Demonstrating HERO

Packing for a demo

Packlist

• Robot flightcase (incl. robot)
• Demo-tas
  • Laptop
  • Laptop voeding
  • Router
  • Netwerkkabel voor router
  • Tablet
• Demo object set
  • Cola blikje
  • Fanta blikje
  • Ice tea blikje
  • Pringels bus
  • Appel
  • Mandarijn
  • Doosje thee
• Demo shirts
• Promotie materiaal
  • Stickers
  • Visite kaartjes
  • Klompjes

Packing the robot

Setting up

1. Set the router up, you can do this by plugging it into the power and inserting an ethernet cable in the router (if there is one, otherwise simply give it power). HERO1 is the robot itself, HERO2 is the laptop on its back.
2. Switch on HERO1 (large power button to the right of its head, keep pressed until fans start to make noise). If the robot produces a "beep-boopbab-beep" noise, it correctly booted. If not, reboot HERO1 until the noise is made. Switching the robot off is done by pressing the power button for a few seconds.
3. Switch on HERO2, you can do this by taking the laptop out and pressing the power button (put it back once it booted).
4. Switch on the demo-laptop and check whether it correctly connected to the AtHome network.
5. ssh to HERO1 and type hero-start
6. Press the emergency button (behind HERO's head) and release it.
7. The robot should now move to its initial pose, if this does not happen check the FAQ.
8. ssh to HERO2 and type hero-demo-intern to demo with a full world model (only in lab) and type hero-demo-extern to start without a world model.

Performing the demo

Met Tech United geven we regelmatig demonstraties met HERO en de voetbalrobots. Deze demo’s vinden plaats op veel verschillende locaties en evenementen. We hebben dus vaak een verschillend publiek dat kan variëren van 5-jarige basisschoolleerlingen tot internationale hoogleraren. Het praatje dat je houdt tijdens de demo moet je dus ook op het publiek afstemmen. Bij basisschoolleerlingen treed je niet teveel in de technische details maar leg je in Jip & Janneke taal uit hoe het werkt en bij techneuten kun je natuurlijk wel in detail treden. Ook moet je kijken of je publiek geboeid kunt houden. Kun je dat niet, ga dan geen langdradige verhalen vertellen maar sla wat over om het tempo erin te houden. Als je merkt dat het publiek erg geïnteresseerd en interactief is, kun je de verhalen wat langer houden. Zorg er ook altijd voor dat je alles met overtuiging brengt. Weet je iets niet helemaal zeker, vertel het dan niet! Los van het publiek ziet de opbouw van een demo er eigenlijk altijd hetzelfde uit. Deze is als volgt:

Introductie

In de introductie verwelkom je het publiek en je introduceert jezelf en Tech United. Je vertelt wat Tech United is, wat we doen, wie we zijn en waarom we met robots bezig zijn:

Hallo, welkom allemaal. Welkom bij Tech United! Mijn naam is ..... en dit zijn mijn collega’s ..... en ......

Als eerste zullen we even kort een samenvatting geven van wat Tech United is en wat we doen. Tech United is een team van (oud) studenten, PhD'ers en medewerkers van de Technische Universiteit Eindhoven. Kort gezegd houden wij ons bezig met de ontwikkeling van robotica. Dit houd in dat we kennis van verschillende gebieden zoals werktuigbouwkunde, elektrotechniek en software science combineren om verschillende problemen aan te kunnen pakken.

Tech United doet wereldwijd mee aan verschillende toernooien, waaronder de RoboCup. RoboCup is een jaarlijks terugkerend wereldkampioenschap voor autonome robots die kunnen communiceren met ons en kunnen reageren op een constant veranderende omgeving. De robots die meedoen aan de RoboCup voeren hun taken dus geheel zelfstandig uit, er komt geen enkel mens aan te pas. Zodra een challenge begint starten de robots met het maken van hun eigen keuzes en moeten ze zonder hulp van buitenwereld de taak tot een goed einde brengen. RoboCup is een Open-Source competitie wat betekent dat na elk toernooi alle software van alle teams worden gedeeld. Ook worden de regels van RoboCup elk jaar uitgebreid. Dit zorgt ervoor dat de teams continu worden uitgedaagd en constant moeten innoveren om de concurrentie voor te blijven.

Tech United doet mee aan de Robocup met twee verschillende teams. Het ene team doet mee aan een competitie voor voetbalrobots en het andere team doet mee aan de @Home League met een zorgrobot. Afgelopen jaar zijn beide teams wereldkampioen geworden op het wereldkampioenschap in Sydney.

