'...Robots zijn klaar voor de echte wereld'

Een echte robot ontwerpen en bouwen, voor veel studenten aan de Technische Universiteit Delft is het een droomopdracht. Daarom is de minor Robotica ook zo populair. In zeskoppige teams werken studenten van verschillende opleidingen aan projecten van externe opdrachtgevers, om na een halfjaar een werkend prototype op te leveren. ‘Toen ik Elektrotechniek ging studeren, had ik echt niet gedacht dat ik na tweeënhalf jaar al een echte robot gemaakt zou hebben,’ zegt Detmer Bosma (21).

In een werkplaats in het centrum van Delft haalt hij liefdevol zijn hand over de lak van de Kroboot, die hij vorig studiejaar met zijn team ontwierp. De robot was een opdracht van het Hoogheemraadschap Delfland. ‘Eendenkroos is een probleem in de grachten van Delft,’ legt Bosma uit. ‘Als de gracht vol kroos ligt, gaan de planten en dieren onder water dood, omdat ze geen zonlicht krijgen. Dat levert weer verrotting en stankoverlast op. Daarom kregen we van het Hoogheemraadschap de opdracht om een autonoom varende schoonmaakrobot voor de grachten te ontwerpen.’

De Kroboot ziet er met zijn houten buitenkant uit als een rustiek, klein scheepje, maar binnenin zit hij vol elektronica. Op de boeg zit een camera, daaronder wordt water naar binnen gezogen en gefilterd. Het kroos blijft achter in een bak, die wel weer door mensenhanden geleegd moet worden. ‘Het moeilijkst was het softwaregedeelte,’ zegt Bosma. De boot is voorzien van sensoren, maar die zien het verschil niet tussen bijvoorbeeld een golfje van het water en de kade. Het prototype werkt daarom alleen met een afstandsbediening. ‘We hebben laten zien dat het mogelijk is om kroos te verwijderen met een robot, maar om hem echt in gebruik te kunnen nemen, moet de boot verder ontwikkeld worden.’

Dat is de taak van het team van Jordi Heesakkers (20), student Industrieel Ontwerpen. In de minor van dit jaar wordt het Krobootproject voortgezet. Met als basis de kennis die het eerste team opdeed en coaching van Bosma bouwt zijn team een nieuwe versie van de boot. ‘Onze Kroboot moet echt autonoom kunnen varen, en de opdrachtgever wil dat hij mooier en aerodynamischer wordt,’ vertelt Heesakkers.

De studenten nemen ons mee naar de werkplaats van de faculteit Industrieel Ontwerpen, waar de studenten vanmiddag de workshop Rapid Prototyping volgen. Met piepschuim, karton en plastic buizen bouwen ze een schaalmodel van hun robot. Het is de bedoeling dat ze er op deze manier achter komen wat wel en niet klopt aan het ontwerp. Op het scherm van zijn laptop laat Heesakkers de Kroboot 2 zien. Die oogt met zijn matzwarte buitenkant en groene lichtjes een stuk futuristischer dan zijn voorganger.

‘Robots zijn klaar voor de echte wereld,’ zegt Martin Klomp. Hij is docent Robotica aan de TU Delft en de coördinator van de minor. ‘Robots bestaan natuurlijk al heel lang, maar in eerste instantie werden ze vooral ingezet voor heel specifieke geautomatiseerde taken, zoals in een autofabriek. Nu ze op alle gebieden van de maatschappij aan het werk worden gezet, komt er ook steeds meer interactie tussen mensen en robots. Daarom is in 2011 op de TU het Robotica Instituut opgericht.

Er werken aan de universiteit wel 180 wetenschappers aan robots, en binnen het instituut wordt hun kennis en kunde gebundeld en werken ze samen.’ Op kleinere schaal gebeurt dat ook in de minor die Klomp coördineert. In elk team zitten studenten van Werktuigbouwkunde, Technische Informatica, Electrotechniek en Industrieel Ontwerpen. ‘Om een moderne robot te bouwen, zijn experts nodig op het gebied van hardware, software en interactie,’ zegt Klomp. ‘Die experts moeten ook elkaars taal leren spreken om tot een goed resultaat te komen. Daarom volgen de studenten in de eerste maanden van de minor ook vakken bij elkaars faculteit.’

