.
Vorteilhaft weist die Öffnung auf der dem Raum abgewandten Seite der Trennwand eine Anlagevorrichtung zur gestützten und/oder geführten Anlage des zu untersuchenden Körperteils auf. Vorteilhaft ist die Öffnung derart gestaltet, dass dadurch vorgegebene Bewegungseinschränkungen eines durchgeführten distalen Endes eines jeweiligen Abstrichstäbchens oder eines jeweiligen Abstrichtupfers oder eines jeweiligen Abstrichspatels oder einer jeweiligen Biopsienadel vorgegeben sind. Dadurch wird eine zusätzliche Sicherheitsrahmen geschaffen, der insbesondere den Bewegungsbereich eines durch die Öffnung geführten distalen Endes hinreichend gut mechanisch beschränkt, sodass Verletzungen des untersuchten Körperteils ausgeschlossen werden können. Vorteilhaft weist die Trennwand eine Einrichtung zur Desinfektion der Anlagevorrichtung auf.
Ein weiterer Aspekt der vorliegenden Erfindung betrifft ein Verfahren zur Erfassung eines medizinischen Status einer Person, mit zumindest einem Robotermanipulator RM, der an seinem distalen Ende zur auswechselbaren Aufnahme und Handhabung einer Anzahl N verschiedener bereitgestellter Effektoren EFFn ausgeführt und eingerichtet ist, mit N > 1 und n = 1, 2, ... , N, wobei die Effektoren EFFn jeweils eine aus folgender Liste gewählte Aktivität AKTk ermöglichen, mit k = 1, 2, ... , K und K > 1:
Probennahme mikrobiologischen Materials der Person mittels bereitgestellter Abstrichstäbchen (AKT-!), Abstrichtupfer (AKT2), Abstrichspatel (AKT3), Biopsienadeln (AKT4),
Probennahme von Kapillarblut der Person mittels bereitgestellter Kapillaren (AKTs),
Erfassen medizinischer Parameter der Person: Blutdruck (AKT6), Puls (AKT 7) , Temperatur (AKT7), elektrischer Hautwiderstand (AKT8), elektrische Leitfähigkeit der Haut (AKTg), lokale elektrische Potentialmessung an der Hautoberfläche (AKT10), Sauerstoffsättigung (AKTn) durch Pulsoximetrie, Auskultation mittels eines Akustiksensors (AKT12)
Erfassen von Bilddaten der gesamten Person (AKT13) oder von ausgewählten Bereichen der Person bspw. äußerer Gehörgang (AKT14), Rachenraum (AKT15), vorgegebenen Hautbereichen (AKT16), Gelenken (AKT,?) , Augen (AKT18), Füßen (AKT19), Händen (AKT17), Kopf (AKT18),
Hals (AKT19), Abdomen (AKT20), Rücken (AKT21).
Das vorgeschlagene Verfahren umfasst folgende Schritte. In einem Schritt erfolgt ein Ermitteln eines aktuellen Zustands ZRM(t) des Robotermanipulators RM und eines aktuellen Zustands ZEFFn (t) eines an seinem distalen Ende aktuell angeordneten Effektors EFFn. In einem weiteren Schritt erfolgt ein Ermitteln und/oder insbesondere individualisierbar mechanisch Vorgeben einer aktuellen Lage (Position/Orientierung) U T,AKTk(t) eines mit einer gewählten Aktivität AKTk in Zusammenhang stehenden Körperteils KT der Person im Arbeitsbereich des Robotermanipulators RM. In einem weiteren Schritt erfolgt ein Ermitteln eines aktuell auf den Robotermanipulator RM wirkenden Kraftwinders KW(t). In einem weiteren Schritt erfolgt für jede der Aktivitäten AKTk ein Vorgeben einer Soll-Lage LKT, SOLL, AKTk des jeweils zugeordneten Körperteils KT im Arbeitsbereich des Robotermanipulators RM, einer Soll-Bewegung des Robotermanipulators RM BEWEGSOLL, RM, AKTk sowie von Soll-Interaktionskräften INTSoLL,AKTk(BEWEGsoLL,RM,AKTk) und Soll-Zuständen des Effektors ZEFFn,soLi_(BEWEGsoLL,RM,AKTk) zwischen Robotermanipulator RM (101) und dem Körperteil KT, die während der Ausführung der Soll-Bewegung auftreten sowie zugehöriger zulässiger Abweichungen: AL«T, SOLL, AKTk, erlaubt, ABEWEGSOLL, AKTk, erlaubt,
ÄI NTsOLL, AKTk, erlaubt(BEWEGsOLL,RM, AKTk) Und AZEFFÜ, SOLL, erlaubt(BEWEGsOLL,RM, AKTk)· In einem weiteren Schritt erfolgt bei Vorgabe einer Aktivität AKTk ein Steuern des Robotermanipulators RM abhängig von: ZRM(t), LKT,AKTk(t), KW(t), LKT,soLL,AKTk(t), BEWEGSOLL, AKTk, AL«T, SOLL, AKTk, erlaubt, ABEWEGsOLL, AKTk, erlaubt,
