Robotica toepassingen in de zorg zijn wat mij betreft oneindig. Interview Stefano Stramigioli Een bijna lege werkkamer, keurige stapels papier op het bureau, op - geruimde kasten; hoogleraar Advanced Robotics Stefano Stramigioli (overhemd, pantalon, trui over de schouders) vertoont een zekere discrepantie met de werkomgeving waarin hij verkeert: de afdeling elektrotechniek van de Universiteit Twente. Het bordje boven de wasbak in het keukentje van de faculteit is veelzeggend: Your mom doesn t work here, so please clean up after yourself. En hij is druk. Heel druk. Stramigioli reist de hele wereld over en werkt naar eigen zeggen zo n 60-80 uur per week: Als mijn werk niet zo geweldig was, was ik allang overspannen geweest. Daarom was Factaal allang blij dat er een afspraak gemaakt kon worden met de robot professor. Laat dat nu net op de dag zijn waarop de eerste dwarrelende sneeuwvlokjes van dit jaar het hele Nederlandse treinverkeer in een chaos deed belanden. Maar, we hadden het er voor over. De ontwikkelingen van robots gaan zo snel en zijn zo interessant - ook voor de zorgsector - dat we er in Factaal graag aandacht aan besteden. ACTA heeft zelfs al haar eigen robot in de vorm van boorsimulator Simodont en onlangs promoveerde ACTA-implantoloog Ali Tahmaseb op computergestuurde chirurgie. Voldoende redenen dus voor een goed gesprek over robotica. Dat Stramigioli druk is, merken we ook als we starten met het interview. Alvorens Factaal de eerste vraag heeft gesteld, begint Stramigioli te vertellen over zijn achtergrond. Zijn naam verraad het al een beetje: Stramigioli is niet in Nederland geboren, maar in Italië, Bologna. Tijdens zijn universitaire studie die hij razendsnel cum laude afrondde werkt hij als strandfotograaf op de stranden van Italië en ontmoet daar zijn huidige Nederlandse vrouw. We besluiten elkaar te tutoyeren. 10
Om geen tijd te verliezen duiken we met de eerste vraag gelijk de diepte in. Waar bestaat een robot uit? Om een robot te maken heb je sensoren, actuatoren en een regelaar nodig. Neem bijvoorbeeld de mens als metafoor: je hebt een skelet, maar als de spieren het niet doen, dan hangt alles er slap bij. Je kunt je gewrichten (de actuatoren) laten bewegen door middel van sturing, omdat je spieren met elkaar verbonden zijn. Voor die sturing zorgt de regelaar oftewel, de hersenen bij de mens. Tegelijkertijd, als je doof, blind en geen gevoel op je huid hebt, dan kun je nog zo slim zijn; als je niets kunt waarnemen, kun je ook niets doen. En dat zijn de sensoren, die nemen waar. Een robot maken is eigenlijk best eenvoudig. Worden robots vaak naar mensen gemodelleerd? Het is inderdaad één van de ultieme dromen van de robotica om een robot volledig te modelleren naar een mens. Maar redeneren zoals de mens kan, dat is ontzettend lastig na te bootsen. En het hoeft ook niet. Tegenwoordig wordt er bijvoorbeeld gewerkt met een interessante mix van mens en robot, ook wel telerobotica genoemd. Je gebruikt daarbij de helft van de mens om een robot te besturen. De Da Vinci robot - die wordt gebruikt in de chirurgie - is daarvan het klassieke voorbeeld. De chirurg gaat in een master-consol zitten die is gekoppeld aan een mechanisch systeem. Via een camera zijn de instrumenten te zien die een paar meter verderop liggen. De chirurgische beweging die vanuit de master-consol wordt gemaakt, wordt via het mechanische systeem verderop bewaarheid. En die beweging hoeft niet altijd op dezelfde schaal te zijn. Een beweging van 5 cm, kan bijvoorbeeld vertaald worden naar een beweging van enkele millimeters. Zijn er op die manier veel toepassingen te bedenken van robots in de zorg? Robotica toepassingen in de zorg zijn wat mij betreft oneindig. Zo bestaan er dus de genoemde operatierobots. Maar ook de Simodont als oefenrobot in de tandheelkunde is een goed voorbeeld. En