Besturingssysteem om robots te laten samenwerken

Sepide Taleb bouwt het brein (een ‘ingebouwd besturingssysteem’) voor kleine robots die in een groep samenwerken. Zo inspecteren ze pijpleidingen of bruggen op scheuren of breuken. Het ontwerpen en testen van dat brein is een uitdaging. ‘Er zijn mensen die aan software werken, of aan hardware. Mijn baan is om allebei te doen en zo een robot te ontwerpen die robuust genoeg is om echt te gebruiken.’

De robots zijn heel klein, een paar vierkante centimeters. Dankzij magnetische wieltjes kunnen ze binnenin pijpleidingen rijden, en ze gebruiken trillingssensoren om structurele beschadigingen op te sporen. In het lab rijden ze doorgaans over een trillingstafel die zo’n beschadiging kan simuleren. Er kan een zwerm van tot wel vijftig robots op rijden, die de trillingen meten totdat ze de bron hebben ontdekt.

‘Mijn achtergrond is in elektrotechniek’, vertelt Taleb. ‘Ik ben gepromoveerd in materiaalkunde aan de RUG, en werd daarna onderzoeksmedewerker.’ Ze ondersteunt verschillende promovendi en masterstudenten, en is ook betrokken bij het robotica-onderwijs. Haar belangrijkste rol is het ontwerpen van het brein voor de kleine samenwerkende robots.

‘Het ontwerpen vind ik een mooi proces, het is een uitdagende puzzel’, zegt Taleb. Op haar computerscherm staat een complex overzicht van een printplaat. Het vinden van een manier om alle componenten op die printplaat correct met elkaar te verbinden is een flinke uitdaging. En dan moet ze dat ook nog eens doen voor een printplaat die bestaat uit vier op elkaar gestapelde lagen. ‘Wanneer mijn ontwerp af is, stuur ik het naar een bedrijf dat de printplaat maakt. Als ik die binnenkrijg kunnen we testen of hij werkt zoals het bedoeld is, zowel in termen van hardware als software.’

Er kan in dat proces veel mis gaan. Verschillende componenten op de printplaat kunnen elkaar bijvoorbeeld storen. Of ze gebruiken teveel stroom, waardoor de kleine batterij van de robot te snel leeg is. ‘Er zijn heel wat cycli nodig van testen en aanpassen van het ontwerp. Je moet veel geduld hebben voor dit werk.’ Naast het ontwerpen van de hardware werkt Taleb ook aan de algoritmes die de robots laten rondrijden en communiceren met de rest van de groep en een centraal basisstation. ‘Het meest bevredigende in dit werk is een robot die het goed doet. En het meest moeilijke is om uit te zoeken waarom hij het níet goed doet.’

_{Tekst: FSE Science Newsroom | René Fransen
Foto’s: Reyer Boxem}