Vandaag zijn wij hier om jullie iets meer te vertellen over het @Home team van Tech United. Het doel van dit team is om in de nabije toekomst zorgrobots beschikbaar te maken. Zulke zorgrobots kunnen bepaalde taken overnemen van bijvoorbeeld verplegend personeel. Door de vergrijzing van de samenleving, zullen er niet genoeg verplegers zijn om iedereen te kunnen helpen. Deze taken kunnen bijvoorbeeld bestaan uit het serveren van drankjes, het opruimen van boodschappen en het doen van de was. Hierdoor kunnen ouderen die dat graag willen, langer zelfstandig thuis blijven wonen met een betere kwaliteit van leven.

HERO

In het stukje over HERO wordt HERO voorgesteld en worden de belangrijkste en interessantste delen van HERO besproken. De inhoud van dit stukje moet naar eigen inzicht worden aangepast indien HERO niet mee is op een demo of indien de presentatie en de demo tegelijkertijd plaats vinden.

Dan is nu het moment waar jullie allemaal op hebben gewacht! Ik wil jullie graag voorstellen aan HERO! De naam HERO is een afkorting van Human Empowered RObot. In het Nederlands betekent dit dat HERO een autonome robot vriend is die mensen kan helpen met het uitvoeren van abstracte taken.

Onze grote vriend hier is iets meer dan 1.5 meter groot en heeft zoals jullie kunnen zien net zoals ons 2 armen, wat zeker niet standaard is voor een robot. HERO heeft met zijn 80 kilo een vergelijkbaar gewicht met de gemiddelde Nederlandse man. Al moeten wij hem er toch af en toe aan herinneren dat hij gezond eet en genoeg sport! Al is dat laatste af en toe moeilijk aangezien hij met zijn 4 batterijen maar 30 minuten constant actief kan zijn. Echter als hij een beetje lui is kan hij meer dan een uur bezig blijven. Gelukkig heeft HERO wel 3 computers aan boord om al het moeilijke rekenwerk voor hem te doen.

Voor bepaald publiek is het leuk om de mensen naar de belangrijkste onderdelen van HERO te laten raden. Bij dit soort publiek is het van belang om de challenges te gebruiken als een opstapje.

Nu jullie HERO hebben leren kennen, is het tijd om er achter te komen wat HERO allemaal wel niet kan! Om punten te scoren op de wereldkampioenschappen moet HERO verschillende challenges succesvol kunnen uitvoeren. De challenges vinden plaats in een arena die lijkt op een gewoon appartement. Het aantal challenges en de inhoud ervan veranderd elk jaar. Bij een challenge moeten we bijvoorbeeld de tafel dekken, het afval naar buiten brengen, de vaarwasser inladen of iemand een routebeschrijving geven. Een jury kijkt naar hoe de robot dit doet en geeft op basis hiervan een bepaalde hoeveelheid punten.

Robot onderdelen

Zoals gezegd is het voor bepaald publiek leuk om de mensen naar de belangrijkste onderdelen van HERO te laten raden. Je kunt het publiek eventueel ook wat helpen met het noemen van de onderdelen. Daarnaast is het van belang dat je de diepte van het technische aspect aanpast aan je publiek.

Indien HERO aanwezig is bij de demo is dit het perfecte moment om de 'presentation challenge' op te starten. In deze challenge stelt HERO zich voor en vertelt hij een aantal van de onderdelen die hij rijk is. Deze challenge is beschikbaar in het Nederlands en in het Engels. Na deze korte presentatie kan iets dieper in gegaan worden op alle onderdelen die HERO noemt in zijn praatje.

Wielen

De robot moet zich natuurlijk door een ruimte kunnen verplaatsen. Wij mensen gebruiken daarvoor onze benen, maar onze robot heeft daar speciale wielen voor aan boord. Wijs naar de wielen Dit zijn de zogenaamde omniwielen. Deze wielen worden in een richting aangedreven maar kunnen in alle andere richtingen vrij bewegen. Dit wordt mogelijk gemaakt door de rubberen wieltjes op de omniwielen. HERO heeft 4 van deze omniwielen aan boord en door de aandrijving van de wielen slim te combineren kan hij onmiddelijk elke kant op rijden. Bovendien kan hij om zijn as draaien.

Om te kunnen 'zien' zoals wij dat kunnen, gebruikt HERO meerdere onderdelen. Laser

HERO is uitgerust met 2 lasers. De eerste laser zit op het torso wijs het rode laser stripje aan op het torso de andere laser zit onderaan de robot wijs laser blokje aan. Deze lasers maken, los van elkaar, een veld. Dus er is een laserveld op borst hoogte en een veld op scheen hoogte. Deze twee velden worden gebruikt om er voor te zorgen dat HERO nergens tegen aan botst, maar ook om te weten te komen waar HERO ergens is in de ruimte. Deze twee lasers zijn op deze hoogtes geplaatst omdat de meeste objecten op een of beide hoogtes zichtbaar zijn. Echter kan HERO met deze laser nog niet echt goed zien. Hij kan objecten zien als ze aanwezig zijn, maar hij kan ze niet onderscheiden.

