Roboti i ljudi već surađuju u različitim industrijama, a pandemija koronavirusa koja je zahvatila cijeli svijet pokazala je da roboti mogu imati i veliku ulogu u medicini i brizi oko pacijenata. 

Upravo su se tim aspektom korištenja robota pozabavili i na Fakultetu elektrotehnike i računarstva u Zagrebu. Tim studenata koji su činili Dora Matić, Ivan Bejić, Ivan Buterin, Zvonimir Jukić, Filip Kozlik, Vladimir Slošić, Ivan Hrabar, Frano Petrić i profesor Zdenko Kovačić napravili projekt i znanstveni rad koji se bavi korištenjem humanoidnih robota u zdravom starenju.

S obzirom na to da su svoj znanstveni rad nedavno predstavili na online znanstvenoj konferenciji Better Future of Healthy Ageing 2020, zamolili smo prof. Kovačića da nam objasni na čemu su točno radili i kako bi njihov znanstveni rad, u budućnosti, mogao pomoći svima nama. 

Naime, njihova se studija bavila mogućnošću korištenja humanoidnih robota, odnosno robota koji djeluju blisko ljudima, u zdravom starenju. 

Humanoidni robot Pepper (Foto: Zdenko Kovačić)

Humanoidni robot NAO (Foto: Zdenko Kovačić)

Robot o kojem je riječ nije razvijen na FER-u. Humanoidni robot Pepper je proizvod francuske tvrtke Softbank Robotics. Dizajniran je da može ostvariti kvalitetnu višekanalnu interakciju s ljudima. U tom smislu, Pepper može ostvariti govornu komunikaciju s ljudima, sposoban je prepoznati ljudska lica i njihove emocije te pomoću dodatne opreme (npr. tableta) komunikaciju može proširiti i kroz virtualni kanal. Sam robot visok je 120 centimetara, težak 29 kilograma i ima vrlo privlačan izgled, što je iznimno važno za dobro prihvaćanje robota kao komunikacijskog partnera od strane djece i odraslih ljudi. FER-ov Laboratorij za robotiku i inteligentne sustave upravljanja u kojem se odvija rad s Pepper robotima, a kojeg svi mi koji tu radimo zovemo LARICS, ima dva Pepper robota koji su u 2016. i 2017. godini postali oprema laboratorija kroz projekt Hrvatske zaklade za znanost ADORE – Autism Diagnostic Observation with Robot Evaluator. Osim s Pepperima, u LARICS-u se jako puno razvojno-istraživačkih aktivnosti u pogledu interakcije čovjeka i robota odvija i s nešto manjim humanoidnim robotima NAO, također proizvodom francuske tvrtke Softbank Robotics, pojasnio nam je prof. Kovačić. 

Koliko dugo radite sa samim robotom, tko je sve uključen u istraživanja koja ste prikazali na BFHA i po čemu je robot Pepper poseban za tu namjenu?

Iskustvo koje smo stekli u radu s Pepper robotima na projektu ADORE bilo je vrlo pozitivno. To nas je potaklo da nakon završetka projekta ADORE krenemo s našim studentima u razvoj novih oblika interakcije robota i ljudi. Jedan od takvih studentskih projekata bio je realizacija dijelova kazališne predstave češkog pisca Karela Čapeka R.U.R., punog naziva Rossumovi univerzalni roboti, poznate u književnosti i robotici kao umjetnčko djelo u kojem se po prvi put spominje riječ robot. Čapek je R.U.R. objavio 1920. godine, kazališna praizvedba bila je već 1921. i stogodišnjica R.U.R.-a je bila neposredan povod da i mi u Hrvatskoj pridonesemo ovoj obljetnici nešto originalno. Tako su studenti realizirali nekoliko scena iz predstave u kojoj oni i roboti glume zajedno. Nekako istovremeno smo jednu grupu studenata usmjerili na razvoj koncepta robota kao medicinskog pomoćnika. Kao zanimljivost mogu spomenuti da su oni uspjeli sa svojom idejom i izvedbom osvojiti treće mjesto na jakom međunarodnom „hackathonu“ u Parizu kojeg je organizirao SoftBank Robotics. Na posljednjem od projekata s Pepper robotom vezanom uz izvođenje rehabilitacijskih vježbi nakon lomova ruku uz asistenciju i nadzor robota, angažirani su studenti pete godine smjera Automatika, uz naglašeni doprinos studentice Dore Matić i studenta Brune Čelana. Od iskusnijih članova LARICS-a u ovim aktivnostima sudjeluju doktorand Ivan Hrabar i poslijedoktorand Frano Petric.

