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Social isolation presents practical challenges for many older adults living at home, especially those who are cut off from the helping hands of others under the recent COVID-19 measures.

Stairs can be a big problem. There’s the strain of carrying everyday items like groceries or laundry baskets up and down even short flights of steps—and the risk of falling. A Toronto startup has developed a service robot that automatically shuttles household items between floors, virtually hands-free.

“We have an automated solution that helps seniors to age in place, and it’s timely given the need for us all to remain physically distant these days,” says Dr. Frank Naccarato, president of Quantum Robotic Systems Inc. (QRS).

Dr. Naccarato, an aerospace engineer who specializes in robotics, was originally inspired to develop the stair-assist technology after his aging parents had trouble managing in their two-story home and had to move to a long-term care facility.

His first effort, called Step-E, has a patented motorized mechanism that allows it to shuttle items up and down stairs, adjusting to each step it encounters while keeping the load level. He next developed a larger version for commercial applications called Doll-E that can handle up to 500 pounds. It does much the same job as the “hand-trucks” used by movers, delivery people and heavy industry but can go up and down stairs under its own power, saving time and labour.

There’s lots of interest in Doll-E in the moving business, Dr. Naccarato says, however that industry has been hampered by COVID-19 regulations and economic difficulties. With the pandemic making it necessary for seniors to shelter in place, he pivoted to refining the technology for the home.

Enter the Robotic Stair-climbing Assistant, or ROSA, a compact cart that carries items up to 100 pounds on stairs, which he developed in collaboration with George Brown College’s School of Mechanical Engineering Technologies, assisted by AGE-WELL’s Strategic Investment Program (SIP).

Dr. Naccarato says ROSA could not have become a reality without a team of faculty and students at George Brown, led by Professor James McIntyre, which perfected it under the COVID-19 lockdown conditions. Dr. Naccarato delivered parts to students’ homes so they could continue their research. “It was challenging, but we did it,” he says.

AGE-WELL’s support “has been invaluable,” Dr. Naccarato says, helping finance the development of ROSA while suggesting other funding, marketing and promotional opportunities. At an AGE-WELL workshop, he presented ROSA to a group of older adults and caregivers who provided valuable feedback on issues such as types of control mechanisms suitable for older adults.

His goal is to make ROSA ultra-easy to use. He envisions it as a “discrete appliance”, about the size of a piece of carry-on luggage, tucked away on its own charging station when not in use, much like the storage of those “robot” vacuums becoming ubiquitous today.

Existing solutions for steps such as stair-lifts can be extremely expensive, he says, and they aren’t meant to carry objects.

By autumn, Dr. Naccarato plans to conduct tests in people’s homes with a ROSA that has climb-and-wait capability, controlled wirelessly. The device could be on the market soon after. Future versions will be voice controlled. They will be able to transport objects from room to room, and to work outdoors, for example from the driveway to the porch.

The technology could also be used for “touchless” curb-to-door deliveries by companies like Amazon, he says, or to shuttle items to people who are sick or recovering from illness, say on different floors within the house.

ROSA is also “expandable” and could be fitted with a camera to become a “telepresence” platform to check on people in isolation, says Dr. Naccarato.

He has also designed a prototype stair-climbing wheelchair, called the Wheel-E. It’s a portable alternative to fixed ramps and installed stair-lifts, explains Dr. Naccarato, who is driven by a strong desire to solve problems.

“Problem-solvers are motivated by that rare feeling of seeing their solution—which previously existed only in their imagination—become something genuinely useful in the real world,” he says. “If I not only solve the problem but also do it in a creative and original way, it’s all the more gratifying.”

Comment le robot de service ROSA aidera les personnes âgées isolées et favorisera le vieillissement à domicile

L’isolement social présente des défis pratiques pour de nombreuses personnes âgées qui vivent à domicile, en particulier celles qui sont privées d’aide extérieure en raison des mesures récentes liées à la COVID-19.

Les escaliers peuvent représenter un gros problème. Il est difficile de transporter des choses de tous les jours, comme des sacs d’épicerie ou des paniers à linge, même sur de courtes distances – sans compter le risque de chute. Une jeune entreprise de Toronto a mis au point un robot de service qui transporte automatiquement des objets ménagers d’un étage à l’autre, pratiquement sans utiliser les mains.

« Nous détenons une solution automatisée qui aide les personnes âgées à vieillir à domicile, et elle arrive à point nommé, étant donné que nous devons tous rester physiquement éloignés ces jours-ci », a déclaré Frank Naccarato, président de Quantum Robotic Systems Inc. (QRS).

