Service robot voor de zorg

Transcriptie

1 Service robot voor de zorg D&E event september 2011 EINDHOVEN EVOLUON Henk Zeegers Partner INROADS Consortium Robot Rose Gesubsidieerd door het Ministerie van Economische Zaken en de Provincie Noord-Brabant

2 Project: TSR Rose Project partners: Zuidzorg User requirements/testing Van Berlo Use cases/user requirements Sioux Embedded software Wingz Electronics Exact Dynamics Robot arms TU/e Project development/concept/algorithms/testing NTS Group Fabrication & assembly Tegema Group Architecting/design-mechanics Fontys F0+F1 platform/sideline projects Inroads Project development/consortium & project Mgt 2

3 Teleoperated Service robots 3 Twee componenten: master = cockpit en slave = service robot Ideaal: De service robot kan alle menselijke handelingen uitvoeren op ten minste elke plek waar een mens dat ook kan Operator (mens) kan besturing volledig overnemen Manipulation devices Feedback devices m a s t e r pr o c e s s or internet

4 Wat service robots nog meer kunnen... Service robots kunnen meer dan een mens: bewegen met meer kracht bewegen over grotere afstand bewegen met meer precisie handelingen uitvoeren in veelvoud (zonder protesteren) werken op een plaats waar een mens niet kan zijn Men kan ze programmeren voor speciale taken Ze kunnen leren van voorbeeld-handelingen

5 Voorbeelden teleoperations 6

6 Service vs industriële robots Service Willekeurige taken Niet routinematig Relatief langzaam Gemiddeld nauwkeurig Visual servoing, krachtgestuurd Navigeren In een mensomgeving (intrinsiek veilig) Industrieel Vast geprogrammeerde taken Routinematig Hoge snelheid Zeer nauwkeurig Positie gestuurd Statisch of over vaste geleiding Industriële omgeving in een veiligheidskooi 7

7 Toepassingsmogelijkheden Sector Kans Eenvoud Werk Benefit Consortium Overall logistics bagagehandling domotica thuiszorg medisch straling manufacturing bouw aerospace robotarm manufacturing off shore manufacturing oliewinning defensie mijnenvegen zorg patient tillen automotive driver assistance agrarisch tuinbouw medisch chirurgisch nucleair handling beveiliging bewaking cleanroom handling service office service off shore domotica entertainment

8 Zorg als eerste toepassingsveld % zorgbehoevenden neemt toe % werkenden neemt af Zorgdruk op de werkende populatie neemt toe Mensen willen en moeten langer thuis blijven wonen Inzet van technologie is onvermijdelijk > 65 jaar : < 65 jaar Mensen van 65 en ouder in verhouding tot werkende populatie 9

9 Technologieprojecten in de thuiszorg Zorg Op Afstand (ZOA) Videocommunicatie om mensen thuis te ondersteunen Domotica Valdetectoren Personenalarmering Mextal, Marcel Gielen 10

10 Tele Service Robot (Assisted) Remote Control (Human in the Loop) Service Robot Disabled/Elderly 12

11 Setup 13

12 Algemeen Dagelijkse Levensactiviteiten (ADL) 14

13 Een ei pakken is moeilijk! 15

14 Use Cases Rose Switching the light Opening/ closing doors Opening/ closing curtains Opening/ closing fridge Pouring milk Preparing and bringing breakfast Warming a pre-cooked meal Detecting a person 16

15 Project phasing TSR Rose Project phasing: Phase 0: exploration, manual control, experiments Phase 1: software integration, remote control, environmental mapping Phase 2: autonomic features, improvement functional integration, look & feel F0 F1 F2 17

16 Rose 1 Stereo Camera Emergency Stop Screen Dual Core I5 Computer Batteries Mobile Platform Arms With Wireless Cam s Laser Scanner 18

17 Hokuyo UBG Laser Accuracy: <1 m: 10 mm, < 4m: 1 % Scanning Range: 240 degrees Resolution: 0.36 degree Frequency: 34 Hz USB interface 60 mm x 60 mm x 75 mm 185 gram 2500 Euro 21

18 Xbox Kinect (Microsoft) Image Resolution: 640 x 480 Frequency 30 Hz Infrared Sensor View Angle: 57 degrees 280 mm x 635 mm x 38 mm 140 Euro 23

