Amanda Verdonk en Arjen Goetheer, Robotica in Nederland: van melksystemen tot oogchirurgie, 1-10-2009.

Drie Nederlandse robotbedrijven:

De meeste Nederlandse bedrijven importeren robots uit het buitenland en passen die aan, aan de klantwensen/eisen. (tailor-made robots)

Drie echte zelf robot producerende bedrijven:

Lely Robotmelken:

https://www.cafnz-agri.nl/index.php?option=com_content&view=article&id=11&Itemid=3

Vanderlande – logistieke robots

https://www.vanderlande.nl/

Logistieke robots - Het doet ons goed u te kunnen ondersteunen met zestig jaar ervaring in het ontwerpen en implementeren van geïntegreerde logistieke oplossingen van elke omvang, en in het bieden van de benodigde operationele ondersteuning. Oplossingen die we kunnen leveren zijn automatiseringssystemen voor magazijnen, bagageafhandelingssystemen en complete sorteersystemen voor de post- en pakkettenmarkt. (o.a. robots op Schiphol bij de verwerking van de bagage van passagiers)

Demcon - Robots in zorg en geneeskunde. 

In samenwerking met Universiteit Twente. Het uiteindelijke doel is om Oost-Nederland te laten uitgroeien tot een leidende speler in de robotica voor zorg en geneeskunde.

https://www.demcon.nl/

 

Robotica door de jaren heen:

 

Jaren 1970 – Ontwikkeling van robotica voor repeterende handelingen. Lastoepassingen in de auto-industrie.

 

Jaren 1980 – Ontwikkeling van robotica voor extreme handelingen, zoals werken op grote diepten onder water, het wisselen van splijtstaven in kernreactoren etc.

Jaren 1990 – Ontwikkeling van microrobotica.

Nu: - Ontwikkeling van intelligentie en humanoid robots, die interactief reageren op de omgeving.

Japan staat bekend als het land met de meest geavanceerde robotica-ontwikkelingen, vooral op het gebied van humanoid robots voor entertainment en dienstverlening en heel sterk in productieautomatisering. Andere voorlopers zijn Duitsland, Zweden, Italië en de VS. In de VS is ook defensie een belangrijk toepassingsgebied van robotica.

Zelfs robotvoetbal verliezen we van de Duitsers, WK Robocup 2009. Het doel van deze inspanningen is kennis opdoen over robotica en kunstmatige intelligentie.

Op het gebied van veiligheid kunnen robots met autonome vision en controlesystemen locaties met hoge veiligheidsrisico´s inspecteren. Nieuwe technieken en toepassingen in de geneeskunde / minimaal invasief opereren.

Robots met krachtgevoel / haptische robots vinden hun weg naar de medische zorg. Chirurgen kunnen hiermee opereren.

Het commerciële succes van nieuwe geautomatiseerde systemen wordt in sterke mate bepaald door de kwaliteit van het ontwerp van de user interface, het gedeelte dat de interactie tussen mens en de machine mogelijk maakt.

Om te kunnen blijven concurreren met de lage lonenlanden worden sinds de jaren 70 robots toegepast in fabriekshallen. Doel is het verhogen van de arbeidsproductiviteit door snelle, accurate, sterke machines in te zetten bij de productie / productierobots.

Ook in de landbouw bestaat die vraag om productiviteitsverhoging  liefst gecombineerd met steeds nauwkeuriger bewerkingen (doseringen kunstmust bijvoorbeeld) o.a. komkommerplukrobot door robotarmen. Ook in ontwikkeling is de ziekzoeker, die in bollenvelden de ziektes opspoort met zijn camera. Of de onkruidzoeker en verdelgen met wortel en tak. (RUUD uit Wageningen https://www.trouw.nl/krantenarchief/2009/07/08/2810011/Robot_Ruud_zoekt_en_vermaalt_onkruid.html ) en met bijeenkomst van verschillende bedrijven die zulke robots produceren tijdens een wedstrijd in Nederland https://www.gelderlander.nl/video/regionieuws/videonieuw/video_2009_07_1/article5224555.ece

 

De melkrobot door Lely uit Maassluis.

 

Beeldverwerking speelt een grote rol bij plukmachines om de grote variatie in gewassen te kunnen vastleggen.

