Keine Angst vor Zahnbehandlungen

Artikel vom 18. Dezember 2020 

Dental Treatment

Bei vielen Zahnbehandlungen kommen kleine Kinder durch Blutdruckverlust, Schock oder Bewusstlosigkeit zu Schaden. Umso wichtiger ist die Ausbildung der Zahnärzte und ihrer Assistenten, um sich auf die Unruhe und Angst der kleinen Patienten vorzubereiten. Ein humanoider Roboter kann das Verhalten der Kinder bei den Behandlungen lebensecht simulieren – mit Zappeln, Zucken oder Mund zukneifen.

Sie hassen das Geräusch des Bohrers, haben Angst vor dem Sauger oder kneifen den Mund bei einer Spritze zusammen. Viele kleine Kinder gehen nicht gerne zum Zahnarzt. Die unerwarteten und ruckartigen Bewegungen der kleinen Patienten stellen die Zahnärzte und Assistenten oft vor große Herausforderungen.

Roboter Pedia_Roid simuliert Bewegungen und plötzliche Veränderungen der körperlichen Verfassung

Um den richtigen Umgang bei Zahnbehandlungen mit Kindern zu üben, hat das japanische Unternehmen tmsuk den Roboter Pedia_Roid entwickelt. Mit seiner Länge von 110 cm und einem Gewicht von 23 kg ist der Pedia_Roid einem fünfjährigen Kind nachempfunden. Er wird in der Ausbildung eingesetzt, die man an lebenden Personen nur schwer durchführen kann.

Der Roboter bewegt seine Arme, Beine und Finger täuschend echt und simuliert die Mimik von Mund, Augenlider oder Iris. Der Fokus liegt jedoch auf der Simulation einer plötzlichen Veränderung der körperlichen Verfassung, wie z.B. spontane Veränderung der Pupillengröße. Für die realistischen Bewegungen sorgen Proportional-Druckregelventile mit Piezotechnik von Festo.

Der Roboter Pedia_Roid für die Ausbildung von Zahnärzten und deren Assistenten: Piezotechnologie simuliert lebensechte Bewegungen.
Der Roboter Pedia_Roid für die Ausbildung von Zahnärzten und deren Assistenten: Piezotechnologie simuliert lebensechte Bewegungen.

Die pneumatische Piezotechnik in der Roboterpuppe ist robust, flexibel und leise

Der pneumatische Aufbau des Pedia_Roid bietet einen großen Vorteil, da die Studenten und Auszubildenden bei Behandlungssimulationen häufig die Gliedmaßen der Roboterpuppe festhalten müssen. Dabei könnten die Getriebe und Spindeln elektrischer Antriebe Schaden nehmen. Pneumatik erweist sich hier als robuster und flexibler im Vergleich zur elektrischen Antriebstechnik.

Insgesamt sind in einem Roboter 24 pneumatische Zylinder verbaut. Die Proportional-Druckregelventile VEAA und VEAB von Festo steuern die Mehrzahl der Zylinder an. Sie erzeugen beim Schalten keine Klicklaute wie klassische pneumatische Magnetventile, wodurch sich die menschähnlichen Verhaltensweisen sehr geräuscharm simulieren lassen.

Die Piezoventile funktionieren wie ein Kondensator und nehmen wenig Raum ein

Im Vergleich zu Magnetventilen benötigen die Proportionalventile mit Piezotechnologie außerdem so gut wie keine externe Energie, um arbeiten zu können. Das Piezoventil funktioniert ähnlich wie ein Kondensator: Zum Aufladen der Keramik benötigt es nur am Anfang Strom. Zum Halten des Zustandes ist keine weitere Energie notwendig. Dadurch entsteht auch keine Eigenerwärmung der Ventile. Sie verbrauchen bis zu 95 % weniger Energie als Magnetventile, die permanent Strom beanspruchen. Zusätzlich sind die Ventile platzsparend und haben ein geringes Eigengewicht.

Durch ihre Bauart sind die Proportional-Druckregelventile VEAA/VEAB verschleißarm und erreichen eine hohe Zyklusanzahl.
Durch ihre Bauart sind die Proportional-Druckregelventile VEAA/VEAB verschleißarm und erreichen eine hohe Zyklusanzahl.

Sie bieten sich besonders bei Druckregelaufgaben mit kleinen bis kleinsten Luftverbräuchen mit Zylindern an, aber auch da, wo hohe Dynamik gefordert ist – wie etwa bei den Pedia_Roid Robotern.

Weltweit sind die ersten 50 Pedia Roids in Produktionsplanung. Anschließend sollen sie an Universitäten und Fachschulen in Japan, Südostasien und im Mittleren Osten eingesetzt werden. Weitere Weltregionen werden folgen...