Algemene robot rose handout
-
Upload
inroads -
Category
Health & Medicine
-
view
453 -
download
1
description
Transcript of Algemene robot rose handout
Service robot voor de zorg
Gesubsidieerd door het Ministerie van Economische Zaken en de Provincie Noord-Brabant
Henk Zeegers
Partner INROADS
Consortium Robot Rose
D&E event 2011
22 september 2011
EINDHOVEN EVOLUON
Project: TSR Rose
• Project partners:
– Zuidzorg User requirements/testing
– Van Berlo Use cases/user requirements
– Sioux Embedded software
– Wingz Electronics
– Exact Dynamics Robot arms
– TU/e Project development/concept/algorithms/testing
– NTS Group Fabrication & assembly
– Tegema Group Architecting/design-mechanics
– Fontys F0+F1 platform/sideline projects
– Inroads Project development/consortium & project Mgt
2
3 Teleoperated Service robots
• Twee componenten: master = cockpit en slave = service robot
• Ideaal: De service robot kan alle menselijke handelingen uitvoeren op ten minste elke plek waar een mens dat ook kan
• Operator (mens) kan besturing volledig overnemen
Manipulation
devices
Feedback
devices
pr
o
c
e
s
s
or
m
a
s
t
e
r
internet
Wat service robots nog meer kunnen...
• Service robots kunnen meer dan een mens: – bewegen met meer kracht
– bewegen over grotere afstand
– bewegen met meer precisie
– handelingen uitvoeren in veelvoud (zonder protesteren)
– werken op een plaats waar een mens niet kan zijn
• Men kan ze programmeren voor speciale taken
• Ze kunnen leren van voorbeeld-handelingen
6
Voorbeelden teleoperations
Service vs industriële robots
Service
• Willekeurige taken
• Niet routinematig
• Relatief langzaam
• Gemiddeld nauwkeurig
• Visual servoing, krachtgestuurd
• Navigeren
• In een ‘mensomgeving’ (intrinsiek veilig)
Industrieel
• Vast geprogrammeerde taken
• Routinematig
• Hoge snelheid
• Zeer nauwkeurig
• Positie gestuurd
• Statisch of over vaste geleiding
• Industriële omgeving in een veiligheidskooi
7
Toepassingsmogelijkheden
8
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
9
• % zorgbehoevenden neemt toe
• % werkenden neemt af
• Zorgdruk op de werkende populatie
neemt toe
• Mensen willen en moeten langer thuis blijven wonen
• Inzet van technologie is onvermijdelijk
Zorg als eerste toepassingsveld
Mensen van 65 en ouder in verhouding tot werkende populatie
> 65 jaar : < 65 jaar
Technologieprojecten in de thuiszorg
Zorg Op Afstand (ZOA)
• Videocommunicatie om mensen thuis te ondersteunen
• Domotica
• Valdetectoren
• Personenalarmering
Mextal, Marcel Gielen 10
Tele Service Robot
12
Disabled/Elderly Service Robot (Assisted) Remote Control
(Human in the Loop)
Setup
13
14
Algemeen Dagelijkse
Levensactiviteiten (ADL)
15 Een ei pakken is moeilijk!
Use Cases Rose
16
Switching
the light
Opening/
closing
doors
Opening/
closing
curtains
Opening/
closing
fridge
Pouring
milk
Warming a pre-cooked
meal
Preparing and bringing
breakfast
Detecting a person
Project phasing TSR Rose
Project phasing:
– Phase 0: exploration, manual control, experiments
– Phase 1: software integration, remote control, environmental mapping
– Phase 2: autonomic features, improvement functional integration, look & feel
17
F0 F1 F2
Rose 1
18
Emergency Stop
Arms
With Wireless Cam’s
Laser Scanner
Stereo Camera
Screen
Dual Core I5 Computer
Batteries
Mobile Platform
Hokuyo UBG Laser
• Accuracy: <1 m: 10 mm, < 4m: 1 %
• Scanning Range: 240 degrees
• Resolution: 0.36 degree
• Frequency: 34 Hz
• USB interface
• 60 mm x 60 mm x 75 mm
• 185 gram
• 2500 Euro
21
Xbox Kinect (Microsoft)
• Image Resolution: 640 x 480
• Frequency 30 Hz
• Infrared Sensor
• View Angle: 57 degrees
• 280 mm x 635 mm x 38 mm
• 140 Euro
23
Rose 1 Autonoom (Waalre)
25 <insert: Rose1_autonoom_Waalre.mpg>
Rose 1 Cockpit (Veldhoven)
26 <insert: Rose1_cockpit_veldhoven.mpg>
Rose 1 Overpakken en Openen (Lab)
27 <insert: Rose1_fles_overpakken_en_openen.mpg>
Experiences & requirements
Manoeuvrability • Tight corners too difficult to get out (effort, time)
• Several activities difficult to carry out due to restriction DOF
• TSR Rose 1 platform size OK (but should not be larger)
Improvements • Integrate strafing (left/right) motion
• Platform footprint: 60 x 80cm maximum
28
Tight corner
Difficult action
Experiences & requirements
Reach of the arms • Current low & high range not sufficient
• Difficult to grip objects in shelf / cabinet
• Difficult to work at dining table / work bench
Improvements • Improve low / high reach of arms
• Improve front reach
29
Lim. top reach
Lim. front reach Lim. front reach
User feedback: “Robot should literally be the remote support for the client.”
