FMTC laat machines leren
De afgelopen vier jaar bestudeerde het Flanders‘ Mechatronics Technology Centre (FMTC) samen met de Vlaamse universiteiten KU Leuven, VUB en UGent hoe machines kunnen leren. Lerende machines maken manuele afstelling overbodig en zorgen ervoor dat de machines ook in wijzigende omstandigheden steeds met de beste instellingen werken. Het onderzoek toonde aan dat machines hierdoor tot 15 procent sneller kunnen reageren en tot drie maal nauwkeuriger worden. Het onderzoek gebeurde in het kader van het Vlaamse, door IWT gesteunde, onderzoeksproject ’Lerende controle voor productiemachines, of kortweg Lecopro.
De voordelen van lerende machines werden aangetoond voor verscheidene toepassingen. Zo leerden een zwaar voertuig, bijvoorbeeld voor land-, mijn- of wegenbouw, zelf de optimale schakelparameters van een automatische transmissie aan. Deze schakelparameters bepalen hoe agressief de overgang van de ene versnelling naar de andere versnelling gebeurt. Hoe sneller de overgang, hoe sneller het voertuig reageert. Een te snelle overgang kan echter schokken veroorzaken, wat niet comfortabel is voor de bestuurder. Het verband tussen de schakelparameters, de schakeltijd en het schakelcomfort wordt beïnvloed door de slijtage van de transmissie. Deze slijtage wijzigt tijdens de levensduur van de machine. Om die reden worden de schakelparameters momenteel conservatief ingesteld en regelmatig bijgesteld in functie van de slijtage. Door het automatisch leren van het slijtagegedrag en het instellen van de schakelparameters rekening houdend met deze slijtage kan de schakeltijd met 15 procent of de schokken met 25 procent worden verminderd.
In het Lecopro-project hebben de onderzoekers ook een zelflerende tractor ontwikkeld die zonder tussenkomst van de bestuurder een intelligent werktuig een vooropgesteld traject tot op enkele centimeters nauwkeurig laat volgen. Zowel de snelheid en de stuurhoek van de tractor als de positie van het werktuig ten opzichte van de tractor worden continu aangepast op basis van de GPS-coördinaten van tractor en werktuig. Om de juiste aanstuurparameters van tractor en werktuig te bepalen moet de tractor de slip tussen de wielen en de bodem juist inschatten. Dit is vooral belangrijk bij het maken van bochten op het veld. De slip wordt mede bepaald door de lokale eigenschappen van de bodem waarover de tractor rijdt. Daarom moet de tractor zijn stuuracties snel kunnen aanpassen aan de veranderende bodemeigenschappen. Door het snel aanleren van de bodemeigenschappen slaagt de tractor erin bochten te maken zonder dat het werktuig de bocht afsnijdt. Voor een typische situatie op het veld wordt de afwijking tussen het werktuig en het te volgen traject hierdoor drie maal kleiner.
