Beste lid van de ProMoW-gebruikerscommissie,

 

Eén van de doelstellingen van het ProMoW project is om de leden van de gebruikerscommissie goed op de hoogte te houden over wat er reilt en zeilt in het project en in de ruimere IoT-wereld. Met deze viermaandelijkse nieuwsbrief willen we daar alvast werk van maken. Welkom in deze eerste editie!

In dit inauguratie nummer kan u alvast vertrouwd raken met de structuur van de interne ProMoW-nieuwsbrief waarin u telkens één hoofdartikel zal vinden vergezeld door een twee- of drietal kleinere stukken. Met de sectie ‘Agenda’ willen we u de hoogte houden van interessante workshops en lezingen die gepland staan in de nabije toekomst. In de sectie ‘Nieuws’ vindt u tenslotte de laatste nieuwtjes uit het project en een lijst van interessante en actuele links naar onderwerpen uit de wellbeing- en IoT-wereld.

In dit eerste nummer gaan we dieper in op het onderzoek van Cesar Vandevelde die in zijn doctoraat, DIY Social Robots, een nieuwe integrale methode voorstelt om sociale robots op een snelle en eenvoudige manier zelf te ontwerpen, te bouwen en te programmeren. Het ontwerp-platform dat hierbij ontstaan is bouwt verder op de onderliggende IoT gedachte. Daarnaast stellen we twee andere TETRA-IoT projecten voor die samen met ProMoW van start gingen.

Alvast veel leesplezier,
Jelle, Steven en Peter

PS: We horen graag uw feedback op deze nieuwsbrief. Indien er collega’s in uw bedrijf of organisatie zijn die u graag toevoegt aan deze (interne) mailinglijst; graag een seintje op info@promow.be.

Study on the design of DIY social robots
Robots maken een stevige opmars en we zien vaker nieuwe toepassingen die deel uitmaken van onze dagelijkse leefwereld. Daarom is het belangrijk om op zoek te gaan naar manieren om de intuïtieve communicatie tussen mens en robot te verbeteren. Dit kan door meer in te zetten op sociale ‘menselijke’ communicatie, bijvoorbeeld door het gebruik van gelaatsexpressies, spraak, of oogcontact. Het is echter nog steeds heel moeilijk om te experimenteren met verschillende types sociale robots omdat het bouwen van deze robots erg duur en tijdrovend is. In het proefschrift van Cesar Vandevelde getiteld ‘Study on the design of DIY social robots’ wordt een nieuwe integrale methode voorgesteld om sociale robots op een snelle en eenvoudige manier zelf te ontwerpen, te bouwen en te programmeren. Het werk heeft ook aanleiding gegeven tot valorisatie onder de vorm van een spin-off (www.opsoro.be) die in september via een kickstarter campagne naar de markt gaat.

De interesse in robotica groeit en analisten wijzen steevast naar robotica als één van de volgende grote technologische trends. Dat is niet verrassend; de robotica technologie werd gestaag verbeterd in de laatste decennia en bereikt nu het kantelpunt waarop robots niet langer beperkt zijn tot fabrieksomgevingen. Geleidelijk verschuift de aandacht dus binnen de robotica van robots die functioneren binnen hun eigen afgebakende ruimtes naar robots die samenleven met mensen in de natuurlijke habitat van mensen.

Het gebruik van robots in het dagelijkse leven onderstreept het belang van intuïtieve communicatie met deze complexe systemen. Simpelweg gezegd: we dienen onze wereld niet aan te passen aan robots. Nieuwe robots dienen zo ontworpen te worden dat ze kunnen omgaan met onze wereld op een zinvolle manier. Dit betekent niet alleen meer aandacht voor robot veiligheid en conformiteit, het betekent ook meer aandacht voor sociale robotica en Human-Robot Interaction (HRI), een onderzoeksveld dat betrekking heeft op de natuurlijke interactie tussen robots en mensen.