 

Gezondheidszorg:

Vergrijzing, oplopend personeelstekort, het terugdringen van de ligduur in ziekenhuizen, het meer naar de thuiszorg verwijzen van hulpbehoevenden, kostenreductie en meer consumentgericht aanbod zal de robotica kansen bieden om hiervoor oplossingen te realiseren. Een groeimarkt voor robotica. Cure en care:  Zowel bij ingrepen, operaties en bij de zorg zullen steeds meer robots worden toegepast. Denk aan robotkleding die het tillen vergemakkelijken, inspectierobots voor bijvoorbeeld de darmen, robotarmen voor begeleiding van trainingen bij herstellende patiënten en rolstoelpatienten die hiermee weer zelfstandig kunnen eten en drinken. Therapeutische robots als Paro de aaibare zeehond, die kalmerend werkt bij bepaalde patiënten en emotionele reacties uitlokt. Denk ook aan robots die mensen begeleiden naar het toilet zodat ze langer thuis kunnen blijven wonen.

iPill van Philips waarbij medicijnen autonoom op de perfecte plek worden afgeleverd. https://www.research.philips.com/newscenter/backgrounders/081111-ipill.html

 

 

The mechanical design of Philips Research’s intelligent pill (iPill). In the form of an 11 x 26 mm capsule, the iPill incorporates a microprocessor, battery, pH sensor, temperature sensor, RF wireless transceiver, fluid pump and drug reservoir.

 

Philips wil met Icat mens-machine interactie onderzoeken. (sinds 2004)

Een robot in de vorm van een kat, die net als een echte kat snort als ze wordt aangehaald. Kan verdrietig kijken en de dvd voor je programmeren als je het haar vraagt. Zoeken naar integratie van verschillende apparatuur en op verschillende terreinen inzetten. Mogelijke toepassingen zijn waarschuwingssystemen in vrachtwagens, in de ouderenzorg kan de kat er aan herinneren dat de medicijnen nog moeten worden ingenomen. 

 

https://www.youtube.com/watch?v=E2TxoahKxSE

 

Uitdagingen:

Toenemende intelligentie. Robots hebben nog steeds moeite met het zich oriënteren in de ruimte, rekening houden met objecten in de ruimte, reageren op geluiden, interpreteren van taal, gesprekken en commando’s en met het vastpakken van objecten. Robothand moet een ei kunnen vastpakken zonder het stuk te maken.

Keurmerk voor robotveiligheid in ontwikkeling om robotveiligheid af te dwingen. (Robotics Association Benelux) https://www.robotics-benelux.info/

 

Veiligheid in het openbare leven moet absoluut zijn gegarandeerd. 

Maatschappelijke acceptatie van zorgrobots:

In hoeverre accepteren mensen dat oudere worden verzorgd door robots en kinderen worden gevoerd met robots?

Het ontwerp zal de acceptatie snelheid beïnvloeden, als de vorm en het gebruiksgemak optimaal zijn  zal de invoering snel kunnen verlopen. 

Tankrobot in Emmeloord:

https://www.zibb.nl/10223494/Bedrijfsvoering/eigen-zaak/Nieuws/Eigen-zaak-nieuwsbericht/Autotankrobot-wereldprimeur-in-Emmeloord.htm

De robot herkent de auto met 1 arm en zoekt de benzineklep en 2e arm draait de dop los en een 3e arm vult de tank. Dan alles in omgekeerde volgorde en de automobilist kan vertrekken. (herkend 80% van de in Europa rijdende auto’s)

 

Romech: Robotics Centre Twente: Advanced Robotics & Mechatronics Foundation = Romech

Robots zijn groot geworden in de industrie maar hun toekomst ligt juist daarbuiten, bijvoorbeeld in de openbare ruimte, de operatiekamer en de huiskamer. In Twente werken universiteit en hightech bedrijven al aan niet-industriële toepassingen van robots. Om dat meer handen en voeten te geven, starten zij een Robotics Centre Twente. Op 16 april is tijdens het congres TValley 2009 in Enschede de officiële start met de presentatie van het rapport ‘The Future of Robotics’. 

https://www.engineersonline.nl/nieuws/id10541-toekomst-voor-robotica-begint-in-twente.html

iCub robot https://www.robotcub.org/

Our main goal is to study cognition through the implementation of a humanoid robot the size of a 3.5 year old child: the iCub. This is an open project in many different ways: we distribute the platform openly, we develop software open-source, and we are open to including new partners and form collaboration worldwide.

https://www.youtube.com/watch?v=CbY_pLw_7Lc&feature=fvst

https://en.wikipedia.org/wiki/ICub 

Nao robot (Japanse origine)ook in Frankrijk actief.

 https://en.wikipedia.org/wiki/Nao_(robot) 

en

https://www.youtube.com/watch?v=2STTNYNF4lk 

 

Spyrobot:

Spykee van Meccano

https://www.spykeeworld.com/spykee/UK/index.html 

Beveiliging van huis, via telefoon of internet je huis beveiligen (abonnement via GostaiNet – Frankrijk).