À l’origine, M. Naccarato, ingénieur en aérospatiale spécialisé en robotique, a été motivé à mettre au point une technologie d’assistance pour les escaliers après que ses parents âgés aient eu du mal à se débrouiller dans leur maison de deux étages et aient dû déménager dans un établissement de soins de longue durée.

Le résultat de son premier essai, appelé Step-E, est un appareil doté d’un mécanisme motorisé breveté qui permet de faire monter et descendre des objets par les escaliers, et qui s’ajuste à chaque marche rencontrée tout en maintenant le niveau de la charge. Il a ensuite mis au point une version plus grande visant des applications commerciales appelée Doll-E qui peut supporter jusqu’à 500 livres. Celui-ci fait à peu près le même travail que les « chariots manuels » utilisés par les déménageurs, les livreurs et l’industrie lourde, mais il peut monter et descendre des escaliers par ses propres moyens, ce qui permet d’économiser du temps et de la main-d’œuvre.

Selon M. Naccarato, le Doll-E suscite beaucoup d’intérêt dans le secteur du déménagement, mais l’industrie a été entravée par la réglementation et les difficultés économiques liés à la COVID-19. Étant donné que la pandémie a obligé les personnes âgées à rester à la maison pour se protéger, il a décidé de perfectionner la technologie utilisée à domicile.

C’est à ce moment que le Robotic Stair-climbing Assistant, ou ROSA, a fait son apparition. C’est un chariot compact qui transporte des objets pesant jusqu’à 100 livres dans les escaliers qu’il a mis au point en collaboration avec la School of Mechanical Engineering Technologies du collège George Brown grâce à l’aide du programme d’investissement stratégique d’AGE-WELL.

M. Naccarato affirme que ROSA n’aurait pas pu devenir une réalité sans une équipe de professeurs et d’étudiants de George Brown, dirigée par le professeur James Mcintyre, qui l’a perfectionné dans les conditions de confinement de la COVID-19. M. Naccarato a livré des pièces à domicile aux étudiants afin qu’ils puissent poursuivre leurs recherches. « C’était difficile, mais nous l’avons fait », dit-il.

Le soutien d’AGE-WELL « a été inestimable », affirme M. Naccarato, en contribuant à financer le développement de ROSA tout en suggérant d’autres possibilités de financement, de marketing et de promotion. Lors d’un atelier AGE-WELL, il a présenté ROSA à un groupe de personnes âgées et d’aidants naturels qui ont fourni de précieux commentaires sur des questions comme les types de mécanismes de contrôle qui conviennent aux personnes âgées.

Son objectif est de rendre ROSA extrêmement facile à utiliser. Il le voit comme un « appareil discret », de la taille d’un bagage à main, rangé sur son propre poste de charge lorsqu’il n’est pas utilisé, un peu comme ces aspirateurs « robots » qui deviennent omniprésents aujourd’hui.

Les solutions existantes pour les marches comme les monte-escaliers peuvent être extrêmement coûteuses, selon lui, et elles ne sont pas conçues pour transporter des objets.

À l’automne, M. Naccarato prévoit effectuer des essais chez des gens avec un ROSA qui a la capacité de monter et d’attendre, contrôlé sans fil. L’appareil pourrait être mis sur le marché peu de temps après. Les versions futures seront contrôlées avec la voix. Elles pourront transporter des objets d’une pièce à l’autre et fonctionner à l’extérieur, par exemple de l’entrée à la galerie.

La technologie pourrait également être utilisée pour des livraisons « sans contact » du trottoir à la porte par des entreprises comme Amazon, dit-il, ou pour faire parvenir des choses aux personnes malades ou en convalescence, se trouvant à différents étages de la maison par exemple.

ROSA est également « extensible » et pourrait être équipé d’une caméra pour devenir une plateforme de « téléprésence » permettant de surveiller les personnes en isolement, a déclaré M. Naccarato.

Il a également conçu un prototype de fauteuil roulant pouvant monter les escaliers, appelé Wheel-E. C’est une alternative portable aux rampes fixes et aux monte-escaliers installés, explique M. Naccarato qui est motivé par un grand désir de résoudre des problèmes.

« Les personnes qui résolvent des problèmes sont motivées par ce sentiment rare de voir leur solution — qui n’existait auparavant que dans leur imagination — devenir quelque chose de vraiment utile dans le monde réel, dit-il. Si je ne me contente pas de résoudre le problème, mais que je le fais de façon créative et originale, c’est d’autant plus gratifiant. »