UT gebruikt avatars om robotbesturing te verbeteren

Alexander Pil
2 december 2020

Sommige plekken zijn levensgevaarlijk of moeilijk te bereiken, maar toch wil je hier de kennis en vaardigheden van mensen kunnen gebruiken. Het project ‘Predictive avatar control and feedback’ (Pacof) richt zich op een robotsysteem dat de bestuurder van een robot het gevoel geeft op de plek van de robot te zijn. Drie onderzoekers uit de drie verschillende disciplines van de faculteit EEMCS van de Universiteit Twente werken samen binnen dit project.

De avatars waar Douwe Dresscher, Gwenn Englebienne en Felix Schwenninger aan werken, hebben wat weg van de blauwe mensachtigen uit de gelijknamige film. ‘In plaats van deze fictieve personages werken we aan eenzelfde soort besturingssysteem die de bestuurder het gevoel moet geven dat hij of zij de plek van de robot inneemt’, vertelt Dresscher.

In Noorwegen worden al robots voor in de thuiszorg ontwikkeld, maar die zijn nog niet zo persoonlijk als ze zouden kunnen zijn. In het dunbevolkte land kunnen avatars uitkomst brengen om de enorme afstanden in het land te overbruggen doordat verzorgers in de huid van de robots kruipen. Ook voor gevaarlijke toepassingen – zoals bij het (ont)laden van olietankers in de haven van Rotterdam – komen avatars goed van pas. ‘Bij het werken met gevaarlijke stoffen wordt om de expertise van operators gevraagd. Met behulp van een avatar kun je de benodigde vaardigheden naar de olietanker krijgen zonder mensen in gevaar te brengen’, aldus Dresscher.

Om dit voor elkaar te krijgen moeten er drie dingen gebeuren. Allereerst moeten de bestuurders volledig worden afgesloten van de buitenwereld. Daarnaast moeten de bestuurders realistische stimuli krijgen om een virtuele wereld te creëren. ‘Dit gaat niet alleen om beeld van een vr-bril en geluid, maar ook om bijvoorbeeld geur, temperatuur en een tegendruk als je ergens tegenaan drukt’, vertelt Dresscher. ‘We willen dat de operator het idee heeft ergens anders te zijn, diegene moet het gevoel hebben dat de robot zijn of haar eigen lichaam is.’ Als laatste moet de besturing intuïtief en nagenoeg gelijk zijn aan de beweging die de avatar moet maken.

 advertorial 

Bestel nu de PITmode fusion

Met PITmode fusion beveiligt u machines en installaties tegen onbevoegde toegang en voorkomt u schade door ondeskundige bediening. Het bedrijfsmoduskeuze- en toegangsautorisatiesysteem PITmode fusion verifieert personen via de gegevens op een cryptografisch beveiligde RFID-sleutel en geeft op basis van de vastgelegde autorisaties toestemming voor bepaalde acties. Bestel de PITmode fusion (artikelnummer 402251) hier.

Dat laatste is de uitdaging waaraan de onderzoekers gaan werken in het Pacof-project. ‘De bestuurder kunnen we robotarmen geven die ze kunnen besturen, maar als de bestuurder dan een beweging maakt, duurt het door vertragingen in het netwerk even voordat de robot die beweging ook maakt’, weet Dresscher. Ook als de robot de bestuurder feedback geeft, gebeurt dit met vertraging. Dit maakt de besturing van zo’n systeem moeizaam en dat beperkt de mogelijkheden.

De vertraging kan worden opgelost door de robot te laten voorspellen wat de bestuurder gaat doen. Door de robot zo te modelleren, kan hij de beweging al maken voordat hij de beweging doorkrijgt van de bestuurder. ‘Aan de andere kant gaan we ook proberen te voorspellen hoe de omgeving van de robot reageert. Dit gebruiken we in de feedback naar de operator zodat die niets merkt van de vertraging. Dit betekent ook dat we moeten bedenken wat er gebeurt als de robot een foute voorspelling maakt. Hoe lost de robot dat op en wat voor feedback ontvangt de bestuurder?’, vertelt Dresscher.