Duitse robot Justin

https://singularityhub.com/2009/03/09/the-justin-humanoid-robot/ 

Duits Lucht- en Ruimtevaartcentrum (DLR)

Mobiele robot, twee lichtgewicht robotarmen met zeven gewrichten (ooit alleen gebouwd voor de ruimtevaart). Bewegings-  en  krachtsensoren.

Robotica in Europa 2020:

Europa is met een wereldwijd marktaandeel van 25 % tamelijk succesvol in de markt van industriële robots.

Robotica kan een rol vervullen bij het aanpakken van grote maatschappelijke uitdagingen als vergrijzing, duurzame werkgelegenheid, veiligheid en bestrijden van economische ongelijkheid binnen Europa. Opkomende marktsegmenten zijn huisrobots, robots voor professionele en huishoudelijke dienstverlening, beveiligings- en ruimterobots.

Kijken naar ontwikkelingen op korte (2010), middellange (2015) en lange termijn (2020 en later)

Aan ethische, wettelijke en sociale vraagstukken zal nog veel aandacht moeten worden besteed. Wat zijn de consequenties van misbruik van robots? Wie is verantwoordelijk voor het handelen van robots? Welke gevolgen heeft de inzet van robots op de werkgelegenheid (op de werkvloer)? Welke aandacht moeten robots krijgen in het onderwijs? Aanboren van nieuwe markten?

Robots om ons heen:

Lang zijn robots gezien als mensgelijke vervanger van de mens.Dit wordt nog steeds nagebootst bij sommige robottypen: androids, humanoids.

Nieuw is de tendens om robots in te zetten in de menselijke omgeving. Hoge eisen aan betrouwbaarheid, veiligheid en aan het uiterlijke (interface tussen mens en robot).

Een rol kan zijn het vermaken van ouderen, zieken en kinderen. Kwetsbare mensen en robots vragen om grote zorgvuldigheid, veiligheid, betrouwbaarheid. Raken mensen door deze machines niet nog  verder in hun isolement? Raken ze directe contacten niet nog verder ontwend? 

Het uiterlijke en het gedrag van een robot die met mensen samenwerkt, zullen moeten voldoen aan de verwachtingen die door onze sociale ervaringen worden gestuurd. Zullen mensen niet negatief reageren op robots die sterk op mensen lijken?

Kunnen mensen en robots wel op een veilige manier samenwerken?

Dit moet worden bereikt door een goed ontwerp en de denkprocessen die een robot heeft.

Denk eens aan samenwerken in de keuken? Plotselinge gevaarlijke situaties, commando's van de kok etc. 

Robots en oorlog:

Robots zullen in komende jaren veel op het slagveld zijn te vinden, schelen slachtoffers aan de eigen kant. Onbemande vlieg- vaar- en rijtuigen, spierversterkende pakken, slagveldrobots, wachtpostrobots worden al volop toegepast.

In Frankrijk wordt er met nadruk gewerkt aan: communicatienetwerken voor robots, medische robots en diepzeerobots. Menselijke taken overnemen in de bouw, de industrie en bij reddingsdiensten.Medische robots op nanoschaal om mensen van binnenuit te kunnen onderzoeken met zo min mogelijk schade. Servicerobots, veiligheid en defensie en ruimtevaartrobots zijn volop in productie. Ook robotarmen voor industrie en geneeskunde.

Gostai Parijs werkt aan kunstmatige intelligentie toegepast op robotica. Via een abonnement kan de robot – eigenaar de robot zijn huis laten surveilleren of via internet zaken opzoeken en kijken in zijn huis.

Men is bezig met een robot voor slechtzienden om ze te helpen in de metro.

Duits robotica onderzoek:

Europees marktleider  (voor de crisis van 2008/2009) in industriële robots. (automobielfabrieken en ruimtevaart – robotarmen en robots die kunnen lopen – rijden en verkennen voor o.a. Het opruimen van ruimtepuin en verouderende satellieten)

Duitsland is het land van de machinebouwer. o.a. Mobiele Robot Justin.