19 Rose 1 Autonoom (Waalre) <insert: Rose1_autonoom_Waalre.mpg> 25

20 Rose 1 Cockpit (Veldhoven) <insert: Rose1_cockpit_veldhoven.mpg> 26

21 Rose 1 Overpakken en Openen (Lab) <insert: Rose1_fles_overpakken_en_openen.mpg> 27

22 Experiences & requirements Manoeuvrability Tight corners too difficult to get out (effort, time) Several activities difficult to carry out due to restriction DOF TSR Rose 1 platform size OK (but should not be larger) Improvements Integrate strafing (left/right) motion Platform footprint: 60 x 80cm maximum Tight corner Difficult action 28

23 Experiences & requirements Reach of the arms Current low & high range not sufficient Difficult to grip objects in shelf / cabinet Difficult to work at dining table / work bench User feedback: Robot should literally be the remote support for the client. Lim. top reach Improvements Improve low / high reach of arms Improve front reach Lim. front reach Lim. front reach 29

24 Experiences & requirements Field of View (FOV) (Camera position) Current FOV very limited Shadow areas near floor and sides Workspace arms not covered Improvements Camera motion to cover arms workspace Arm cameras to observe gripper actions Improve all cameras FOV 30

25 Current status Status Assembly started Testing october2011-february2012 Open items (tbd) Covering (vacuum mold plastic, styrofoam, etc.) Safety regulation, international standards, ISO 31

26 32

27 33

28 Aantal/omzet service zorgrobots In 2009 ouder dan 65 jaar: 1,8 miljoen mensen 10% kan een TSR gebruiken: % krijgt hem ter beschikking: Levensduur: 5 jaar Aantal per jaar: stuks Prijs per stuk: Omzet NL markt: 36 M Alleen Nederland, alleen zorg 34

29 Service robots George 1950 s Justin Rose NL ontwikkelings project Desire German research project PR 2 Willow Garage HERB, IBM en Carnegie Mellon Care-o-bot 3, Frauenhofer Rosie TU Munchen 35

30 Rose als hulp in de huishouding Veel toepassingen: b.v. de kat eten geven op afstand als je op kantoor bent de planten watergeven in je vakantiehuis Technologie huishouding is gelijk aan zorg Consumenten betalen zelf > koopbereidheid indien waarde aangetoond A robot in every household (Bill Gates) 37

31 Uitdagingen m.b.t. Gebruikers eisen Meer functionaliteit Meer autonomie Mens-machine interactie Sociaal gedrag Veilig en betrouwbaar Kosten effectiviteit (business case) Technologie Navigatie in onbekende omgeving Visual servoing Snelheid Veiligheid en compliance met voorschriften Zelf-lerend systeem 38

32 Belang voor de regio (ZO-NL) ZO-Ned heeft de mensen, technologie, kennis & kunde en toeleverende bedrijven voor Rose Creatie van een nieuwe sector waar anderen zich terugtrekken Nieuwe OEM-motor voor de toeleveringsindustrie Voorop lopen in ZOA (smartest region 2011) 39

33 Een proeftuin in á 15 robots Thuiszorg omgeving (Zuidzorg), gehandicapten zorg Bestuurd vanuit zorgcentrale (uitbreiding huidig ZOA concept) Zorginstelling(en) >> launching customer Rose BV ontwerpt / bouwt / installeert / onderhoudt equipment Rose BV begeleidt uitvoering Totale kosten ca 3 miljoen, looptijd 3 jaar, start

34 THANK YOU Gesubsidieerd door het Ministerie van Economische Zaken en de Provincie Noord-Brabant

35 PROFESSIONALS IN INNOVATION the strength of open innovation 42

36 GESLOTEN INNOVATIE Onderzoek Ontwikkeling Marktintroductie Tijd the strength of open innovation

37 OPEN INNOVATIE Onderzoek Ontwikkeling Marktintroductie Tijd the strength of open innovation

38 Voordelen en voorwaarden open innovatie Voordelen Complexe nieuwe producten mogelijk Samenwerking van specialisten Facility sharing Onderlinge kennisuitwisseling Uitbreiding netwerk Nieuwe ketens en verbanden Voorwaarden Duidelijke productdefinitie Passend consortium Helder business model (what s in for us/me) Duidelijke afspraken (contract) Committed aan het project Sterke bereidheid tot samenwerking the strength of open innovation

39 CONTACT INROADS the strength of open innovation Twinning Center T: De Zaale 11 E: 5612 AJ Eindhoven I: the strength of open innovation