Sociale robots zijn robots die kunnen communiceren door middel van intuïtieve sociale vaardigheden, zoals emoties, gelaatsexpressies, spraak, en oogcontact. Het onderzoek naar mens-robot interactie houdt zich vandaag echter vooral bezig met het programmeren van gedragingen op standaard robots, en het ontwerp van de belichaming van de robots blijft vaak een onbekende of niet-verkende ontwerpdimensie. Het snel kunnen ontwerpen van belichamingen voor sociale robots heeft echter groot potentieel. Eén van de doelen van het werk van Cesar Vandevelde (link) is om het ontwerp van belichamingen voor sociale robots te vergemakkelijken, om zo het verborgen potentieel van deze ontwerpdimensie naar voor te brengen.

We zien ook een andere grote trend in de heropleving van het do-it-yourself (DIY) paradigma. De vernieuwde focus van DIY gaat veel verder dan de amateur-radio’s en huis-tuin-en-keuken klusjes van weleer. De hedendaagse DIY trends, zoals de ‘maker’ en de open source hardware beweging, omarmen en belichamen technologie in zijn geheel. Deze trends zijn verantwoordelijk voor het toegankelijk maken van heel wat exclusieve en complexe technologieën, zoals bijvoorbeeld microcontrollers, 3D printers, CNC machines en robots. Het belang hiervan is niet de technologie op zich, maar het feit dat deze technologieën toegankelijk gemaakt worden voor een breed publiek, wat leidt tot nieuwe en onverwachte toepassingen.

Het proefschrift van Cesar Vandevelde bevindt zich op het kruispunt van deze twee trends en bespreekt de oorsprong en de ontwikkeling van Opsoro (open platform for social robots), een DIY platform dat amateurs en non-experts in staat stelt om zelf sociale robots te ontwerpen en te bouwen. Het platform werd specifiek ontworpen om open source, goedkoop, en gemakkelijk in gebruik te zijn. De platform-aanpak wordt gebruikt om sociale robotica technologie toegankelijk te maken voor een breed publiek. Vaak zijn robot-ontwerpers en robot-gebruikers twee afzonderlijke groepen, elk met hun eigen kennis en vaardigheden. Het is niet vanzelfsprekend om kennis uit te wisselen tussen deze partijen. Daarom is het zinvol om gebruikers in staat te stellen om zelf hun robots te bouwen in plaats van een oplossing voor hen te ontwerpen.

Het ontwerp van een platform is veel complexer dan het ontwerp van een product. Een product wordt door één persoon ontworpen en wordt door een ander persoon gebruikt. Een platform wordt ontworpen door een systeemontwerper, het wordt gebruikt door een tussenpersoon om een product te ontwerpen, en dat product wordt uiteindelijk gebruikt door een eindgebruiker. Het ontwerp van een robotica-platform is niet alleen uitdagend vanuit een technisch standpunt, maar ook vanwege de impact van menselijke factoren op alle aspecten van het systeem. Bijgevolg schieten traditionele engineering-methodieken tekort, en moet er een andere aanpak worden gebruikt. In het proefschrift van Cesar Vandevelde wordt daarom een holistische, user-centered ontwerpmethodologie gehanteerd. Deze aanpak houdt rekening met de rol van verschillende gebruikers doorheen het ontwerpproces, en steunt op meerdere iteraties om stapsgewijs inzichten te verwerven in de gebruikseisen en de gebruikscontexten. Binnen dit proces wordt het belang van gebruiksgemak en gebruikservaring benadrukt omdat deze aspecten de sleutel vormen tot het slagen van complexe, iteratieve systemen.

Doorheen het proefschrift van Cesar wordt gebruik gemaakt van digitale productietechnieken zoals 3D printing en laser cutting om het ontwerpproces te ondersteunen. De ontwerpbeslissing om digitale productietechnieken te gebruiken heeft implicaties op de doelstellingen van een project. Binnen digitale productietechnieken wordt de informatie die nodig is om een onderdeel te produceren vervat binnen een digitaal bestand. Computergestuurde machines gebruiken deze informatie om automatisch fysieke onderdelen te creëren zonder een beroep te doen op de vaardigheid of het vakmanschap van de operator van de machine. Dit laatste punt is belangrijk voor de reproduceerbaarheid van een ontwerp: het vergemakkelijkt delen via het internet, het verlaagt de barrière om een ontwerp te kopiëren, en het zorgt voor een hoge graad aan herhaalbaarheid. Dit heeft een belangrijke invloed op de openheid van het systeem, en maakt het mogelijk om online communities te stichten. Een andere intrinsieke eigenschap van digitale productietechniek is dat een hoge graad van ontwerpcomplexiteit gebruikt kan worden, waardoor ontwerpers extra functionaliteiten (bv. instructies) kunnen integreren in de vormgeving van een onderdeel. Dit aspect maakt het makkelijker om ontwerpen te reproduceren en te assembleren.