Industrierobots in de zware industrie, luchtvaartindustrie en productie – assistenten in o.a. De chemische industrie. Onderwaterrobots en medische robots voor revalidatieprocessen.

Innovatie in de operatiezaal:

Samenwerking tussen techneuten en chirurgen is succesvol voor robotica –  toepassingen. o.a. Beeldvormingstechnieken bij diagnose, nieuwe materialen voor inwendige onderzoeken en farmaceutische innovaties voor genezingsprocessen. Een probleem voor chirurgen cis de positie van hun instrumenten in een 3D lichaam van een patiënt. o.a. Augmented reality bij operaties als visuele ondersteuning.

Het Amerikaanse Davinci systeem is een wereldwijd succes. Aan de robotarm worden medische instrumenten gekoppeld. Op termijn moet het apparaat autonoom kunnen opereren.

Zweden:

Nummer 5 op de wereld van de industriële robots. (ABB, Atlas Copco), consumentenrobots van Electrolux en militaire robots van SAAB.

Bewakings van vliegvelden en militaire terreinen.

Robotdalen (beneden Stockholm) regio voor robotica. o.a. Rotondus, bolvormige robots voor planetverkenningen, voortgedreven door een pendule-systeem. Videocamera, gasdetectie, radar behoren tot de uitrusting.

Ook humanoide projecten: Elvis, Priscilla en Elvira – autonoom lopen, visuele ondersteuning, communiceren via spraak toepassen van kunstmatige intelligentie, human interfacing etc.

Diadem is gasdetectie in de Rotterdamse haven  verder ontwikkelt men semi-automatische heftrucks en mijnbouwmachines.

 

Onderzoek naar intelligente stuursystemen, lerende systemen en mobiele robots. En dat allemaal in intelligente omgevingen (ambient technology) om taken zoveel mogelijk te automatiseren.

Finland:

Robotica gericht op de toepassing in bestaande productieprocessen.  Onderhoudrobots voor kernenergiecentrales en armrobots voor metaalbewerking.

Singapore:

Gericht op de maak  – industrieën als autoindustrie, electronica- n halfgeleiderindustrie.

Mobiele robots voor in fabrieken voor het aanleveren van zware materialen.

Japan:

40% van alle 1 miljoen industriële robots staat in Japan. Verschuivingen zijn gaande. Nieuwe generatie efficiëntere en flexibeler robots in de maak. Opkomst van dienstverlenende en assisterende robot toepassingen. Nog een onontgonnen markt (groeimarkt) 

Veel Japanners zien robots als verlengstuk van de mens en niet als vervanger van de mens.

Fabrieksrobots brengen geen banen in gevaar omdat er in beginsel geen mensen worden ontslagen bij invoering van robots. Samenleving heeft vertrouwen in en een snellere acceptatie van nieuwe technologie dan in het Westen. De Japanse autobedrijven zien een marktverschuiving optreden naar robotica in de zorg en in huishoudens.  o.a. Nieuwe generatie slimme rolstoelen . Maar ook in bouw, landbouw, reddingswerk en ruimtevaart. (Japan wil in 2020 naar de maan en een ruimteopruimingsdienst beginnen) Nieuwe generatie robots in de 3K's: Kiken, Kitanai en Kitsui – gevaarlijk, vies, en zware arbeid.

Brein/machine interface met alleen de gedachten een Asimo robot besturen.(vier bewegingen) Neurowetenschappen en robotics. Het menselijk brein leren kennen door het na te bouwen. Uiteindelijk vreselijk goed werkende kunstarmen en handen  die ledematen kunnen vervangen en met het brein deuren kunnen openen.

China:

Industriele robots in de autoindustrie en elektronica-industrie. Steeds meer onderzoek naar servicerobots en robots voor huishouden.

Robots voor werken in extreme omstandigheden: veiligheid, rampenbestrijding, reparatie –  robots, inspectierobots. Antiterreurrobot en voor huishoudens de onderwijsrobots, wedstrijdrobots, speelgoedrobots en entertainmentrobots.

Robothelicopter voor reddingswerk, gegevensverzamelen op lage hoogte, opsporen gaslekken.

