Onderzoekers laten bezorgrobots voordeur vinden zonder voorkennis van het gebied

Wetenschappers van het MIT en Ford hebben een navigatiemethode voor bezorgrobots ontwikkeld die niet is gebaseerd op het vooraf in kaart brengen van het gebied met alle huizen. De methode gaat uit van aanwijzingen als 'garage' of 'voordeur' om het juiste adres te vinden.

Volgens de onderzoekers kan deze techniek ertoe leiden dat de robots een veel kortere tijd nodig hebben om een terrein te verkennen en de uiteindelijke bestemming te vinden. Bovendien zijn hierbij geen afbeeldingen van specifieke huizen nodig. Onderzoeker Michael Everett van het MIT zegt dat de techniek het mogelijk maakt om de robot in feite aan het einde van iemands oprit neer te zetten, waarna hij eigenhandig de deur vindt.

Aan de basis van deze methode ligt de introductie van natuurlijke, semantische taal voor robotsystemen, zodat de robots aan de hand hiervan worden getraind. In de praktijk betekent dit dat ze bij het zien van een deur dit object ook als een deur verwerken en niet simpelweg als een rechthoekig obstakel. Het gaat er dus om dat robots een 'idee' krijgen van wat de dingen in hun directe omgeving precies zijn.

De onderzoekers gebruiken dit soort semantische technieken als een soort springplank voor hun nieuwe navigatiemethode, waarbij bestaande algoritmen worden ingezet. Deze algoritmen halen eigenschappen uit visuele data om een nieuwe kaart van dezelfde omgeving te maken, waarbij de context en de semantische aanwijzingen worden weergegeven.

Volgens de onderzoekers waren robots met deze algoritmen al in staat om objecten te herkennen en in hun directe omgeving in kaart te brengen. Ze waren echter tot nu toe niet in staat om direct beslissingen te nemen tijdens het navigeren in een nieuwe omgeving, bijvoorbeeld over de efficiëntste route naar een semantische bestemming, zoals een voordeur. Voorheen kwam de robot er wel, maar duurde het relatief lang, aldus de onderzoekers.

De verbetering werd mogelijk door de semantische kaart te vertalen in een tweede kaart, waarin met verschillende grijstinten wordt aangegeven hoe dicht bepaalde objecten op de kaart bij de eindbestemming zijn. Donkere regio's betekenen verder weg van het doel en lichtere delen betekenen dat de robot in de buurt is. De stoep zal bijvoorbeeld donkerder zijn dan de lichtere oprit. Het nieuwe, hiervoor benodigde algoritme werd getraind op basis van satellietbeelden van Bing Maps, met daarop 77 huizen van drie voorstedelijke buurten. Het systeem vertaalde een semantische kaart door naar de kaart met de grijstinten, zodat de robot de lichtere delen naar zijn einddoel kan volgen.

Tijdens een test bij een volledig nieuw huis, waarbij de opgebouwde dataset niet is gebruikt, bleek dat de de robot de voordeur 189 procent sneller wist te vinden dan met de inzet van klassieke navigatiealgoritmen. Volgens de onderzoekers is dat verschil te verklaren doordat bij de klassieke methode geen context of betekenisleer wordt gebruikt. De robots slagen er volgens de wetenschappers ook in om het einddoel te vinden in gebieden die nog niet in kaart zijn gebracht; waarschijnlijk dankzij aanwijzingen die overeenkomen met eerdere gebieden.

Het onderzoek wordt deze week gepresenteerd op de International Conference on Intelligent Robots and Systems en is deels gefinancierd door de Ford Motor Company.

Reacties (32)

[aaradorn]

Is dit nu echt indrukwekkend? We hebben auto's die kunnen inparkeren zonder hulp, vliegtuigen die naar de andere kant van de wereld vliegen zelfs autos die andere autos kunnen voorspellen door middel van schaduw en licht. Ik zie hier niet echt de mijlpaal in.

