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Absolventen gewinnen Preis für Tablettenautomat

Wir werden immer älter – auch dank Medikamenten. Ein Automat könnte in Zukunft dabei helfen, trotz vieler Tabletten den Überblick zu behalten. Mit ihrem Prototyp haben die Systemtechnik-Absolventen Jonas Frei und Frederik Imhof einen wichtigen Schritt für die Entwicklung getan – und dafür eine Auszeichnung erhalten.

Dank Automatisierung die richtigen Tabletten zur rechten Zeit einnehmen.
Von der Brütsch Elektronik AG ausgezeichnet: Jonas Frei (links) und Frederik Imhof aus dem Studiengang Systemtechnik.

Die richtigen Medikamente können das Leben verlängern – vorausgesetzt, sie werden zur rechten Zeit in vorgeschriebener Dosis eingenommen. Gerade dies kann aber insbesondere für ältere Menschen zur täglichen Herausforderung werden. Mit technischer Hilfe könnten Fehler bei der Einnahme von Tabletten vermieden werden. Jonas Frei und Frederik Imhof haben im Rahmen ihrer Systemtechnik-Bachelorarbeit eine mögliche Lösung für dieses Problem entwickelt. Für ihren Prototyp eines Entblisterungsautomaten haben die Absolventen den mit CHF 4000.- dotierten Award der Brütsch Elektronik AG gewonnen.

Idee im Studium entstanden

Jonas Frei und Frederik Imhof hatten bereits in der Projektschiene im vierten Semester des Systemtechnik-Studiums ein erstes Lösungskonzept für dieses Problem erarbeitet. In ihrer Projektarbeit und schliesslich in ihrer Bachelorarbeit haben sie einen optimierten Prototyp entwickelt. Denn bisher auf dem Markt verfügbare Lösungsansätze gleichen eher Kaugummiautomaten und haben einen grossen Nachteil, wie Jonas Frei erklärt: «Dort werden die Tabletten meist schon aus der Verpackung genommen und somit Umwelteinflüssen ausgesetzt, die die Hygiene oder gar die Wirkung der Medikamente unter Umständen beeinflussen können.»

Tabletten bleiben in Verpackung

Die Absolventen verfolgten deshalb in ihrer Arbeit einen anderen Lösungsansatz. In ihrem Entblisterungsautomaten werden die Tabletten mitsamt Sichtverpackung, dem sogenannten Blister, gelagert. Soll der Automat eine bestimmte Tablette herausgeben, so drückt er sie zunächst aus der Originalverpackung. Was nach einem simplen Vorgang klingt, ist in der technischen Umsetzung eine Herausforderung für die Absolventen gewesen: «Der Automat soll ja mit möglichst vielen gängigen Tabletten funktionieren; die unterscheiden sich aber alle in Form, Farbe und Verpackung», so Frederik Imhof. «Somit beginnen die Herausforderungen schon beim Einlesen der Blister in den Automaten: Wir haben einen Rahmen entwickelt, in den verschiedenste Verpackungen eingespannt werden können.» Bis zu sechs unterschiedliche Blister kann der Automat auf diese Weise einlagern.

«Die integrierte Kamera soll die unterschiedlichen Medikamente in den Blistern einwandfrei erkennen.»

Jonas Frei

Tabletten eindeutig erkennen

Für die zuverlässige Herausgabe der gewünschten Medikamente mussten die Absolventen dann ein optisches Problem lösen: «Die integrierte Kamera soll die unterschiedlichen Medikamente in den Blistern einwandfrei erkennen», so Jonas Frei. «Je nach Oberfläche der Tabletten kann es aber zu Spiegelungen oder Reflexionen kommen.» Die Absolventen haben dazu einen Algorithmus entwickelt, der die Tablettenanordnung, -grösse und -position eindeutig erkennt. Dann kommen zwei sogenannte Operationsköpfe ins Spiel: Mithilfe von Aktoren und Sensoren drücken sie die gewünschten Tabletten aus den Blistern. «Für die Operationskopfführung mussten wir die passende Elektronik entwickeln», sagt Frederik Imhof. «Eine weitere Herausforderung war es, die Konstruktion insgesamt möglichst kompakt zu halten.»

Markttaugliches Produkt möglich

So sieht der Prototyp des Tablettendispensers aus.

Der mechanische Aufbau des Gerätes besteht fast vollständig aus 3D-gedruckten Teilen. Die Absolventen haben neben der Konstruktion auch die Software und Elektronik für die einzelnen Komponenten ausgearbeitet, um sie schliesslich in einem Prototyp zu montieren. Dieser zeigt auf, dass ein markttaugliches Produkt grundsätzlich im Bereich des Machbaren ist. Die Steuerung erfolgt über ein Display, ist aber noch nicht für den Endkunden gedacht, wie Jonas Frei erklärt: «Seitens Informatik könnte man den Automaten jetzt mit einer Software für den Einsatz beim Konsumenten weiterentwickeln. Denkbar wäre beispielsweise die Kombination mit einer App oder einer Smartwatch.» Dann würde der Automat nicht mehr nur auf Knopfdruck, sondern selbständig die Menschen daran erinnern, dass es Zeit ist für die nächste Tablette.