Shanghai:

Robotgidsen voor universiteit. Sorteermachines maar ook glazenwasrobot voor wolkenkrabbers. Robots voor inspectie in pijpleidingen. Chineese maankarretje. Beeldverwerking, patroonherkenning, mens-machine-interface en gezichtherkenning zijn onderzoeksgebieden. 

Entertaimnetrobots zijn o.a. Ping-pongrobots, fluitspelende robot, kookrobot.

Zuid Korea:

Ambitieus en actief. Economische groeimotor. Vier kern – strategieën:

1.R & D vermogen veiligstellen voor kerntechnologieën.

2.Veroveren van de wereldmarkt door vraag cte creëren naar robottechnologie.

3.Duurzame groei creëren van de robotindustrie.

4.Nationaal samenwerkingsverband bedrijven, universiteiten, instituten en de overheid.

Richten zich op verschillende soorten robots:

1.Robots die ouderen bijstaan.

2.Robots die gehandicapten bijstaan in het dagelijks leven.

3.Agrarische robots (plukken van fruit)

4.Constructierobots in de bouw.

5.Medische robots voor observatie en operaties.

6.Robots voor observaties van infrastructuur en land.

Twee robotpretparken in Korea in Incheon en Masan (2013 open)

Kolenmijnrobot, op afstand bediend, geen mijnwerkers meer naar beneden.

Olieopslagplaatsen bewaken met robots.

India:

Voor India is kunstmatige intelligentie en robotica een relatief nieuw speelveld.

India haalt veel van buiten (ABB uit Zwitserland), maar wil uiteindelijke een belangrijke speler worden op deze markten.

Van maanwagens tot sensortechnologie. Biomedische engineering, de maakindustrie, de logistiek en militaire omgevingen. CyberKnife is het operatierobotsysteem.

Het gebied achter humanoids is nauwelijks ontwikkeld.

Cybugs = kunstmatige insectachtige hybride robots. Insecten omgebouwd tot robot. Mini -UVA's.

Onderzoek naar onbemande maanmissies voor een humanoide kolonie op de maan.

De animatie- en gamingindustrie is groot in India. Voor Bollywood worden speciale robottoepassingen ontwikkeld. Robogames wedstrijden hebben ze brons gewonnen.

India wil zijn tekort aan hoogwaardige arbeidskrachten compenseren door robottechnologie in te zetten.

Citaat van Gandi:

“Robots zijn welkom zolang ze de mens helpen productiever en creatiever te worden, maar ze mogen mensen niet tot slaven maken.”

Robotica in de VS:

Voornamelijk veel toegepast in de maakindustrie. Toegepast in de logistiek, gezondheidszorg, nationale veiligheid en defensie. Robots beginnen ook door te breken op de consumentenmarkt. (entertainment –  en servicerobots)

Veel samenlevingen hebben te maken met vergrijzende bevolkingen, met gevolgen voor economische productiviteit en gezondheidszorg. De groei in deze sector kan wel eens aangedreven worden door robottechnologie. Inventarisatie van technologiebehoeften op korte – middenlange en lange termijn.

Het ligt niet zo in de Amerikaanse cultuur om een robot te creëren naar het evenbeeld van de mens, meer functionele robots met effectiviteit en efficiency.

Service – robots:

Semi- of volledig autonoom taken verrichten ten nutte van mensen of onderhoud en reparatie van apparatuur. o.a. Huishoudelijke robots, die assisteren bij dagelijkse werkzaamheden of voor mensen met functionele beperkingen, of helpen bij het onderwijs of bedoeld zijn voor entertainment. Wordt van verwacht dat dit een belangrijke groeimarkt zal  vormen.

Verder gaande automatisering van industriële productie, nieuwe leermethoden, effectievere en efficiëntere gezondheidszorg. Stofzuigrobots zijn de eerste grootschalige toepassingen.

Telerobotische systemen als Da Vinci systeem toegepast.

 Robots die door middel van telepresentie een verlengstuk zijn van de arts of verzorger in het huis van de patient.

Robots kunnen taken overnemen van honden die gehandicapten bijstaan met functionele beperkingen. Uitgerust met spraakherkenningssoftware kan de gebruiker de robot aansturen en tot de gewenste actie  laten overgaan.

Militaire robots zijn veelal onbemande op afstand bestuurbare robotsystemen.

