Onderwaterrobot heeft geen hulp nodig op de oceaanbodem

Robots kunnen onder water klussen uitvoeren die te complex of te gevaarlijk zijn voor mensen. Maar dan moeten ze het wel op eigen houtje kunnen rooien, want niemand kan hen helpen in de diepte. Het REMARO project werkt aan de besturing ervan en traint promovendi in het programmeerwerk.

Robottechniek kan goed van pas komen bij het onderhoud van schepen en in het water gelegen infrastructuur. Ook bij de bestrijding van olielekkages in de diepzee en wetenschappelijke verkenningen van de oceaanbodem is de hulp van robots een uitkomst. Voor mensen zijn het vaak zeer gevaarlijke missies, terwijl een machine er zijn hand niet voor omdraait. Probleem met bestaande onderwatersystemen is dat ze meestal op afstandsbediening werken. Dat beperkt de mogelijkheden, wegens slecht zicht onder water en onvoorspelbare omstandigheden.

“We willen de robots daarom autonoom maken, zodat ze zelfstandig kunnen reageren op situaties die ze tegenkomen”, vertelt onderzoeker Carlos Hernández Corbato van de afdeling Cognitive Robotics. Hij vergelijkt het werk van onderwaterrobots met dat van de Marsverkenners, die de geologie van de rode planeet onderzoeken.

“Er is een team van ingenieurs nodig om een nieuwe taak van de Marsverkenners te configureren. Dat proces willen wij verkorten: door al de ingenieurskennis in te brengen in de robotbesturing.” 

De ideale onderwaterrobot zoekt zelf zijn weg in de diepte, reageert adequaat op obstakels of harde stroming en keert tijdig terug naar de basis voordat zijn batterij leeg is. De onderwaterrobots hebben daarvoor geïntegreerd ontworpen hersenen nodig. De onderzoekspartners die in het REMARO (Reliable AI for Marine Robotics) samenwerken hebben de kennis daarvoor in huis.

Betrouwbare AI

Het Europese project, dat wordt gefinancierd vanuit het Horizon 2020 programma, is ‘een training door onderzoek' programma. De komende drie jaar worden vijftien promovendi onderricht in de technieken die in ontwikkeling zijn om robots autonomer en betrouwbaarder te maken. Het moet de volgende generatie onderwaterrobot specialisten opleveren.

De Delftse inbreng is vooral gericht op kunstmatige intelligentie. De afdeling Cognitive Robotics heeft er recentelijk Gustavo Rezende, een Braziliaanse promovendus voor aangenomen, die begeleid wordt door Hernandez en zijn collega Laura Ferranti. Gustavo gaat werken aan de besturingssoftware die autonome onderwaterrobots helpt bij het plannen van hun acties. Onder leiding van Hernández werken onderzoekers hier aan het activeren van symbolische kennis. Deze verschaft een robotbrein de mogelijkheid te redeneren over abstracte concepten, zoals ‘fout’. De machine kan deze vervolgens toepassen op een breed scala aan situaties. Dat verkort de programmeertijd, want de machine hoeft niet voor iedere potentiële fout apart te worden geconfigureerd.

De training richt zich daarnaast op wiskundige methoden voor het valideren van de betrouwbaarheid van de software. Dat is belangrijk, legt Hernández uit. “Je wilt vooraf zeker weten dat je robot niet tegen een object botst tijdens operaties onder water.”

Behalve de TU Delft zijn de volgende partners betrokken bij het REMARO project:

• Denemarken: IT University of Copenhagen, EIVA A/S, Aarhus University
• Duitsland: University of Bremen, ROSEN Group, RWTH Aachen University, Kraken Robotik GmbH, DFKI
• Noorwegen: University of Oslo, DNV GL Group
• Portugal: University of Porto, Ocean Scan MST, Instituto Superior de Engenharia do Porto

Meer informatie: https://remaro.eu/