Industrierobots worden flexibeler dankzij zorgrobots en voetbalrobots

Industrierobots kunnen nog wat leren van de flexibiliteit en het reactievermogen van voetbal- en zorgrobots. Dat stelt de TU Eindhoven, dat samen met industriebedrijven gaat onderzoeken hoe hun robots kunnen helpen om industrierobots meer inzicht te geven.

Omgaan met onverwachte – lees: niet voorgeprogrammeerde – gebeurtenissen is volgens de TU Eindhoven een vanzelfsprekendheid voor haar voetbal- en zorgrobots; je weet immers nooit wat je tegenstander of je cliënt gaat doen. Ook industrierobots hebben baat bij grotere zelfstandigheid en zelfredzaamheid. De universiteit start daarom met industriepartners een grensverleggend onderzoeksproject om mobiele industrierobots een open wereldbeeld te geven, waarin zo weinig mogelijk vooraf is vastgelegd. Belangrijk daarin is dat de robots leren begrijpen wat ze zien, zodat ze beter om kunnen gaan met verrassingen.

Veel toepassingen

Het High Tech Systems Center van de TU/e gaat samen met de bedrijven Lely Industries, Vanderlande Industries, ExRobotics (ImProvia), Diversey en Rademaker ondersteund met een bijdrage vanuit Topsector HTSM (TKI-toeslag) 1,5 miljoen euro investeren in het project. Het gaat deze maand van start gaat en in totaal vier jaar duren. De TU/e stelt er vier nieuwe promovendi voor aan, die ondersteund zullen worden door tientallen studenten. Het project heeft de naam FAST gekregen, wat staat voor new Frontiers in Autonomous Systems Technology. De industriële partners die zich bij het project hebben aangesloten zijn actief in allerlei verschillende toepassingen: landbouw, interne logistiek, inspectierobots, bakkerijsystemen en professionele schoonmaak. Daarnaast staan de initiatiefnemers ervoor open om nog meer partners aan zich te binden. 

Het project moet mobiele robots opleveren die flexibeler om kunnen gaan met een omgeving waarin situaties veranderen. Dat heeft allerlei voordelen. De omgeving hoeft bijvoorbeeld niet afgebakend te zijn. Er zijn geen specifieke banen of herkenningspunten nodig. Ook wordt de ontwikkeltijd van robots korter.

Te rade gaan

Om de ‘vooruitgang’ van robots te realiseren, gaan de partijen samen een ‘semantisch wereldmodel’ maken voor robots. Semantisch betekent dat een robot informatie kan koppelen aan zijn waarnemingen, situaties en objecten kan herkennen, waardoor beter reageren mogelijk is. Als voorbeeld: onderscheid kunnen maken tussen een pallet met goederen, een groep mensen of een heftruck, levert een groot scala aan mogelijkheden op voor de robot om op te reageren. Ook moeten ze actief zelf op zoek gaan naar informatie om een situatie beter te kunnen beoordelen, en uiteindelijk zijn taak beter uit te oefenen. Bijvoorbeeld door met meerdere sensoren de situatie actief in beeld te brengen, door informatie te halen van het Internet of Things, of door bij een mens te rade te gaan. 

Met deze nieuwe informatie vult de robot zijn wereldbeeld aan. De robots worden dus lerend, zodat ze dezelfde situatie een volgende keer gemakkelijker doorkomen, of weten te vermijden. Ook zullen ze steeds meer tussen en met mensen opereren. Binnen het semantische wereldmodel is de interactie met mensen dan ook een belangrijk onderdeel.

Gedeelde vraagstukken

Het project is ontstaan vanuit een rondvraag door het TU/e High Tech Systems Center richting Nederlandse hightech industrie om gedeelde vraagstukken te vinden op gebied van robotica waar de expertise van de TU/e bij kan helpen. Daarbij kwam vooral de wens naar voren om mobiele robotische systemen autonomer te maken, wat een gebied is waarin de universiteit voorop loopt. De teams rond de voetbalrobots en de zorgrobots behalen allebei al tien jaar lang elk jaar prijzen op de RoboCup, hét toernooi voor autonome robotica. 

Concurrentiepositie

De samenwerking tussen de universiteit en de industriele partners, en tussen de partners onderling, maakt het mogelijk ervaringen snel uit te wisselen, en vroegtijdig in het ontwikkelproces relevante gebruiksscenario’s aan te dragen. Het is de verwachting dat dit zeer zeker zal bijdragen aan een verkorting van de ontwikkeltijd, en daarmee een versterking van Nederland als een topspeler op het gebied van de mobiele robotica. Het project biedt ook een platform voor studenten om relevante industrie-ervaring op te doen, wat gezien het groeiende tekort aan technisch toptalent ook een bijdrage zal leveren aan de concurrentiepositie van Nederland.

Aan de TU/e werken de faculteiten Electrical Engineering, Werktuigbouwkunde en Industrial Engineering & Innovation Sciences aan het project mee. 

Bron: TU Eindhoven

Foto: Bart van Overbeeke