De rol van robots in de industrie betreft voornamelijk zich herhalende handelingen in een goed gedefinieerde omgeving. Zoals lassen, spuiten, assembleren en paletteren (op pallets plaatsen) van auto's.(= automotive industrie). Ook in gebruik in de metaal- en plasticverwerkende industrie.

Een uitdaging zal zijn om robots voor massaproductie om te vormen naar robots voor productie op maat.

Robots zijn vooralsnog niet in staat om menselijk handelen en denken te benaderen, laat staan te evenaren. Ontwikkelingen gaan snel, robotics gedeeltelijk onderhevig aan de wet van Moore.  Sensoriek, kunstmatige intelligentie, gegevensverwerking, waarnemen van omgeving en behendige robothanden voor veilig manipuleren van objecten (reguleren van uitgeoefende kracht) zijn de uitdagingen.

Voor mobiele robotsystemen zijn snelle, veilige en betrouwbare robots nodig.

Energieopslag en verbruik zijn belangrijke factoren voor het energiesysteem van de robot. Vooral voor mobiele robots is dit een beperkende factor. Missieduur, draagkracht en onderhoud zijn cruciaal. Onderzoek naar brandstofcellen, batterijen en supercondensatoren zullen toegepast worden in de robotica en consumentenelektronica.

Verwacht wordt dat de capacitiet van batterijen en condensatoren met een factor 2 of 3 zal  toenemen. Oogsten van energie uit biomateraal en oogsten uit elektromagnetische straling worden als alternatief toegepast en onderzocht. 

Energieopslagsytemen moeten met de omvang van de robot meeschalen.

Micro- en naotechnologi biedt veel mogelijkheden voor observatie en interacties op kleine schaal, moleculen, cellen en organen. Kunstamtige bacterieën of cel-achtige systemen zullen worden ontwikkeld.Binnen 5 jaar in vivo toegepast. (in levende mensen)

Mens-robot-interactie is fundamenteel voor vrijwel alle robottoepassingen. Auditieve, visuele en fysieke interactie van commando's, gebaren etc.

Neurale interface- brain-machine interfaces. Probleem hierbij is zeker de veiligheid voor de mens.

Communicatiesystemen worden vaak toegepast in militaire robots, mobiele sensornetwerken, autonome robots en huishoudelijke robotsystemen.

Complexe en functionele robotsystemen moeten zelfstandig kunnen opereren = autonomie. Ze moeten kunnen leren, waardoor de informatie die binnenkomt via de sensoren wordt gebruikt om de omgeving te interpreteren (perceptie)en de mogelijkheden om taken te verrichten kan verbeteren. ( door zelflerende machines) Extra of nieuwe stimuli uit de omgeving moet de robot aankunnen en correct op reageren. Akoestische, visuele of tactiele signalen uit de omgeving herkennen en vertalen in de juiste handelingen.

Canada:

Canada is sterk in het vinden van nieuw toepassingen voor robots die elders in de wereld zijn uitgevonden. Veel lucht- en ruimtevaarttoepassingen. NASA robotarm in de Spaceshuttle en Spar AeroSpace. Canadarm 1 en 2 zit o.a. In de Spaceshuttle met grijparmen met camera's en sensoren om de kracht en de bewegingen van de arm te reguleren. Hiermee kan de arm meer autonome beslissingen nemen.  

Een van de meest veelbelovende onderzoeksgebieden is de medische robotica. Ook in de mijnindustrie, onderwaterrobots.

Telechirurgie = de patient en de chirurg bevinden zich op verschillende locaties. Defensie en ruimtevaart zijn geïnteresseerd in deze toepassingen. (acute gevallen en afstand) Niet op elke locatie zullen twee chirurgen (een bij de patient en een bij de robot)aanwezig zijn, vreselijk duur. Een chirurg alleen durft zo'n operatie nog niet aan, aansprakelijkheid, risico's dat er wat misgaat en hij niet kan ingrijpen. De robots kunnen al autonoom opereren, maar wie is dan verantwoordelijke?

Voorbeeld weer de DA VINCI operatierobot (VS). Instrumenten in de armen/ handen van de robot bestuurd door een chirurg. Kan hiermee grote bewegingen klein maken. Kost 1,9 miljoen euro en jaarlijks 130.000 Euro.

Daarnaast trainingsrobots voor chirurgen in opleiding. Hier speelt “haptics” een belangrijke rol, de chirurg moet voelen waar de naald zich in de patient bevindt. Werkt via een soort GPS. Robot voor hersenchirurgie: de Neuroarm. Bij deze robot worden vooraf genomen foto's van de patient gebruikt en MRI scans(ook vooraf opgenomen)  tijdens de operatie. Een neuroarm is 20x nauwkeuriger dan een  chirurg.