Zašto baš "humanoidni robot"?

Humanoidni roboti svojim izgledom podsjećaju na „dobre ljude“, koji mogu pomoći, motivirati, biti kompanjoni u nekoj aktivnosti. Osim izgleda, bitno je s kakvim senzorima robot raspolaže jer pomoću njih je moguće ostvariti potrebnu funkcionalnost. Kamere omogućavaju robotu da gleda, prepozna lice osobe s kojom komunicira, raspozna emociju lica, prepozna pokrete i izvede zaključke o pravilnom izvođenju vježbi i broju izvršenih ponavljanja. Mikrofoni i zvučnici omogućavaju robotu da sluša i govori, vodi kontrolirani dijalog, varira dijalog u ovisnosti o tome kako vježbenik izvodi vježbe, osjeća li bol i slično. Humanoidni robot u pravilu ima ruke i noge, poput NAO robota ili samo ruke poput Pepper robota, što omogućava robotu da demonstrira vježbe na vizualno uvjerljiv način.

Demonstracija vježbi pomoću NAO robota (Foto: Zdenko Kovačić)

Demonstracija vježbi pomoću NAO robota (Foto: Zdenko Kovačić)


Tijekom studije surađivali ste sa Klinikom za traumatologiju u Zagrebu. Možete li nam reći nešto više o tome? Kako je vaš robot primljen od strane liječnika/fizioterapeuta odnosno od strane pacijenata?

Ova suradnja s Klinikom za traumatologiju nastala je vrlo spontano. Naime 2011. godine imao sam peh slomiti obje ruke istovremeno i prošao sam cijeli postupak rehabilitacije u „Traumi“ kako Zagrepčani popularno zovu ovu Kliniku. Oduševio sam se fizioterapeutkinjama, Lidijom, Dubravkom i Valentinom, vidjevši s koliko su entuzijazma i empatije ustrajno rehabilitirale mene i ostale pacijente. Tu sam uočio da je pacijenata na vježbama uvijek previše, a fizioterapeuta premalo, te da je taj posao s ljudima iznimno težak. Uspješna rehabilitacija zasniva se na redovitom i ispravnom ponavljanju skupine vježbi, ali za ljude kojima vježbanje izaziva bol, to osobito vrijedi za starije ljude, to postaje razlog da se vježbe rade neispravno ili da se uopće ne rade. Korištenje robota kao pomoćnika činilo mi se kao odlična ideja da se olakša posao fizioterapeuta, a da se suviše ne kompromitira kvaliteta same rehabilitacije. U veljači ove godine kad smo bili spremni demonstrirati rad robota, kontaktirao sam fizioterapeutkinju Dubravku Pović i primarijus dr. Tatjanu Nikolić koje su nam spremno izašle u susret i omogućile pokusnu demonstraciju rada robota s pacijentima. Reakcije su bile iznimno pozitivne, kako od strane kliničkog osoblja, tako i od strane pacijenata. Nažalost, sve nas je onda zaskočila pandemija virusa COVID-19 pa su sve daljnje aktivnosti morale privremeno biti zaustavljene. Nadamo se nastavku ove jeseni ukoliko se ne pojavi drugi val epidemije.

Jeste li se tijekom studije susretali s kakvim problemima odnosno preprekama? Ako nam možete ispričati o kakvim je problemima bilo riječ i kako ste ih rješavali?

Ne bih rekao da je riječ o preprekama, nego o standardnim problemima kad je riječ o novim idejama koje imaju multidisciplinaran karakter. Ove aktivnosti su trenutno nefinancirane i njihov intenzitet trenutno ovisi o vremenu koje studenti imaju na raspolaganju da bi se njima bavili. Nažalost, roboti se i kvare, pa bez financijske potpore je to veliki problem. U radu s ljudima, a osobito kad je o bolesnicima riječ, treba u svakom pogledu biti osigurana etičnost istraživačkih aktivnosti i privatnost svih koji u njima surađuju mora biti strogo zaštićena. Nekih drugih konkretnih problema koji se ne bi dali riješiti za sada nismo imali.