AI NTsOLL, AKTk, erlaubt(BEWEGsOLL, AKTk) Und AZEFFn,SOLL,erlaubt(BEWEGsOLL,AKTn) , WObei Sobald eine aus den aktuellen Zuständen ZRM(t) ermittelte aktuelle Bewegung des Robotermanipulators RM oder ein aktuell erfasster Kraftwinder KW(t) oder eine daraus abgeleitete Größe oder ein aktueller Zustand ZEFF(t) des aktuell am Robotermanipulators RM angeordneten Effektors EFFn eine entsprechend vorgegebene und/oder gelernte zulässige Abweichung überschreitet, der Robotermanipulator RM sowie der aktuell daran angeordnete Effektor EFFn in einen von der aktuell gewählten Aktivität AKTn abhängigen Sicherheitszustand SZRM(AKTn), SZEFFn(AKTn) gesteuert werden. Weiterhin wird der Robotermanipulator RM (101) und der jeweils daran aktuell angeordnete Effektor EFFn (102) derart gesteuert, dass während der aktuellen Ausführung der Aktivität AKTk ermittelte Bildaufnahmen und/oder medizinische Parameter und/oder Proben für eine weitergehende Auswertung an einer jeweiligen Schnittstelle bereitgestellt werden.
Eine vorteilhafte Weiterbildung des vorgeschlagenen Verfahrens zeichnet sich dadurch aus, dass über eine erste Datenschnittstelle ein oder mehrere individuelle medizinische Informationen INFOPERS ZU der zu untersuchenden Person aus folgender Liste bereitgestellt werden:
Vorerkrankungen,
Allergien,
Familiäre Erkrankungen,
Aktuelle Medikamenteneinnahme Medizinische Risikofaktoren,
Bereits erstellte Diagnosen,
Aktueller Diagnoseauftrag, und eine oder mehrere aktuell zeitlich hintereinander auszuführende Aktivitäten AKTk abhängig von den bereitgestellten individuellen medizinischen Informationen INFOPERs vorgegeben werden: AKTk = AKTk(INFOPERS).
Eine vorteilhafte Weiterbildung des vorgeschlagenen Verfahrens zeichnet sich dadurch aus, dass die erste Datenschnittstelle ein Kartenlesegerät umfasst, wobei die individuellen medizinischen Informationen INFOPERS auf einer Chipkarte (bspw. Krankenkassenkarte G2) gespeichert sind und das die Informationen INFOPERS vom Kartenlesegerät ausgelesen und bereitgestellt werden.
Eine vorteilhafte Weiterbildung des vorgeschlagenen Verfahrens zeichnet sich dadurch aus, dass ein neuronales Netz sowie ein selbstlernender Algorithmus zur Ermittlung von AKTk(INFOPERS) verwendet werden. Eine vorteilhafte Weiterbildung des vorgeschlagenen Verfahrens zeichnet sich dadurch aus, dass über eine zweite Datenschnittstelle die erfassten medizinischen Parameter und/oder Bilddaten an einen Rechner in einem Datennetz übermittelt werden.
Eine vorteilhafte Weiterbildung des vorgeschlagenen Verfahrens zeichnet sich dadurch aus, dass die zweite Datenschnittstelle von dem Rechner Daten empfängt, die an einer optischen und/oder akustischen Ausgabeeinheit der Vorrichtung ausgegeben werden und/oder die eine Steuerung des Robotermanipulators RM von dem Rechner aus ermöglichen.
Eine vorteilhafte Weiterbildung des vorgeschlagenen Verfahrens zeichnet sich dadurch aus, dass der Robotermanipulator RM in einen abschließbaren, klimatisierten Raum integriert ist, der eine Einrichtung zur Abtötung mikrobiologischer Keime im Raum und den darin befindlichen Gegenständen aufweist, wobei diese Einrichtung nach Beendigung der Erfassung des medizinischen Zustands der Person automatisiert dann aktiviert wird, wenn die Person den Raum verlassen hat, keine andere Person im Raum ist und der Raum abgeschlossen ist.
Eine vorteilhafte Weiterbildung des vorgeschlagenen Verfahrens zeichnet sich dadurch aus, dass die Einrichtung eine UV-Lichtquelle und/oder in den Raum ausbringbare Chemikalien und/oder eine Ultraschallquelle umfasst.
