Robots kunnen al veel meer aan dan bandwerk en repetitieve taken. De nieuwste exemplaren zijn gesofisticeerde computers die hun omgeving waarnemen, over artificiële intelligentie beschikken en complexe taken met een bovenmenselijke precisie kunnen uitvoeren. Ze werken ook almaar beter en nauwer samen met mensen. De nieuwe masteropleiding Robotics aan de TU Delft stoomt ingenieurs klaar voor die uitdaging.
Robots ontwikkelen en doelgericht inzetten vereist een stevige dosis ingenieursvaardigheden. Daar focust de masteropleiding Robotics van de TU Delft op, studenten ontwikkelen er technische vaardigheden op het snijvlak van werktuigbouwkunde, computerwetenschappen en systeemintegratie. Deze zomer stroomt de eerste lichting afgestudeerden uit.
Spin in het web
De masteropleiding duurt twee jaar en telt inmiddels meer dan 220 studenten. De meeste zijn Nederlanders, een vijfde komt uit andere Europese en niet-Europese landen, onder wie ook een handvol studenten uit België. ‘De robotingenieur vervult bij organisaties de rol van een spin in het web’, verduidelijkt Joost de Winter, Opleidingsdirecteur van de Robotics-masteropleiding en hoofddocent bij de afdeling Cognitive Robotics TU Delft. ‘Hij of zij integreert meerdere disciplines met elkaar en kan verschillende processen binnen een ontwikkelsysteem overzien.’ Dat profiel beantwoordt optimaal aan de noden van het bedrijfsleven. De opleiding kwam dan ook tot stond in nauwe samenwerking met bedrijven.
De robotingenieur vervult bij organisaties de rol van een spin in het web.
Het studieprogramma focust onder meer op robottoepassingen in landbouwbedrijven, de auto-industrie, logistiek en industriële productieomgevingen. Joost de Winter: ‘Denk aan slimme melkrobots die automatisch van koe naar koe switchen, zelfrijdende voertuigen, slimme sorteerbots in magazijnen en revalidatierobots in de gezondheidszorg.’ De klemtoon van de opleiding ligt op het programmeren en aansturen van intelligente robots en niet op het ontwikkelen van het hardwaregedeelte.
- Het woord ‘robot’ is afgeleid van het Tsjechische woord ‘robota’, wat zoveel betekent als ‘dwangarbeid’ of ‘slaaf’.
- Leonardo Da Vinci schetste al in 1495 een mechanische robot, in de vorm van een zelfbewegend ridderharnas.
- AI werd in 1951 voor de allereerste maal naar de praktijk vertaald, via een schaakprogramma geschreven voor de Ferranti Mark 1, de eerste commercieel verkrijgbare computer.
- De Grieken beschikten al in 300 v.C. over een mechanische barhulp: een soort standbeeld, dat wijn kon inschenken.
- Facebook sloot enkele jaren geleden een AI-experiment af, omdat twee computersystemen met elkaar begonnen te communiceren in een (voor de mens) onbegrijpelijke taal.
Mensch und Maschine
Ingenieurs bestuderen en ontwerpen ook zogenaamde cobots: complexe robots die zij aan zij met mensen werken in onvoorspelbare omgevingen. Robotingenieurs moeten om al die redenen meer dan ooit teamspelers zijn. ‘Ze moeten vlot kunnen samenwerken: met mensen én met robots’, zegt Joost de Winter. ‘In een multidisciplinair team met verschillende specialisten houden zij het overzicht over een heel ontwikkelsysteem.’ De studenten werken daarom ook aan skills zoals een zelfkritische en ‘leerbare’ houding, communicatie, onderzoek presenteren en feedback geven en krijgen. ‘Al hun leerervaringen houden ze zelf bij in een portfolio, waarbij ze zich continu bewust moeten zijn van hun eigen rol in een projectteam.’
De samenwerking tussen mensen en robots werpt ook maatschappelijke vraagstukken op. Welke rol zal de mens vervullen in een wereld die steeds meer ‘bevolkt’ wordt door robots? Robots en mensen zijn geen concurrenten van mekaar, meent Joost de Winter. ‘Ze vullen elkaar net perfect aan.’ Slimme machines zijn bijvoorbeeld sneller en efficiënter in dingen die aartsmoeilijk zijn voor een mens, zoals ingewikkelde berekeningen maken uit een gigantische hoeveelheid data. Veel ogenschijnlijk triviale menselijke handelingen zijn voor een robot dan weer heel complex, denk aan deuren openen of springen. ‘Mensen en robots hebben hun eigen sterktes en zwaktes, die zeer complementair zijn’, klinkt het.
Ethische vraagstukken
Robotingenieurs moeten zich ook buigen over verschillende ethische kwesties en sociale ontwikkelingen. Welke rol is bijvoorbeeld minder tot niet aangewezen of zelfs compleet onverantwoord voor een robot in de samenleving van morgen? Daarom worden robots die hun beslissingen kunnen verklaren of uitleggen steeds belangrijker. Wanneer mensen de AI fout trainen, door bijvoorbeeld een enkelzijdige focus te leggen op witte mensen, kan er een racistisch AI-systeem ontstaan.
Of robots kunnen worden ingezet voor ethisch bedenkelijke doelen zoals spionage, mensen monitoren of oorlogsvoering. ‘We willen dat robotingenieurs zich volledig bewust zijn van al deze zaken’, vertelt Joost de Winter. ‘Al die elementen komen aan bod in de vakken Robot & Society en Human-Robot Interaction: zo maken we de studenten bewust van én kritisch over deze sociaal-maatschappelijke uitdagingen.’
Robots & ingenieurs van morgen
Hoe ziet die toekomst van robotica er uit? Misschien kunnen robots en automatisering er ook mee voor zorgen dat er heel wat productie uit lageloonlanden naar Europa terugkeert, omdat robots dat weer betaalbaarder maken? ‘Robots zullen steeds intelligenter worden’, meent Joost de Winter. Dat komt voor een stuk omdat computers sneller en toepassingen slimmer worden. Daardoor zullen robots hun omgeving ook steeds beter kunnen begrijpen, en zullen ze ook steeds vaker in bedrijven, thuis en op straat ingezet worden.
Mensen en robots hebben hun eigen sterktes en zwaktes, die zeer complementair zijn.
‘Robotgrasmaaiers zijn nog maar het begin. Binnenkort zien we misschien robots die pakjes bezorgen aan particulieren of goederen afleveren aan bedrijven. Of securityrobots die terreinen of gebouwen bewaken.’ In dat verhaal speelt de ingenieur van de toekomst een verbindende rol. ‘Hij of zij zal toepassingen op elkaar moeten afstemmen en uiteenlopende disciplines naadloos met elkaar moeten laten samenwerken’, besluit Joost de Winter.