Onderwaterrobots voor onderzoek, reparaties en inspectie. ( zeekabels, scheepsinspecties, pijplijninspecties) Zelfstandig opererende robot en / of op afstand bestuurbaar. (onderzeeërs) Opereren in gevaarlijke omgeving. Nieuwe taken als koraalinspectie, dier- en plantensoorteninspecties. Duikers moeten via gebaren met de robots kunnen communiceren.

Een robot bestaat uit drie soorten onderdelen:

1.Bewegingsonderdelen = motoren, motorcontrollers, eigen stroomvoorziening, stroomverdeling, digitale en analoge input.

2.Onderdelen voor de waarneming =  firewire-camera's, acceleratiemeters, interne sensoren (warmtemetingen, metingen van waterstromen, positie van de poten of vinnen), dieptesensoren.

3.Computeronderdelen =  Een computer voor beheersing en aansturing van de robot.(betrouwbare computer) Een computer voor het verwerken van de visuele informatie, ethernetverbindingen tussen twee computers.(snelheid voor beeldverwerkingssoftware)

Communicatie op drie niveau's:

1.Grote bandbreedte voor de data uit de camera's en de meetinstrumenten. Data gebruikt voor de herkenning.

2.Kleinere bandbreedte voor de activiteiten die buiten de robot plaatsvinden en voor de handelingen die de robot moet verrichten.

3.Kleinste bandbreedte voor het communiceren waar de robot zich in de omgeving bevindt.

Robots (minionderzeeër) gebruiken voor onderwaterinspectie van ijsbergen om die eenvoudiger en goedkoper in kaart te brengen. Vaart autonoom onder de ijsberg door en verzamelt informatie over vorm en stromingen rond de ijsberg.  Autonoom navigeren.

Klimaatveranderingen bij de polen opmeten.

Inspectie van drinkwatertoevoerbuizen. 

Onderwaterrobotsploreren en exploiteren van koper- en goudmijnen in de diepzee. Bij hoge grondstoffenprijzen wordt oceaanbodemmijnbouw rendabel.

3D – model voor mijnbouwrobots van de ondergrond. Bemande en onbemande voertuigen in de mijnen met botsingsdetectie. Speciaal ondergrond GPS systeem nodig (U/GPS =  Underground GPS = Global Positioning System)

Defensie werkt aan computervisiesystemen voor robots of autonome voertuigen. Deze moeten elkaar kunnen volgen met GPS. Systemen die zelf een kaart van de omgeving maken en hun positie bepalen. In de ruimte is GPS onbruikbaar daar zijn andere systemen voor  nodig.

3D-systeem in ontwikkeling om tijdens chemische-, biologische- of nucleaire oorlogsvoering snel een overzicht te hebben van de besmette gebieden. Voor de hulpverleners.

Inspectiesystemen voor kerncentrales. Inspecties waar mensen niet kunnen komen.

Computervisiesystemen zijn nodig voor het herkennen van objecten door middel van semantische kennis. Een slipper en een schoen van elkaar kunnen onderscheiden en weten dat ze tot dezelfde categorie behoren.

3D-stereovisie om afgebroken tanden van shovels te herkennen. (die dan niet in de verwerkingsmachines terechtkomen)

Computervisie of vision is het waarnemen door een computer of robot met behulp van één of meerdere camera's.

Semantiek is voor computers en robots een probleem. Hoe herken je voorwerpen. Bekende en onbekende voorwerpen, verrassingen. Leren van Google-afbeeldingen als basis. Veel effectiever is het leren van objecten uit webwinkels, allemaal goede en scherpe foto's van objecten. De robot destilleert hieruit kenmerken of features. Hoe meer kenmerken overeenkomen hoe groter de kans op herkenning.

Features op verschillende niveau's:

Toestenbord bevat toetsen en die toetsen bevatten letters. Letters bestaan uit lijnen, hoeken en punten. Analyse op deze verschillende niveaus. Problemen hebben robots met algemeen omschreven begrippen als paraplu, banaan, pepsi – fles met logo was makkelijk te herkennen. Objecten bevinden zich veelal op een speciale plaats. Een mes in de keuken, een glas op tafel en is kleiner dan een paraplu, maar groter dan een theelepel. Semantische databases moeten hier uitkomst bieden. 

