Humanoïde robotica
Een robot die leert hoe u leeft
BELTH ontwikkelt huishoudelijke autonomie die verder gaat dan een vaste takenlijst. De richting is een robot die de omgeving leert kennen waarin hij werkt, de routines van de mensen om hem heen, waar dingen thuishoren en hoe dit specifieke huishouden het graag gedaan ziet.
Gebouwd door BELTH. Gevormd door u.
Hoe meer hij leert, hoe meer hij van u wordt.
Van installatie naar begrip
Eerst leert hij het huis kennen.
Een robot die alleen geometrie kent, kan zich door een huis bewegen zonder het te begrijpen. Het eerste wat een BELTH-robot na de installatie moet opbouwen is dan ook geen plattegrond maar een gestructureerd beeld van de woning: welke ruimte welke functie heeft, waar oppervlakken voor dienen, welke voorwerpen ertoe doen en waar die normaal thuishoren.
Dat beeld is wat een instructie als "zet dit terug" überhaupt mogelijk maakt. Zonder dat moet elke taak elke keer opnieuw volledig worden uitgeschreven.
- 01Ruimtes en hun functie — keuken, badkamer, slaapkamers, hal
- 02Vaste structuur — deuren, tafels, kasten, werkbladen, het laadstation
- 03Voorwerpen die dagelijks terugkeren, en de plek waar ze horen
- 04Zones die het huishouden als afgeschermd of verboden aanduidt
- 05Waar een taak normaal begint en waar hij normaal eindigt
Het huis wordt meer dan geometrie. Het wordt een gestructureerde wereld waarover de robot kan redeneren.
Leren van u
Toon het. Zeg het. Laat hem het leren.
De meeste huishoudelijke taken zijn makkelijker voor te doen dan te beschrijven. De richting waar BELTH naartoe bouwt is een robot die u aanleert zoals u een mens iets aanleert: doe het één keer voor, leg uit wat belangrijk is, en laat hem de rest uitzoeken.
"Ik ga u tonen hoe ik de planten water geef."
- De persoon, en wat zijn of haar handen doen
- Welk voorwerp wordt gebruikt, en waar het vandaan komt
- Welke planten het betreft, en waar die staan
- De volgorde waarin de handelingen gebeuren
- Het resultaat dat de taak moet opleveren
- De randvoorwaarden die tellen — hoeveel water, wat droog moet blijven
Wat de robot eruit moet halen
- 01Gieter zoeken
- 02Grijpen
- 03Vullen
- 04Naar de plant navigeren
- 05Veilig gieten
- 06Resultaat controleren
- 07Gieter terugzetten
Het doel is niet om een opgenomen beweging af te spelen. Een opgenomen beweging breekt zodra de gieter ergens anders staat. Wat we ontwikkelen is een voorstelling van doel, voorwerpen, handelingen, voorwaarden en verwacht resultaat — zodat dezelfde taak ook een andere dag overeind blijft.
Interactie
U moet kunnen zien waar de robot zijn aandacht op richt.
Iets aanleren aan een machine die u niet kunt lezen, is onprettig. De BELTH-robotrichting omvat een hoofd met twee duidelijke ogen en een geïntegreerde RGB-D-camera, plus een aandachtssysteem dat de robot laat oriënteren op datgene waar hij op dat moment mee bezig is.
Wanneer iemand spreekt
Het hoofd draait naar de spreker en de ogen draaien mee, zodat zichtbaar is naar wie de robot luistert.
Wanneer iemand iets aanleert
De robot volgt de handen, kijkt naar het voorwerp dat benoemd wordt, en daarna naar de plek waar het naartoe gaat.
Wanneer iets onduidelijk is
Hij kan terugkijken naar de persoon in plaats van door te gaan — een zichtbare vraag om bevestiging in plaats van een stille misser.
Dit is een interactiesysteem, geen bewijs van bewustzijn. Zichtbare aandacht bestaat opdat een mens kan zien wat de robot begrepen heeft, en tijdig kan bijsturen wanneer dat niet zo is.
Beter worden met de tijd
Aanleren is pas het begin.
Een taak hoeft niet bevroren te blijven zoals ze de eerste keer werd voorgedaan. De architectuur wordt zo gebouwd dat herhaling, feedback en resultaatcontrole kunnen verfijnen hoe een terugkerende taak wordt uitgevoerd.
Gisteren heb ik hem dit aangeleerd. Vandaag doet hij het zelf.
