Om te geleiden moet je eerst luisteren

Om robotgeleidehonden nuttig te maken in de echte wereld is het inzicht van gebruikers en trainers van geleidehonden nodig .

Welke eigenschappen heeft een robotgeleidehond nodig? Vraag het aan blinden, zeggen onderzoekers onder leiding van de University of Massachusetts Amherst, 150 km westelijk van Boston. Ze deden onderzoek naar de ontwikkeling van robotgeleidehonden met inzichten van geleidehondgebruikers en –trainers.

Tekort aan honden

Geleidehonden zorgen voor autonomie en mobiliteit voor hun baasjes. Maar slechts een klein deel van de mensen met een visuele beperking heeft zo’n begeleider. De belemmeringen zijn de schaarste aan getrainde honden, de kosten, allergieën en andere fysieke beperkingen die de zorg voor een hond onmogelijk maken. Het fokken, opvoeden en opleiden van een geleidehond kost volgens KNGF gemiddeld €40.000.

Robots hebben het potentieel om in te springen waar honden dat niet kunnen. Ze kunnen in de werkelijk grote behoefte voorzien – als ontwerpers de juiste functies kunnen krijgen. De onderzoekers zijn niet de eersten die geleidehondrobots ontwikkelen, weten ze ook zelf. Er wordt al veertig jaar onderzoek aan gedaan, en geen van de resulterende robots wordt door eindgebruikers gebruikt. Dat probleem hebben ze eerst geprobeerd aan te pakken zodat ze alvorens de technologie te ontwikkelen, begrijpen hoe visueel beperkte mensen de blindengeleidehond gebruiken en op welke technologie ze wachten.

Onderzoek

Het onderzoeksteam voerde interviews en observatiesessies uit met 23 visueel gehandicapte hondengeleiders en vijf trainers. Door middel van thematische analyse hebben ze de huidige beperkingen van blindengeleidehonden geanalyseerd, de eigenschappen waarnaar begeleiders op zoek zijn in een effectieve gids. Ook hebben ze overwegingen voor toekomstige robotgeleidehonden gedefinieerd.

Een van de meer genuanceerde thema's die uit deze interviews naar voren kwamen, was het delicate evenwicht tussen robotautonomie en menselijke controle. Oorspronkelijk dachten de onderzoekers dat ze een autonoom rijdende auto aan het ontwikkelen waren. Ze voorzagen dat de gebruiker de robot zou vertellen waar hij heen wil en dat de robot met de gebruiker op sleeptouw autonoom naar die locatie zou navigeren. Dat is niet het geval.

Navigatie

Uit de interviews kwam naar voren dat mensen hun geleidehond niet gebruiken als navigatiesysteem. In plaats daarvan controleert de geleider de totale route, terwijl de hond verantwoordelijk is voor het lokaal vermijden van obstakels. Maar ook dit is geen vaste regel. Honden kunnen uit gewoonte routes leren en een persoon naar vaste bestemmingen navigeren zonder richtingscommando's van de geleider.

Als de geleider de hond vertrouwt en meer autonomie aan de hond geeft, is dat een beetje delicaat. Ontwikkelaars kunnen niet zomaar een robot maken die volledig passief is (alleen maar de geleider volgt) of gewoon volledig autonoom is, omdat de geleider zich dan onveilig voelt.

Ontwikkeling van robotgeleidehonden

De onderzoekers hopen dat hun werk als leidraad zal dienen, niet alleen in het laboratorium maar ook voor andere robotontwikkelaars. In hun onderzoek geven ze ook aanwijzingen over hoe robotici deze robots moeten ontwikkelen, zodat ze daadwerkelijk inzetbaar zijn in de echte wereld.

Zo is een batterijduur van twee uur een belangrijk kenmerk voor woon-werkverkeer, wat op zichzelf al een uur kan duren. Ongeveer 90% van de ondervraagden noemde de batterijduur als aandachtspunt. Dit is een cruciaal onderdeel bij het ontwerpen van hardware, omdat de huidige viervoetige robots geen twee uur meegaan.

Anderen bevindingen zijn onder meer

• het toevoegen van meer camera-oriëntaties om obstakels boven het hoofd te helpen aanpakken
• het toevoegen van audiosensoren voor gevaren die vanuit de afgesloten gebieden naderen
• het begrijpen van 'trottoir' om het teken voor 'rechtdoor gaan' over te brengen, wat betekent dat de robot de straat volgt (niet in een perfect rechte lijn reist)
• gebruikers helpen om in de juiste bus te stappen (en vervolgens ook een zitplaats te vinden).

De onderzoekers benadrukken dat hun werk een goed startpunt is, maar dat er nog meer informatie te halen valt uit hun 2000 minuten audio- en 240 minuten videogegevens.

Vervolg

Het belangrijkste aspect is dat de onderzoeksgemeenschap de richting herkent en waardeert. De onderzoekers geloven niet dat geleidehondrobots binnen een jaar beschikbaar zullen zijn voor mensen met een visuele beperking. Ook weten ze dat ze niet elk probleem zullen oplossen. Ze hopen wel dat het werk een breed scala aan onderzoekers op het gebied van robotica en mens-robotinteractie zal inspireren, wat de ontwikkeling zal versnellen.

Robotica kan het meeste goed doen als wetenschappers het menselijke element in gedachten houden. Het gaat er om hoe je robots beter kunt laten werken. De onderzoekers proberen een toepassing te vinden die praktisch is en betekenis heeft voor de mensheid.

De wetenschappelijke publicatie vindt u hier.

Foto: Zinj Guo