Jorgen Pedersen, President en CEO, RE2 Robotics – Interview Serie

Jorgen Pedersen, President en CEO van RE2 Robotics, een toonaangevende ontwikkelaar van intelligente mobiele manipulatiesystemen. Het bedrijf is toegewijd aan het creëren van manipulatorarmen met mensachtige prestaties, intuïtieve robotinterfaces en geavanceerde autonomiecapaciteiten voor gebruik in elke omgeving. Met behulp van kunstmatige intelligentie, computerzicht en machine learning kunnen de innovatieve robotische systemen samenwerken met mensen of autonoom opereren, afhankelijk van de toepassing.

Wat trok je oorspronkelijk aan tot robotica?

Toen ik op de middelbare school zat, dacht ik dat mijn levenspad naar de kunst zou leiden. Toen kwamen films als “Top Gun” en “The Right Stuff”, die me motiveerden om eerst piloot te worden, gevolgd door astronaut. Met mijn doelen voor ogen, richtte ik me meer op wiskunde en wetenschappen en solliciteerde ik naar de Air Force Academy. Ik werd niet toegelaten. Het was een klap, maar door mijn “cool factor” op 18-jarige leeftijd, kwam ik al snel met het idee dat het maken van een humanoïde robot die naar de ruimte gaat, het volgende beste was. Dus solliciteerde ik naar ingenieursopleidingen en werd ik toegelaten tot de Carnegie Mellon University. Eenmaal daar, vond ik al snel het Robotics Institute. Binnen hun muren zag ik enkele geweldige robots uit die tijd, waaronder “Ambler”, een enorme robot die over Mars zou lopen; ik vond Dante, een robot die een vulkaan in zou lopen; ik vond Navlab, een van de eerste robots die autonoom door Amerika zou rijden; en vele anderen. Ik was op dat moment verkocht. Ik wist wat ik wilde doen – robots bouwen!

Voordat je RE2 Robotics lanceerde, was je lid van het National Robotics Engineering Center (NREC), een operationele eenheid binnen het Robotics Institute (RI) van de Carnegie Mellon University, ‘s werelds grootste onderzoeks- en ontwikkelingsorganisatie voor robotica. Kun je praten over de ervaring van werken daar op zo’n cruciaal moment in de geschiedenis van de robotica?

Het was een eer om een van de oorspronkelijke twaalf mensen te zijn die de deuren van de NREC openden en de commercialisering van robotica buiten de fabrieksvloer begonnen. Ik werd blootgesteld aan echte wereldproblemen, werkte met klanten zoals Caterpillar, New Holland (nu Case New Holland), Joy Mining en anderen om de fundamentele roboticaonderzoek uit de universiteit toe te passen en te bewijzen dat de wereld klaar is voor robotica. Het was aan ons om de sceptici te weerleggen en een culturele verschuiving te creëren in de perceptie van robotica buiten de fabricage en materiaalhantering. Er was iets speciaals aan die vroege jaren en de mensen die de NREC lanceerden tot wat het vandaag is. Ja, de vroege leden waren slim en gemotiveerd, maar er was een niveau van vastberadenheid dat zelden zo wijdverspreid is in een organisatie als toen. Er was een aanstekelijke houding van volharding en vindingrijkheid die ons aanzette om het hardwareontwerp te herschikken, de code opnieuw te bekijken of te improviseren op basis van de beperkingen van de technologie van die dag.

Wanneer ontstond het idee om RE2 Robotics te lanceren?

Ik verliet de NREC in 2000 om me aan te sluiten bij een robotica-startupbedrijf dat zich richtte op industriële vloerreiniging met robots. Hoewel ik veel leerde over het commercialiseren van robots, kampte het bedrijf met problemen en besloot ik mijn doelen elders te zoeken, maar ik wist niet waar. Terwijl ik uitviel wat ik moest doen, besloot ik om terug te keren naar de NREC als consultant. Om dit te doen, richtte ik een bedrijf op genaamd “Robotics Engineering Excellence”, of “RE2” voor kort, dat de eerste vijf jaar bij de NREC was gevestigd. Ik had geen idee dat het “tijdelijke” robotica-engineeringbedrijf dat in 2001 werd opgericht, zou uitgroeien tot een toonaangevende aanbieder van intelligente mobiele manipulatiesystemen.

