14/01/2022
Door Ad Spijkers
Wie door zijn beperking niet zelfstandig kan eten, heeft geen gevoel van onafhankelijkheid. Ook kost het kost de verzorger die te eten geeft veel tijd. Als een robot deze voedingsuitdaging zou kunnen oplossen, zal de patiënt zich onafhankelijker voelen. Een nieuwe studie aan Cornell University moet robots geschikt maken voor zorgtaken - waarbij fysiek contact bijna onvermijdelijk is.
Tapomayukh Bhattacharjee werkt al ongeveer tien jaar aan ondersteunende robotica en sprak met mensen die baat zouden hebben bij nieuwe technologieën. Daartoe behoorden mensen met mobiliteitsbeperkingen, zorgverleners die hen helpen en ergotherapeuten. Hij had het gevoel dat robotica echt een verschil in hun leven kan maken, wanneer het klaar is om te worden ingezet.
Sinds juli 2021 is de onderzoeker werkzaam aan Cornell University in Ithaka (New York State). Een vierjarige subsidie van 1,5 miljoen dollar helpt Bhattacharjee (niet de man op de foto) en zijn team bij het ontwikkelen van ondersteunende robotica voor mensen met een lichamelijke handicap en hun verzorgers. De subsidieperiode begint op 1 januari 2022 en loopt tot en met 2025.
Uitdagingen
Om deze eetuitdaging aan te gaan, zal Bhattacharjee zich concentreren op drie belangrijke elementen:
- beetacquisitie. Zijn team zal algoritmen afleiden die leren door menselijke feedback te verkrijgen ('human-in-the-loop' manipulatie) om moeilijke taken met betrekking tot eten uit te voeren, vooral met verschillende vormen van voedsel;
- beetoverdracht. Het doel is om veilige besturings- en leeralgoritmen te ontwikkelen voor beetoverdracht. Dat wil zeggen dat de robot het voedsel daadwerkelijk veilig in de mond van een persoon plaatst, vooral als de persoon ernstige fysieke beperkingen heeft en niet kan bewegen om het voedsel te nemen; en
- voeden met gebruikersvoorkeuren. Het team zal algoritmen voor actief leren en gedeelde autonomie ontwikkelen die in de loop van de tijd menselijke voorkeuren van trajecten voor beetoverdracht vastleggen.
Feedback
De belangrijkste les die eerdere experimenten hebben geleerd, was dat elke gebruiker anders is. Iedereen heeft zijn persoonlijke voorkeuren. Als de maatschappij een echt langdurige zorgoplossing wil, moet de oplossing gepersonaliseerd kunnen worden voor de gebruiker. En net zoals patiënt en zorgverlener aan elkaar moeten wennen, moeten patiënt en robot dat doen.
De belangrijkste doelgroep waarop Bhattacharjee zich met zijn ondersteunende technologie richt, zijn mensen met ruggenmergletsels. Dezen zijn fysiek beperkt maar niet noodzakelijk cognitief, zodat ze in staat zouden zijn om de robot te helpen trainen.
Een belangrijk onderdeel van het werk is het benutten van het idee van menselijke feedback, met name door het onvermijdelijke fysieke contact tussen de robot en de mens te omarmen, zoals wanneer het gereedschap in de mond wordt geplaatst. Bij mobiele robots en zelfrijdende auto's draait het om het vermijden van obstakels. Maar als iemand ergens naar grijpt, kan zijn of haar arm iets anders raken. Een van de onderzoeksapsecten zal zijn hoe dit contact te benutten, terwijl de robot tegelijkertijd veilig en efficiënt kan zijn.
Foto: Ryan Young/Cornell University