Persmap knuffelrobot
Probo
Probo is zacht en
knuffelbaar en ziet eruit als een groen olifantachtig knuffeldier, maar omvat
veel meer dan dat. Binnenin is Probo opgebouwd uit zeer moderne technologie: 20
motoren, sensoren, elektronica en een touch screen. Hiermee kan de robot
verschillende emoties tonen en zijn omgeving waarnemen. Probo is een van de
eerste robotplatformen ter wereld dat zich specifiek toespitst op
interactiestudies met emotionele communicatie tussen kind en robot. De robot
zal ingezet worden als onderzoeksplatform in een multidisciplinair
onderzoeksteam om op langere termijn het leed van kinderen in het ziekenhuis te
verzachten. Op 21 april is in aanwezigheid van Brusselse ministers Guy
Vanhengel en Benoît Cerexhe het eerste prototype voorgesteld.
Waarom Probo?
De
nieuwe generatie robots zal nauw samenwerken met de mens in heel wat aspecten
van het dagelijkse leven, van huishoudelijke taken tot kinder-, ouder- en
ziekenzorg. Communicatie is hierbij essentieel. Meer dan zestig procent van
onze communicatie gebeurt non-verbaal, vooral via gelaatsuitdrukkingen. Het is
dan ook erg belangrijk om robots te ontwikkelen die deze uitdrukkingen correct
kunnen interpreteren en weergeven. Bij de
ontwikkeling van deze nieuwe technologieën is het cruciaal dat de mens centraal
staat in de communicatie, de robot zal zich dus moeten aanpassen aan de
menselijke communicatie en niet andersom zoals nu het geval is bij computers en
mobiele telefoons. Probo dient als onderzoeksplatform om deze cognitieve mens-robot-interactie
te bestuderen. Probo heeft een hoog knuffelgehalte omdat er specifiek gericht
wordt op kinderen. Zo zal de robot in de toekomst gebruikt worden om kinderen
bij te staan gedurende hun verblijf in een hospitaal.
Wie is Probo?
Probo is een imaginair dier met een eigen identiteit. Hij heeft als
bijzonder kenmerk een opvallende slurf. De naam Probo is afgeleid van het woord
proboscidea. Proboscidea (slurfdieren
of olifantachtigen) is een orde van zoogdieren waartoe de mastodonten,
mammoeten en olifanten behoren. De meeste vertegenwoordigers zijn echter
uitgestorven tijdens de laatste ijstijd. In de naam Probo zit ook het woord
ROBO dat de gerobotiseerde aard van Probo benadrukt.
De mechanica is omhuld met een pels jasje om de robot zacht en
knuffelbaar te maken. De kleur van de robot is groen, een kleur die positieve
emoties oproept zoals ontspanning, natuur en comfort. De vorm werd bepaald op
basis van testen met kinderen.
Er werd bewust gekozen om Probo het uiterlijk te geven van een imaginair
diertje. Hierdoor worden er geen specifieke verwachtingen gecreëerd bij de
kinderen die er wel zouden zijn indien er voor een kat of hond was gekozen. Dit
geeft de mogelijkheid om speciale elementen zoals bvb een aanraakscherm in de
buik te plaatsen en een eigen taal voor Probo te ontwikkelen.
Wat zit in Probo?
Om verschillende
gelaatsuitdrukkingen te tonen is de robot uitgerust met 20 motoren. Die worden gebruikt voor de beweging van de
oren, de wenkbrauwen, de oogleden, de ogen, de slurf, de mond en de nek. Om het
hoge knuffelgehalte van de robot te verzekeren werd er naast een gelaagde
opbouw, het type aandrijving aangepast. Er wordt gebruik gemaakt van een speciaal “compliant
actuation” aandrijfsysteem waar er telkens een veer in serie met de
elektrische motor geplaatst wordt. Wanneer bijvoorbeeld
de slurf vastgenomen wordt dan beweegt die ongehinderd mee. Het voordeel is dat
wegens het elastisch gedrag het geen pijn doet wanneer er tegen de robot
gestoten. In de buik heeft Probo een aanraakscherm waardoor extra interactie kan
ontstaan.