Eine vorteilhafte Weiterbildung des vorgeschlagenen Verfahrens zeichnet sich dadurch aus, dass eine Ausgabeeinheit zur Ausgabe optischer und/oder akustischer Anweisungen an die Person vorhanden ist, wobei die Anweisungen abhängig von der ermittelten aktuellen Lage (Position/Orientierung) LKT,AKTk(t) des mit der gewählten Aktivität AKTk in Zusammenhang stehenden Körperteils KT der Person ermittelt und ausgegeben werden.
Eine vorteilhafte Weiterbildung des vorgeschlagenen Verfahrens zeichnet sich dadurch aus, dass der Robotermanipulator RM in einem gegenüber der Person mittels einer Trennwand abgetrennten Raum angeordnet ist, wobei die Trennwand eine Öffnung aufweist, und wobei die Steuereinheit den Robotermanipulator RM derart steuert, dass zur Probennahme mikrobiologischen Materials der Person nur ein distales Ende eines jeweiligen Abstrichstäbchens oder eines jeweiligen Abstrichtupfers oder eines jeweiligen Abstrichspatels oder einer jeweiligen Biopsienadel durch die Öffnung in das zu untersuchende Körperteil KT der Person geführt wird. Eine vorteilhafte Weiterbildung des vorgeschlagenen Verfahrens zeichnet sich dadurch aus, dass die Öffnung auf der dem Raum abgewandten Seite der Trennwand eine Anlagevorrichtung zur gestützten und/oder geführten Anlage des zu untersuchenden Körperteils aufweist.
V Eine vorteilhafte Weiterbildung des vorgeschlagenen Verfahrens zeichnet sich dadurch aus, dass die Anlagevorrichtung mittels einer Einrichtung zur Desinfektion automatisch nach jeder Nutzung desinfiziert wird.
Im Hinblick auf Vorteile und vorteilhafte Weiterbildungen des vorgeschlagenen Verfahrens wird auf die Ausführungen zu der vorgeschlagenen Vorrichtung verwiesen, wobei diese sinngemäß und analog zu übertragen sind.
Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung, in der - gegebenenfalls unter Bezug auf die Zeichnung - zumindest ein Ausführungsbeispiel im Einzelnen beschrieben ist. Gleiche, ähnliche und/oder funktionsgleiche Teile sind mit gleichen Bezugszeichen versehen.
Es zeigen:
Fig. 1 einen stark schematisierten Aufbau einer vorgeschlagenen Vorrichtung, und
Fig. 2 einen stark schematisierten Ablaufplan eines vorgeschlagenen Verfahrens.
Fig. 1 zeigt einen stark schematisierten Aufbau einer vorgeschlagenen Vorrichtung zur Erfassung eines medizinischen Status einer Person, umfassend: zumindest einen kraft- und/oder impedanzgeregelten mehrachsigen Robotermanipulator RM 101, der an seinem distalen Ende zur auswechselbaren Aufnahme und Handhabung einer Anzahl N verschiedener bereitgestellter Effektoren EFFn 102 ausgeführt und eingerichtet ist, mit N > 1 und n = 1, 2, ..., N, wobei die Effektoren EFFn 102 jeweils eine aus folgender Liste gewählte Aktivität AKTk ermöglichen, mit k = 1, 2, ..., K und K > 1:
Probennahme mikrobiologischen Materials der Person mittels bereitgestellter Abstrichstäbchen (AKT^, Abstrichtupfer (AKT2), Abstrichspatel (AKT3), Biopsienadeln (AKT4),
Probennahme von Kapillarblut der Person mittels bereitgestellter Kapillaren (AKTs),
Erfassung medizinischer Parameter der Person: Blutdruck (AKT6), Puls (AKT7), Temperatur (AKT7), elektrischer Hautwiderstand (AKT8), elektrische Leitfähigkeit der Haut (AKTg), lokale elektrische Potentialmessung an der Hautoberfläche (AKT10), Sauerstoffsättigung (AKTn), Auskultation mittels eines Akustiksensors (AKT12)
