Fraunhofer ontwikkelt spraakherkenningssysteem voor intuïtieve machinebesturing 

Onderzoekers van het Duitse Fraunhofer Instituut voor Digitale Mediatechnologie (IDMT) hebben een systeem ontwikkeld waarbij spraakherkenning wordt ingezet voor het aansturen van industriële productiemachines. Volgens de onderzoekers fungeert hun systeem ook in een lawaaierige omgeving en kan het flexibel worden aangepast aan de behoeften van de machine-operator. In april wordt het systeem live gedemonstreerd tijdens Hannover Messe.

Er zijn al eerder concepten voor spraakbesturing van productiemachines ontwikkeld, maar die bleken foutgevoelig en te veel ‘mee te krijgen’ van het omgevingsgeluid in een productiehal. Deze systemen worden dan ook nauwelijks toegepast. De oplossing die Fraunhofer IDMT nu heeft ontwikkeld, zou echter veel robuuster zijn en ook prima fungeren in een rumoerige productiehal. Voor spraakinvoer maakt de operator hierbij gebruik van een draadloze headset of vaste microfoon, en in de toekomst moeten ook ‘smart hearables’ (microcomputers die in het oor worden gedragen) ervoor kunnen worden gebruikt. Door de combinatie van directionele microfoons en effectieve ruisonderdrukking wordt omgevingsgeluid volgens de onderzoekers bijna volledig weggedrukt, zodat ze de communicatie tussen operator en machine niet verstoren. 

Vrije handen

“Voor het eerst maakt onze technologie robuuste en intuïtieve besturing van productiemachines via spraakopdrachten mogelijk”, stelt Marvin Norda, projectmanager ‘Voice Controlled Production’ bij Fraunhofer IDMT. “Voor productiebedrijven resulteert dit in verbeterde efficiëntie en lagere kosten.” De toepassing van spraakherkenning biedt echter ook voordelen voor de werknemers. Zo is contactloze bediening van machines veiliger en hygiënischer. Als een medewerker meerdere machines bedient, worden de loopafstanden voor hem of haar korter omdat via mobiele spraakinvoer ook op afstand contact met de installaties kan worden gemaakt. Met beide handen vrij kan de operator een werkstuk in het werkgebied plaatsen en tegelijkertijd de robot instructies geven zoals ‘arm laten zakken’ of ‘werkstuk pakken’.

Bediening via spraakopdrachten werkt volgens de onderzoekers van Fraunhofer efficiënter dan het gebruik van een bedieningspaneel of aanraakscherm. In plaats van door geneste menustructuren heen te klikken, wat omslachtig werkt en foutgevoelig kan zijn, geeft een machine-operator eenvoudige opdrachten middels directe spraak. “Afhankelijk van de toepassing kan spraakherkenning honderden individuele opdrachten begrijpen, en het is sprekeronafhankelijk. Nieuwe of gewijzigde commando’s kunnen snel worden toegevoegd en getraind”, aldus Norda.

Live demonstratie

De spraakherkenningssoftware van Fraunhofer kan zowel in de cloud als op de bedrijfsserver worden geïntegreerd, afhankelijk van de vereisten van het bedrijf. Ook het gebruik van een mini-pc en zelfs directe integratie in de programmeerbare logische controller (PLC) van een machine is eenvoudig mogelijk. Het systeem, waarvan de ontwikkeling werd gefinancierd door het Nedersaksische Ministerie van Wetenschap en Cultuur en de Volkswagen Foundation, is marktklaar en wordt inmiddels getest door een aantal industriële klanten. Op Hannover Messe, de vakbeurs die van 17 tot 21 april plaatsvindt, kunnen bezoekers de technologie en de mogelijkheden ervan live ervaren aan de hand van een spraakgestuurde freesmachine, op de stand van Fraunhofer (Hal 16, stand A12). 

Foto: Machines zoals dit freesbewerkingscentrum kunnen worden bestuurd met behulp van spraakherkenningstechnologie van Fraunhofer IDMT. Beeld: © Fraunhofer IDMT / Anika Bödecker