Doe het zelf!

 
Doe het zelf!
In de afgelopen twintig jaar heeft robotica een grote vlucht genomen. Bij belangrijke maatschappelijke problemen, zoals dementie en vergrijzing, kan robotica helpen bij het vinden van oplossingen. Is het tegenwoordig al mogelijk om met beperkte investeringen in tijd en geld zelf een robot te bouwen?
Een inspirerend voorbeeld van robottechnologie is Paro, een speelgoed babyzeehondje gemaakt van wit bont. Het beest weegt ongeveer 2,5 kilo, en heeft de lichaamstemperatuur van een jong dier. Hij heeft vier zintuigen: zicht, gehoor, tast en balans, en kan zijn ogen, kop, lijf en zijn voor- en achterpoten bewegen. Paro heeft een eigen dag-nachtritme, maar reageert ook op zijn omgeving. Zo luistert hij bijvoorbeeld naar zijn naam. Paro is in 1993 ontworpen door de Japanse onderzoeker Takanori Shibata. Sinds 2005 is Paro commercieel verkrijgbaar, en inmiddels zijn er zo’n tienduizend exemplaren in gebruik, bij mensen thuis, maar vooral ook in verpleeg- en verzorgingshuizen over de hele wereld [Shibata et al. 2012].
Naar de effecten van Paro is inmiddels vrij veel onderzoek gedaan, waarbij Paro beschikbaar werd gesteld aan zowel psychisch gezonde als demente ouderen in de gezamenlijke ruimten van verplegings- en verzorgingstehuizen [Wada et al. 2005, Wada & Shibata 2007]. Paro bleek een drietal positieve effecten te hebben: psychologisch, fysiologisch en sociaal. Uit interviews en andere interactie met de deelnemende ouderen bleek dat hun stemming verbeterde en verschijnselen van depressie afnamen. Uit metingen van concentratie van stresshormonen bleek een stressverlagend effect. En uit de analyse van videobeelden van de gezamenlijke ruimte bleek een toename van de tijd die deelnemers in de gezamenlijke ruimte doorbrachten, en een toename van het aantal contacten dat zij met elkaar hadden. Dit voorbeeld geeft aan hoe robottechnologie kan bijdragen aan oplossingen voor problemen die voortkomen uit de aankomende vergrijzing.
Het wetenschappelijke idee van therapeutische robots werd al in 1993 bedacht door Takanori Shibata, die toen onderzoeker was aan de universiteit van Nagoya in Japan. Pas twaalf jaar later, in 2005, kwam de eerste commerciële versie van het robotzeehondje op de markt in Japan, en weer vier jaar later werd ook toestemming gekregen van de Federal Drug Agency om Paro in de Verenigde Staten aan te bieden. Sindsdien zijn er acht nieuwe versies van Paro uitgebracht [Parobots 2012]. Dit betekent dat er al twintig jaar wordt gewerkt aan onderzoek, ontwikkeling en commercialisatie van Paro.
 
Probot: doe-het-zelfrobot

Het Paro-voorbeeld laat zien dat met robottechnologie inspirerende en maatschappelijk relevante problemen kunnen worden aangepakt. Ook is het duidelijk dat sinds het eerste idee van Paro sprake is geweest van enorme technische vooruitgang. Is het mogelijk om met de techniek van vandaag zelf een robot te bouwen? En hoeveel tijd en geld zijn daar dan mee gemoeid? Via het internet zijn dergelijke doe-het-zelfpakketten voor robots eenvoudig te bestellen. Dit artikel is gebaseerd op de robot Probot. De bestellijst op internet bestond uit een Probot 128-robot (inclusief operating manual), een Silicon Labs USB-programmeerkabel (inclusief installatiesoftware en manual), een C-control robotprocessor (inclusief software), en vier batterijen. Met de aanschaf was een bedrag van minder dan 100 euro gemoeid. Aan overig gereedschap voor de robot is een Windows laptop met muis en voedingskabel, een CD-Rom speler met voedingskabel, een batterijoplader en een kleine schroevendraaier nodig.

De installatie van de hardware voor de robot is eenvoudig: de complexiteit is lager dan het ophangen van een televisie. De installatie bestaat uit twee stappen: het monteren van de robot en het verbinden van de robot met de computer. Bij de eerste stap moet op de robot de processor geplaatst worden, en moeten batterijen in de batterijhouder op de robot gezet worden. Hierna kunnen de drie etages van de robot aan elkaar geschroefd worden en is de robot klaar voor gebruik.  Bij de tweede stap moet de robot verbonden worden met de laptop met een USB-programmeerkabel. De instructies bij deze stap is niet heel duidelijk waardoor dit nog  lastigste deel van de installatie is. De programmeerkabel moet namelijk met enige kracht van zijn beschermhoes ontdaan worden, terwijl de overige installatie juist voorzichtigheid vraagt. Voor installatie van de hardware is uitsluitend een schroevendraaier nodig. De eerste keer kost het in elkaar zetten van de robot ongeveer een halve dag. Met enige ervaring, of onder toezicht van iemand die het eerder gedaan heeft moet dit binnen een uur lukken.