[graey]

Het inparkeren is natuurlijk wel een ander verhaal, want daarbij zijn de constraints een stuk vrijer: als er maar een plekje is dat groot genoeg is; en dat is natuurlijk zeer meetbaar.
Een voordeur van een huis kan aan de zijkant zitten, er kan een andere deur in de buurt zijn, soms heeft een huis een trapje omhoog of naar beneden voordat je bij de deur bent, en het huis kan ook nog aan het einde van een half labyrinth staan met een enorme voortuin eromheen. Het 'zonder voorkennis'-gedeelte maakt dat een stuk indrukwekkender dan een auto die alle wegen gewoon als data heeft, en daarbij ook nog pas op het 'goeie moment' wordt ingeschakeld om te gaan parkeren. Dan weet hij dus al: hier is een parkeerplaats in de buurt, rechts van mij, want links van mij rijden auto's en daar reed ik net.
En vliegtuigen zijn wat dat betreft een stuk simpeler, de wegen zijn iets minder beperkt (als je er een meter naast zit, ben je niet 'van de weg af'). Dat is point-to-point navigatie, weinig intelligent.

[Wouter-k-9]

Dit is wel degelijk een knappe prestatie. Het plaatsen van een robot in een onbekende omgeving en hem hier vervolgens een kaart van laten maken die hij zelf kan gebruiken, ook wel Simultaneous Localization and Mapping (SLAM) is al een lastige taak. Hierbij worden meestal nog wel specifieke punten gegeven waar de robot heen moet.

Wat zij hebben bereikt is dat een robot in een onbekende omgeving gezet kan worden en zelf de deur van een huis herkend en vindt. Hierbij hebben ze verschillende herkenningspunten gedefinieerd die tot een deur zouden moeten leiden. zoals een oprit en voetpad.

[Whuzz]

Ja? Jij kunt die stofzuiger vertellen dat hij de deurmat voor jouw achterdeur moet stofzuigen? En dat zonder dat je op een ap zelf eerst een zone definiëert? Welke stofzuiger heb je dan? Ik heb zelf een Roomba 980 en twee Xiaomi's, heb daarvoor een Neato gehad en die konden dat allemaal niet hoor.

[xbeam]

Wanneer je hem aanzet in een onbekende omgevenen maakt direct zelf een kaart van de omgeving en herkent dingen.
Tijdens het zuigen ontwijkt hij bijv huisdieren en komt hij later terug om het overgeslagen deel te zuigen. Ook weet hij zijn Dock altijd te vinden ook al start je de stofzuiger midden een onbekend huis en zet je de Dock in andere kamer waar hij nog nooit is geweest.

Maar inderdaad er zit geen functie in zoek de voordeur alleen hij herkent hem wel in onbekende kamer dus Technische zou je hem ook daarna kun laten zoeken net zo als hij huisdieren of verplaatsen object herkent en terug komt daar als nog te zuigen.
Maar een opdracht zoek deur heeft geen toegevoegde waarde voor een stofzuiger

Ik heb trouwens een T6

[Reactie gewijzigd door xbeam op 23 juli 2024 13:33]

[Whuzz]

Hij herkent huisdieren zodra hij er tegen opbotst. En dan "herkent" hij niets anders dan een obstakel.
Als je mazzel hebt, dan ziet hij het obstakel vóór hij er tegen aan botst, maar vaak met huisdieren niet. Ze gebruiken ultrasoon sensoren voor de detectie en de meeste huisdieren (zéker katten) zijn "stealth". Vacht absorbeert ultrasoon en de stofzuiger botst er gewoon tegenaan. (Als de kat niet zichzelf al uit de voeten heeft gemaakt...)

Stofzuiger robots zijn nog steeds redelijk "dom". Ja, ze zijn slim geprogrammeerd, zodat ze met beperkte data toch zo min mogelijk vastlopen. Maar veel "AI" zit er niet in. Die mapping is super basic en beperkt zich tot "obstakel ja/nee". De robot weet niet of iets en stoel, een muur, een plant, een kat of iets anders is, alleen of hij ergens kan rijden of niet.

De rest van de intelligentie moet jij toevoegen, bij de connected versies in elk geval. Dan moet je op de app zones definiëren.
De systemen waar in de nieuwspost over gesproken worden zijn dus een stuk slimmer. Die gebruiken beeldherkenning en machinelearning om zelf enige betekenis aan de omgeving toe te voegen.
Dat dat nog steeds erg moeilijk is blijkt wel uit Tesla's autoparking en het "oproepsysteem". Google maar eens op de "failure" video's daarvan. Zat video's te vinden van Tesla's die toch nog niet zo heel goed hun omgeving begrijpen. Waarmee ik niet wil zeggen dat het niet al een prestatie is wat ze allemaal al wél kunnen.

