Robots die luchtkwaliteit meten, op de TU/e rijden ze rond

Op het robotica laboratorium van de Technische Universiteit Eindhoven (TU/e) rijden sinds deze week robots rond die de CO2-concentratie in de lucht meten. De ontwikkeling is een nieuwe stap bij het in kaart brengen van luchtcirculatie; een belangrijk aandachtspunt sinds COVID-19. René van de Molengraft, universitair hoofddocent Robotica aan de afdeling Werktuigbouwkunde van de TU/e, ontwikkelde met zijn groep software voor autonome robots.

Robots worden in eerste instantie vaak gebruikt voor het uitvoeren van logistieke taken. Om hun omgeving visueel te maken, rijden ze rond met sensoren, camera’s en laserscanners. Het team van Van de Molengraft voegde een aantal sensoren toe, waarmee de CO2-concentratie en luchtvochtigheid gemeten kunnen worden. Een belangrijke functie sinds we weten dat luchtkwaliteit een belangrijke factor is in de verspreiding van het COVID-19. ‘Het meten van de CO2-conentratie is iets wat je met kleine sensoren makkelijk kunt integreren met de hardware en elektronica van de robot.’ Een voor de hand liggende oplossing, vindt Van de Molengraft het inzetten van robots voor deze taak. Robots voeren hun taken immers al autonoom uit, en het is relatief makkelijk om iets aan het takenpakket toe te voegen.

Meten van CO2

Het meten van CO2 heeft te maken met hoeveel bronnen er in een ruimte aanwezig zijn. Het aantal mensen in een ruimte bepaalt dus de CO2-concentratie. Van de Molengraft: ‘Als je de robot laat monitoren hoe hoog de CO2-concentratie is, kun je daar patronen in zien. Waar is de luchtkwaliteit goed, waar is het slecht en wat zijn de omstandigheden in die ruimte. Die robots verzamelen een schat aan data.’

En die data is van grote waarde, zeker op een universiteit waar veel mensen in relatief kleine ruimtes bij elkaar komen. Collegezalen, labzalen, de wandelgangen. Dat betekent dus dat er hoge eisen aan de ventilatie en luchtreiniging worden gesteld, om dat veilig te kunnen laten plaatsvinden. ‘We weten nu nog niet eens hoe goed de verversing van de lucht is op de universiteit. Meten is weten. En je kunt niet overal een CO2-meter ophangen. Daarom is een mobiele sensor echt een uitkomst.’ In de toekomst zouden robots zelfs zelf de ventilatiesystemen kunnen bijstellen.

Team work makes the dream work

Op de afdeling robotica van de TU/e ligt de focus op de robots meer begrip geven van hun omgeving. Volgens Van de Molengraft is de grote uitdaging in de robotica om robot taken te kunnen laten uitvoeren in een onvoorspelbare omgeving. Robots moeten dus een wereldmodel construeren van de wereld om hen heen, en dat model up-to-date houden. ‘Onze robots rijden rond met een ingebouwde kaart van het universiteitsgebouw. Als een robot een verandering waarneemt, moet dat geregistreerd worden in die kaart, zodat de andere robots daarvan profiteren. Dus als er ergens met meubels gesjouwd wordt, registreert de eerste robot die erlangs rijdt dat en kunnen alle volgende robots daar automatisch rekening mee houden.’ Zo regelen de robots samen een accurate beschrijving van de wereld waarin ze taken uitvoeren.