Een MIT-robot zoekt zelfstandig zijn weg door een druk gebouw en houdt zich onderwijl ook aan de sociale normen, zoals rechts houden en links passeren. Daardoor kan hij veilig bewegen terwijl er mensen in de buurt zijn.

Een van de gebouwen van het MIT in Boston was afgelopen tijd proefterrein van een nieuwe robot, ontwikkeld door computerwetenschappers van de universiteit. Het is een van de centrale gebouwen op de campus, en daardoor een drukke plek waar studenten en onderzoekers rondlopen op weg naar een collegezaal, laboratorium of kopje koffie. De robot beweegt zich ogenschijnlijk vlekkeloos door de massa, houdt gepaste afstand en wacht totdat een vrouw opzij stapt zodat hij zijn weg kan vervolgen.

 

Sociale normen

Om die operatie vlekkeloos te laten verlopen moet de robot de sociale normen van het menselijke verkeer begrijpen. Normen zoals: blijf zoveel mogelijk rechts, passeer links, houdt een zekere afstand tot mensen en beweeg indien nodig een beetje zigzaggend door de massa heen om daarna de weg weer te volgen. En dat in een normaal wandeltempo van 1,2 m/s, zonder stil te vallen.

 

Menselijk gedrag

Bewegen tussen mensen (of door mensen bestuurde auto's) is niet makkelijk voor robots. Vaak legt een robot een traject af door telkens het optimale traject te berekenen, rekening houdend met de trajecten van anderen. Maar menselijk gedrag verandert voortdurend, waardoor de robot continu aan het herberekenen zou zijn en hij waarschijnlijk een groot deel van de tijd stil zou staan. Of de herberekening gaat niet snel genoeg, waardoor hij botst tijdens het rekenen.

Training

De MIT-onderzoekers zochten een alternatieve methode om de robot op een sociale manier te laten navigeren, zonder stil te vallen. Daarvoor maakten ze gebruik van reinforcement learning, een vorm van machine learning waarbij ze de robot van tevoren scenario’s laten uitwerken. Met simulaties wordt hij getraind om het optimale pad te vinden. Ook schreven ze algoritmes waarin de sociale normen over bijvoorbeeld snelheid, afstand en inhalen zijn verwerkt. Door hem hiermee van tevoren te trainen was hij uiteindelijk in staat om elke tiende van een seconde zijn omgeving te analyseren en zijn koers aan te passen. Zo kon hij twintig minuten lang zelfstandig en op een sociaal wenselijke manier in het MIT-gebouw rondrijden.

 

Mensenmassa

De onderzoekers maakten gebruik van bestaande hardware en software, alleen de bewegingsplanning van de robot is nieuw. Ze presenteren hun onderzoek, gefinancierd door autoproducent Ford, in september op een congres over intelligente robots en systemen. Als volgende stap zal de robot leren omgaan met een specifieke mensenmassa, bijvoorbeeld een groep toeristen die bij elkaar hoort. Daarvoor gelden andere sociale normen; de robot mag bijvoorbeeld niet door die groep heen lopen.

 

Bezorgrobot

De voetgangersvriendelijke robot zou dienst kunnen doen als pakket- of maaltijdbezorger, maar hij zou ook mensen kunnen vervoeren in drukke gebieden zoals winkelcentra, vliegvelden en ziekenhuizen. Het Estlandse Starship Technologies (zie ‘Robot bezorgt pakketjes’ en ‘Robot bezorgt eerste maaltijd’) heeft al bezorgrobots laten rondrijden in enkele steden in Europa en de VS. Nu een robot ook in grote drukte zijn weg kan vinden, neemt het aantal plekken waar hij nuttig kan zijn mogelijk toe.    

Beeld: MIT