Saimme projektiksi suunnitella ja toteuttaa Naolle messukäyttöön soveltuvan ohjelmiston, jonka tarkoituksena olisi demonstroida robotiikan mahdollisuuksia sosiaali- ja terveysalalla. Suunnittelutyö toteutettiin yhteistyössä SoTe-alan opiskelija Suvikki Honkkilan kanssa. Projektin tarkoituksena oli esitellä robottia ja sen toimintoja mahdollisimman laajasti sekä tuottaa koulutusmateriaalia SoTe-alan opintoihin robotiikkaan liittyen. Kahdessa viikossa toteutimme ohjelmiston, jolla robotti kykenee käymään kevyttä keskustelua, on puheohjattava ja osaa esimerkiksi ohjata lyhyen taukojumpan.

Huomion keskipisteessä

Nao-robotti pääsi tositoimiin apuvälinemessuilla Tampereella marraskuussa 2019. Messupäivä piti meidät esillepanijat kiireisinä, sillä robotti oli varsinainen vetonaula ja messukävijät viihtyivät hellyttävän ‘’maskotin’’ parissa. Oli mielenkiintoista nähdä robotiikan kiinnostavan ihmisiä myös SoTe-alan puolella, ja toiveemme olikin, ettei robotti kiinnostaisi ihmisiä vain sen hauskojen letkauksien ja temppujen takia.

Messuilla pääsimme keskustelemaan eri taustoista tulevien ihmisten kanssa. Hienointa oli se, että useat heistä katsoivat robottia ja sen tarvetta uniikista näkökulmastaan. Osalle robotti oli se ‘’tv:stä tuttu’’, osalle tuttu taas koulumaailman harjoituksista, joko opettajan tai opiskelijan näkökulmasta. Toisille taas robotti oli täysin uusi tuttavuus, ja juuri nämä keskustelut antoivat kaikista eniten, sillä oli mielenkiintoista kuulla, mitä robotilta odotettiin ja mihin niitä toivottuja ominaisuuksia kaivattiin.

Asentohoitoa, vai kuitenkin vitsi ja taukojumppa?

Kävijöiden odotukset robottia kohtaan tuntuivat olevan erittäin korkealla, jopa verrattavissa fiktioon tai elokuviin. Monet kävijät lähestyivät usein robottia esittelijöiden sijaan saapuessaan messupisteelle. Tästä voisi päätellä ihmisten toivovan robotilta sujuvaa kommunikointia ja kanssakäymistä.  Robotin oletettiin kykenevän suorittamaan hoitajan tehtäviä, jopa korvaavan tämän täysin. Jotkut kyselivät myös robotin kyvykkyydestä suorittaa asentohoitoa tai nostamaan kaatuneita vanhuksia lattialta ylös.

Oletukset johtivat usein erittäin hyviin keskusteluihin robottien todellisista kyvyistä ja mahdollisuuksista käytännön sovelluksissa. Robotti on omien näkemyksemme mukaan tällä alalla enemmän työkalu kuin työntekijä. Sitä voidaan hyödyntää erilaisten harjoitteiden ohjaamiseen, kuten Naomme taukojumppa, tai kielen opiskeluun sanatasolla, varhaiskasvatuksen leikkeihin, asioiden opettamiseen esimerkkien kautta, laulattamiseen ja muistiharjoituksiin.

Kaikkea tätä emme kyenneet messuolosuhteissa Naolla demonstroimaan, mutta robottimme valikoimaan kuului kuitenkin taukojumppa, vitsin kerronta, vuorovaikutus ja sen kautta piristäminen, ilmakitaran soittaminen ja sanalliset aktiviteetit. Taukojumppa oli näistä ylivoimaisesti hauskin ja huomiota herättävin, ja yllätykseksemme ihmiset lähtivät epäröimättä mukaan Naon ohjaamaan jumppaan.

Haasteita käytännön sovelluksissa

Ongelmiakin robotin kanssa oli, ja ne ilmenivät hyvin messuympäristössä. Naolle akilleenkantapää on puheentunnistus, etenkin messuympäristössä, missä taustahälinä häiritsi robotin puheentunnistusta. Puheentunnistuksen ongelmat saattavat olla myös hyvin oletettavia esimerkiksi vanhusten parissa työskennellessä. Robotti vaatii selkeää puhetta ja suomen kieli on monimuotoisuuden vuoksi myös itsessään haasteellinen puheentunnistukselle. Tämän tyyppiset ongelmat asettavat todelliset haasteet robottien käytölle SoTe-alalla. Tulevaisuudessa näihin saadaan varmasti toimivia ratkaisuja, mutta Naon ei kuitenkaan kannata pidättää hengitystä palkkakuittia odotellessa.

