Leo Dorst

Leo Dorst ontdekte twintig jaar geleden hoe je een robot zo kunt programmeren dat hij weet welke bewegingen hij moet maken om een bepaalde plek te bereiken, het zogeheten padplannen. Het doel hierbij is de robot zo snel mogelijk en zonder botsingen op zijn bestemming krijgen. De software van Dorst bleek geschikt voor veel meer toepassingen en werd een van de eerste softwarepatenten ter wereld. Het leverde hem en zijn collega Karen Trovato, naast twaalf patenten, in 2005 de ‘Inventor of the Year’-award op.

Piano-verhuis-probleem

‘Probeer eens een piano door een trappenhuis in een grachtenpand te verhuizen zonder vast te komen zitten. Dat is vrij ingewikkeld. Hiervoor kun je de piano op zes manieren bewegen, er zijn namelijk zes vrijheidsgraden. Je kunt hem om drie assen kantelen, opzij en naar voren duwen en natuurlijk ook omhoog. Het robot-padplannen is te vergelijken met deze lastige verhuisopdracht, maar dan moet je ook nog alle scharnierpunten van de robot in de gaten houden. Hoe krijg je de robot zonder botsingen naar de juiste plek? Samen met mijn collega loste ik het probleem wiskundig op door de toestand van de robot te zien als een coördinaatafhankelijk punt met zes vrijheidsgraden. Als je die vrijheidsgraden hun eigen richting of dimensie geeft, ontstaat een 6-dimensionale ruimte. Vervolgens geef je aan waar de robot zich wel en niet kan bevinden. De plek van bestemming laten we een signaal uitstralen dat zich door de ruimte uitbreidt. De robot hoeft dan alleen te bepalen waar het signaal het sterkst vandaan komt, en die richting uit te gaan. Zie het als een muis die zijn weg vindt naar een geurig stukje oude kaas.’

Inparkeren

‘De software die we bij Philips in New York ontwikkelden voor het vinden van de juiste weg kan op allerlei manieren van pas komen. Zo is het nu toegepast in een elektronenmicroscoop die heel nauwkeurig moet bewegen. Deze beweging moet zó precies zijn dat als je het door mensen laat doen er een grote kans bestaat dat het apparaat kapot gaat of dat het vacuüm verstoord wordt. Eerstejaarsstudenten Kunstmatige intelligentie aan de Universiteit van Amsterdam gebruiken deze methode bij het programmeren van een schakende robot. Deze denkt niet alleen na over welke zet hij moet maken, maar weet de stukken efficiënt te verplaatsen zonder andere stukken om te stoten. Ons algoritme is ook toe te passen in routeplanners in auto’s. Zelfs inparkeren kan makkelijker met behulp van ons idee. Het blijkt dat de traditionele methode die je bij rijles leert helemaal niet optimaal is. Je auto past in een kleinere parkeerplaats als je een ander pad kiest.’

Baanbrekend patent

'Het is uiteindelijk gelukt om een aantal patenten te krijgen op het algoritme dat we ontwikkelden. Dit was lastig, want hoe patenteer je een code of een idee? Iemand kan twee regels in de code omdraaien en dan staat er misschien wel iets anders, maar dan is het nog steeds ons idee. Na jaren van rechtszaken en onderzoek kregen we vorig jaar het patent op ons algoritme. Dit was een van de eerste echte softwarepatenten ter wereld.'

Vastbijten

'De oplossing voor het probleem van padplannen kwam eigenlijk vrij plotseling. Je schudt alle ingrediënten door elkaar en ineens vind je het antwoord. Daar gaat natuurlijk wel een behoorlijk proces aan vooraf. Je moet kennis van je vakgebied krijgen en een bepaalde routine ontwikkelen. Hoe meer je ermee werkt hoe beter je intuïtie wordt. Ook moet je je kunnen vastbijten in een probleem en niet opgeven. Een van de leukste aspecten van mijn vak is dat ik echt de tijd kan nemen om over dingen na te denken en iets moois te maken. Ik ga door met zoeken tot ik het antwoord heb.'