je kunt robots gebruiken voor revalidatie door middel van een intelligente prothese. Ons team heeft bijvoorbeeld een award gewonnen van STW voor een dergelijke prothese. En voor ouderen die alleen wonen ben ik samen met andere TU s momenteel bezig met Bobby. (een vriendelijke robot die ouderen gezelschap moet houden en medisch toezicht houdt, AB) Zou Bobby ook een luisterend oor kunnen bieden aan een oudere? Waar ligt nu nog de grens? Luisteren kan altijd, maar praten is een stuk lastiger (lacht). Op dit moment kan een robot als Bobby thuis de oudere herinneren aan het nemen van medicijnen. En als er iets misgaat de oudere valt bijvoorbeeld gaat er automatisch een alarm af in het ziekenhuis. Via telemanipulatie (camera s in de ogen van de robot) kan het ziekenhuis de situatie overzien en de robot zelfs van een afstand besturen. 12
Dat kan nu al? Ja, maar wat je met de armen kunt doen is beperkt. Je kunt de oudere niet optillen of zo. Dan moet de robot groot zijn. Maar de communicatieve kant ervan werkt al wel. En wat kunnen robots in de zorg nu nog niet en in de toekomst wel? Autonoom kunnen opereren dat is nog even tricky, maar ik denk - zodra de intelligentie van robots beter is ontwikkeld ze in de toekomst steeds meer autonome beslissingen kunnen nemen. Momenteel worden er ook minipillen ontwikkeld met een camera die een darmonderzoek prettiger moeten maken. Zou in de toekomst een robot ook zaken intern in het lichaam kunnen herstellen? Ik sluit het niet uit. We hebben hier al een microrobot waarmee we medicijnen op een goede plaats weten te brengen. Die kan in het lichaam of in het oog worden geïnjecteerd. Dat kan ik je laten zien... Tijdens een korte rondleiding over het technisch lab, laat Stramigioli Factaal de verschillende robots zien waaraan zijn onderzoeksgroep momenteel werkt. De revalidatierobot en Bobby komen voorbij, maar ook een minihelikopter robot en uiteraard de microrobot. Deze robot is alleen zichtbaar onder een microscoop. Zoals Stramigioli erover vertelt klinkt het vrij simpel: Het is gewoon een materiaal dat je magnetisch kunt sturen en laten bewegen in een bepaalde richting. Maar uit de rondleiding over het lab, blijkt wel hoe gepassioneerd Stramigioli eigenlijk is over zijn vak. En dat komt niet uit de lucht vallen. Techniek is voor Stramigioli altijd een passie geweest. Hij is een typisch voorbeeld van een techneut die al op zeer jonge leeftijd met draden, batterijen en lampjes in de weer was. Vanaf het moment dat hij de science fiction film Star Wars ziet, worden robots zijn grote liefde: Wat is er mooier dan met elektrotechniek en mechanica dingen laten bewegen en een robot maken. Dat is de ultieme droom van elke nerdy techneut. Terug dus naar de robots en de toekomst. Hoe ziet de toekomst van de tandheelkunde eruit, als je naar de ontwikkelingen in de robotica kijkt? Dan ga ik nu speculeren (denkt even na). In de toekomst heeft iedereen wellicht een machine in huis, gewoon te koop, die je gebit kan scannen. Die machine analyseert je gebit en is in staat om te bekijken wat er in het gebit moet gebeuren. Het gebitsrapport slaat ie automatisch op, waarna er gelijk een afspraak met de tandarts wordt gemaakt. Op die manier ga je heel gericht naar de tandarts. Als je echter doorspeculeert kun je, je voorstellen dat er ook iets voor de tandarts zelf verandert. Het plaatsen van een vulling wordt in de toekomst misschien semiautomatisch gedaan door 13