Erfassen von Bilddaten der gesamten Person (AKT13) oder von ausgewählten Bereichen der Person bspw. äußerer Gehörgang (AKT14), Rachenraum (AKT15), vorgegebenen Hautbereichen (AKT16), Gelenken (AKT17) , Augen (AKT18), Füßen (AKT19), Händen (AKT17), Kopf (AKT18), Hals (AKT19), Abdomen (AKT20), Rücken (AKT21), eine erste Einheit 103 zur Ermittlung eines aktuellen Zustands ZRM(t) des Robotermanipulators RM 101 und eines aktuellen Zustands ZEFFn (t) eines an seinem distalen Ende aktuell angeordneten Effektors EFFn 102, eine zweite Einheit 104 zur Ermittlung und/oder zur insbesondere individualisierbaren, mechanischen Vorgabe einer aktuellen Lage LKT,AKTk(t) eines mit einer gewählten Aktivität AKTk in Zusammenhang stehenden Körperteils KT der Person im Arbeitsbereich des Robotermanipulators RM 101 , eine dritte Einheit 105 zur Ermittlung eines aktuell auf den Robotermanipulator RM
101 wirkenden Kraftwinders KW(t), eine vierte Einheit 106, die für jede der Aktivitäten AKTk eine Soll-Lage LKT, SOLL, AKTk des jeweils zugeordneten Körperteils KT im Arbeitsbereich des Robotermanipulators RM, eine Soll-Bewegung des Robotermanipulators RM BEWEGSOLL, RM, AKTk sowie Soll-Interaktionskräfte INTSoLL,AKTk(BEWEGsoLL,RM,AKTk) und Soll-Zustände des Effektors ZEFFn,soLi_(BEWEGsoLL,RM,AKTk) zwischen Robotermanipulator RM 101 und dem Körperteil KT während der Ausführung der Soll-Bewegung sowie zugehörige zulässige Abweichungen: ÄL«T, SOLL, AKTk, erlaubt, ÄBEWEGsoLL, AKTk, erlaubt,
ÄI NTsOLL, AKTk, erlaubt(BEWEGsOLL,RM, AKTk) Und ÄZEFFÜ, SOLL, erlaubt(BEWEGsOLL,RM, AKTk) VOrgibt, und eine Steuereinheit 107, die dazu ausgeführt und eingerichtet ist, den Robotermanipulator RM 101 bei Vorgabe einer Aktivität AKTk abhängig von: ZRM(t),
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ÄZEFFn,soLL,eriaubt(BEWEGsoLL,AKTn) zu steuern, wobei sobald eine aus den aktuellen Zuständen ZRM(t) ermittelte aktuelle Bewegung des Robotermanipulators RM 101 oder ein aktuell erfasster Kraftwinder KW(t) oder eine daraus abgeleitete Größe oder ein aktueller Zustand ZEFFW des aktuell am Robotermanipulators RM 101 angeordneten Effektors EFFn
102 eine entsprechend vorgegebene und/oder gelernte zulässige Abweichung überschreitet, der Robotermanipulator RM 101 sowie der aktuell daran angeordnete Effektor EFFn 102 in einen von der aktuell gewählten Aktivität AKTn abhängigen Sicherheitszustand SZRM(AKTn), SZEFFn(AKTn) gesteuert werden, und weiterhin den Robotermanipulator RM 101 und den jeweils daran aktuell angeordneten Effektor EFFn 102 derart zu steuern, dass während der aktuellen Ausführung der Aktivität AKTk ermittelte Bildaufnahmen und/oder medizinische Parameter und/oder Proben für eine weitergehende Auswertung an einer jeweiligen Schnittstelle bereitgestellt werden.
Fig. 2 zeigt einen stark schematisierten Ablaufplan eines vorgeschlagenen Verfahrens zur Erfassung eines medizinischen Status einer Person, mit zumindest einem kraft- und/oder impedanzgeregelten mehrachsigen Robotermanipulator RM 101 , der an seinem distalen Ende zur auswechselbaren Aufnahme und Handhabung einer Anzahl N verschiedener bereitgestellter Effektoren EFFn 102 ausgeführt und eingerichtet ist, mit N > 1 und n = 1 ,
2, ... , N, wobei die Effektoren EFFn 102 jeweils eine aus folgender Liste gewählte Aktivität AKTk ermöglichen, mit k = 1 , 2, ... , K und K > 1:
Probennahme mikrobiologischen Materials der Person mittels bereitgestellter Abstrichstäbchen (AKT!), Abstrichtupfer (AKT2), Abstrichspatel (AKT3), Biopsienadeln (AKT4),
Probennahme von Kapillarblut der Person mittels bereitgestellter Kapillaren (AKTs),
Erfassen medizinischer Parameter der Person: Blutdruck (AKT6), Puls (AKT7), Temperatur (AKT7), elektrischer Hautwiderstand (AKT8), elektrische Leitfähigkeit der Haut (AKTg), lokale elektrische Potentialmessung an der Hautoberfläche (AKT10), Sauerstoffsättigung (AKTn) durch Pulsoximetrie, Auskultation mittels eines Akustiksensors (AKTI2)
Erfassen von Bilddaten der gesamten Person (AKTI3) oder von ausgewählten Bereichen der Person bspw. äußerer Gehörgang (AKT14), Rachenraum (AKTI5), vorgegebenen Hautbereichen (AKTI6), Gelenken (AKTI7) , Augen (AKTI8), Füßen (AKT»,), Händen (AKTI7), Kopf (AKTn,), Hals (AKT19), Abdomen (AKT20), Rücken (AKT2I), mit folgenden Schritten:
