De opmars van de service robot

Gesubsidieerd door het Ministerie van Economische Zaken en de Provincie Noord-Br

Kees van Hee

Teleoperated Service Robots

• Twee componenten: master = cockpit en slave = service robot

• Doel: service robot kan alle menselijke handelingen verrichten,op efficiënte wijze

• De menselijke operator kan altijd de besturing volledig overnemen

Manipulatieprocessor

master

internet

Terugkoppeling

• Ultieme vorm van afstandsbediening

• De menselijke ‘arm’ kan de hele wereld bereiken

• Ontkoppeling van de plaats van beslissing en de plaats van handeling

Vergelijk met elektriciteit:

plaats van productie is niet

de plaats van consumptie.

Teleoperatie is een

nieuwe Industriële Revolutie!

Tele-operations

Andere voorbeelden

5

Service robots kunnen meer dan een mens…

• Bewegen met meer kracht

• Bewegen met grotere snelheid

• Bewegen over grotere afstand

• Bewegen met grotere precisie

• Ze kunnen acties meervoudig uitvoeren

• Ze kunnen werken waar een mens het niet kan of wil

Groot verschil met industrie-robots

Service robot

• Alle menselijke taken

• Lage snelheid

• Navigeert op zicht en gevoel

• Rijdt vrij rond

• Werkt veilig tussen de mensen

Industrierobot

• Geprogrammeerde taken

• Hoge snelheid

• Volledig positie gestuurd

• Statisch of op een rail

• Werkt in veiligheidskooi

7

Service robots kunnen ook…

• Autonomie: geprogrammeerd worden om bepaalde takenzelfstandig uit te voeren.

• Leren van voorbeelden: de operator doet wat voor en derobot kan het daarna zelf.

Maar dit is veel moeilijker dan bij een industrie-robot!

Meer service robots

RosieMunc

Desire German research proj

Justin

HERB, IBM en Carnegie Mellon Care-o-bot 3, Frauenhofer

George 1950’s

PR 2 Willow Garage

Er zijn meer toepassingsdomeinen Sector Kans Eenvoud Werk Benefit Consortium

logistics bagagehandling 16 23 18 14 10 81 1

domotica thuiszorg 16 21 17 10 10 74 2

medisch straling 15 25 13 9 10 72 3

manufacturing bouw 13 19 15 17 7 71 3

aerospace robotarm 9 16 16 18 10 69

manufacturing off shore 12 14 19 19 5 69

manufacturing oliewinning 9 14 19 17 6 65

defensie mijnenvegen 15 15 17 12 6 65

zorg patient tillen 9 22 16 12 6 65

automotive driver assistance 14 17 14 13 5 63

agrarisch tuinbouw 13 23 9 7 10 62

medisch chirurgisch 10 7 19 19 6 61

nucleair handling 10 13 15 15 8 61

beveiliging bewaking 12 18 14 13 4 61

cleanroom handling 12 21 12 11 4 60

service office 6 17 16 9 6 54

service off shore 12 9 10 15 5 51

domotica entertainment 8 14 13 6 5 46

Overall

Zorg-Op-Afstand nu

• Videocommunicatie met cliënt thuis

• Valdetectie

• Alarmering, signalering

• Alleen communicatie

• Geen fysieke hulp

Mextal, Marcel Gielen1

Zorg-Op-Afstand straks

1

Operator

Uitdagingen

1

Hoe deel je onze

kennis over de

structuur van een ei

met de robot?

• Efficiënte interactie met spraak,

gebaren en haptiek

• Efficiënte taakuitvoering

• Zware taken (bv tillen)

• Veiligheid en bedrijfszekerheid

• Kosten effectiviteit

Technologisch perspectief

• Navigeren met objecten in de hand

• Coördinatie van twee handen

• Objecten herkennen en vinden

• Situaties herkennen

• Traplopen

• …

1

Meer uitdagingen

Gebruiksperspectief

´A robot in every household´ (Bill Gates, 2006)

Maar ook in:

• Tweede woningen

• Kantooromgevingen

• Zorginstellingen

• Supermarkt

• Complexe installaties

• …

Met als taken:

• Planten water geven

• Rondbrengen post, printer onderhoud

• Maaltijd of wasgoed distributie

• Vakken vullen, boodschappen doen

• Onderhoudswerkzaamheden

• …

1

Service robots versus speciale robots

• Er zijn grasmaairobots en stofzuigrobots!

• Met een service robot kun je deze taken zeker niet beter doen.

• Kunnen we niet beter voor speciale taken een speciale robot maken?

Antwoord: ja en nee!

• Ja: voor sommige taken is dat kosten-effectief.

• Nee: mensen verrichten zoveel verschillende handelingen dat als we die allemaal willen automatiseren dan hebben we honderden verschillende robots nodig.

• Met een universele service robot kunnen we ‘economy of scale’ effecten bereiken.

1

Modulaire service robot

In de toekomst kunnen hebben we varianten van componenten, bijvoorbeeld:

– Langere of sterkere armen

– Meer en betere ‘ogen’

– Onderstel dat op ruwe terreinen kan rijden

De software is hetzelfde, alleen andere calibratie(andere parameters)

1

Markt voor service robots in de zorg

• 2.5 miljoen 65-plussers in Nederland

• 0,5% gebruikt een service robot om langer zelfstandig te zijn

• Thuiszorgmarkt: 12.500

• Levensduur: 5 jaar

• Jaarlijkse vervanging: 2.500 stuks

• Prijs per robot op den duur: € 20.000* ( ca €11 per etmaal)

• Nederlandse markt: € 50 Miljoen per jaar

* wordt vermoedelijk minder dan € 10.000

1

Hoe is de business case?

• Robot per etmaal: € 13 (inclusief 20% onderhoud)

• Personeelskosten per uur: € 50

• Kosten 24 uur robot-assistentie ZorgCentrale

24x50/15= € 80 (15 cliënten per operator)

• Vergelijk: kosten verzorgingshuis per etmaal: € 192

• Dus we kunnen maximaal nog fysieke thuiszorg bieden:

(192-(80+13))/50=2 uur per etmaal

1

Economische impact• Nieuwe bedrijven:

– Componenten voor service robots

– Assemblage, installatie en onderhoud robots

– Maatwerk software voor nieuwe autonome taken

– Opleiding en consultancy

– Service centrales voor Service Op Afstand

• Uitbreiding naar andere toepassingsdomeinen

• Uitbreiding naar andere landen

2

Sociale impact

• Meer tijd voor persoonlijke zorg

• Meer zelfstandigheid voor ouderen

• Er zullen groepen zijn die niet met een robot willen werken,

maar die sterven langzaam uit

• De generatie gamers zal er geen enkele moeite mee hebben

• Zolang de service robots er nog niet echt zijn, zullen zij

onderwerp van ethische discussies zijn!

Dank voor uw aandacht

Gesubsidieerd door het Ministerie van Economische Zaken en de Provincie Noord-Braba