Killerrobots op zoek naar werelddominantie, het blijft een populair thema in boeken en films. Gelukkig zijn robots in “de echte wereld” vredelievender: ze verlichten ons werken of redden zelfs ons leven.
In autofabrieken staan ze in eindeloze rijen naast elkaar: robots. Als een perfect georkestreerd ballet monteren ze de deur van je nieuwe auto. Zo’n robots hebben maar één opdracht: breng die deur van plaats A naar plaats B, en die opdracht volbrengen ze goed en snel.
Een mens komt er niet meer aan te pas, en dat is misschien maar best. Een robot is geprogrammeerd om zijn taak te volbrengen, koste wat kost. Als er iets in de weg staat, dan zal hij net zoveel kracht zetten tot dat object weggeduwd of kapot is, of totdat hij zelf kapot gaat. Stel dat dat object een persoon is, dan kan die dat misschien niet meer navertellen.
Dat is het verhaal van Robert Williams. Op 25 januari 1979 was hij aan het werk in de autofabriek van Ford in Michigan toen een van de robots in het magazijn een foutmelding gaf. Williams besloot daarop zelf op de rekken te klimmen om een onderdeel te halen. Net op dat moment startte de duizend kilogram wegende robot terug op, en raakte Williams achteraan op het hoofd. Sindsdien staat hij in de geschiedenisboeken als de eerste mens die werd gedood door een robot.
Kooien
Om dit soort drama’s te vermijden, zijn er tegenwoordig heel wat veiligheidsmaatregelen genomen. Zo werken robots in aparte kooien. Als er iemand in de buurt komt, gaat er een geluidssignaal af, en stopt of vertraagt hij. Toch loopt het soms nog mis, vaak doordat een arbeider een kijkje gaat nemen bij een slecht functionerende robot, en daarbij de veiligheidsmaatregelen vergeet te volgen. De voorbije dertig jaar zijn er zo in de Verenigde Staten minstens 33 arbeiders om het leven gekomen.
Terwijl deze typische industriële robots zeer goed zijn in hun repetitieve taken, toont dit voorbeeld aan dat mensen best uit de buurt blijven. De veiligheidsmaatregelen die bij deze robots genomen worden, zijn er dan ook op gericht om robots zoveel mogelijk weg te houden bij de arbeiders.
Zachtevingerwerk
Het kan ook anders. Zo zijn er ook zogenaamde collaborative robots, of kortweg cobots, die specifiek ontwikkeld werden om samen te werken met mensen in dezelfde ruimte. Ze zijn lichter en veelzijdiger dan de typische industriële robots.
Ze zijn hierdoor minder geschikt voor het verplaatsen van zware autodeuren, maar kunnen de arbeiders assisteren bij het uitvoeren van repetitieve of vermoeiende taken. Bovendien zijn ze makkelijker te programmeren. Net zoals mensen, kunnen ze hun job (gedeeltelijk) op de werkplaats leren. Door een techniek genaamd ‘learning by demonstration’, kan de cobot een nieuwe beweging leren door het voor te doen.
Stel dat we een industriële robot zodanig programmeren dat hij een aardbei van 5cm kan vasthouden. Dan zal hij bij elke aardbei dezelfde beweging maken, en dezelfde afstand tussen de vingers behouden. Een aardbei van exact dezelfde grootte vormt dan geen probleem, terwijl een kleinere tussen zijn vingers door valt en een grotere geplet zal worden.
Dit probleem kan worden verhinderd door niet langer de positie van de grijper in te stellen, maar wel de kracht waarmee de aardbei vastgehouden moet worden. De vingers zullen nu sluiten totdat de vooropgestelde kracht bereikt is.
Het probleem is hiermee nog niet helemaal opgelost. Wie al eens een bakje aardbeien koopt, weet dat de vorm onderling nogal eens kan verschillen. De ideale vorm van de grijper is daardoor moeilijk te bepalen. Wanneer wij iets vastnemen, dan past ons hand zich aan het voorwerp aan. Dat is mogelijk omdat onze vingers flexibel zijn. In plaats van de grijper rigide te maken (bv. van metaal), kunnen we deze ook flexibel en zacht maken zodat hij zich aanpast aan de vorm van de aardbei.
Een veilige interactie met robots is trouwens niet alleen een probleem voor mensen, maar ook voor andere zachte voorwerpen, zoals fruit. Een aardbei vastnemen, doen we zonder er echt bij na te denken. Toch is zo’n op het eerste zicht eenvoudige taak een hele uitdaging voor een robot. Zonder sensoren in de grijper en een uitgebreide controlelus, wordt dit bijna een onmogelijke opdracht.
Robotchirurg
Als oplossing voor dit probleem werden flexibele, zachte robots ontwikkeld. Voor de ontwikkeling van deze nieuwe robots, wordt vaak gekeken naar de natuur. Heel verwonderlijk is dat niet, de meeste organismen bestaan nu eenmaal ook uit zachte materialen. Bovendien hebben ze al miljoenen jaren van evolutie, en dus optimalisatie, achter de rug. Waarom geen aardbei grijpen door een robot gebaseerd op een olifantenslurf, een kameleontong, of - waarom ook niet – een bonenstaak.
Veel operaties worden nu al uitgevoerd door een chirurg die een grote robotarm bedient (en zelfs niet eens meer ter plaatse hoeft te zijn). De veiligheid die inherent is aan het gebruik van zachte materialen, wordt in de medische sector tot het uiterste gedreven.
Het stelt ons in staat om zachte robots te ontwikkelen die langs een kleine opening in het lichaam worden gebracht, en worden bestuurd door de chirurg. Ze staan hem toe om in het lichaam te kijken, te snijden en te hechten met zo min mogelijk schade. Deze ‘minimal invasive surgery’ is een ware revolutie in de operatiekamer, zachte robots zullen in de toekomst hierin een belangrijke rol gaan spelen.
Killerrobots
Is de toekomst van de robotica dan zacht? Deels. Voor het uitvoeren van precieze en zware taken in een gestructureerde omgeving zoals fabrieken blijven de traditionele robots onklopbaar. Maar haal ze uit die omgeving en ze zijn bijna waardeloos. Dit werd enkele jaren geleden duidelijk in de DARPA robotics challenge waar verschillende teams zich waagden aan het ontwikkelen van een humanoïde robot die enkele taken moest uitvoeren zoals het openen van een deur, het beklimmen van een ladder en het sluiten van een ventiel. Vele robots faalden hier spectaculair in.
Hier vindt deze nieuwe generatie robots hun plaats. Door hun zachtheid en flexibiliteit kunnen ze rond obstakels vervormen, en zijn ze niet alleen uitermate geschikt om naast en met mensen te werken, maar ook in onvoorspelbare omgevingen zoals de buitenwereld. Misschien zien we binnen enkele jaren wel op Mars rondlopen.
Kortom, we hoeven beide robots dan ook niet te zien als competitie voor elkaar, ze vullen elkaar perfect aan. En die killerrobots uit de films, daar hoeft u zich voorlopig niet te veel zorgen over te maken. Zolang u de deur maar dichtdoet.