Ermitteln 201 eines aktuellen Zustands ZRM(t) des Robotermanipulators RM 101 und eines aktuellen Zustands ZEFFn (t) eines an seinem distalen Ende aktuell angeordneten Effektors EFFn 102, Ermitteln 202 und/oder insbesondere individualisierbar mechanisch Vorgeben einer aktuellen Lage LKT,AKTk(t) eines mit einer gewählten Aktivität AKTk in Zusammenhang stehenden Körperteils KT der Person im Arbeitsbereich des Robotermanipulators RM 101 , Ermitteln 203 eines aktuell auf den Robotermanipulator RM 101 wirkenden Kraftwinders KW(t), für jede der Aktivitäten AKTk Vorgeben 204 einer Soll-Lage U nsoLLAKTk des jeweils zugeordneten Körperteils KT im Arbeitsbereich des Robotermanipulators RM, einer Soll-Bewegung des Robotermanipulators RM BEWEGSOLL, RM, AKTK sowie von Soll-Interaktionskräften INTSoLL,AKTk(BEWEGSoLL,RM,AKTk) und Soll-Zuständen des Effektors ZEFFn,soLL(BEWEGSoLL,RM,AKTk) zwischen Robotermanipulator RM 101 und dem Körperteil KT, die während der Ausführung der Soll-Bewegung auftreten sowie zugehöriger zulässiger Abweichungen: ALKT.SOLLAKTK, erlaubt, ABEWEGSOLLAKTK, erlaubt, ÄI NTsOLL, AKTk, erlaubt(BEWEGsOLL,RM, AKTk) Und AZEEFn, SOLL, erlaubt(BEWEGsOLL,RM, AKTk), Und Steuern 205 des Robotermanipulators RM 101 bei Vorgabe einer Aktivität AKTk abhängig von: ZRM(t), U T,AKTk(t), KW(t), LKT,SOLL,AKTk(t), BEWEGsOLL, AKTk, AL«T, SOLL, AKTk, erlaubt, ABEWEGSOLL, AKTk, erlaubt, AI NTsOLL, AKTk, erlaubt(BEWEGsOLL, AKTk) Und
AZEFFn,soLL,eriaubt(BEWEGSoLL,AKTn), wobei sobald eine aus den aktuellen Zuständen ZRM(t) ermittelte aktuelle Bewegung des Robotermanipulators RM 101 oder ein aktuell erfasster Kraftwinder KW(t) oder eine daraus abgeleitete Größe oder ein aktueller Zustand ZEFF(t) des aktuell am Robotermanipulators RM 101 angeordneten Effektors EFFn 102 eine entsprechend vorgegebene und/oder gelernte zulässige Abweichung überschreitet, der Robotermanipulator RM 101 sowie der aktuell daran angeordnete Effektor EFFn 102 in einen von der aktuell gewählten Aktivität AKTn abhängigen Sicherheitszustand SZRM(AKTn), SZEFFn(AKT n) gesteuert werden, und weiterhin der Robotermanipulator RM 101 und der jeweils daran aktuell angeordnete Effektor EFFn 102 derart gesteuert werden, dass während der aktuellen Ausführung der Aktivität AKTk ermittelte Bildaufnahmen und/oder medizinische Parameter und/oder Proben für eine weitergehende Auswertung an einer jeweiligen Schnittstelle bereitgestellt werden.
Obwohl die Erfindung im Detail durch bevorzugte Ausführungsbeispiele näher illustriert und erläutert wurde, so ist die Erfindung nicht durch die offenbarten Beispiele eingeschränkt und andere Variationen können vom Fachmann hieraus abgeleitet werden, ohne den Schutzumfang der Erfindung zu verlassen. Es ist daher klar, dass eine Vielzahl von Variationsmöglichkeiten existiert. Es ist ebenfalls klar, dass beispielhaft genannte Ausführungsformen wirklich nur Beispiele darstellen, die nicht in irgendeiner Weise als Begrenzung etwa des Schutzbereichs, der Anwendungsmöglichkeiten oder der Konfiguration der Erfindung aufzufassen sind. Vielmehr versetzen die vorhergehende Beschreibung und die Figurenbeschreibung den Fachmann in die Lage, die beispielhaften Ausführungsformen konkret umzusetzen, wobei der Fachmann in Kenntnis des offenbarten Erfindungsgedankens vielfältige Änderungen beispielsweise hinsichtlich der Funktion oder der Anordnung einzelner, in einer beispielhaften Ausführungsform genannter Elemente vornehmen kann, ohne den Schutzbereich zu verlassen, der durch die Ansprüche und deren rechtliche Entsprechungen, wie etwa einer weitergehenden Erläuterung in der Beschreibung, definiert wird.
