Keep it simple: robotkever heeft last van bugs

zwermrobot-tudelft-technolution

Chris Verhoeven en Edwin Hakkennes* zitten in hun werkkamer op de achttiende verdieping van het Elektrogebouw, van de TU Delft. Verhoeven is in gesprek met een tweedejaars student die graag onderzoek komt doen aan “zwermrobots”. Gezeten aan een tafel vol robots en onderdelen vertelt hij enthousiast over de mogelijkheden van de kleine robot. Een grote variant staat er ook, maar die is inmiddels ter zijde geschoven. “Die heeft te veel last van epileptische aanvallen”, verklaart Verhoeven. “De grote robot draait op een Linux platform, en heeft regelmatig last van storingen. De kleine robot heeft nog nooit een storing gehad. Die heeft alleen een microcontroller die met een beperkt aantal regels de robot bestuurt.”

Interview met Chris Verhoeven (TU Delft) en Edwin Hakkennes (Technolution B.V.)  uit Maxwell,  mei 2016

Ambitieuze missie: robot op de maan

Een simpelere robot, met minder intelligentie werkt dus beter. In zijn eentje is hij tamelijk dom. Maar zet een groep van die robots bij elkaar, en ze zijn als zwerm tot grootse dingen in staat. Verhoeven vertelt over de ambitieuze plannen van zijn instituut: een zwerm robots naar de maan sturen om daar een radiotelescoop uit te zetten. “Aan de achterzijde van de maan, om onder de 20 MHz te kunnen meten zonder last van signalen vanaf de aarde. Dat betekent voor ons instituut: we moeten robots bouwen die 100 km kunnen lopen, maar dat mag best een half jaar duren. Ze moeten een maannacht overleven, maar ook in de volle zon. Ze moeten volledig autonoom kunnen werken en een goede spreiding over het maanoppervlak realiseren, dus ze moeten hun onderlinge positie kunnen bepalen.”

Simpel is niet eenvoudig

Inspiratie voor het zwerm-idee haalde Verhoeven uit de natuur, bij de rozenkever. “Er lijkt weinig intelligentie te steken achter het gedrag van een kever. Ze doen maar wat. Maar toch weten ze als soort al miljoenen jaren te overleven. Blijkbaar leidt dat primitieve gedrag wel ergens toe. Daarom maken we de robot zo simpel mogelijk.” De robot krijgt geen ingewikkelde algoritmes waarbij hij gaat nadenken over zijn situatie. Een paar simpele gedragsregels en een goede random generator volstaan. Daarmee bewandelt de robot een gebied van een paar meter, maar nooit verder dan dat. Om hem een wat grotere actieradius te geven kan je een regel toevoegen: ‘niet te lang op dezelfde plek’. 

Gezelligheid programmeren

Om een zwerm robots bij elkaar te houden, kijkt elke robot naar zijn buren terwijl hij zich verplaatst, legt Verhoeven uit. “Zie ik nog genoeg buren? Als dat er minder dan twee zijn, keert hij om. Zo zorg je dat ze als groep bij elkaar blijven. In wezen programmeer je gezelligheid. Een typisch Nederlandse uitvinding. Het is niet voor niks dat robo-valley in Nederland is.” Een groep robots is nog geen zwerm. Op dit moment ontbreekt de zwerm-intelligentie. Die komt voort uit de regels van die ene kleine robot. “Het zenuwstelsel en de primitieve gedragingen van de robot om tot dat zwermgedrag te komen, daar moet nog werk worden gedaan”, verklaart Verhoeven. “Er zijn genoeg studenten, maar om vooruitgang te boeken is nu vooral een professional nodig die dit coördineert en teams leidt met creativiteit en inhoudelijke kennis.

Samenwerken met Technolution

We hadden al contacten met Technolution, dus we weten dat zij ons daarbij kunnen helpen. En dat werkt: we gaan vooruit. ” Edwin Hakkennes is vanuit Technolution drie dagen per week gedetacheerd bij Verhoeven: “Ik begeleid de studenten zo dat hun resultaten kunnen dienen als basis voor volgende groepen.

Bouwen aan een goede modulaire robot-architectuur

We bouwen nu aan een goede modulaire robot-architectuur. Als de basis van motoren en sensoren goed werkt, kan je het zwermen gaan implementeren. Dan kunnen een aantal groepen hun eigen methode uitproberen met een stel robots. Degene die het best werkt, neem je mee als basis voor het volgende kwartaal. En als een deel-onderzoek mislukt, wordt het grotere geheel niet in gevaar gebracht.”

Delft, stad van robots

Zeker 100 studenten zijn met zwermen bezig. Verhoeven: “Ons instituut biedt vooral ruimte om aan een missie-gedreven project te werken. Je komt hier bijna alle studierichtingen tegen. Zelfs bouwkunde studenten die aan domotica werken.” Verhoeven ziet de robots graag als een promotiemiddel om de zichtbaarheid van de TU in de stad Delft te vergroten. “Ik zie graag ideeën van studenten om projecten in de openbare ruimte op te zetten. Een zwerm robots die op de campus rondloopt, of op het NS-station. Als een trekpleister voor bezoekers: in Delft kom je robots in het wild tegen. Robots die je kaartje controleren, je de weg wijzen, de straat schoonmaken.”

Wil je meewerken aan dit robotproject?

Dus als jij graag je technische creativiteit wil toepassen in een robotproject, neem dan contact op met Chris Verhoeven of Edwin Hakkennes.

*Chris Verhoeven is associate director education van het TU Delft Robotics Institute en Edwin Hakkennes is Architect bij Technolution.

 

Contact:

edwin-hakkennes

Gerelateerde items

Industriële machines worden complexer én eenvoudiger

Lees meer

Publicatie

SigmaXG: video switching en bediening over IP

Lees meer

Bouwblok

Jonge programmeertaal Rust levert volwassen geheugenmanagement

Lees meer

Publicatie

Van pratende potten naar draadloze asset control

Lees meer

Publicatie