RE2 Robotics koos ervoor om zich exclusief te richten op robotarmen in plaats van robots in het algemeen, zoals concurrent Boston Dynamics. Waarom werd deze keuze gemaakt als de kernfocus?

Gedurende de eerste vijf jaar van ons bestaan was RE2 echt een contractengineeringbedrijf dat dienstdeed als NREC, veel moeilijke problemen oplossend, waaronder het DARPA Perception for Off-Road Mobility-programma. Buiten het overwinnen van technische uitdagingen, wist ik dat ik de robots die we ontwikkelden in de echte wereld wilde zien worden gebruikt. Met dat doel voor ogen, wonnen we onze eerste Small Business Innovation Research (SBIR)-subsidie van het ministerie van Defensie. Het onderwerp was gericht op het maken van kleine, lichte modulaire robotarmen voor de onbemande grondvoertuigen (UGV’s) die in Irak en Afghanistan werden gebruikt voor het op afstand ontmantelen van IED’s. Het concept van het redden van levens door middel van robotica was aantrekkelijk voor me. Bovendien was er een dringende behoefte aan deze technologie, wat betekende dat ik wist dat we onze technologie op korte termijn konden inzetten. Ten slotte onthulde dit eerste SBIR-programma een tekortkoming op de markt – er waren geen sterke mobiele manipulatieaanbod. De meeste mobiele robotica-bedrijven waren gericht op bewegen door en waarnemen van de wereld. Weinigen waren gericht op fysiek interactie met de wereld. Waarom? Het manipuleren van de fysieke wereld is moeilijk. Robotarmen zijn typisch een orde van grootte complexer dan het mobiele platform waarop je ze monteert. In de loop van de tijd hebben we de fysieke ontwerpen verbeterd tot bijna-menselijke capaciteiten. Vandaag de dag blijven we de kunstmatige intelligentie (AI) en computerzichtalgoritmen ontwikkelen die automatisering mogelijk maken bijna overal op aarde.

Een van de dual-arm systemen van RE2 Robotics wordt gebruikt voor schoonmaak bij de Fukushima Dai-Ichi Kerncentrale in Japan. Kun je praten over enkele van de unieke uitdagingen van het ontwerpen van een robot voor dit type omgeving?

We hebben eigenlijk nooit een robot ontworpen voor radiologische omgevingen. We ontwierpen een humanoïde robot systeem genaamd Highly Dexterous Manipulation System (HDMS), dat bedoeld was om te worden geplaatst op kleine UGV’s die door Explosive Ordnance Disposal (EOD)-teams werden gebruikt om bedreigingen zoals IED’s te ontmantelen. De militaire eisen dicteerden echter dat HDMS in staat moest zijn om grote temperatuurschommelingen te weerstaan, om te gaan met slecht weer, schokken en trillingen te weerstaan, enz. Het blijkt dat de strikte eisen die door het Amerikaanse leger werden opgelegd, een systeem hebben gecreëerd dat in staat is om het zelfs in Fukushima te weerstaan. Het systeem is al meer dan een jaar en een half in bedrijf.

RE2 Robotics ontwerpt indrukwekkende robots die in de oceaan kunnen worden gebruikt om watergebonden improvisatie-explosieven (WBIED’s) en mijnen te ontmantelen. Buiten de corrosieve effecten van langdurige blootstelling aan zout water, wat zijn enkele van de andere uitdagingen die roboticisten moeten overwinnen?