3D camera

Om objecten te kunnen onderscheiden gebruikt HERO een Kinect wijs kinect aan. Jullie herkennen dit onderdeel van de robot misschien wel, dit onderdeel wordt namelijk ook gebruikt om spelletjes op de Xbox te kunnen spelen. HERO gebruikt de Kinect dus om objecten te kunnen onderscheiden. Een onderdeel hiervan is dat HERO mensen kan herkennen. Als iemand zich aan HERO heeft voorgesteld kan hij deze persoon vinden in een groep personen. Door gebruik te maken van deze Kinect kan HERO ook diepte zien en mensen volgen.

Wereldmodel

In tegenstelling tot de de lasers en de Kinect is het wereldmodel geen hardware, maar software. Dit betekent dat het wereldmodel geen fysieke vorm heeft maar dat het in zijn geheel in een computer zit. Zoals de naam al prijsgeeft is het wereldmodel een model van de wereld. Iets specifieker gezegd is het een model van de ruimte waardoor HERO zich moet bewegen. Dit model zorgt ervoor dat HERO weet hoe zijn omgeving er uit ziet en waar de meubelstukken en andere stationaire objecten zich bevinden. Het wereld model is een van de weinige onderdelen van HERO die geheel niet autonoom is, wat dus betekent dat HERO grotendeels vertrouwt op zijn menselijke vrienden om dit model voor hem te maken. Echter is onze robotische vriend slim genoeg om kleine aanpassingen te maken aan het wereld model. Met behulp van zijn sensoren kan HERO 'zien' als bijvoorbeeld een tafel een beetje verschoven is. Voor iedere ruimte moet een nieuw model gemaakt worden. Ondanks dat dit redelijk wat werk is, kunnen wij in enkele uren een model maken, zodat HERO autonome taken kan uitvoeren.

Arm

Dan nu de armen en het torso: HERO torso kan omhoog en omlaag schuiven om bepaalde laag of juist hoog gelegen plekken te kunnen bereiken met zijn armen. En over zijn armen gesproken, HERO armen lijken sprekend op menselijke armen. Waardoor hij bijna alles met zijn armen kan wat wij ook kunnen. Doordat HERO zoveel verschillende bewegingen kan maken met zijn armen kan hij een handpositie op verschillende manieren bereiken. Doe even voor dat je een gelijke handpositie kan bereiken met verschillende armstanden Doordat er verschillende mogelijkheden zijn om dezelfde positie te bereiken moet HERO van te voren goed nadenken en berekenen welke manier hij gaat gebruiken.

Microfoon

Alweer de laatste onderdelen van HERO waar we het over gaan hebben zijn de microfoon en het sound source localization board. Zoals jullie kunnen zien zit de microfoon helemaal boven op wijs naar de microfoon de robot. Met deze microfoon kan HERO horen wat je tegen hem zegt en dus kun je hem op deze manier opdrachten geven. HERO kan zowel Nederlands als Engels praten, maar hij kan alleen Engels verstaan. Opdrachten geven in het Nederlands heeft dus geen zin. Het laatste onderdeel van HERO dat we gaan bespreken is het sound source localization board. Dit onderdeel zit bovenop de rug van HERO wijs naar het sound source localization board. Met dit onderdeel kan HERO dus identificeren waar geluid vandaan komt. Aan de blauwe lichtjes op dit onderdeel kun je zien waar het geluid op dit moment vandaan komt. Laat zien dat deze module werkt door aan verschillende van HERO te praten en te wijzen op de veranderende blauwe puntjes.

Afsluiting

Na de demo vragen we of alles duidelijk was en of er nog vragen zijn. Na het beantwoorden van de eventuele vragen bedanken we het publiek voor de aandacht en wensen hen nog een fijne dag. Belangrijk is om aan te geven dat je ons kunt volgen op Facebook en Twitter. Zorg ook dat iedereen op YouTube gaat kijken naar hele wedstrijden, dit is namelijk veel interessanter dan wat je zojuist hebt laten zien!

Het is de bedoeling dat dit een levendige demo is. Als jullie bij het geven van een demo merken dat bepaalde dingen ontbreken of juist in te grote mate aanwezig zijn horen we dit graag. Overige tips of op- en/of aanmerkingen zijn ook van harte welkom!

F.A.Q.