- Herhaalde uitvoering van dezelfde taak in hetzelfde huis
- Feedback van het huishouden — dit klopte, dit niet
- Welke grepen op welke voorwerpen eerder werkten
- Welke routes door het huis betrouwbaar zijn
- Wat te doen als een stap mislukt, geleerd uit eerdere herstelacties
- Beweging die niet langer zoekend hoeft te zijn
- Timing die past bij het huishouden in plaats van bij een standaard
Personalisatie
Zelfde platform. Andere ervaring.
Twee robots kunnen de fabriek verlaten met identieke hardware en identieke basissoftware, en toch functioneel verschillende machines worden — omdat ze door verschillende huishoudens zijn aangeleerd.
Dag één
BELTH A
Zelfde hardware. Zelfde basissoftware.
BELTH B
Zelfde hardware. Zelfde basissoftware.
Ervaring
Maanden gebruik in twee verschillende huishoudens
Maanden later
Huishouden A
Een huis met tuin en een vast weekritme
- Welke van de elf planten water nodig hebben, en hoe vaak
- De keuken op eigen wijze geordend — alles terug op zijn plek
- Een ochtendroutine die loopt voor er iemand wakker is
- Waar de boodschappen heen gaan zodra ze zijn uitgepakt
Huishouden B
Een appartement met twee katten en wisselende werkuren
- Welke kamers de katten in mogen, en welke deur dicht blijft
- Een avondroutine in plaats van een ochtendroutine — opruimen vanaf 22 uur
- Jassen en tassen bij de deur, nooit in de kast
- Twee keer per week de was, en dagelijks de kattenbak
Elke BELTH begint hetzelfde.
Geen BELTH blijft hetzelfde.
BELTH wordt zo ontworpen dat dezelfde autonomiebasis steeds specifieker kan worden voor elk huishouden, via aangeleerde routines, voorkeuren en ervaring. De hardware verandert niet. De ervaring wel.
Huishoudgeheugen
Nuttig omdat hij onthoudt wat ertoe doet.
Fysieke vaardigheid is maar de helft van wat een huishoudrobot de moeite waard maakt. De andere helft is context: weten wat terugkeert, wat bijna op is en waar dingen beland zijn. BELTH ontwikkelt dit als huishoudgeheugen — bijgehouden voor het huishouden, en aanpasbaar door het huishouden.
- Routines die zich herhalen, en wanneer die normaal plaatsvinden
- Waar voorwerpen het laatst zijn opgeborgen
- Voorkeuren die het huishouden heeft aangegeven
- Taken die elke week terugkomen
- Voorraden die bijna op zijn
- Afspraken en herinneringen die het huishouden heeft gedeeld
Wat dit mogelijk moet maken
Tijdens een gewone taak merkt de robot dat het wasmiddel bijna op is.
"Ik ga boodschappen doen."
"Het wasmiddel is bijna op — misschien wilt u dat toevoegen."
Dit is de richting waar we naartoe bouwen: hulp die proactief is omdat er context is, niet omdat er een script is. Het is geen functie die vandaag op uitgeleverde robots beschikbaar is.
En hij krijgt een naam.
"Hoe wilt u mij noemen?"
Tijdens de installatie moet het huishouden de robot een eigen naam kunnen geven. Niet om te doen alsof hij een mens is — wel om hem makkelijker aan te spreken, makkelijker te onderscheiden in een kamer waar meer dan één ding meeluistert, en makkelijker mee samen te leven.
Het blijft een machine. Maar het wordt een machine die uw huis kent.
Architectuur
Leren gaat nooit boven veiligheid.
Alles op deze pagina beschrijft een systeem dat mettertijd verandert. Precies daarom is de veiligheidslaag ontworpen om daarbuiten te staan — onafhankelijk van wat de robot is aangeleerd, en doorslaggevend bij elke fysieke handeling.
Leren en taakintelligentie
Wat het huishouden heeft aangeleerd: taken, routines, voorkeuren, plaatsen van voorwerpen.
Onafhankelijke veiligheidslaag
Grenzen aan kracht, snelheid en afstand, en de aanwezigheid van mensen en dieren. Niet aanleerbaar vanuit het huishouden.
Fysieke handeling
Niets bereikt de actuatoren zonder de laag erboven te passeren.
