Thu Sep 24 2020

09 24

Dynamische kennis voor co-robotica

12/03/2020

Door Ad Spijkers

Mensen hebben altijd een overzicht, welke objecten van hen zijn en welke niet. Maar veranderende functies van objecten vormen een onopgelost probleem voor machines. Een robot weet niet welk gebruiksobject aan welke mens kan worden toegewezen.


     

Het gebeurt in elk kantoor, op elke dag: zodra een medewerker een kopje uit de kast haalt, is het de rest van de werkdag 'van haar'. Collega's houden hiermee rekening, maar deze functionele eigenschap vormt een complex probleem voor een machine. Het is voor een servicerobot in het laboratorium of in het huishouden moeilijk om veel objecten te onderscheiden die er functioneel hetzelfde uitzien. Wie bezit wat, waarvoor wordt het gebruikt en wanneer is het niet meer van toepassing? Een machine heeft geen toegang tot al deze informatie.

Hiervoor heeft het een zogenaamd dynamisch anker nodig, dat de kennis van elke gebruiksvoorwerp combineert met een actuele functie. Wie gebruikt het voorwerp momenteel en wanneer wordt het gebruik beëindigd? De perceptie van dergelijke objectidentiteiten, waarvan sommige in de tijd beperkt zijn, is een sleutel tot interactie tussen mens en machine - of dit nu in laboratoria, fabrieken of huishoudens is.

Dynamische ankeragent

Drie onderzoeksgebieden van hetlaboratorium Nedersaksen van het Deutsches Forschungszentrum für Künstliche Intelligenz (DFKI) werken sinds 1 januari 2020 in het CoPDA-project aan een fundamentele oplossing voor de dynamische verankering van dergelijke affiliaties ("Comprehensive Perception and Dynamic Anchoring"). Het doel is een open source module die bedoeld is om mens-machine interactie fundamenteel te verbeteren.

De ontwikkelaars werken hiertoe aan een dynamische ankeragent (DAA) die kan worden gebruikt in een grote verscheidenheid aan robotsystemen. Hij wordt gebruikt om een tijdelijke verbinding tot stand te brengen tussen de gedetecteerde objecten en voorkennis van hun eigenschappen en toepassingsgebied. Het project heeft onder meer tot doel te definiëren hoe deze verbindingen tot stand kunnen worden gebracht en weer kunnen worden vrijgegeven.

De vraag is of de machine moet worden uitgelegd wie een object bezit van wanneer, of dat hij dit zelf kan herkennen - bijvoorbeeld door visuele aanwijzingen of ruimtelijke locatie. Met voldoende informatie over het gebruiksvoorwerp en de mogelijke verandering van locatie en uiterlijk, zou het idee van het DFKI-laboratorium Nedersaksen de DAA zelf kunnen verankeren. Zo kan een robot in staat worden gesteld om bijvoorbeeld automatisch het juiste gereedschap voor elke werknemer of de juiste beker elk gezinslid te pakken.

Dynamische verankering

Dynamische verankering is een basisprobleem dat alle toekomstige toepassingsgebieden van collaboratieve robots treft. Daarom werken de onderzoekers aan een basisoplossing die uitgebreid zal worden getest en gebruikt in andere DFKI- projecten. Ten slotte moet de dynamische ankeragent beschikbaar worden gesteld als open source-software voor robots en zo bijdragen tot een verbetering van de interactie tussen mens en machine over de hele linie.

In het eerste deel van het project vullen drie onderzoeksgebieden van het DFKI-laboratorium Nedersaksen in Osnabrück en Oldenburg elkaar aan met hun respectievelijke specialistische kennis. Dit omvat de verwerking van sensorgegevens uit het domein van plangebaseerde robotbesturing (PBR), het gebruik van apparaten voor mens-machine-interactie uit het domein van Smart Enterprise Engineering (SEE) en de omgevingsperceptie en -modellering, onder meer in de maritieme omgeving van het gebied van mariene perceptie (MAP).

Foto: DFKI, Annemarie Popp