[xbeam]

Nee, de mijne (de nieuwe gen)gebruikt Lidar,

Botsen komt eigenlijk niet meer voor. Gooi er bijv een kussen voor en hij ontwijkt hem en wanneer je dat dat kussen weer weg haalt komt hij terug om daar nog te zuigen.

[Reactie gewijzigd door xbeam op 23 juli 2024 13:33]

[Webgnome]

Ook weet hij zijn Dock altijd te vinden ook al start je de stofzuiger midden een onbekend huis en zet je de Dock in andere kamer waar hij nog nooit is geweest.

heb zelf een Neato D7 en uit ervaring weet ik at wanneer je de stroom van de dock afhaalt dat het dan ineens een stuk lastiger voor het apparaat word om de dock te herkennen.. Geen idee hoe dat bij de T6 zit natuurlijk.

[The Zep Man]

Ja? Jij kunt die stofzuiger vertellen dat hij de deurmat voor jouw achterdeur moet stofzuigen?

Ze kunnen niet eens uitwerpselen herkennen, dus ik verwacht dat het antwoord op je vraag 'nee' is.

Overigens ben ik ook benieuwd of de bezorgrobots uit het artikel met uitzonderingssituaties rekening kunnen houden. Het lijkt op een voordeur, maar er hangt een bordje met "hoofdingang om de hoek ->".

[Reactie gewijzigd door The Zep Man op 23 juli 2024 13:33]

[Andyk125]

Alleen je stofzuiger botst overal eerst tegenaan

Hoewel ik het nut van bezorgrobots niet inzie, zijn er blijkbaar veel bedrijven die het anders zien. Ik ben voor vernieuwing en ook wel voor automatisering, maar ik denk dat we aan het doorslaan zijn. Zulke robots kunnen vaak maar paar pakketten meenemen, als het niet een enkel pakket is, ook daar zijn natuurlijk wel oplossingen voor te vinden. Maar bellen ze ook aan? Gaan ze naar de buren als je niet thuis bent?

Als voorbeeld: we zijn aan het verbouwen en hebben geen werkende deurbel. Dus heb ik een briefje op de deur geplakt dat de bezorger het pakket maar achter een bloempot moest leggen. Ik was zelf wel thuis maar je hoort niet alles. Pakketbezorger heeft het netjes achter de bloempot gelegd. Dit zie ik een robot nog niet doen.

Aan de andere kant zie ik ook veel liever dat men in elke stad of dorp gewoon een vast afleverpunt heeft waar men pakket kan afhalen. Met PostNL is dit vaak mogelijk, maar andere vervoerders bieden zoiets niet aan. Dan kun je het pakket afhalen wanneer het uitkomt en het scheelt weer veel extra busjes die rond moeten rijden met al die pakketten.

[xbeam]

Eens en zeker uit ook mensenlijk oogpunt moeten we niet alles waar mensen interactie plaats vindt weg robotiseren (mensen moeten nog iets te doen hebben)

En even terug komende op mijn stofzuiger dat botsen gebeurt eigenlijk niet meer. De nieuwe generatie heeft lidar aan boord en botst nauwelijks nog.

[OxWax]

Ik wil uw stofzuiger mijn pakjes zien leveren

[ixrobin]

Jouw stofzuiger herkent alleen wanneer de vloer onder zich ophoudt en een muur/ander obstakel voor hem staat, zodat hij draait en een andere richting in slaat. Verder gaat hij de hele kamer schoonmaken, maar is zeker niet zo slim om de hondenpoep over te slaan .

Deze robot is geleerd om bijvoorbeeld niet over terreinen als gras te gaan en toch de voordeur te kunnen vinden in een onbekende omgeving. Dat is wel degelijk een stuk geavanceerder dan jouw stofzuiger.

[xbeam]

Dat ontken ik niet.
Mijn reactie is op de reactie op de reactie dat toch iets is wat met de huidig technologie niet zo heel ingewikkeld is.

Er wordt gereageerd dat het gaat om het herkennen en de weg weg vinden in zonder voor geprogrammeerd kaart in onbekende omgeving en dat is iets wat mijn en huidige stofzuiger zeker wel goed kunnen.