Twee camera's geven al een dieptebeeld van objecten. Stereoscopie en 360 graden camera's. Ook voor onderwater geschikt te maken.

Slimme rolstoelen:

Kan de gezondheid van de gebruiker in de gaten houden.  Kunnen met omgeving communiceren en met andere rolstoelen.

Consumentenrobotics in de VS

Snelgroeiende markt. Van educatieve robots tot ondersteuners van de ouderen. Edutainment Robots (smart toys, educational robots, hobby robots, personal robots) en homecare Robots (dagelijks huishouden ondersteunen, robotmaaiers, robotstofzuigers, golfkarren (?), zwembadreinigende robots, schoonmaakrobots)

Consumer robots zijn domestic service robots.

Van educatieve robots die kinderen helpen leren tot assisterende robots die de ouderen helpen.

Voorspelling dat deze robotmarkt enorm zal groeien.

Smart Toys helpen bij de ontwikkeling van de hersenen, cognitieve ontwikkeling van kinderen. Gezicht- en spraakherkenning, kan reageren op acties van kinderen. Heeft zelf intelligentie aanboord.

Educational robots zijn o.a. LegoMindstroms, kennis maken met techniek, wiskunde, programmeren etc. Modulaire opbouw, groeimodel.

Hobby robots veelal humanoid – design, eenvoudige interface en programmeerbaar veelal visueel.

Persoonlijke robot levert persoonlijke diensten. Spraak- en gezichtsherkenning, integratie met andere consumentenapparaten. Autonoom. Deze markt is er nog niet echt, maar in ontwikkeling. 

Homecare robot = huishoudelijke apparaten. Zie elders voor beschrijving.

Pittsburg VS profileert zich als de robotstad van de wereld.

Universiteit, robocup wedstrijden, Robot hall of fame.Hierin fictieve en bestaande robots verkozen die een doorbraak hebben veroorzaakt in het echt of in het denken van de mensen. Robotworld is een permanente tentoonstelling in het Carnegie Science Center. 

Pittsburg = Roboburgh. Hier wordt baanbrekend robotonderzoek gedaan. Mobile robotica, productie- en besturingssystemen, motion planning, visualisatie en interfaces, intelligentiecoördinatie en logistiek, intelligente sensoren, veldrobotica, kunstmatige intelligentie, medische robotica, computervisie en autonome navigatiesystemen, virtual reality, intelligent manipulatie en ruimterobotica. Dit allemaal o.a. Carnegie Mellon University, General Dynamics, Bossa Nova.

Ook in Boston, en de San Francisco – Los Angeles regio roboticaclusters van universiteiten ( Berkeley, Stanfors, Universiteit van Californa), instituten en bedrijven.

Militaire, medische, industriële productie, logistieke en ruimtevaartsectoren hier gevestigd.

In Boston o.a. iRobot, Barett technology en Foster-Millar en de universiteiten Harvard en MIT. (Massachusett Institute of Technology).

Mobiele robots in de landbouw: plukken van vruchten / fruit, onkruidbestrijding. Complex is de steeds andere handelingen en omgevingen. In de landbouwsector is echter veel zwaar werk en saai werk in seizoenen onder vaak zware omstandigheden. Robots met meerdere plukarmen  of meerdere robots met opsprorings- en een andere met plukfunctie. Ook 's nachts plukken met lasersysteem. Voorzichtigheid met kwetsbaar duur fruit. 

Robots die grasmaaien op golfbanen.

Dieren inspireren de ontwerpers van minirobots:

o.a. Gekko's als klimmers met zuignappen door haartjes. Toepassen op klimrobots. Ook robots met vliegbewegingen en kruipen als insecten. 

Medische robots uit Silicon Valley:

Da Vinci robot. Wereldwijd 1242 systemen geplaatst. Ontwikkeld aan de Stanford Universiteit. Focus op de interactie van mens en machine. Gebruiksvriendelijke robots. Trillingen van de hand van de chirurg worden gecompenseerd. (ergonomsich comfort) Goede visualisatie voor de chirurg. Op geen enkel moment kan de robot autonoom werken. Op basis van master-slave door een chirurg aangestuurd. Er wordt geen gebruik gemaakt van zelfbeslissende software. Het kan wel op afstand, maar dat is niet het primaire doel.