Bezugszeichenliste
101 Robotermanipulator RM
102 Effektoren EFFn
103 erste Einheit
104 zweite Einheit
105 dritte Einheit
106 vierte Einheit
107 Steuereinheit
108 erste Datenschnittstelle
109 Analyseeinheit
110 zweite Datenschnittstelle
201 204 Verfahrensschritte

Claims

Patentansprüche
1. Vorrichtung zur Erfassung eines medizinischen Status einer Person, umfassend:
- zumindest einen Robotermanipulator RM (101), der an seinem distalen Ende zur auswechselbaren Aufnahme und Handhabung einer Anzahl N verschiedener bereitgestellter Effektoren EFFn (102) ausgeführt und eingerichtet ist, mit N > 1 und n = 1, 2, ..., N, wobei die Effektoren EFFn (102) jeweils eine aus folgender Liste gewählte Aktivität AKTk ermöglichen, mit k = 1, 2, ..., K und K > 1: i. Probennahme mikrobiologischen Materials der Person mittels bereitgestellter Abstrichstäbchen (AKT^, Abstrichtupfer (AKT2), Abstrichspatel (AKT3), Biopsienadeln (AKT4), ii. Probennahme von Kapillarblut der Person mittels bereitgestellter Kapillaren (AKT5), iii. Erfassung medizinischer Parameter der Person: Blutdruck (AKT6), Puls (AKT7), Temperatur (AKT7), elektrischer Hautwiderstand (AKT8), elektrische Leitfähigkeit der Haut (AKTg), lokale elektrische Potentialmessung an der Hautoberfläche (AKT10), Sauerstoffsättigung (AKTn), Auskultation mittels eines Akustiksensors (AKT12) iv. Erfassen von Bilddaten der gesamten Person (AKT13) oder von ausgewählten Bereichen der Person bspw. äußerer Gehörgang (AKT14), Rachenraum (AKT15), vorgegebenen Hautbereichen (AKT16), Gelenken (AKT17) , Augen (AKT18), Füßen (AKT19),
Händen (AKT17), Kopf (AKT18), Hals (AKT19), Abdomen (AKT20), Rücken (AKT21),
- eine erste Einheit (103) zur Ermittlung eines aktuellen Zustands ZRM(t) des
Robotermanipulators RM (101) und eines aktuellen Zustands ZEFFn(t) eines an seinem distalen Ende aktuell angeordneten Effektors EFFn (102),
- eine zweite Einheit (104) zur Ermittlung und/oder zur insbesondere individualisierbaren, mechanischen Vorgabe einer aktuellen Lage LKT,AKTk(t) eines mit einer gewählten Aktivität AKTk in Zusammenhang stehenden Körperteils KT der Person im Arbeitsbereich des Robotermanipulators RM (101),
- eine dritte Einheit (105) zur Ermittlung eines aktuell auf den Robotermanipulator
RM (101) wirkenden Kraftwinders KW(t),
- eine vierte Einheit (106), die für jede der Aktivitäten AKTk eine Soll-Lage T,soLL,AKTk des jeweils zugeordneten Körperteils KT im Arbeitsbereich des Robotermanipulators RM, eine Soll-Bewegung des Robotermanipulators RM BEWEGSOLL, RM,AKTk sowie Soll-Interaktionskräfte INTSoLL,AKTk(BEWEGsoLL,RM,AKTk) und Soll-Zustände des Effektors ZEFFn,soLi_(BEWEGsoLL,RM,AKTk) zwischen Robotermanipulator RM (101) und dem Körperteil KT während der Ausführung der Soll-Bewegung sowie zugehörige zulässige Abweichungen: DI_KT, SOLL, AKTL, erlaubt,
DB EWEGsOLL,AKTk, erlaubt , D I N T SOLL,AKTk,erlaubt(B EWEGsOLL.RM ,AKTk) U nd ÄZEFFÜ, SOLL, erlaubt(B E WEGsOLL, RM.AKTk) VOrgibt, Und
- eine Steuereinheit (107), die dazu ausgeführt und eingerichtet ist, den
Robotermanipulator RM (101) bei Vorgabe einer Aktivität AKTk abhängig von:
ZRM(t), l-KT,AKTk(t) , KW(t), l-KT,SOLL,AKTk(t), BEWEGsOLL, AKTk, Dίkt, SOLL, AKTk, erlaubt, ABEWEGSOLL, AKTk, erlaubt, DI NTsOLL, AKTk, erlaubt(BEWEGsOLL, AKTk) Und ÄZEFFn, SOLL, eriaubt(B E WEGSOLL, AKTP) zu steuern, wobei sobald eine aus den aktuellen Zuständen ZRM(t) ermittelte aktuelle Bewegung des Robotermanipulators RM (101) oder ein aktuell erfasster Kraftwinder KW(t) oder eine daraus abgeleitete Größe oder ein aktueller Zustand ZEFFW des aktuell am Robotermanipulators RM (101) angeordneten Effektors EFFn (102) eine entsprechend vorgegebene und/oder gelernte zulässige Abweichung überschreitet, der Robotermanipulator RM (101) sowie der aktuell daran angeordnete Effektor EFFn (102) in einen von der aktuell gewählten Aktivität AKT n abhängigen Sicherheitszustand SZRM(AKTn), SZEFFn(AKTn) gesteuert werden, und weiterhin den Robotermanipulator RM (101) und den jeweils daran aktuell angeordneten Effektor EFFn (102) derart zu steuern, dass während der aktuellen Ausführung der Aktivität AKTk ermittelte Bildaufnahmen und/oder medizinische Parameter und/oder Proben für eine weitergehende Auswertung an einer jeweiligen Schnittstelle bereitgestellt werden.