Een zorgrobot programmeren die mensen helpt bij eenvoudige dagelijkse taken die ze zelf niet meer kunnen uitvoeren. Dat klinkt makkelijker dan het is, weten de leden van het studententeam Tech United @Home van de Technische Universiteit Eindhoven uit eigen ervaring. ‘We zijn nog niet zo ver dat we al met proefpersonen mogen werken.’

In de hoek van de kamer staat een robot met een biertje in zijn hand. Het is Amigo, geheel gebouwd door een eerdere lichting van het studententeam Tech United @Home van de Technische Universiteit Eindhoven. Amigo is met pensioen. Het huidige studententeam werkt aan Hero. Deze robot is weliswaar gebouwd door de Japanse firma Toyota, maar het team ontwikkelt er zelf de software voor.

Tech United @Home is in 2010 opgericht. Een jaar later deed het studententeam met Amigo mee aan hun eerste internationale RoboCup, een toernooi waar verschillende robotwedstrijden worden georganiseerd. Na de komst van Hero, twee jaar geleden, besloot het team zich verder te richten op het programmeren.

Afgelopen zomer zou hun robot voor het eerst meedoen, maar wegens de coronapandemie werd het toernooi af gelast. Volgend jaar zomer kunnen ze hopelijk in Bordeaux laten zien wat Hero inmiddels kan. Hierna wordt hun software openbaar en is de opgedane kennis beschikbaar voor iedereen.
 

Naam: Tech United @Home
Aantal leden: 10
Doel: een robot ontwikkelen die mensen kan ondersteunen in verzorgingstehuizen
Perspectief: de zorgverlener assisteren met een zelfstandige robot die bepaalde taken kan overnemen

 

Mompelen

Peter van Dooren raakte ten tijde van de overstap van Amigo naar Hero betrokken bij het team. Eerst als bijbaantje in de zomer om de software over te zetten, daarna sloot hij zich aan als teamlid. ‘De software van een robot is een enorm groot systeem bestaande uit allerlei elementen die goed met elkaar moeten kunnen communiceren’, zegt Van Dooren. ‘Dat is wat de robot zo uniek maakt om aan te werken.’

Na twee jaar is hij nog steeds niet uitgekeken op de zorgrobot en hij is inmiddels teamleider. ‘Alle leden zijn ontzettend gemotiveerd. Het is aan mij om ervoor te zorgen dat we ook allemaal met onze neus dezelfde kant op blijven staan.’ De meeste leden studeren werktuigbouwkunde. Ze werken parttime aan de zorgrobot. ‘Veel leden zijn, zoals ik, langer dan een jaar actief ’, vertelt Van Dooren. ‘Dat bevordert de continuïteit en de kwaliteit van het team.’

Dit jaar wil het team onder andere een paar verbeterpunten van het vorige toernooi uitwerken. Zo staan objectherkenning en de manipulatie van objecten op de agenda. Daarnaast is spraakherkenning een van de grote uitdagingen. ‘De manier waarop mensen praten verschilt heel sterk, zowel de uitspraak als de toonhoogte’, zegt Van Dooren. ‘Wanneer begint en eindigt een woord, en wat als iemand minder goed articuleert of zelfs mompelt. Allemaal situaties waarin een robot moet kunnen herkennen wat er wordt gezegd.’

 

Vuilnis buiten zetten

De studenten hebben hun werkruimte op de campus omgebouwd tot een miniwoonkamer. Hier testen ze de werking van de robot in een huiselijke omgeving. Tegen de wand staat een kast vol met flesjes, potjes en blikjes: oefenmateriaal voor de robot.

‘Het eerste half jaar richten we ons voornamelijk op het verder ontwikkelen en onderhouden van onze software’, zegt Van Dooren. De robot wordt op het toernooi beoordeeld op het uitvoeren van verschillende huishoudelijke taken, zoals het buiten zetten van vuilnis of iemand eten serveren. Ongeveer een half jaar voor de datum wordt bekendgemaakt welke vaardigheden precies van de robots worden verwacht. ‘Vanaf dan richten we ons op het optimaliseren van die vaardigheden.’

 

 

Huishoudelijke taken

‘Het is verrassend moeilijk om een robot te programmeren voor huishoudelijke taken’, zegt Van Dooren. ‘De meeste voorwerpen hebben geen vaste plek en de robot mag niet botsen tegen een persoon die zich door de kamer beweegt. De robot moet daarop kunnen anticiperen.’

Met hulp van lidar-techniek (light detection and ranging) ‘kijkt’ de robot de kamer rond. Op vaste hoogte, relatief dichtbij de grond, scant hij de ruimte met een laser. Het terugkaatsend signaal maakt duidelijk waar obstakels zijn in de kamer. Door deze informatie te combineren met beeld van een 3D-camera krijgt de robot zicht op de omgeving. Vervolgens stippelt hij de meest effciënte route uit.

 

Gevoel in de vingers

Het is belangrijk dat een zorgrobot goed omgaat met mensen. Geeft de robot een glas water aan, dan moet hij dat natuurlijk niet in iemands gezicht duwen. Dat kan leiden tot ongelukken. De studenten kunnen hun robot daarom nog niet uittesten op mensen. ‘We zijn nog niet zo ver dat we al met proefpersonen mogen werken’, zegt Van Dooren. ‘Het zal zeker enkele jaren duren voor deze robots in een verzorgingstehuis mogen werken.’

Een andere vraag is welke taken de zorgrobot moet overnemen. Met de huidige techniek is deze het best in te zetten voor logistieke handelingen, zoals eten of beddengoed rondbrengen. Hierbij heeft de robot geen fysieke interactie met mensen. Hij kan pas worden ingezet voor zorgtaken als de robot mensen veilig kan aanraken en voelt hoe hard hij knijpt. Daarvoor zullen robots eerst drukgevoel in hun vingers moeten kunnen detecteren.


Beeldmateriaal: Tech United