bijvoor beeld een robot die als je, je mond opendoet automatisch gaat boren en vullen. Dat is voorstelbaar, want in de chirurgie wordt het al gedaan met vrij zachte weefsels. Tanden zijn steviger, dus als je eenmaal goed gescand hebt waar alles zit, dan is het conceptueel niet zo moeilijk voor een robot om bepaalde handelingen te verrichten. Maar ja, dat zullen de tandartsen niet leuk vinden. (lacht) Ja, want dat roept ook de vraag op: hebben we tandartsen in de toekomst nog wel nodig? De tandarts zelf gaat niet verdwijnen verwacht ik, want je hebt altijd iemand nodig die verantwoording aflegt. Kijk, technisch gezien kunnen auto s nu al zelfstandig rijden, maar waarom gebeurt dat niet? Puur en alleen vanwege de verzekering en de aansprakelijkheid. Maar kun je, je dan ook afvragen of een robot als de Simodont - die studenten leert boren - in de toekomst nog zinvol is? Want je kunt een robot dan zelf laten boren. Het is niet uit te sluiten, maar dan zijn we jaren verder. Elke nieuwe technologie vraagt namelijk om een periode van gewenning. Als je nu naar de tandarts gaat en er staat ineens een robot aan je stoel, dan vindt bijna iedereen dat eng. Daar moet je dus naartoe werken. Stap 1 is dan bijvoorbeeld een robot die de tandarts de instrumenten kan aangeven, in plaats van de assistente. Daarna volgt een robot die de instrumenten ook gelijk steriliseert en de vullingen voorbereidt. Stap 3 kan zijn: een robot die ook in de mond kijkt en het gebit voorzichtig schoonmaakt. En de volgende stap is dan dat ie gaat boren. En daar moet je naartoe werken. Dat kun je niet in een klap verzinnen. Biografie Stefano Stramigioli Stefano Stramigioli ontving in 1992 zijn MSc titel (cum laude) en sloot zijn promotie traject in 1998 af (ook cum laude). Tussen deze twee ontvangen titels werkte hij als onderzoeker bij de Universiteit Twente. Per 1998 was hij faculteitslid en sinds 2005 is hij hoogleraar Advanced Robotics en voorzitter van de Control Engineering group aan de Universiteit Twente. Hij is officer en senior lid van de IEEE. Hij heeft meer dan 150 publicaties op zijn naam staan, met inbegrip van vier boeken, boekhoofdstukken, journals en conferentiebijdragen. Hij is tevens emeritus hoofdredacteur van het tijdschrift van de IEEE - Robotica en Automatisering en hoofdredacteur van de IEEE ITSC Nieuwsbrief, lid van de redactie van het Springer journal of Intelligent Service Robotics, directeur van het ledenactiviteiten team van de IEEE - Robotica en Automatisering Society en lid van het ESA Topical Team on Dynamics of Prehension in Micro-gravity. Kun je, je daarom voorstellen dat mensen het idee van al die robots eng vinden. Vooral wanneer robots steeds meer op mensen gaan lijken? Ja, ja, daarom vind ik het ook zo irritant dat wetenschappers die bijvoorbeeld een robot nabouwen naar hun eigen evenbeeld zo veel aandacht in de media hebben gekregen. De media vinden het leuk om zo n robot te laten zien en het publiek vindt het interessant of apart, maar het punt is: dit soort verhalen geven gigantisch veel schade aan de robotica. Robotica wordt op dit moment erkend als de volgende technologische wave die onze maatschappij gaat meemaken; na de ICT wave (PC s, mobiele telefonie, internet) is de volgende stap dat robots overal zijn. Maar dat proces kan alleen goed gaan als mensen er voor open staan (zucht). Als dan een of andere sukkel iets doet waardoor mensen angst krijgen voor robots, dan is dat niet goed voor het vakgebied. Maar werkt het ook niet andersom? Die wetenschappers genereren wel aandacht voor de robotica. Ja maar, mensen hebben nu al vaak een slecht beeld van robotica. Wat heeft robotica te bieden? Waarom zou je robotica willen? En daar moet je aandacht aan geven. Het vakgebied is zo breed, daar kun je. (zucht) als mensen een verkeerd beeld krijgen van wat robotica is En wat is robotica dan volgens jou? Robotica is het feit dat robots in de gasleidingen van Amsterdam kunnen gaan om lekkages op te sporen (een project waarmee Stramigioli s onderzoeksgroep momenteel bezig is, AB). Robotica zorgt er daardoor voor dat een Amsterdams huis niet ontploft en dat mensen niet doodgaan. Dat is nuttig, dat helpt, het heeft een duidelijk doel. Dat, is robotica! Anke Brouwer 14