Een robot bouwen om je theorie te toetsen

22-06-2016

Een robot als ultieme toets om te bepalen of je kennis wel klopt. Hoogleraar Biofysica John van Opstal gaat met geld van zijn ERC Advanced Grant zo’n robot bouwen. Maar eerst nog experimenteren in een reuzenstoel.

John van Opstal staat bij een reusachtige stoel van rood en blauw staal. Al heeft het ding meer weg van een kermisattractie dan van een stoel. Je kunt erin zitten, dat wel, en nog wel op de zitting uit een oude Formule1-wagen. Maar als je eenmaal zit, ga je niet op volle kracht vooruit. Je draait, beweegt een beetje naar voren of juist naar achteren, naar boven of naar beneden.

De reuzenstoel, Van Opstal spreekt van ‘Vestibulaire Stimulator’, is zijn nieuwe onderzoeksapparaat. Proefpersonen moeten erin reageren op stimuli, zoals een geluidje of een lichtflits, terwijl ze intussen alle kanten op bewegen. Van Opstal en zijn collega’s meten dan hoe ogen, oren en hoofd reageren. ‘We willen weten in hoeverre visueel systeem, evenwichtsorgaan en auditief systeem samenwerken en elkaar aanvullen.’

John van Opstal. Foto: Joeri Borst
John van Opstal. Foto: Joeri Borst

Tweeënhalf miljoen euro kreeg hoogleraar Biofysica Van Opstal uit Brussel om zijn experimenten uit te voeren. Aan de hand van de resultaten stelt zijn groep theoretische modellen op over de werking van de zintuigen die een rol spelen bij de waarneming en oriëntatie van ogen en hoofd. Ze meten gezonde mensen, maar ook patiënten, zoals mensen met gehoorproblemen. ‘De betrouwbaarheid van de auditieve informatie is dan minder en de vraag is: hoe is in dat geval de samenwerking met de ogen?’
Van Opstal hoopt met zijn metingen ook iets te kunnen zeggen over de eerste symptomen van bijvoorbeeld de ziekte van Parkinson. Hoe reageren deze patiënten op stimuli in de Vestibulaire Stimulator? ‘We hopen een zodanig rijk reservoir aan gedragingen te meten dat het kan leiden tot een vroege diagnose van een bepaalde aandoening.’

‘Dat is het mooie van een ERC. Je hoeft er geen toepassing voor te verzinnen.’

Oor
De theoretische modellen van Van Opstal en zijn groep zijn vervolgens de basis voor de bouw van een robot. Met camera’s die dezelfde eigenschappen hebben als ogen. En een nek die kan draaien. Van Opstal opent een bruine kast in de hoek van zijn kamer. ‘Dit is ons rariteitenkabinet’, zegt hij terwijl zijn hand graait in een doos. Hij haalt er iets uit dat verassend veel lijkt op een menselijk oor. Het is een kopie van zijn eigen oor, vertelt hij, gemaakt van siliconen. Er is een afdruk van gemaakt, zoals een beeldhouwer dat doet met gips. Hij wil er maar mee laten zien hoe eenvoudig een oor is na te maken.

De robot moet ook dingen leren. ‘Mensen hebben van jongs af aan motorische vaardigheden opgedaan. Daarom gaan we de robot ook vaardigheden bijbrengen. We gaan ‘m trainen, met een systeem van beloning en straf. Zo leert-ie wat voor beweging hij moet maken bij een bepaalde stimulus.’

Een sociaal wezen zal het niet worden, de robot. Het is ‘m er puur om te doen te kijken of de ogen, oren en hoofdmotoriek werken zoals zijn groep voorspelt, zegt Van Opstal. ‘Dat is het mooie van een ERC. Je hoeft er geen toepassing voor te verzinnen. Het mag puur fundamenteel zijn. Dit onderzoek is dan ook vooral gericht op het beter begrijpen van gedrag.’

robotjeklein
Ontwerpschets van de robot

Zes jaar
De ERC Advanced Grant is goed voor twee promovendi, drie postdocs plus geld om de technici te betalen die de robot gaan maken, rekent de hoogleraar voor.

Na de zomer begint hij met het aantrekken van personeel, over een jaar of zes moet de robot klaar zijn. Dan start Van Opstal zijn ultieme toets om te kijken of zijn theoretische modellen werken. ‘Als wij in staat zijn een robot te bouwen met dezelfde gedragingen als mensen onder dezelfde omstandigheden, dan hebben we het begrepen.’

Dat zou dan net op tijd zijn. Twee jaar later gaat Van Opstal met emeritaat.

Geef een reactie

Vox Magazine

Het onafhankelijke magazine van de Radboud Universiteit

lees de laatste Vox online!

Vox Update

Een dagelijkse of wekelijkse nieuwsbrief met onze artikelen in je mailbox!

Wekelijks
Nederlands