Experiences & requirements
Field of View (FOV) (Camera position)
• Current FOV very limited
• Shadow areas near floor and sides
• Workspace arms not covered
Improvements • Camera motion to cover arms workspace
• Arm cameras to observe gripper actions
• Improve all cameras FOV
30
Current status
Status • Assembly started
• Testing october2011-february2012
Open items (tbd) • Covering (vacuum mold plastic, styrofoam, etc.)
• Safety regulation, international standards, ISO
31
32
33
Aantal/omzet service zorgrobots
• In 2009 ouder dan 65 jaar: 1,8 miljoen mensen
• 10% kan een TSR gebruiken: 180.000
• 5% krijgt hem ter beschikking: 9.000
• Levensduur: 5 jaar
• Aantal per jaar: 1.800 stuks
• Prijs per stuk: 20.000€
• Omzet NL markt: 36 M€
Alleen Nederland, alleen zorg
34
35
Service robots
Rosie TU
Munchen
Desire German research project Rose NL ontwikkelings
project
Justin
HERB, IBM en Carnegie Mellon Care-o-bot 3, Frauenhofer
George
1950’s
PR 2 Willow Garage
Rose als hulp in de huishouding
• Veel toepassingen: b.v.
– de kat eten geven op afstand als je op kantoor bent
– de planten watergeven in je vakantiehuis
• Technologie ´huishouding´ is gelijk aan ´zorg´
• Consumenten betalen zelf > koopbereidheid indien waarde aangetoond
• ´A robot in every household´ (Bill Gates)
37
Uitdagingen m.b.t.
Gebruikers eisen
• Meer functionaliteit
• Meer autonomie
• Mens-machine interactie
• Sociaal gedrag
• Veilig en betrouwbaar
• Kosten effectiviteit (business case)
Technologie
• Navigatie in onbekende omgeving
• Visual servoing
• Snelheid
• Veiligheid en compliance met voorschriften
• Zelf-lerend systeem
38
Belang voor de regio (ZO-NL)
• ZO-Ned heeft de mensen, technologie, kennis & kunde en toeleverende bedrijven voor Rose
• Creatie van een nieuwe sector waar anderen zich terugtrekken
• Nieuwe OEM-motor voor de toeleveringsindustrie
• Voorop lopen in ZOA (smartest region 2011)
39
Een proeftuin in 2012-2014
• 10 á 15 robots
• Thuiszorg omgeving (Zuidzorg), gehandicapten zorg
• Bestuurd vanuit zorgcentrale (uitbreiding huidig ZOA concept)
• Zorginstelling(en) >> launching customer
• Rose BV ontwerpt / bouwt / installeert / onderhoudt equipment
• Rose BV begeleidt uitvoering
• Totale kosten ca € 3 miljoen, looptijd 3 jaar, start 2012
40
THANK YOU
Gesubsidieerd door het Ministerie van Economische Zaken en de Provincie Noord-Brabant
the strength of open innovation 42
PROFESSIONALS IN INNOVATION
the strength of open innovation
GESLOTEN INNOVATIE
Tijd
Ontwikkeling Onderzoek Marktintroductie
the strength of open innovation
OPEN INNOVATIE
Tijd
Ontwikkeling Onderzoek Marktintroductie
the strength of open innovation
Voordelen en voorwaarden open innovatie
Voordelen
• Complexe nieuwe
producten mogelijk
• Samenwerking van
specialisten
• Facility sharing
• Onderlinge kennisuitwisseling
• Uitbreiding netwerk
• Nieuwe ketens en
verbanden
Voorwaarden
• Duidelijke productdefinitie
• Passend consortium
• Helder business model
(what’s in for us/me)
• Duidelijke afspraken
(contract)
• Committed aan het project
• Sterke bereidheid tot
samenwerking
the strength of open innovation
CONTACT
INROADS – the strength of open innovation
Twinning Center T: 040 851 90 70
De Zaale 11 E: [email protected]
5612 AJ Eindhoven I: www.inroads.nl