Ons Maritime Dexterous Manipulation System (MDMS) is ontworpen om te opereren in zowel ondiepe als diepe oceanen. Het ontwerpen van een elektromechanische oplossing die werkt in diepere wateren, vereist speciale ingenieursontwerpen voor het omgaan met de enorme drukken die onder de 100 meter diepte worden waargenomen. Bovendien, aangezien onze armen zijn gemonteerd op onbemande onderwater voertuigen (UUV’s), moesten we rekening houden met de dynamische gevolgen die de armen op de UUV uitoefenen, zowel tijdens het zwemmen als tijdens het fysiek interactie met de omgeving. Als gevolg daarvan is MDMS neutraal drijvend, wat betekent dat de armen gewichtloos zijn in water.

Van alle verschillende soorten robotarmen die door RE2 Robotics zijn ontworpen, welke vind je het meest indrukwekkend?

Dit is een moeilijke vraag voor me om te beantwoorden. Het feit dat MDMS mensachtige prestaties in diep oceaanwater biedt, is zeer indrukwekkend, maar de robotarm die we oorspronkelijk voor het Navy’s Advanced EOD Robotic System (AEODRS)-programma ontwierpen, was voor mij het meest indrukwekkend. Deze arm had vier graden van vrijheid, een grijper en een ingebouwd manipulatorcontroller, allemaal verpakt in een 4-ponds weersbestendige, energie-efficiënte oplossing die meer kon tillen dan zijn eigen gewicht bij volledige uitbreiding en dat gewicht kon verplaatsen bij 120 graden per seconde. Dit was een ingenieursprestatie die de grenzen van wat mogelijk is, verlegde. Als gevolg daarvan, sinds we dit concept hebben bewezen met die eerste Navy-arm, blijven de robotarmen van RE2 ongelofelijke kracht-gewicht-verhoudingen bieden in een robuust pakket met ingebouwde intelligentie.

Huidige markt van RE2 Robotics bestaat voornamelijk uit militaire toepassingen, zoals het ontmantelen van mijnen. Wat zijn enkele andere verticale markten die RE2 Robotics zal binnendringen?

In 2018 breidde RE2 zijn bereik uit en paste zijn intelligente mobiele manipulatie toe op andere verticale markten, waaronder luchtvaart en medische toepassingen. Vandaag de dag is RE2 voor 70% commercieel en voor 30% defensief, hoewel de defensie-omzet ook is gestegen sinds 2018. Hoewel we de details van ons huidige commerciële werk niet openbaar kunnen maken, past RE2 op hoog niveau zijn manipulatie-expertise toe voor gebruik in chirurgische robots en voor het onderhoud van vliegtuigen. RE2 blijft markten evalueren die automatisering nodig hebben in gebieden waar alleen mensen eerder konden gaan, om de doorvoer te verhogen, mensen uit de gevarenzone te houden, de kwaliteit te verbeteren of als een multiplicator te dienen.

Is er nog iets anders dat je wilt delen over RE2 Robotics?

Gedurende bijna 20 jaar heeft RE2 de grenzen van wat fysiek mogelijk is met betrekking tot robotarmen verlegd. De armen van RE2 zijn vanaf het begin ontworpen om bijna-mensachtige prestaties te bieden in een compact formaat dat kan gaan waar mensen gaan. Vandaag de dag blijven we de grenzen van wat mogelijk is met mobiele manipulatie verleggen door computerzicht, machine learning en kunstmatige intelligentie toe te passen op onze technologie. Ons computerzichtmodule, RE2 Detect, geeft onze systemen de mogelijkheid om de wereld waar te nemen. Ons AI-gedreven autonomie-module, RE2 Intellect, stelt onze systemen in staat om te redeneren en te interpreteren wat ze zien, waardoor ze objecten in zowel binnen- als buitengebieden autonoom kunnen manipuleren.

Bedankt voor het geweldige interview, ik kijk uit naar het volgen van je voortgang, lezers die meer willen leren, moeten RE2 Robotics bezoeken.