De vele ontwerpiteraties hebben uiteindelijk geleid tot de huidige versie van het Opsoro platform. Iedere iteratie zorgde voor andere inzichten in het slagen of falen van verschillende aanpakken, en binnen de verschillende iteraties werden de ontwerp-, bouw-, en gebruik-fases van een platform verkend. Het is belangrijk om aan te geven dat het ontwerpproces niet lineair is. Het is een complex netwerk van ontwerpen die geïnspireerd zijn op en beïnvloed zijn door andere ontwerpen. Binnen het proefschrift van Cesar worden vijf verschillende projecten beschreven.

Het eerste project gaat over wandelende hexapod robots. Dit was één van de eerste exploraties binnen DIY robotica, en beïnvloedde de constructietechnieken die gebruikt werden doorheen de rest van dit werk. Ten tweede wordt het ontwerp van een bouwkit voor kleinschalige educatieve robots beschreven. Het derde en vierde project gaat over het ontwerp van Ono, een DIY sociale robot gemaakt voor interactie-experimenten met kinderen. Tenslotte gaat het vijfde project over het Opsoro platform, wat verder bouwt op de voorgaande projecten. Binnen elk van deze projecten werden experimenten met amateurgebruikers uitgevoerd waarin de ontwerp-, bouw-, en gebruiksfases van de tools telkens onderzocht werden.

Het Opsoro platform wordt momenteel verder ontwikkeld met oog op commercialisatie. Doelstelling is om tegen 2018 een Opsoro starter kit te lanceren als product, met een sterke focus op STEAM-educatie (Science, Technology, Engineering, the Arts & Mathematics). Het nieuwe platform bouwt verder op de stevige fundamenten van dit proefschrift om te leiden tot een uitbreidbare set van modulaire maker-kits die kunnen gebruikt worden om eigen sociale robots te creëren en te bouwen. Verder wordt de software momenteel omgevormd tot een online ontwikkelingsomgeving en educatieve community. De web-gebaseerde interface stelt gebruikers in staat om hun creaties te bedienen via een groeiend aantal apps, wat leer- en speelactiviteiten op maat van iedere gebruiker mogelijk maakt. Hiermee hoopt Cesar de kennis die verzameld werd binnen zijn onderzoek toegankelijk te maken voor het brede publiek, om zo een significante impact te hebben op de manier waarop sociale robots ontworpen worden door de toekomstige generatie.
Interesse om de openbare verdediging (16/03, Gent) van het proefschrift van Cesar Vandevelde, getiteld ‘Study on the design of DIY social robots’, bij te wonen? Dat kan! Meer info hier (pdf). Het platform Opsoro is, samen met andere sociale robots, ook te bekijken op de opening van de Krook (10-12/03) en op de International Internet of Things Day in Rotterdam (09-11/04).

Horizontal-IoT en SMIoT
Uit de goedkeuring van maar liefst drie TETRA-programma’s die in 2017 starten toont het Agentschap Innoveren en Ondernemen dat kennisoverdracht rond IoT hoog op de agenda staat. Samen met ProMoW zijn er ook twee andere projecten aan hun tweejarig traject gestart; Horizontal-IoT en SMIoT. We stellen ze hieronder graag kort aan u voor.