Hoe wordt de robot gecontroleerd?
De robot
wordt gecontroleerd door een speciale software, de Robotic User Interface. Momenteel kan de robot bediend worden door een
operator, bedoeling is dat de robot geleidelijk aan intelligenter wordt en dus
meer autonome systemen de controle van operator zullen overnemen. Hiervoor moet
de robot in staat zijn om de omgeving waar te nemen. Daarvoor is de robot
uitgerust met heel wat sensoren, zoals een camera in het hoofd, verschillende
microfoons en aanraaksensoren onder de vacht.
Om de robot
verschillende emoties te laten tonen werden de emoties gekwantificeerd. De
emotievector die we hierdoor verkrijgen wordt voorgesteld op een 2D cirkel met
op de X-as de valentie en op de Y-as de opwinding. In het centrum bevindt zich
de neutrale houding. Een vector varieert continu om traploos van de ene emotie
naar de andere emotie te gaan, van verrast of boos tot ongelukkig, verveeld, slaperig, ontspannen of
gelukkig. Elk punt binnen de cirkel kan vertaald worden naar een uitwijking van
de motoren om de verschillende emoties weer te geven.
De eerste testen
zijn momenteel gestart waarbij de interne noden van de robot, die beïnvloed
worden door de waarnemingen van de robot, de emotievector sturen zodat er een
meer autonoom systeem bekomen wordt. Hiervoor wordt er gebruik gemaakt van het
ProboGotchi-Spel.
Waarvoor wordt Probo
gebruikt?
De robot zal gebruikt worden als onderzoeksplatform in 3 verschillende
disciplines.
De ingenieurswetenschappen zullen de autonomie van de robot verhogen, gebruik
makend van visie, spraak en kunstmatige intelligentie. Deze domeinen worden
druk bestudeerd en via Probo kunnen ze ook in een nieuw platform getest en
gevalideerd worden.
In samenwerking met de medische sector zal Robot Geassisteerde Therapie
ontwikkeld worden. Deze therapie wordt reeds succesvol getest bij ouderen en
autistische kinderen. Probo zal zich specifiek richten op gehospitaliseerde
kinderen. Zo zal Probo de kinderen voorbereiden en bijstaan bij medische
onderzoeken en ingrepen. De robot zal hierbij gebruik kunnen maken van zijn
emotionele communicatiemogelijkheden om de inleving voor de kinderen te
verhogen. Ook zullen educatieve spelletjes vervaardigd worden
Samen met de sociologie en psychologie zal de robot-mens interactie
bestudeerd worden en zal er gekeken worden naar de mogelijkheden van emotionele
communicatie via robots.
Probo dient ook als
platform voor educatieve doeleinden. Studenten van middelbare scholen,
hogescholen en universiteiten voeren projecten uit in functie van de robot. Ze
voeren een specifiek onderdeel uit dat deel uitmaakt van een groter geheel. Dit
motiveert de studenten en stimuleert technologische innovatie.
Hoe zal Probo verder
evolueren?
Het prototype van Probo
zal verder uitontwikkeld worden naar een volwaardig product. Naast het hoofd,
zullen ook het lichaam en de armen aangedreven worden zodanig dat naast emoties
ook gebaren en houdingen getoond kunnen worden. Dit zal ervoor zorgen dat Probo
over alle capaciteiten beschikt om op wereldvlak een uniek platform voor mens
robot interactie te blijven. Verschillende exemplaren zullen gebouwd en ter
beschikking gesteld worden als onderzoeksrobot voor instellingen en
ziekenhuizen. Een multidisciplinair team zal eigen technologieën aanpassen en
ontwikkelen om te implementeren in de robot. Zo kan de autonomie en
intelligentie stapsgewijs verhoogd worden.
Daarnaast zijn er plannen om in de toekomst een spin-off op te richten
die de robot en de afgeleide producten zal commercialiseren, mogelijke markten
zijn andere onderzoeksinstellingen en pretparken/musea.
Wat is het
ProboGotchi-Spel?