Kirjoittajat: Sami Häkkinen, Perttu Laakso ja Jere Vepsä ovat Metropolia Ammattikorkeakoulun automaatiotekniikan neljännen vuoden opiskelijoita.

Miina Sillanpään päivänä 1.10.2020 Turun ammatti-instituutin Ruiskadun kampuksella toteutettiin hyvinvointiteknologian tapahtumapäivä, joka oli suunnattu opiskelijoille ja opetushenkilökunnalle. Toteutuksen monipuolisen kattauksen mahdollistivat Turun kaupungin sosiaali- ja terveyspalveluiden ja vapaa-aika toimialan sekä kolmannen sektorin toimijoiden lisäksi ne yritykset ja yritysten edustajat, jotka ovat Roboreel-hankkeen yhteistyökumppaneina osallistuneet yritysvalmennukseen tai oppilaitoksen ja yrityksen yhdessä toteuttamaan kokeiluun. Nämä yrityskumppanit ovat Aistipaja Resonoiva Oy, Evondos Oy, Fysioline Oy, Meditas Oy, Menumat Oy, Motivire Oy, Robotie Oy, Interfii Oy ja JOKOJO Oy ja SeniorTek Oy.

Tapahtumapäivä toteutettiin hyvinvointiteknologiaa toisen asteen ammatillisessa koulutuksessa edistävien hankkeiden yhteisvoimin. Tällaisia hankkeita Roboreelin lisäksi ovat HyGGe, 365/12 Aina avoin ammatillinen oppilaitos sekä Roboboost. Yritysedustajien laite-esittelyt toteutuivat Ruiskadun kampuksen Oppimossa. Samaan aikaan kuultiin asiantuntijapuheenvuoroja koulutalon auditoriossa. Hankkeiden synergiaetuna saimme tapahtumapäivän rakentamiseen ja tekniikastakin vastaamaan avuksi tieto- ja viestintätekniikan perustutkinto-opiskelijoita Juhannuskukkulan koulutalolta. Sosiaali- ja terveysalan perustutkinnon opiskelijat olivat mukana päivän käytännön järjestelyissä sekä roolihahmoina turvateknologiaa havainnollistavassa simulaatiossa.

Laite-esittelyissä esillä kuntoutus ja turvallisuus

Pienryhmittäin opettajansa johdolla koulutalossa liikkuvat opiskelijat saivat kuulla teknologisista ratkaisuista kuntouttavassa hoitotyössä. Aistipaja Resonoiva Oy:n edustaja Mirja Linjama kertoi äänituntumateknologiasta asiakastyössä Humu- ja Taikofon-laitteiden avulla sekä siitä, miten erilaisten aistitilojen avulla asiakkaille voidaan tarjota rauhoittavia ja rentouttavia kokemuksia kuntouttavassa työssä. Evondos Oy:n Eetu Tanninen perehdytti opiskelijoita lääkerobotin toimintaan ja siihen, miten osalla kotihoidon asiakkaista voidaan robotin avulla toteuttaa onnistunut lääkehoito. Samalla hoitajan aikaa vapautuu asiakkaan kohtaamiseen.

Fysioline Oy:n Kimmo Korkola puhui tavoitteellisesta kuntoutuksesta ja siitä, miten teknologian avulla riittävillä toistomäärillä voidaan varmistaa esimerkiksi tasapainoa edistävä ja ylläpitävä kuntoutus. Fyysisen harjoittelun ja kokonaisvaltaisen hyvinvointivalmennuksen näkökulmaa valotti myös Motivire Oy:n Markus Hytti tuoden opiskelijoille kokeiltavaksi InBody-mittauslaitteen. Liikunnallista kokemusta opiskelijat saivat kokeilla myös Meditas Oy:n toimittamilla MotoTiles-liikuntalaatoilla, joiden käyttöä oli opastamassa Turun kaupungin lääkinnällisen kuntoutuksen fysioterapeutti Jani Seppä. Terveellisen ja onnistuneen ravitsemuksen merkitystä hyvinvoinnin tärkeänä peruspilarina oli avaamassa Menumat Oy:n Kati Nousiainen, ja Menumatin herkullista ateriaa pääsi ehkä joku opiskelijoista päivän aikana maistamaankin.

Turvateknologian mahdollisuuksista ikäihmisten kotihoidossa oli kertomassa SeniorTek Oy:n Pasi Nurmela, joka havainnollisti koulutalomme simulaatiotilassa KukkaTolppa-laitteen toimintaa. Mukana havainnollistamisessa oli kaksi ”pirteää senioria” eli viimeisen vuoden opiskelijaa. He olivat kuvitteellisina ikäihmisinä muuttaneet uuteen asuntoon, jossa oli asennettuna myös turvallisuutta edistävää teknologiaa, asukkaan liikettä ja aktiivisuutta seuraava SeniorTek Oy:n KukkaTolppa. Opiskelijat ja opettajat saivat viereisessä luokassa opastusta datan havainnointiin ja sen merkityksiin ikäihmisten turvallisuuden ja toimintakyvyn tukemisessa.

