Hoe UNSEQ robotica van de simulatie naar de lunchtafel brengt

Jiaqi Wang, UNSEQ

Stel je voor: een drukke lunchruimte in zorginstelling Mijzo Riethorst. Verpleegkundigen rennen heen en weer om dienbladen te vullen, brood te smeren en koffie in te schenken. Kostbare tijd die ze liever zouden besteden aan een praatje met de bewoners. Jiaqi Wang (26) schreef zijn masterthesis voor het innovatieve roboticabedrijf UNSEQ en werkte aan dé oplossing: een robot met twee armen die deze routinetaken feilloos overneemt.

Binnen het bredere project CareBOTS wordt gezocht naar innovatieve manieren om de werkdruk in de zorg met 20 tot 25% te verlagen. Het onderzoek van UNSEQ naar de ‘humanoïde torso’ (een robotlichaam met twee armen) speelt hierin een hoofdrol. Wij spraken Jiaqi over algoritmes, sandwiches en zijn visie op de zorg over vijf jaar.

Slimmer leren: De AI achter de robotarmen

Het besturen van één robotarm is al lastig, maar twee armen tegelijkertijd laten samenwerken is topsport voor een computer. Bij UNSEQ wordt hier gebouwd aan een nieuwe AI-architectuur. 

“Traditioneel leert een robot door nadoen (supervised learning) of door vallen en opstaan (reinforcement learning),” legt Jiaqi uit. “Mijn methode combineert deze twee. De robot krijgt eerst een basisinstructie en gaat daarna in een simulatie eindeloos oefenen om de bewegingen steeds nauwkeuriger te maken. Zo kan hij straks heel precies een vork en mes op de juiste plek op een dienblad leggen.”

Van computerscherm naar de echte wereld

Hoewel de robot in de simulatie al perfect dienbladen dekt, is de stap naar de realiteit de grootste uitdaging. In de echte wereld heb je te maken met wrijving, sensoren die niet perfect zijn en onverwachte bewegingen. Jiaqi gebruikt hiervoor een techniek genaamd ‘randomization’. Door de virtuele omgeving telkens een klein beetje te veranderen, wordt de robot getraind om zich aan elke situatie aan te passen.

Inspiratie bij Mijzo Riethorst

Een praktijkbezoek aan Mijzo Riethorst maakte diepe indruk op de jonge onderzoeker. “Ik zag hoe druk het personeel was met het bereiden van broodjes. Mijn eerste idee was: ik wil dat de robot die sandwiches smeert!” Hoewel dat technisch nog erg uitdagend is, focust de technologie van UNSEQ zich nu eerst op de logistieke handelingen rondom het klaarmaken van de maaltijden.

Het doel is volgens Jiaqi niet om de mens te vervangen, maar om de handen vrij te maken op de werkvloer. “Het mooie aan het algoritme is dat het heel flexibel is. Je kunt de robot trainen voor een specifieke taak, of dat nu maaltijden voorbereiden is of koffie zetten.”

“Dit project is voor mij persoonlijk heel betekenisvol. Ik ontwikkel nu de technologie waar ik over enkele decennia, wanneer ik zelf die zorg nodig heb, op hoop te kunnen vertrouwen.” – Jiaqi

De toekomst: Geen ‘alleskunner’, maar een specialist

Over vijf jaar hoeven we volgens Jiaqi nog geen robots te verwachten die alles kunnen, maar wel robots die heel goed zijn in specifieke taken. “Ik hoop dat robots over vijf jaar echt zinvolle dingen doen, zoals mijn bureau opruimen of een kop koffie brengen. Het combineren van de grijparmen met een rijdend onderstel is de volgende stap.”

Met zijn visum voor een ‘zoekjaar’ op zak, blijft Jiaqi voorlopig in Nederland om zijn steentje bij te dragen aan de projecten van UNSEQ. Dankzij deze algoritmische innovaties komt de dag dat een robot de lunch logistiek ondersteunt weer een stapje dichterbij.

Onderdeel van CareBOTS

Dit project rondom de humanoïde torso van UNSEQ is één van de vijf innovatieve demonstratieprojecten binnen CareBOTS. Elk project richt zich op een specifiek zorgprobleem, variërend van logistieke health-care robots tot medische precisierobots voor operaties en diagnostiek. Wil je meer weten over alle lopende cases en hoe we de zorg hiermee toekomstbestendig maken? Bekijk dan het volledige overzicht op de website van NLrobotics.

Samenwerking en ondersteuning

Dit interview en het onderliggende onderzoek zijn mogelijk gemaakt door het project CareBOTS, een samenwerkingsverband dat zich inzet voor het brengen van innovatieve robotica naar de zorg- en medische sector.

Financiering: OPZUID, EU, Provincie Noord-Brabant, Rijksdienst voor Ondernemend Nederland.

Het project wordt mede mogelijk gemaakt door het Europees Fonds voor Regionale Ontwikkeling (EFRO), het Rijk en de Provincie Noord-Brabant via het programma OPZuid 2021–2027.

Projectpartners: NLrobotics (Projectleider), UNSEQ BV, Ambee BV, Syntric Medical BV, SonicPrecision BV, Vectioneer BV, Technische Universiteit Eindhoven (TU/e), Hogeschool van Arnhem en Nijmegen (HAN), Avans Hogeschool, Radboud universitair medisch centrum (Radboudumc), Erasmus Universitair Medisch Centrum Rotterdam (Erasmus MC), TNO, Stichting Care Innovation Center (Proeftuindiensten)

Meer weten? 

Kijk op de website van NlRobotics of Stimulus

Wil je meer weten over dit project, neem dan contact op met projectleider Caroline Frencken.