Lerende robots

De spelers in het robotteam moeten sterk op mensen lijken en volledig autonoom opereren. De eerste eis geldt nu al voor de deelnemers aan de ‘humanoid’ competitie, de laatste eis voor alle robots die aan de RoboCup meedoen. Eenmaal op het veld moeten de robots het helemaal zelf doen en mogen ze niet op afstand worden bestuurd.

Het programmeren van hun leervermogen om sneller en behendiger dan de tegenstanders te manoeuvreren, individueel en als team, is daardoor cruciaal. Programmeurs en mechatronici werken daarvoor intensief met elkaar samen. Na de wereldcup wisselen alle teams hun laatste innovaties en inzichten uit om de volgende titelstrijd op een nog hoger niveau te brengen.

Robots die zelf hun repertoire kunnen vergroten, vormen een flinke sprong voorwaarts ten opzichte van de vele ‘domme’ robots die we momenteel vooral van fabrieksvloeren kennen. Deze robots blijven enkele specifieke, voorgeprogrammeerde taken keer op keer herhalen, totdat ze oud en versleten zijn. Vaak zijn het bovendien kostbare apparaten die alleen door goed opgeleide professionals kunnen worden bediend.

Volgens Rodney Brooks, voormalig hoogleraar aan het MIT en een van de meest gevierde roboticisten van deze tijd, staan we aan de vooravond van een ware trendbreuk in robotica. Deze trendbreuk is zowel mogelijk door nieuwe technologische innovaties als noodzakelijk door de snel vergrijzende wereldbevolking.

Volgens Brooks moet daarvoor naast het zelflerend vermogen van robots de interactie van mensen met robots aanzienlijk eenvoudiger worden. Net als computers in de afgelopen decennia hebben robots gebruiksvriendelijker interfaces nodig. Vijf jaar lang en met een investeringsbudget van ruim zestig miljoen dollar werkte Brooks met zijn onderneming Rethink Robotics in het diepste geheim aan de ontwikkeling van Baxter. Deze robot blinkt uit in samenwerken met mensen.

Nadat Baxter de eerste keer is begeleid bij het uitvoeren van een taak, kan de robot die daarna onmiddellijk zelfstandig doen. Met Baxter leren werken is eenvoudig, zelfs kinderen kunnen er volgens de ontwikkelaars binnen een uur mee overweg. De robot vertoont menselijk gedrag en kijkt en voelt wat hij moet doen. Daarvoor is hij uitgerust met een sonar, enkele camera’s en een groot aantal sensoren in de twee armen. Die armen vormen een innovatie op zich: ze bewegen vloeiend in alle mogelijke richtingen en zijn nagenoeg gewichtloos door elke druk die erop wordt uitgeoefend automatisch te compenseren.

Alles wat Baxter opslaat om later te herhalen verschijnt stap voor stap op een beeldscherm, zodat direct kan worden gecorrigeerd als hij een handeling verkeerd interpreteert. In plaats van een of enkele specifieke, voorgeprogrammeerde taken te kunnen uitvoeren kan Baxter zo op elk moment willekeurige nieuwe taken aanleren. Robots zoals Baxter gaan in de komende jaren het gebruik van robots versnellen en de manier waarop we leven en werken ingrijpend veranderen.

De eerste generaties ‘domme’ robots concurreerde veelal met menselijke arbeid en leidde tot grote ontslaggolven. De jongste generaties robots vullen mensen daarentegen aan door hun vermogen en productiviteit te vergroten. Ook in dit opzicht is de vergelijking met computers relevant. In plaats van ontslag zullen gebruikers door het werken met robots juist een salarisverhoging mogen verwachten. Bovendien kunnen robots, waar ze zich ook ter wereld bevinden, van elkaar leren en putten uit mondiale databases om hun gebruikers oplossingen te helpen vinden.

Het begin is er al: recentelijk heeft Rethink Robotics de robot uitgerust met een open source software kit, zodat ontwerpers wereldwijd de ontwikkeling van de robot kunnen versnellen. De prijs van de robots vormt steeds minder een obstakel. Zo is Baxter sinds vorig jaar aan te schaffen voor een verrassend lage prijs van 22.000 dollar. In de komende jaren zullen de prijzen van Baxter en zijn collega’s ongetwijfeld snel verder dalen. Het is wachten op een wet van Moore voor robots.