Horizontal-IoT (Reconfigurable Architectures, Parallel Processing & Telecommunications Oriented Research (RAPPTOR) Lab – VUB)

Het beheer van de sensor- en routeringsknopen en de valorisatie van IoT data is vandaag een grote uitdaging. Om niet gevangen te zitten in verticale Internet of Things (IoT) oplossingen zijn open standaarden noodzakelijk zodat services gelijktijdig op verschillende apparaten kunnen draaien en van verschillende aanbieders kunnen worden onttrokken. Horizontal-IoT wil demonstreren hoe een krachtiger en toegankelijker IoT tot stand kan komen door een met oneM2M gedreven service standaardisatie. Bovendien wil het project aantonen dat het energieverbruik en de kost drastisch verlaagd kan worden door de gepaste combinatie te maken van de meest geschikte radio-en communicatietechnologieën. Het project richt zich tot sensor- en productontwikkelaars, IoT-dienstenleveranciers en afnemers, ontwikkelaars van ingebedde soft- en hardware, software en hardware leveranciers, mobiele applicatie ontwikkelaars, telecom- en dienstenleveranciers en netwerkorganisaties. Op het einde van het project zullen minimum 2 demonstratoren uitgewerkt en geëvalueerd zijn om de werking en het nut van de oneM2M technologie en de combinatie van de radio- en communicatietechnologieën te verduidelijken. Meer info: https://rapptor.vub.ac.be/Projects-HorizontalIOT.html.

SMIoT (Mobile and secure (MSEC) & Wireless and Mobile Communications (DraMCo) – KU Leuven)

Het SMIoT project focust op de kost-efficiënte realisatie van rijke IoT omgevingen door bruikbare richtlijnen en software ondersteuning die ingezet kunnen worden op sensor en gateway niveau. Ten eerste wordt gefocust op het inzetten van smartphones en tablets als gateway technologie. Ten tweede wordt bestudeerd hoe open software ondersteuning kan ontwikkeld worden voor sensoren zodat kost-efficiënte aansturing vanop (mobiele) gateways mogelijk wordt. Er wordt middleware geïmplementeerd zodat deze IoT apparaten kunnen aangestuurd worden vanop iOS en Android platformen. De sensor plugins en gateways worden vervolgens ingezet in twee IoT toepassingsdomeinen, namelijk smart buildings en smart bikes. Binnen elk domein worden drie prototypes opgezet die aantonen dat app ontwikkeling kostenefficiënter kan mits open sensor plugins beschikbaar zijn. Voor integratoren resulteert deze aanpak in lagere integratie kosten. Bovendien kunnen plugins die ontwikkeld werden voor specifieke integraties via software marketplaces opnieuw worden aangeboden aan derde partijen, en kunnen zo nieuwe inkomsten gegenereerd worden. Meer info: https://msec.be/smiot/.

Agenda

Nieuws
  • Call masterproeven academiejaar 2017-2018: heeft u een specifiek probleem of uitdaging die geschikt kan zijn als masterproefonderwerp voor een masterstudent aan het Industrial Design Center? Leden van de ProMoW-gebruikerscommissie krijgen als eerste de kans hun ideeën te pitchen … Contacteer ons!
  • Bezoek de labo’s van UGent campus Kortrijk door middel van een online, virtuele wandeling: https://roundme.com/tour/29318/view/70639/
  • Jelle Saldien op NY Digg Blog: “The best way to put fears of robots to rest, it turns out, is to simply expose people to them.”:  http://digg.com/2016/the-robots-want-your-job
  • De ProMoW-medewerkers begonnen met individuele gesprekken om de industry en demonstrator cases uit te werken. Indien u hierover nog niet gecontacteerd werd kan u snel een bericht van ons verwachtten.
  • Een eerste versie van ProMoW-website staat live op www.promow.be. Binnenkort voorzien we een afgesloten gedeelte voor leden van de ProMoW-gebruikerscommissie en beginnen we met het plaatsen van bron- en documentatiemateriaal.
  • Grasduin in de projecten van studenten Mechatronica van dit en vorige academiejaren: https://vimeo.com/user16465729 en https://ugentbigquestions.wordpress.com/cases/.
  • Het TETRA project (H)appyValidated wil gezondheidsapps valideren en een methodologie creëren om deze efficiënt in te zetten in de zorgsector. Interesse om toe te treden tot de gebruikerscommissie? Contacteer Steven voor meer info.
  • Artikel over hoe imec technologie inzet om burn-outs te voorkomen: http://www.smartbiz.be/achtergrond/169885/hoe-imec-technologie-inzet-om-burn-outs-te-voorkomen/
Interessante events of nieuwtjes die u graag met het consortium wil delen? Laat het ons weten op info@promow.be!