Het project ‘Predictive Avatar Control and Feedback’ (PACOF) van de Universiteit Twente richt zich op een robotsysteem dat de bestuurder van een robot het gevoel geeft op de plek van die robot te zijn. Drie onderzoekers uit de drie verschillende disciplines van de faculteit EEMCS van de Universiteit Twente werken samen binnen dit project.
De zogenaamde Avatars waar Dr. Ir. Douwe Dresscher, Dr. Felix Schwenninger, en Dr. Ir. Gwenn Englebienne aan werken, hebben wat weg van de blauwe mensachtigen uit de gelijknamige film. “In plaats van deze fictieve personages werken wij aan eenzelfde soort besturingssysteem die de bestuurder het gevoel moet geven dat hij of zij de plek van robots inneemt”, vertelt Dresscher.
Robots voor thuiszorg
In Noorwegen worden al robots voor in de thuiszorg ontwikkeld, maar die zijn nog vrij onpersoonlijk. In het dunbevolkte land kunnen Avatars zoals hierboven beschreven 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 de Avatars goed van pas.
Om het goed overbrengen van vaardigheden naar een robot voor elkaar te krijgen, moeten er volgens de onderzoekers drie dingen gebeuren. Allereerst moeten de bestuurders volledig worden afgesloten van de buitenwereld. Verder moet de besturing intuïtief en nagenoeg gelijk zijn aan de beweging die de avatar moet maken.
Tot slot 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”, schetst 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.”
Intuïtieve besturing
De onderzoekers werken in het project PACOF aan het element van intuïtieve besturing. “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”, aldus 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. Dresscher: “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?”
Het vier jaar durende project wordt gefinancierd door de faculteit EEMCS van de UT. Er worden drie promovendi aangesteld op dit project. Tijdens deze zogenaamde ‘theme call’ projecten worden verschillende disciplines van de faculteit, zoals wiskunde, informatica en sensornetwerken, actief samengebracht. Dresscher houdt zich bezig met de verbinding tussen operator en avatar, Schwenninger richt zich op de wiskundige modellen en Englebienne onderzoekt het voorspellen van het gedrag van de operator.
Robots in Nederlandse zorg
Het aantal robots in de Nederlandse zorg neemt geleidelijk aan toe. Er zijn er al circa 1500 actief. Zij worden vooral ingezet als sociale robot, niet ter vervanging van bijvoorbeeld thuiszorgmedewerkers.