Edison-palvelurobotti tervehti iloisesti tapahtumapäivän vierailijoita Robotie Oy:n Tiina Källin ja JOKOJO Oy:n Juho Vainion ohjaamana. Edisonin avulla jätettiin opiskelijoille teknologiapäivän hengessä myös haaste: millaisissa asiakastilanteissa he palvelurobottia käyttäisivät ja millaisia ohjelmia tieto- ja viestintätekniikan opiskelijat voisivat siihen kehittää yhdessä ohjelmistoyritysten kanssa?

Puheenvuoroja ja vastakaikua

Oppimon laite-esittelyjen lisäksi auditoriossa pidetyt asiantuntijapuheenvuorot valottivat kuulijoille hyvinvointiteknologian hyötyjä niin fyysisessä asiakastyössä kuin etäkuntoutuksessakin. Vallitsevasta tilanteesta johtuen valtaosa kuulijoista seurasi esityksiä etäyhteydellä. Samoin asiantuntijoista osa oli tapahtumapäivässä mukana etäyhteydellä. Yleisölle streamatut puheenvuorot ovat katsottavissa osoitteessa https://www.polkuammattiin.fi/

Tapahtumapäivästä saatiin paljon positiivista palautetta opiskelijoilta ja myös opettajilta. Se, että päivän anti koettiin positiivisena ja teimme sen yhteisvoimin yritysten, kolmannen sektorin toimijoiden, Turun kaupungin ja hankkeiden kanssa, lämmittää hankkeessa kehittämistyötä tekevän opettajan mieltä. Siksipä loppuun lainaan Miina Sillanpään mietettä:

”Jokaiselle ihmiselle tekee hyvää, kun hän saa nähdä ja kuulla, että sydämen halulla tehty työ saa vastakaikua ja ymmärtämystä osakseen”

Kirjoittaja Teija Sorri, ft, TtM, on Turun ammatti-instituutin lehtori ja työskentelee sosiaali- ja terveysalan perustutkinnossa kuntouttavan hoitotyön ja vammaistyön opetuksessa Ruiskadun kampuksella.

Kuvat: Anne Aksentjev

Oulun Ammattikorkeakoulussa on tehty kevään 2020 aikana hyvinkin erilaisia robottikokeiluita. Yhteistyöyritysten toimiala oli laidasta laitaan, sillä mukana olivat jäkälään erikoistunut Polarmoss, hävikkiruokaa hyödyntävä Ciiyou sekä LED-valaisimia valmistava Greenled. Kokeilut olivat hyvin erilaisia keskenään, joten jokainen kokeilu vaati oman suunnittelunsa. Kaikissa oli kuitenkin tavoitteena helpottaa ihmisen fyysistä työtä tai jopa vapauttaa hänet tuottavampaan työhön yksinkertaisesta työvaiheesta. Jokaisella yrityksellä on ollut kiinnostusta robotiikkaan, ja sen käyttöönotto tulevaisuudessa nähdään liki välttämättömyytenä.

Roboteille suunnitellut tehtävät määräytyivät yrityksen toiminnan mukaisesti: jäkäläsäkkien siirtely Polarmossilla, smoothiepikareiden täyttö Ciiyoulla sekä linssien asennus ja ruuvaus Greenledillä. Jokaisessa kokeilussa oli omat haasteensa, mutta robotti saatiin suorittamaan asetetut minimivaatimukset. Valitettavasti koronavirus esti kokeiluiden tekemisen oikeasti paikan päällä, joten oikeat tulokset jäävät hieman arvailujen ja laskujen varaan. Nyt kokeilut tehtiin Proof-of-Conceptina, eli prototyypin avulla todennettiin tuotantomenetelmän toimivuutta koulun laboratoriotiloissa ja robotin työkierto videoitiin yritykselle.

Robottisolu palvelemaan yrityksen tarpeita

Kokeiluihin suunniteltiin ja rakennettiin robottisolu. Robottisolun kokonaisuuteen kuului robotin lisäksi tarttujat ja työvaiheen vaatimat oheislaitteet. Polarmossilla jatkokäsiteltiin jäkälää ja robottisolun avulla korvattiin osa ihmisen tekemästä raskaasta työstä. Tässä tapauksessa solun oheislaitteisto koostui vain yksinkertaisista mekaanisista osista, kuten paineilmasylintereistä ja ohjauskiskoista.