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, bei der die Vorrichtung aufweist: eine erste Datenschnittstelle (108), über die individuelle medizinische Informationen INFOPERs zu der zu untersuchenden Person ein oder mehrere Informationen aus folgender Liste bereitgestellt werden:
Vorerkrankungen,
- Allergien,
Familiäre Erkrankungen,
- Aktuelle Medikamenteneinnahme Medizinische Risikofaktoren,
Bereits erstellte Diagnosen,
- Aktueller Diagnoseauftrag, und eine Analyseeinheit (109), die dazu ausgeführt und eingerichtet ist, eine oder mehrere aktuell zeitlich hintereinander auszuführende Aktivitäten AKTk abhängig von den bereitgestellten individuellen medizinischen Informationen I NFOPERS vorzugeben: AKTk = AKTk(INFOPERS).
3. Vorrichtung nach Anspruch 2, bei der die erste Datenschnittstelle (108) ein Kartenlesegerät umfasst, wobei die individuellen medizinischen Informationen INFOPERS auf einer Chipkarte (bspw. Krankenkassenkarte G2) gespeichert sind und das Kartenlesegerät zum Auslesen der Chipkarte ausgeführt und eingerichtet ist.
4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, bei der eine zweite Datenschnittstelle (110) vorhanden ist, über die die erfassten medizinischen Parameter und/oder Bilddaten an einen Rechner in einem Datennetz übermittelbar sind.
5. Vorrichtung nach Anspruch 4, bei der die zweite Datenschnittstelle (110) dazu ausgeführt ist von dem Rechner oder einer Steuereinheit Daten zu empfangen, die an einer optischen und/oder akustischen Ausgabeeinheit der Vorrichtung ausgegeben werden und/oder die eine Steuerung des Robotermanipulators RM (101) von dem Rechner aus gestatten.
6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, bei der der Robotermanipulator RM (101) in einen abschließbaren, klimatisierten Raum integriert ist, der eine Einrichtung zur Abtötung mikrobiologischer Keime im Raum und den darin befindlichen Gegenständen aufweist, wobei diese Einrichtung nach Beendigung der Erfassung des medizinischen Zustands der Person automatisiert dann aktiviert wird, wenn die Person den Raum verlassen hat, keine andere Person im Raum ist und der Raum abgeschlossen ist.
7. Vorrichtung nach Anspruch 6, bei der die Einrichtung eine UV-Lichtquelle und/oder in den Raum ausbringbare Chemikalien und/oder eine Ultraschallquelle umfasst.
8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 7, bei der der Robotermanipulator RM (101) in einem gegenüber der Person mittels einer Trennwand abgetrennten Raum angeordnet ist, wobei die Trennwand eine Öffnung aufweist, und wobei die Steuereinheit (107) derart ausgeführt und eingerichtet ist, dass der Robotermanipulator RM (101) zur Probennahme mikrobiologischen Materials der Person nur ein distales Ende eines jeweiligen Abstrichstäbchens oder eines jeweiligen Abstrichtupfers oder eines jeweiligen Abstrichspatels oder einer jeweiligen Biopsienadel durch die Öffnung in das zu untersuchende Körperteil KT der Person führt.
9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8, bei der die Öffnung auf der dem Raum abgewandten Seite der Trennwand eine Anlagevorrichtung zur gestützten und/oder geführten Anlage des zu untersuchenden Körperteils aufweist.