Het ProboGotchi spel is
een afgeleid product die verschillende modules die ontwikkeld zijn voor Probo
op een creatieve manier combineert. ProboGotchi is een 3D-spel met de
knuffelrobot Probo in de hoofdrol. Het doel van dit spel is om Probo zo blij
mogelijk te maken door hem goed te verzorgen. Dit wordt gedaan door hem eten te
geven, te wassen en te knuffelen. Wanneer Probo ziek of slecht verzorgd wordt,
verschijnen microben of vlooien die bestreden dienen te worden om Probo terug
gezond te maken. Probo zal reageren op de verschillende acties die op hem
worden uitgevoerd. Uniek is de wijze waarop het spel gespeeld wordt. Een met
sensoren uitgeruste Probo-knuffel is de innovatieve spelcontroller die detecteert
waar en hoe de robot geknuffeld, gekrabt of pijn gedaan wordt.
Wie heeft de robot
gebouwd?
Het idee van een
knuffelrobot voor gehospitaliseerde kinderen komt van Ivan Hermans. Ivan
Hermans is oprichter van de Anty Foundation (www.anty.org)
die zich inzet om de levensomstandigheden van kwetsbare kinderen te verbeteren.
Katia della Faille is goodwill ambassadrice van de Anty Foundation.
De
promotoren zijn Dirk Lefeber en Bram Vanderborght.
Prof. Dirk
Lefeber is hoofd van het robotica-lab van de VUB. Zijn onderzoeksgroep doet
hoofdzakelijk onderzoek naar stappende robots, soepele actuatie, veilige
mens-robot interactie, revalidatierobots en natuurlijk cognitieve mens-robot
interactie met de robot Probo.
Prof. Bram
Vanderborght ontwikkelde de stappende robot Lucy voor zijn doctoraat. In Japan
programmeerde hij op de humanoïde robot HRP-2. Hij is eveneens verbonden aan
het Italian Institute of Technology waar hij onder andere meewerkt aan de
kindrobot iCub.
De bouw en
programmatie werden uitgevoerd door Jelle Saldien, Kristof Goris en Jeroen
Vandenbrande.
Jelle
Saldien is industrieel ingenieur met een bijkomend diploma productontwikkeling.
Als thesis voerde Jelle een vooronderzoek uit naar Probo. Focus van zijn
onderzoek was de controlesoftware met de implementatie van emoties en
gezichtsexpressies. Jelle zal op het einde van het jaar promoveren op dit
onderwerp.
Kristof
Goris is burgerlijk werktuigkundig-elektrotechnisch ingenieur en ontwikkelde de
hardware van de robot met de implementatie van de veilige en soepele
aandrijving. Ook Kristof zal op het einde van het jaar promoveren op dit
onderwerp.
Jeroen
Vandenbrande is industrieel ingenieur en zorgt voor de technische ondersteuning.
Probo is ontwikkeld met
de steun van Brusselse ministers Guy Vanhengel (bevoegd voor informatica) en
Benoît Cerexhe (bevoegd voor Wetenschappelijk Onderzoekers) via het CIBG (Centrum voor Informatie voor het Brussels
Gewest) en IWOIB (Instituut ter bevordering van het Wetenschappelijk
Onderzoek en de Innovatie van Brussel).
Wanneer kan het publiek
de robot voor het eerst zien?
Probo
zal voor het eerst aan het breed publiek getoond worden tijdens de
robotwedstrijd RoboCup Junior op 16 mei in het wetenschapsmuseum Technopolis.
Ook het ProboGotchi-Spel kan dan gespeeld worden. Meer info: www.robocupjunior.be.
Contactinformatie
Jelle Saldien (onderzoeker): 0485-27 19 81
Prof. dr. ir. Dirk Lefeber (promotor): 0497-91 42 09
Persdienst Vrije Universiteit Brussel: Karolien
Merchiers: 02-629 21 37 of 0473-96 41 37
Nadya De Beule, woordvoerster minister Vanhengel:
0497-59 99 73
Béatrice Van Schendel, woordvoerster minister Cerexhe: 0499-58 88 51
Hoge-resolutiebeelden
en video’s kunnen gedownload worden op volgend adres:
Gelieve
als credit: “Probo – Vrije Universiteit Brussel” te gebruiken.