Cjelokupni koncept demonstracije i praćenja vježbi od strane robota (Foto: Zdenko Kovačić)

Prezentirali ste studiju na online znanstvenoj konferenciji Better Future of Healthy Ageing 2020. Imate li kakve povratne informacije od kolega znanstvenika?

Puno mi je značila podrška ljudi koji su pratili predavanje i zaključili da je naše istraživanje zanimljivo i korisno. BFHA 2020 je prvenstveno skup znanstvenika i djelatnika iz područja medicinskih znanosti, pa je naše sudjelovanje bilo važan kotačić u procesu boljeg upoznavanja različitih struka.

Kakvi su vam daljnji planovi? Hoćete li nastaviti s razvojem humanoidnog robota? Imate li možda kakve planove za njegovu komercijalizaciju? Postoji li uopće takav interes u hrvatskom zdravstvenom sustavu?

Planovi su nam nastaviti s intenzivnim radom na daljnjem razvoju aplikacije za izvođenje i nadzor rehabilitacijskih vježbi pomoću robota. Trenutno se radi na primjeni metoda umjetne inteligencije koje će omogućiti robotu da prati ispravnost izvođenja vježbi, da interaktivno korigira rad pacijenta i da ga pojačano motivira da odradi vježbe na najbolji mogući način. Planiramo napraviti temeljitu analizu prihvaćanja robota kao demonstratora i korektora od strane pacijenata i kliničkog osoblja nakon jednog završenog ciklusa rehabilitacije. Također želimo iskoristiti mogućnosti robota da prepoznaje emocije kako bi po potrebi adaptirao tempo, način i redoslijed izvođenja vježbi s ciljem maksimizacije učinka vježbanja. Ovo su vrlo zahtjevni problemi koje treba riješiti i razmišljamo o nekom budućem projektu koji bi mogao nastati iz ove za sada neformalne i spontane suradnje.

Robot u Klinici za traumatologiju (Foto: Zdenko Kovačić)

Tijekom pandemije koronavirusa mnogo se govorilo o robotima koji su pomagali u najpogođenijim područjima dezinficirajući prostore, mjereći vitalne funkcije pacijenata, dostavljajući hranu i lijekove - ukratko smanjujući izloženost medicinskih radnika, a istovremeno brinući se za pacijente. Kakva je vaša vizija budućnosti - hoćemo li i kad koristiti robote u svakodnevnom životu i na koji način?

Na tome cilju rade tisuće robotičara u svijetu. Već sada imamo primjere uspješne primjene robota u medicini. Od kirurškog robota Leonardo korištenog u cijelom svijetu do robota u obliku egzoskeleta koji pomažu u aktivnoj rehabilitaciji osoba koji trpe posljedice moždanog udara, raznih cerebralnih bolesti ili pak teških ozljeda dobivenih na radu, u prometu ili tijekom rekreacije. Lijep primjer aktivnog doprinosa hrvatskih stručnjaka je projekt RONNA prof. Bojana Jerbića s Fakulteta strojarstva i brodogradnje u Zagrebu u suradnji s Kliničkom bolnicom Dubrava u zagrebu. Mi u LARICS-u ponosimo se doprinosima prof. Matka Orsaga koji vodi suradnju sa Specijalnom bolnicom Akromion na projektu IRCS – Infrared Cameras System (puni naziv Sustav za interoperacijsku kontrolu dužine nogu i „offseta“ prilikom ugradnje potpune proteze kuka). U tom smjeru ide i prijava IRI-2 projekta ORTHOBOT – robotom potpomognuti ortopedski operativni zahvat. Ja sam u svom predavanju na BFHA 2020 spomenuo kako su u jednoj francuskoj bolnici iskoristili Pepper robota da priđe pacijentu oboljelom od COVID-19 virusa i omogući putem tableta komunikaciju s članovima obitelji. Prisutnost robota za UV dezinfekciju prostorija u bolnici u Sisku snažno je afirmativno odjeknula u javnosti u ovoj najozbiljnijoj krizi koja je pogodila čitav svijet. Roboti usisavači i roboti kosilice su već uobičajene sprave u našim domaćinstvima, a roboti pomoćnici koji će osigurati najranjivijim skupinama društva bolji i kvalitetniji život kucaju na naša vrata čekajući da se otvore. Dovoljno je da se stvore društveni uvjeti da takvi roboti budu pokriveni zdravstvenim osiguranjem ljudi i transformacija u robotiziranu medicinu i skrb bit će iznenađujuće brza.