10. Verfahren zur Erfassung eines medizinischen Status einer Person, mit zumindest einem Robotermanipulator RM (101), der an seinem distalen Ende zur auswechselbaren Aufnahme und Handhabung einer Anzahl N verschiedener bereitgestellter Effektoren EFFn (102) ausgeführt und eingerichtet ist, mit N > 1 und n = 1, 2, ... , N, wobei die Effektoren EFFn (102) jeweils eine aus folgender Liste gewählte Aktivität AKT k ermöglichen, mit k = 1 , 2, ... , K und K > 1 :
Probennahme mikrobiologischen Materials der Person mittels bereitgestellter Abstrichstäbchen (AKT^, Abstrichtupfer (AKT2), Abstrichspatel (AKT3), Biopsienadeln (AKT4),
Probennahme von Kapillarblut der Person mittels bereitgestellter Kapillaren (AKTs),
Erfassen medizinischer Parameter der Person: Blutdruck (AKT6), Puls (AKT7), Temperatur (AKT7), elektrischer Hautwiderstand (AKT8), elektrische Leitfähigkeit der Haut (AKTg), lokale elektrische Potentialmessung an der Hautoberfläche (AKT10), Sauerstoffsättigung (AKTn) durch Pulsoximetrie, Auskultation mittels eines Akustiksensors (AKT12)
Erfassen von Bilddaten der gesamten Person (AKT13) oder von ausgewählten Bereichen der Person bspw. äußerer Gehörgang (AKT14), Rachenraum (AKT15), vorgegebenen Hautbereichen (AKT16), Gelenken (AKT17) , Augen (AKTis), Füßen (AKT19), Händen (AKT17), Kopf (AKT18), Hals (AKT19), Abdomen (AKT20), Rücken (AKT21), mit folgenden Schritten:
Ermitteln (201) eines aktuellen Zustands ZRM(t) des Robotermanipulators RM (101) und eines aktuellen Zustands ZEFFn(t) eines an seinem distalen Ende aktuell angeordneten Effektors EFFn (102),
Ermitteln (202) und/oder insbesondere individualisierbar mechanisch Vorgeben einer aktuellen Lage LKT,AKTk(t) eines mit einer gewählten Aktivität AKTk in Zusammenhang stehenden Körperteils KT der Person im Arbeitsbereich des Robotermanipulators RM (101),
Ermitteln (203) eines aktuell auf den Robotermanipulator RM (101) wirkenden Kraftwinders KW(t), für jede der Aktivitäten AKTk Vorgeben (204) einer Soll-Lage LKT, SOLL, AKTk des jeweils zugeordneten Körperteils KT im Arbeitsbereich des Robotermanipulators RM, einer Soll-Bewegung des Robotermanipulators RM BEWEGSOLL, RM, AKTk sowie von Soll-Interaktionskräften INTSoLL,AKTk(BEWEGsoLL,RM,AKTk) und Soll-Zuständen des Effektors ZEFFn,soLi_(BEWEGsoLL,RM,AKTk) zwischen Robotermanipulator RM (101) und dem Körperteil KT, die während der Ausführung der Soll-Bewegung auftreten sowie zugehöriger zulässiger Abweichungen: ÄLKT, SOLL, AKTk, erlaubt, U nd
Figure imgf000024_0001
Steuern (205) des Robotermanipulators RM (101) bei Vorgabe einer Aktivität AKTk abhängig von: ZRM (t), U T,AKTk(t), KW(t), LKT,soLL,AKTk(t), BEWEGSOLL, AKTk,
Dίkt, SOLL, AKTk, erlaubt, D BE WEGsOLL, AKTk, erlaubt, DI NTsOLL, AKTk, erlaubt(BEWEGsOLL, AKTk) Und ÄZEFFn, SOLL, eriaubt(B E WEGSOLL, Akth), wobei sobald eine aus den aktuellen Zuständen ZRM(t) ermittelte aktuelle Bewegung des Robotermanipulators RM (101) oder ein aktuell erfasster Kraftwinder KW(t) oder eine daraus abgeleitete Größe oder ein aktueller Zustand ZEFFW des aktuell am Robotermanipulators RM (101) angeordneten Effektors EFFn (102) eine entsprechend vorgegebene und/oder gelernte zulässige Abweichung überschreitet, der Robotermanipulator RM (101) sowie der aktuell daran angeordnete Effektor EFFn (102) in einen von der aktuell gewählten Aktivität AKTn abhängigen Sicherheitszustand SZRM(AKTn), SZEFFn(AKTn) gesteuert werden, und weiterhin der Robotermanipulator RM (101) und der jeweils daran aktuell angeordnete Effektor EFFn (102) derart gesteuert werden, dass während der aktuellen Ausführung der Aktivität AKTk ermittelte Bildaufnahmen und/oder medizinische Parameter und/oder Proben für eine weitergehende Auswertung an einer jeweiligen Schnittstelle bereitgestellt werden.
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