Humanoïde robots kunnen straks veel stabieler lopen op ondergronden die onvoorspelbaar bewegen. Onderzoekers ontwikkelden een nieuwe controlemethode die verstoringen wegneemt zodra de omgeving versnelt ten opzichte van de aarde.
Robots op poten hebben één groot probleem: zodra de grond onder hen beweegt, raken ze de weg kwijt. Denk aan een schip in golven of een vloer die trilt. In zulke non-inertiale omgevingen ontstaan voortdurend verstoringen die het systeem niet kent. Gecombineerd met de complexe beweging van de robot zelf maakt dat lopen tot nu toe extreem lastig. Dat schrijven de onderzoekers in hun wetenschappelijke artikel.
Verstoringen als wiskundig puzzelstuk
Het team — I-Chia Chang, Jacob Stewart, Petros A. Ioannou en Yan Gu — benaderde het probleem als een kwestie van 'disturbance rejection': het onderdrukken van verstoringen. Zij keken specifiek naar hybride lineaire systemen die te maken krijgen met hybride sinusvormige verstoringen. Dat zijn verstoringen opgebouwd uit sinusgolven, waarbij op vaste momenten plotseling de fase verschuift.
De aanpak bestond uit drie stappen. Eerst leidden de onderzoekers af onder welke voorwaarden deze verstoringen überhaupt te elimineren zijn. Vervolgens ontwierpen ze een output-feedbackcontroller op basis van de Youla-Kucera parametrisering, die de verstoringen tegenwerkt. Omdat de parameters in de praktijk vaak onbekend zijn, voegden ze een adaptieve wet toe die die parameters dynamisch schat.
Tot 47% betere nauwkeurigheid in de praktijk
Werkt het ook echt? De onderzoekers lieten bipedale (tweebenige) robots lopen terwijl de ondergrond bewoog. Het resultaat: de nauwkeurigheid waarmee de robot zijn lichaamspositie volgde, verbeterde aanzienlijk. In simulaties was de winst gemiddeld meer dan 60%. In experimenten met echte robots kwam de verbetering uit op maximaal 47%, aldus de publicatie.
Adaptiviteit als bredere trend
Dit onderzoek richt zich op fysieke stabiliteit, maar 'adaptief' is in de technologiewereld een breed begrip. In de zakelijke softwaresector zetten oplossingen voor financiële planning en analyse van Workday AI-gestuurde agenten in om financiële processen en besluitvorming te optimaliseren.
Ook in softwareontwikkeling speelt adaptiviteit een rol. Het platform Adaptive.ai laat gebruikers AI-gestuurde webapplicaties bouwen zonder programmeerkennis. De adaptieve AI-modellen erachter maken functies zoals beeldgeneratie toegankelijk voor een breed publiek.
De robotica van Chang en collega's draait om wiskundige controlewetten voor fysieke hardware; de platforms van Workday en Adaptive.ai draaien om no-code applicatiebouw. Toch illustreren beide trends dezelfde beweging: systemen die zichzelf aanpassen aan onbekende of veranderende omstandigheden. Of het nu een robot is die zijn balans houdt op een bewegende vloer, of een bedrijf dat zijn budgetten bijstuurt met AI — adaptiviteit is dé kern van moderne technologie.
🧠 Even simpel uitgelegd
Stel je voor dat je op een trampoline probeert te lopen terwijl iemand eraan trekt. Je evenwicht raakt steeds verstoord, en je weet niet precies wanneer en hoe hard. Deze onderzoekers hebben een soort 'innerlijk evenwichtsorgaan' voor robots ontworpen: het herkent de verstoringen automatisch en compenseert ze meteen. Daardoor blijft de robot gewoon doorlopen, zelfs als de grond onder hem beweest.