Algemeen nieuws

< VorigeAfbeelding 1 van 1Volgende >

Zelflerende robotische bouwstenen. Credits: Soft Robotic Matter Group AMOLF

Een collectief van autonome, zelflerende robotjes schikt zich bijzonder makkelijk naar veranderende omstandigheden. Dat laten onderzoekers van AMOLF's Soft Robotic Matter groep zien. Ze bouwden een treintje van simpele robotjes waarin elk robotje individueel zichzelf leerde zo snel mogelijk voort te bewegen.

De resultaten van het onderzoek zijn in het wetenschappelijke tijdschrift PNAS gepubliceerd .

Robots zijn ingenieuze apparaten die heel veel kunnen. Denk aan dansende en traplopende robots en zwermen van drones die zelfstandig een patroon vliegen. Maar al die robots zijn in aanzienlijke mate geprogrammeerd - verschillende situaties of patronen zijn van te voren in hun brein geplant, ze worden centraal aangestuurd of een complex computernetwerk leert gedrag aan via machine learning. Bas Overvelde, groepsleider Soft Robotic Matter bij AMOLF, wilde terug naar de eenvoud: een zo simpel mogelijk zelflerend robotje. "Uiteindelijk willen we met simpele bouwstenen, die misschien zelfs alleen maar uit een materiaal zoals een polymeer bestaan, zelflerende systemen bouwen. We noemen dit ook wel robotische materialen."

Het lukte de onderzoekers om zeer simpele aan elkaar gekoppelde robotkarretjes zelf te laten uitzoeken hoe ze als treintje zo snel mogelijk een bepaalde kant op kunnen bewegen. Zonder dat ze geprogrammeerd zijn met een route en zonder dat ze weten wat de andere robotkarretjes doen. "Dit is een nieuwe manier van denken in het ontwerp van zelflerende robots. Anders dan de meeste traditionele, geprogrammeerde robots heeft zo'n simpele zelflerende robot geen complexe modellen nodig om zich aan een sterk veranderende omgeving aan te passen," legt Bas Overvelde uit. "In de toekomst kan dit in soft robotics een toepassing hebben, zoals robothanden die leren hoe verschillende objecten kunnen worden opgepakt, of robots die hun gedrag automatisch aanpassen na schade."

Ademende robots
Het zelflerende systeem bestaat uit meerdere gekoppelde bouwstenen, de individuele robotjes. Die zijn opgebouwd uit een microcontroller (een minicomputer), een bewegingssensor, een pompje dat lucht in een balg pompt en een naald om de lucht er weer uit te laten. Zo kan het robotje als het ware ademen of blazen. Koppel je een tweede robotje via de balg aan de eerste dan duwen ze elkaar weg. Zo kan het treintje bewegen. "We wilden de robotjes zelf zo simpel mogelijk houden, daarom hebben we gekozen voor een balgje en lucht. Veel zachte robots werken daar namelijk ook mee," zegt promovendus Luuk van Laake.

Het enige dat de onderzoekers vooraf doen is elk robotje met een paar regels computercode - een kort algoritme - iets vertellen, namelijk: zet om de paar seconden de pomp aan en uit , de zogeheten cyclus, en probeer dan zo snel mogelijk een bepaalde kant op te bewegen. De chip op het robotje meet continu de snelheid. Om de paar cycli maakt de robot kleine aanpassingen aan het moment dat de pomp aan gaat, en bepaalt of deze aanpassingen de robottrein sneller naar voren doen bewegen. Elke robot in de trein voert dus continu kleine experimenten uit.

Laat je op deze manier twee of meer robotjes aan elkaar duwen en trekken dan gaat het treintje vroeg of laat één kant op bewegen. Daardoor ‘leren' de robotjes dat dat de betere instelling voor de pomp is, zonder dat ze met elkaar communiceren en zonder dat precies geprogrammeerd is hoe ze kunnen voortbewegen. Het systeem optimaliseert zichzelf langzaam maar zeker. Op de video's die bij het artikel horen zie je dat het treintje langzaam maar zeker over een ronde baan gaat bewegen.