Ook de installatie van de software is eenvoudig voor iedereen die wel eens in een spreadsheet of in een database macro's heeft geprogrammeerd. Er zijn twee applicaties die geïnstalleerd moeten worden: de integrated development environment waarin op de laptop programma's kunnen worden ontwikkeld, en de driver voor de USB-programmeerkabel  waarmee de ontwikkelde programma’s op de robot geladen kunnen worden. De robot kan de ontwikkelde en geladen programma’s vervolgens uitvoeren. Er wordt bij de robot een heel aantal voorbeeldprogramma’s geleverd die de zintuigen van de robot activeren: de robot kan zien, horen, zijn batterijen checken, rijden, en geluid maken. In figuur 1 staat het voorbeeldprogramma waarbij de robot de eigen batterijspanning uitleest en weergeeft.

Figuur 1. Programma waarmee de robot de eigen batterijspanning controleert
 
Het installeren van de software, het laden en uitvoeren van de voorbeeldprogramma’s en het experimenteren met de mogelijkheden van de robot kost ook ongeveer een halve dag.
Samenvattend: iedereen die wel eens een televisie heeft opgehangen en een macro heeft geprogrammeerd, en die daarnaast bereid is 100 euro en een dag tijd te investeren, kan een robot met elementaire zintuigen bouwen.
 

KADER: Vergelijking Paro en Probot

Uiterlijk zijn Paro en Probot niet vergelijkbaar: Figuren 3a en 3b laten zien dat Paro er vertederend uitziet, terwijl Probot een echte tech-uitstraling heeft. Paro is ook robuust, terwijl Probot met voorzichtigheid behandeld moet worden. Verder is Paro goedgekeurd door diverse gezondheidsautoriteiten, en commercieel verkrijgbaar. Het is duidelijk dat Paro veel verder ontwikkeld is dan Probot. Dat is ook wat je zou mogen verwachten, gezien het enorme verschil in ontwikkeltijd en investering tussen Paro en Probot.

Paro en Probot zijn echter voor wat betreft hun zintuigen redelijk vergelijkbaar. Paro heeft zicht, gehoor, tast en balans, en kan diverse delen van zijn lijf bewegen. Probot heeft zicht en gehoor, en kan rijden. Probot laat dan ook zien dat de techniek inmiddels zo ver gevorderd is dat met weinig tijd, moeite en middelen al tamelijk geavanceerde robots kunnen worden gebouwd.  Het is niet meer nodig om twintig jaar te investeren om een robot te bouwen.

En dat is goed nieuws. In de komende jaren zal robotica in alle sectoren van onze economie een grote vlucht nemen. Er is niets wat ons tegenhoudt om onszelf en onze kinderen kennis te laten maken met robotica. Zo kunnen we ons niet alleen voorbereiden op de toekomst, maar deze ook helpen vormgeven.

 
 
Prof. Dr. Lineke Sneller RC is hoogleraar Toegevoegde Waarde van IT aan Nyenrode. Zij geeft onder meer workshops over robottechnologie. E-mail: l.sneller@nyenrode.nl
 
Literatuur
Conrad. (2011). Pro-bot 128 Operating Manual Version 01/11 Item no. 19 20 20 (ready-to-use device). (V5_0111_01) Hirschau: Conrad Electronic SE.
Paro Robots US Inc. (2012). Paro Therapeutic Robot. Retrieved 25/08/2012, from http://www.parorobots.com/ index.asp
Shibata, T., Kawaguchi, Y & Wada, K. (2012). Investigation on People living with Seal Robot at Home: Analysis of Owners’ Gender Differences and Pet Ownership Experience. International Journal of Social Robotics, 4 (1), 53-63.
Silicon Labs. (2008). USB Driver Installation Utility. (AN335 Rev. 0.2) Austin, TX: Silicon Laboratories Inc.
Wada, K. & Shibata, T. (2007). Living With Seal Robots The Sociological and Physiological Influences on the Elderly at a Care House. IEEE Transactions on Robotics, 2007 (5), 972-980.
Wada, K., Shibata, T., Saito, T., Sakamoto, K. & Tanie, K. (2005). A Progress Report of Long-Term Robot Assisted Activity at a Health Service Facility for the Aged. Annual Review of CyberTherapy and Telemedicine, 2005 (3), 179-183.
 

 

 

 

Tag

Onderwerp



Niet gevonden? Vraag het de redactie!

Heeft u het antwoord op uw vraag niet gevonden, of bent u op zoek naar specifieke informatie? Laat het ons weten! Dan zorgen we ervoor dat deze content zo snel mogelijk wordt toegevoegd, of persoonlijk aan u wordt geleverd!

Stel uw vraag