[Jeffrey88]

Sorry maar je vergist je hier heel erg in.
Dit is wederom een nieuwe stap in het autonoom laten functioneren van apparaten. Vliegtuigen hebben geen langs razend verkeer, en zijn redelijk voorgeprogrammeerd, weer kaarten zijn ook tot op zekere hoogte te voorspellen.

Zelfrijdende auto's hebben een route van A tot B opgekregen, en herkennen bewegende objecten als iets waar ze niet mee in botsing willen komen, of waar ze zich aan moeten passen. Maar ze zijn verre van het vinden van individuele objecten zonder aanwijzing. Voorzover ik weet kan een zelfrijdende auto nog geen taak aan als; Vind de witte Chrysler van mijn vrouw in de wijk en parkeer daar achter.

*Ik lees dus net dat autoherkenning op nummerbord al mogelijk is.

[Reactie gewijzigd door Jeffrey88 op 23 juli 2024 13:33]

[Tim Lamein]

Al zou het op alleen kenteken herkenning al kunnen
Zoek naar dat gele plaatje met de nr's er in die ik aangeef.
Verder is een betere vergelijking met wat deze bezorg robot doet tenopzichte van een zelfrijdende auto. Dat een zelfrijdende auto nu iets kan met schaduwen herkennen. Waarbij ze dus al rekening kunnen houden met iets wat om de hoek is.

[ilaurensnl]

Klopt, maar die heeft dingen dat aangeleerd is; als ik het zo lees dan heeft dit robot dat niet; en vind hij de voordeur :3

[Robkazoe]

Dat is natuurlijk ook maar subjectief. Het is niet dat een printplaat van deze robot opeens bedacht heeft van: "O, mijn job is om voordeuren te herkennen. Dit is geen deur Hey, maar dat ziet er wel uit als een deur!

Daar zit ook een bepaalde manier van herkenning achter. Of dat gebeurt aan de hand van voorbeelddata (GPS of een voorbeeld plaatje van welke voordeur hij moet herkennen) of dat dit gebeurt via machine learning door veel sample data te leveren, beide gevallen zijn niet nieuw of uniek.

[OxWax]

Vliegtuigen hebben meestal, buiten wat luchtmoleculen, erg weinig hindernissen onderweg

[Reactie gewijzigd door OxWax op 23 juli 2024 13:33]

[mjz2cool]

Die auto's die je noemt zijn allemaal van tevoren ingeleerd en vereisen geen kennis van het gebied, alleen kennis van de situatie op dat moment. Dit wordt gecombineerd met data van een aantal sensoren.

Bij vliegtuigen zijn de variabelen veel minder uitgebreid. Ze hoeven geen rekening te houden met onverwachte situaties zoals je in het verkeer wel hebt.

Deze bezorgrobot kan zonder voorkennis ergens neergezet worden, en dan vindt die de voordeur, dat is wel ingewikkelder dan wat die auto's tegenwoordig kunnen.

[broodplank]

"Voorheen kwam de robot er wel, maar duurde het relatief lang, aldus de onderzoekers." dat duurt het nog steeds, zelfs als het 5x versneld is zoals in het filmpje, duurt het nog steeds 10x langer dan een persoon die gewoon even naar de deur loopt. Is een bezorg drone niet een stuk sneller dan deze robot?

[OxWax]

u kon de 100m lopen in 10 sec van bij geboorte?

[Terriongaming]

*Skynet intensifies*

[mjz2cool]

Nu moet die robot alleen Sarah Connor nog kunnen vinden.

[Terriongaming]

Ik denk dat dat tegenwoordig niet zo moeilijk zou zijn. Social Media afstruinen, Geo-Tags bekijken en dan uitrekenen wat haar patronen zijn en waar ze het meeste komt.

[MPC60]

Totaal offtopic maar hoe komt iedereen aan die pixel avatars?

Verder wel een fantastische ontwikkeling dit, nooit meer een chagrijnige bezorger aan de deur!

[Snoz Lombardo]

Totaal offtopic maar hoe komt iedereen aan die pixel avatars?

Ik denk dat dat gewoon default avatars zijn voor mensen die er niet zelf een hebben ingesteld. Maakt gebruik van Identicon (http://identicon.net/) zo te zien.

[MPC60]

Ah zo, viel me opeens op.

[impactftw]

En toen kwam er een hond in beeld..

[aadje93]

Volgende stap een wapen op de rug en terminator is geboren, of denk ik dan weer te alluhoedje achtig?