Nieuwe situaties het hoofd bieden
De onderzoekers gebruikten twee variaties van het algoritme om te zien welke beter werkt: eentje die de beste snelheidsmeting van het robotje opslaat en op basis daarvan besluit wat de beste instelling voor de pomp is. Het tweede algoritme gebruikt alleen de laatste snelheidsmeting om te beslissen wanneer het beste moment is dat de pomp aan gaat in elke cyclus. Dat laatste algoritme werkte veel beter. Het kan nieuwe situaties het hoofd bieden zonder dat dat van te voren is geprogrammeerd, doordat het geen tijd verspilt aan gedrag dat in het verleden weliswaar goed werkte, maar in de nieuwe situatie niet meer. Het kon bijvoorbeeld een blokkade op de baan veel beter overwinnen, waar robotjes geprogrammeerd met het andere algoritme stil kwamen te staan. "Als je het juiste algoritme hebt gevonden is dit simpele systeem heel robuust," zegt Overvelde. "Het kan zich in allerlei onverwachte situaties zelf redden."

Pootje uittrekken
Hoe simpel ook, de robotjes zijn een beetje tot leven gekomen voor de onderzoekers. Voor een van de experimenten wilden ze een van de robotjes beschadigen om te kijken hoe het hele systeem zich zou herstellen. "We hebben de naald eruit getrokken die als luchtuitlaat dient. Dat voelde toch een beetje raar. Net of je een pootje uittrekt." De robotjes pasten hun gedrag ook bij deze verminking aan, zodat het treintje weer de juiste richting in ging bewegen. Nog een bewijs voor de robuustheid van het systeem.

Het systeem is makkelijk op te schalen; het lukte al om een treintje van zeven robotjes te laten rijden. De volgende stap is tweedimensionale netwerken. "Je kunt denken aan een octopusachtige constructie," zegt Overvelde. "Het is interessant om te zien of de individuele bouwstenen zich gaan gedragen als de armen van een octopus. Die beschikken ook over een decentraal zenuwstelsel, een soort onafhankelijk brein, net als onze robotjes."

Afdrukken | Mail door

Meer algemeen nieuws

> UT en Meta AI creëren 'di...
> Nog nooit zo veel mensen w...
Toon volledig overzicht

Column / Opinie

Auto technologie ontwikkeling komt met verrassingen

Software-boycot?

Kerncentrales, Covid-19, Semiconductors en Robotisering

Toon alle columns / opinies

Energietechniek

Lees hier nieuws rond het thema Energietechniek.

Advertorial

VanLien/ABB Noodverlichting wijst de weg
Test je kennis & win een slipcursus!
Het doel van noodverlichting is eenvoudig: zorgen voor een veilige uitweg. Hoe regel je dat? Wat weet jij over noodverlichting? Test je kennis in de WegWijsQuiz van VanLien/ABB Noodverlichting. Je maakt dan kans op een slipcursus op Circuit Zandvoort. Naar de Quiz! >>

Sponsored content

  
Nauwkeurige en ergonomische schroevendraaiers van WERA
Service- en onderhoudsbenodigdheden van de serie Kraftform Micro. Lees meer >>

advertorial

Sinds 1999 waarborgt ICAPE Group de toelevering van printen en op maat gemaakte technische onderdelen voor grote spelers in de globale elektronica-industrie. Met bijna 3000 actieve klanten ontwikkelt het Franse bedrijf zich tot een van de gevestigde wereldleiders in zijn sector.