Wat het huishouden kan aanleren
- Taken en de volgorde van hun stappen
- Routines en wanneer die moeten lopen
- Voorkeuren en waar voorwerpen thuishoren
- Zones waar de robot uit moet blijven
Wat het niet kan aanleren
- Sneller of dichter bewegen in de buurt van kinderen
- Een mens of dier in de weg negeren
- Botsings- of krachtgrenzen uitschakelen
- Een veiligheidsregel omzeilen omdat een taak dan sneller gaat
Bij twijfel is de robot ontworpen om
- 01Te stoppen
- 02Opnieuw te kijken
- 03Te vragen
- 04Trager opnieuw te proberen
- 05Terug te vallen op een veilige toestand
Leren staat boven veiligheid. Veiligheid wordt er nooit uit aangeleerd.
Privacy en controle
Persoonlijk mag niet ongecontroleerd betekenen.
Een robot die een huishouden leert kennen, komt dingen tegen die een huishouden niet online zou zetten. Dat is een architectuurvereiste, geen beleidsnota, en het wordt van bij de start meeontworpen in plaats van er achteraf bij gezet.
Lokale verwerking waar dat praktisch is
Waarneming en dagelijkse huishoudelijke redenering worden ontworpen om op de robot te draaien, zodat gewone werking niet afhangt van het huis elders naartoe sturen.
Expliciete toestemmingen
Wat onthouden mag worden en wat de robot mag verlaten, hoort een beslissing te zijn die het huishouden neemt en kan herzien.
Verschillende rollen in één huishouden
Volwassenen en kinderen horen niet dezelfde zeggenschap te hebben over wat de robot leert en doet.
Dataminimalisatie
Bewaar wat een taak werkelijk nodig heeft. Een robot hoeft een huis niet op te nemen om erin te werken.
Transparantie
Het huishouden hoort te kunnen zien wat er over hem onthouden is, in taal die het ook echt kan lezen.
Lokaal vergeten worden
Een aangeleerde taak, een onthouden plek of een voorkeur verwijderen hoort een gewone handeling te zijn, geen fabrieksreset.
Dit zijn ontwerpprincipes en architectuurvereisten voor een systeem in ontwikkeling. Ze staan hier als de norm waarnaar we bouwen, niet als certificering van een uitgeleverd product.
De technologie eronder
Leren is een laag, geen vervanging.
Niets hiervan werkt zonder de autonomiestack eronder. Leren en personalisatie gebruiken die stack — ze komen er niet voor in de plaats.
Leren en personalisatie
Taken aanleren via voordoen, huishoudgeheugen, feedback van de bewoners, verfijning door ervaring.
- Waarneming en lokalisatie
- Semantisch wereldmodel
- Objectgeheugen
- Taakplanning
- Navigatie
- Manipulatieworkflows
- Herstellogica
- Onafhankelijke veiligheid
- Zuinige rekenkracht aan boord
- ROS 2
- Simulatie
- Fysieke validatie
- Hardware-integratie
BELTH ontwikkelt de softwarelaag. De humanoïde hardware komt van gespecialiseerde fabrikanten — wat ook meteen verklaart waarom deze laag ontworpen wordt om overdraagbaar te zijn tussen partnerplatformen in plaats van vastgeklonken aan één machine.
Productprincipes
Vijf dingen waarop het product rust.
Dit zijn de beloftes waaraan de architectuur wordt afgemeten, in de volgorde waarin ze elkaar begrenzen.
- 01
Autonomie
De robot redeneert over de fysieke wereld en handelt daarin, in plaats van een vast script te volgen.
- 02
Veiligheid
Een onafhankelijke laag blijft doorslaggevend bij elke fysieke handeling, wat de robot ook geleerd heeft.
- 03
Efficiëntie
Een taakgerichte architectuur, zodat nuttig werk geen rekenkracht en hardware vraagt die de taak nooit nodig had.
- 04
Leren
Ervaring met een terugkerende taak kan verbeteren hoe die taak wordt uitgevoerd.
- 05
Personalisatie
Kennis, routines en voorkeuren worden eigen aan één huishouden in plaats van generiek voor een productlijn.
Autonomie is de basis. Personalisatie is het product.
We bouwen naar huishoudrobots die meer doen dan een vooraf bepaalde takenlijst afwerken — robots die hun omgeving leren kennen, beter worden door ervaring en nuttiger worden voor de mensen bij wie ze wonen. Bouwt u humanoïde platformen? Dan is dit de laag die maakt dat men voor het ene platform kiest en niet voor het andere.