Van de ruim honderd studenten die een cijferlijst en motivatiebrief indienden, mochten er in september 46 aan de minor beginnen. Een voorrecht dus, maar er wordt ook veel van ze verwacht. Klomp: ‘De opdrachten komen van echte bedrijven en instellingen, die ook daadwerkelijk iets van ze verwachten. Veel studenten beginnen het project met het idee: dat lukt allemaal wel. Maar om in januari een echt werkend prototype te kunnen presenteren, moeten de verwachtingen en plannen vaak wat bijgesteld worden.’

De docent leidt ons rond in de werkplaats, waar het inmiddels flink warm en zweterig is geworden van de druk zagende, schetsende en overleggende studenten. Het zijn bijna allemaal jongens, de vrouwelijke robotbouwer moet duidelijk nog een inhaalslag maken. Het groepje van Jesper Kreuk (20) is bezig met een robot die vooral sociaal begaafd moet worden. Hun robot moet bezoekers van het Science Centre, het tentoonstellings- en onderzoekscentrum van de TU verwelkomen en helpen. ‘Ze heet Iona,’ vertelt Kreuk over hun creatie. Haar hoofd kan op en neer om de bezoeker op ooghoogte aan te kijken, maar het lastigste wordt een goede interactie met de mens. ‘Een vorige versie kon bijvoorbeeld rijden, maar bleek steeds iedereen in de weg te gaan staan. Onze robot moet praten, advies geven, maar ook dingen aan kunnen wijzen.’

‘Wat voor mensen makkelijk is, is voor robots vaak heel moeilijk en andersom,’ zegt Klomp. ‘Dat is voor de leek soms nog moeilijk te begrijpen. Een robot maakt vaak fouten en is onvoorspelbaar, terwijl mensen zo’n bewegend wezentje al snel allerlei menselijke en dierlijke eigenschappen gaan toekennen. Mensen moeten ook nog leren hoe ze het beste met robots om kunnen gaan. En het interessante is: door te werken aan robots leer je ook weer meer over de mens en de wereld. Om een robot te ontwikkelen die menselijke taal begrijpt, moet je daar zelf ook alles van begrijpen.’

Als we een rondje lopen door de werkplaats maken we kennis met een divers arsenaal aan robots. Dat gaat van Barrie de bartender, die op een leuke manier drankjes serveert, tot een geavanceerd mechanisch systeem dat in een kaasfabriek moet komen te werken.

‘Robots spreken tot de verbeelding, ook omdat ze zo tastbaar zijn,’ zegt Klomp. ‘Zet ze ergens neer en mensen komen er vanzelf op af. De ontwikkelingen gaan momenteel heel snel. Ik denk dat de mensheid klaar is voor de volgende stap om robots echt in het dagelijks leven toe te laten: robots in huis, robots in de zorg.’

‘Het interessante aan robots vind ik dat ze ons leven makkelijker kunnen maken,’ zegt student Heesakkers. ‘Nu zijn het mensen van de sociale werkplaats die kroos uit de grachten verwijderen. Het is heel zwaar en vervelend werk. Het zou mooi zijn als de Kroboot hen dat uit handen kan nemen.’

‘Ons project lost echt een maatschappelijk probleem op, dat vind ik mooi,’ zegt Bosma. ‘Door het werken aan onze robot kon ik de theorie die ik tijdens mijn studie heb geleerd toepassen in de praktijk. Ik zie het helemaal zitten om betrokken te blijven bij de ontwikkeling van de Kroboot en misschien zelfs een bedrijfje te beginnen. Het zou geweldig zijn als je over een paar jaar in alle Nederlandse steden bootjes kroos ziet opruimen.’