Vacatures

ASML - Veldhoven
Management Assistant
Does assisting top managers in a dynamic, high demanding, international environment energize you? Then ASML is what you are looking for! Every day you use technology that contains microchips. From smartphones and laptops, to washing machines, credit cards and cars. ASML is the world leader of advanced technology systems for the semiconductor industry. Due to our growth we are continuously searching for new talent. We like to welcome pro-active team players and strong communicators who can deliver high quality services to our Management Support Organization (MSO). You will be part of a creative, dynamic work environment with encouraging management assistants. We have multiple opportunities for junior, mid-level and senior candidates.
Read more >>
Application form >>

Hertek B.V. - Weert
Teamleider Service (50% Weert - 50% landelijk)
Ben jij op zoek naar een zeer afwisselende en interessante teamleiders functie?
Wil je naast het aansturen van je service en planning medewerkers vanuit kantoor, ook een aantal dagen per week op pad naar je medewerkers in de buitendienst? Kwaliteit, veiligheid en welzijn voor onze medewerkers staat hoog in het vaandel. Wil je graag werken bij een bedrijf dat verbetervoorstellen en initiatieven van hun medewerkers waardeert?
Dan is deze baan bij de Hertek Groep wellicht iets voor jou. Lees meer >>

AE Sensors - Dordrecht
Sales engineer
AE Sensors BV is een groothandel die ook totaaloplossingen levert en ontwikkelt. Wij zoeken een techneut die met passie voor elektronica en sensoren graag problemen oplost en uitdagingen zoekt. Daarnaast is flexibiliteit een absolute pré. Het kan zijn dat je op het ene moment op een offshore platform, een zeegaand schip of een kraan in de Rotterdamse haven staat, maar een paar uur later in de clean room van een chip machine fabrikant.
Lees meer >>

Vandentempel Service - Hattem
Kalibratietechnicus
Binnen een team van technisch specialisten ga je diverse test- en meetapparatuur kalibreren. Je maakt hierbij gebruik van moderne hoogwaardige Fluke kalibratoren in combinatie met MET/CAL kalibratie management software. Of het nu gaat om eenvoudige laagspanningstesters of complexe meetapparatuur voor midden- of hoogspanningstoepassingen; bij Vandentempel kun je jouw technische hart ophalen en jezelf blijven ontwikkelen. Lees meer >>

lees e-totaal digitaal

Lees hier de meest recente editie van e-totaal magazine!
U scrollt eenvoudig door de verschillende artikelen en via de actieve hyperlinks komt u direct in contact met de verschillende leveranciers en adverteerders.

Veel leesplezier!

Wilt u de papieren editie gratis ontvangen, vul dan uw gegevens in via het contact formulier .

Bedrijf in beeld

ICAPE Group ; Expert services supplier of customized PCBs and technical parts.

AVE Added Value Electronics

Bent u voldoende vertrouwd met PCB-ontwerp?

Advertorials

RS Components Nederland:
De rol van sensoren in IIoT - Sensoren zijn een sleuteltechnologie geworden. Lees in deze gratis whitepaper alles over de cruciale rol van slimme sensoren in het Industrial Internet of Things en lees meer over IIoT op de themapagina van RS Components.

Transfer Multisort Elektronik:
Hoe meet ik stroomverbruik - kom te weten hoe u zelf uw stroomverbruik thuis kunt meten!

RS Components Nederland:
Tussen leverancier en klant
RS Components is meer dan een webshop

Transfer Multisort Elektronik:
DC-spanningsomvormer - welke te kiezen?

Binder Nederland B.V.:
M16-connectoren
De perfecte oplossing voor toepassingen die veel contacten vereisen

Acal BFi:
5G voor uw project?
5G is er, maar wanneer kunnen we echt beginnen?

Transfer Multisort Elektronik:
Optische kabel - alles wat u moet weten

RS Components Nederland:
Als de winkel om de hoek
RS Components neemt veel werk uit handen

Transfer Multisort Elektronik:
Leds voor sterilisatie met UV-C-licht

Nieuwsbrief

Ontvang wekelijks het laatste nieuws uit uw vakgebied. Meld u hier aan voor de gratis nieuwsbrief. U wordt dan ook op de hoogte gehouden van het verschijnen van de nieuwe
e-zines.

Volg e-totaal

Agenda

Klik hier voor de complete agenda.