Greenledin kokeilun vaatima laitteisto oli jo hieman monimutkaisempi. Linssit poimittiin kuljetusalustaltaan alipaineella ja niiden asento tarkistettiin konenäön avulla, jotta ne saatiin robotilla asennettua oikeaan asentoon LED-kiskolle. Greenled on aikaisemmin ollut mukana OAMK:n POTKUA-hankkeessa ja saanut sitä kautta niin paljon hyötyä lean-filosofian saralla, että yritys päätti lahjoittaa kaksi automaattiruuvainta robottikäyttöä varten. Niiden ruuvit eivät kuitenkaan suoraan sopineet linssin ruuvausta varten, joten yritykselle näytettiin vain, miten ruuvaus yleisesti sujuu robotilta ­­­­– ja sujuihan se! Haaveissa olisi vielä päästä kokeilemaan robottia tuotantolinjan kyljessä, jotta robotti nähtäisiin tositoimissa.

Usean työvaiheen yhdistäminen

Teknisesti haastavin ja mielenkiintoisin robottikokeilu oli Ciiyoun smoothientäyttö eli ”SmoothBot”. Haasteita aiheutti pikareiden poimiminen yksitellen, sillä ne tulevat sisäkkäin torneissa. Suunnittelua helpotti huomattavasti internetistä löytynyt kupinerottelija, jonka oli tehnyt nimimerkki ThatRobotGuy. Tätä ajatusta hieman jatkojalostettiin ja yksinkertaistettiin vastaamaan robottisolun tarpeita. Siinä askelmoottori liikuttaa erottelijaa kammen avulla siten, että pikaritornista tipahtaa yksi pikari kerrallaan alla olevaan tarttujaan. Askelmoottoria ohjaa uStepper-askelmoottoriohjain, joka keskustelee robotin kanssa ja johon on kytketty raja-anturi erottelijan sijainnin varmistamiseksi. Erottelijan toimintaa voi tarkkailla alla olevasta videosta.

Pikarin kantta varten suunniteltiin painin, joka painaa kannen tasaisesti pikariin kiinni. Kansi poimitaan mukaan Schmaltzin alipainekehittimen avulla, joka ei vaadi erillistä paineilmaa. Edullisempi ratkaisu olisi käyttää perinteistä paineilmatoimista ejektoria, mutta näin elintarvikekäytössä alipainekehitin on hygieenisempi puhtaamman ilman ansiosta. Itse smoothien annosteluun on useita eri tapoja: painovoimaa hyödyntävä hana, kauha tai pumppu. Hanassa voidaan hyödyntää määrän tarkkailussa aikaa tai kapasitiivista anturia, joka tunnistaa nestepinnan tason kupin läpi. Pumpussa voidaan edellä mainittujen lisäksi hyödyntää kierroslukumäärää. Meidän käyttöömme valikoitui peristalttinen pumppu sen hygieenisyyden vuoksi. Siirrettävä aine on kosketuksissa vain käytettävän letkun kanssa, joten pumppukaan ei sotkeudu tai vaadi pesua. Pikarin täyttöä vahdittiin kapasitiivisella anturilla, joka tarkkaili nestepinnan tasoa.

Greenledin tuotantopäällikkö Reima Ollila oli erittäin innostunut robotin toiminnasta, mutta koronarajoitusten takia emme saaneet mennä paikan päälle kokeilemaan solua. Polarmossin tapauksessa nähtiin ihan paikan päälläkin, mihin robotti kykenee. Siinä sovelluskohteessa kuitenkin todettiin, ettei robotti ainakaan sellaisenaan ole paras mahdollinen ja robotin käyttöönotto vaatisi isoja muutoksia koko tuotannon alkupäässä. Samalla vaivalla tuotanto olisi mahdollista uusia kokonaan niin, ettei robottia tarvitsisi ollenkaan.

Jokainen projekti kartuttaa osaamista

Kaikki projektit olivat hyvin mielenkiintoisia ja tarjosivat uudenlaisia haasteita. OAMK on nyt viiden vuoden aikana tehnyt noin 50 projektia robottien parissa, ja nämä olivat oiva lisä kartuttamaan osaamista. Yhteistyötä haluttaisiin jatkaa molemminpuolisesti tulevaisuudessakin, ja kaikilta löytyisi mielenkiintoisia aiheita esimerkiksi opinnäytetöiksi. Halu olisi päästä kokeilemaan Ciiyoun ja Greenledin robottisoluja oikeastikin tuotannossa, mutta koronan takia ei tiedetä, milloin se olisi mahdollista. Nyt kaivattaisiin uusia yhteistyöyrityksiä ja haasteita hankkeen loppuajalle.

Kirjoittaja Toni Autio työskentelee projektipäällikkönä Oulun ammattikorkeakoulussa Roboreel- ja TEHOJA-hankkeissa.