Wetenschap
Robotica

Nieuw lab ontwikkelt robots die mensen begrijpen

Het Cognitive Robotics (CoR) lab leert robots om te waarnemen, te plannen en te handelen. Sinds de feestelijke opening op 17 april gebeurt dat in een nieuw laboratorium van Mechanical Engineering. Onderzoek en experiment gaan er hand in hand.

Het CoR lab werd op 17 april 2024 geopend. (Foto: Thijs van Reeuwijk)

Het is een flinke wandeling naar het uiteinde van blok F in het gebouw van Mechanical Engineering. In de grote witte hal hangen wat blauwe slingers, glazen staan op tafel en een karretje met versnaperingen rijdt rond tussen de gasten. Het is één van de vele robots hier: rijdende robots ter grootte van een ontbijtbord of een pedaalemmer, een hondachtige robot van Boston Dynamics, robotarmen en drones.

Groepsleider Robot Dynamics prof.dr.ir. Martijn Wisse is ingenomen en opgelucht met het nieuwe lab dat al vijf jaar in de planning zat. De groei van de afdeling (120 personeelsleden inclusief promovendi plus 100 masterstudenten per jaar) maakte ruimere faciliteiten noodzakelijk, maar omdat andere afdelingen van de faculteit ook te maken hadden met groei, was uitbreiding lastig. De oplossing werd uiteindelijk gevonden op de plek waar eerder het lab van process & energie zat.

“Hier kopen ze robots om die slimmer te maken”, legt ME-decaan prof.dr.ir. Fred van Keulen uit over Cognitive Robotics (CoR). Deze afdeling is ontstaan uit de samenwerking van professoren van twee eerdere afdelingen: systems & control en biomechnical engineering. Het is hun missie om robots slimmer te maken en daardoor flexibeler in de omgang met mensen. Toepassingen worden ontwikkeld voor de zorg, industrie, tuinbouw en detailhandel: plekken waar mens en robot elkaar ontmoeten. Op de open dag lieten onderzoekers in acht stands zien waar ze aan werken.

Rekening houden met elkaar
CoR lab 03
Promovendus Dennis Benders beweegt tussen de robots in het Mobile Robotics Lab. (Foto: Thijs van Reeuwijk)

De grootste ruimte in het lab wordt ingenomen door het Mobile Robotics Lab – een proefruimte waar mens, robot en drone door en met elkaar bewegen. De met gaas afgeschermde ruimte meet 8 bij 13 meter en is 7,5 meter hoog. Twaalf infraroodcamera’s leveren de beelden voor een driedimensionaal overzicht van alle deelnemers in de ruimte. Elk object is herkenbaar aan een uniek patroon van parelvormige reflectoren. Dat moet robots informatie geven over waar iemand staat, waar diegene naar kijkt en welke kant diegene waarschijnlijk op zal gaan. Net zoals mensen naar elkaar kijken eigenlijk. Dat is een voorwaarde voor een geslaagde mens-robot interactie.

Rit naar de toekomst
CoR lab 05
Promovendus Vishrut Jain en zijn begeleider Barys Shyrokau ontwikkelen een realistische simulator voor autonome voertuigen. (Foto: Thijs van Reeuwijk)

Ook in de autosimulator is de techniek gefocust op de mens. Het scenario is dat van een autonome autorit. Een toekomstbeeld dat met de dag dichterbij komt. De vraag die deze opstelling wil onderzoeken is hoe een mens het ervaart om door een computer gereden te worden. Gaat de passagier lekker chillen met z’n mobieltje of levert dat wagenziekte op? Een oogvolger houdt bij waar de passagier kijkt en fysiologische metingen registeren hoe die zich voelt. Onderzoeker dr. Barys Shyrokau werkt met promovendus Vishrut Jain aan een zo realistisch mogelijke simulatie in de Delft Advanced Vehicle Simulator. Daarna kunnen proefpersonen instappen voor een futuristische rit. Toyota is de praktijkpartner voor dit onderzoek.

Roboshopper
CoR lab 06
Max Spahn (links) en Martijn Wisse demonstreren de winkelrobot. (Foto: Thijs van Reewijk)

Sinasappelsap, pasta en een pak soep. Niet echt een ingewikkeld boodschappenlijstje. Maar voor een robot wel. Want waar moet de robot zoeken, hoe herkent hij de boodschappen en wat doet-ie als iemand er tussendoor loopt of als de verpakking valt? Alle eventualiteiten worden ingeprogrammeerd bij deze shopping robot die samen met praktijkpartner Ahold-Delhaize is  ontwikkeld. Als een schap leeg is, zoekt de robot verderop. Als een pak valt, pakt hij een nieuwe. Kortom, de robot past zich aan aan de onoverzichtelijke dagelijkse wereld. Ook de manier van leren is flexibeler. Onderzoeker Max Spahn laat zien hoe soepel de robotarm te manipuleren is. Een operator kan de robotarm een beweging voordoen waarna de robot de beweging overneemt en aanpast als de hoogte of de afstand toch net afwijken. Het is de bedoeling om de robot uit het magazijn en in de winkel te halen, maar dan moet die daar wel slim genoeg voor zijn.

Schoolrobot
CoR lab 09
Docent Martin Klomp ontwikkelde de robot Mirte voor het onderwijs. (Foto: Thijs van Reeuwijk)

Docent Martin Klomp ontwikkelde Mirte. Dit type robot is een geschikt leerplatform vanaf de fase lagere school tot aan promotieonderzoek toe. Mirte bevat een computertje zo groot als een luciferdoos, een microcontroller voor de aansturing van elektromotoren, een batterij en een aantal sensoren voor licht, afstand en de omgeving. “Op de lagere school programmeren leerlingen met functionele blokken. Middelbare scholieren gebruiken een programmeertaal zoals python en studenten op de universiteit duiken in de codes van ROS (Robot Operating System, red)”, legt Klomp uit. Samen met het TU Delft Science Centre organiseert hij workshops voor middelbare scholen.

CoR lab 10
Robotonderzoeker Khaldon Araffa is de initiatiefnemer van het Invest in Young Talent programma. (Foto: Thijs van Reeuwijk)

Robotonderzoeker Khaldon Araffa belandde vanuit Syrië via Oekraïne in Delft. Hij werkt er als postdoc onderzoeker maar hij is ook actief in workshops voor kinderen op lagere school of in een bibliotheek. In Oekraïne startte hij in 2006 het Invest in Young Talent initiatief om kinderen praktische ervaring op te laten doen met robots en ze zo beter voor te bereiden op de toekomst. Nu zet hij zijn missie voort met Mirte robots aan de Europese School Den Haag.

CoR lab 08
CoR lab 01
Cor lab 07
CoR lab 04
previous arrow
next arrow
 
Wetenschapsredacteur Jos Wassink

Heb je een vraag of opmerking over dit artikel?

j.w.wassink@tudelft.nl

Comments are closed.