Laboratorij za robotiko in biomedicinsko tehniko Fakultete za elektrotehniko Univerze v Ljubljani V sklopu predstavitev znanstvenega in raziskovalnega dela na Univerzi smo se pogovarjali z izrednim ïlanom SAZU prof. dr. Tadejem Bajdom in prof. dr. Markom Munihom. Ventil: Prof. Bajd, vaše znanstve- noraziskovalno delo je povezano s Ïlovekom, njegovim gibanjem, pomoÏjo pri gibanju, spodbujanju bolnikov s poškodbami ter na drugi strani z roboti. Kje so vaši zaÏetki, kaj je vplivalo na to, da ste povezali ti podroÏji, in kako je bilo vaše delo vpeto v razvoj Laboratorija za robo- tiko in biomedicinsko tehniko? Prof. Bajd: Ta navidezna dvotirnost raziskav na podroïjih biomedi- cinske tehnike in robotike se kaže samo na prvi pogled. V resnici obe podroïji povezuje gibanje, kar lepo odseva naslov naše programske sku- pine Analiza in sinteza gibanja pri ïloveku in stroju. V obeh primerih gre za merjenje položajev, hitrosti in pospeškov ter sil in navorov v sklepih. Kinematika in dinamika ro- botskih mehanizmov in ïlovekovih ekstremitet imata pomembne po- dobnosti. Pristopi k vodenju bodisi položaja ali sile so prav tako podobni pri ïloveku in robotu. Naše zaïetne raziskave so bile usmerjene v sintezo preprostega vzorca hoje pri povsem hromi paraplegiïni osebi z uporabo funkcionalne elektriïne stimulacije paraliziranih mišic. Še danes smo v veliki meri zvesti podroïju rehabi- litacije, le da so elektriïno stimula- cijo nadomestili roboti in navidezna okolja. Za dobro raziskovalno delo na podroïju biomedicinske tehnike je potrebno temeljito poznavanje teoretiïnega ozadja in modelov, prav to znanje lahko uporabimo na podroïju strojev in obratno. Ventil: Prof. Munih, v Ïem laborato- rij sledi premise, ki so bile postavlje- ne že v preteklosti? Prof. Munih: Sedanji razvoj labora- torija je logiïna posledica pretekle- ga razvoja. Že prvi predstojnik labo- ratorija, akademik prof. Kralj, je gojil zanimanje tako za gibanje ïloveka kot tudi za industrijsko robotiko, posebej za podroïje manipulacije manjših sklopov v elektromehan- ski industriji. Sedanja usmerjenost v rehabilitacijsko robotiko je pra- vzaprav med obema podroïjema, vkljuïuje in zahteva znanja z obeh in se kaže kot logiïno nadaljevanje. Laboratorij nadaljuje tradicijo ra- ziskovalne vpetosti v mednarodno in domaïe okolje. Publiciranje razisko- valnih dosežkov na vseh podroïjih delovanja je stalnica od vsega zaïetka. Vedno veï je tistih dokto- randov z veï objavami v odmevnih mednarodnih publikacijah že pred zagovorom disertacije. Ventil: Prof. Bajd, vaša bibliografi ja je obsežna in številne citacije pome- nijo, da ste objavljali za stroko kljuÏ- na in pomembna spoznanja. Kakšni so potrebni pogoji za tako odliÏno znanstveno delo? Prof. Bajd: Zaïne se z radovednos- tjo, ki žene mladega raziskovalca k odkrivanju in snovanju novega. V tem ïasu je potreben dober mentor. Imel sem sreïo, da sem raziskoval Îlani laboratorija na doktorskem sreÏanju PREDSTAVITEV 302 Ventil 13 /2007/ 5 pod mentorstvom akademikov Vo- dovnika in Kralja. V naslednjem ko- raku je potrebna izvirnost. Nauïiti se moraš razmišljati drugaïe kot veïi- na, le tako bodo tvoji dosežki obja- vljivi v poplavi mednarodnih znan- stvenih ïlankov. Pri iskanju izvirnih idej v veliki meri pomaga interdi- sciplinarnost raziskav. V našem pri- meru velikokrat pri snovanju novih robotskih mehanizmov poišïemo zglede v naravi, pri ïloveku in obrat- no pri ocenjevanju gibov ohromele osebe uporabimo matematiïna oro- dja, ki so uveljavljena v robotiki. Takšna presajanja znanja z enega podroïja na drugo že pomenijo zametke izvirnosti. Radovednost in izvirnost zadošïata za raziskovalca v narovoslovju, ne pa za raziskoval- ca inženirja. Inženir mora zagotoviti še izvedljivost ideje, ki mora biti na koncu koncev še ekonomsko smi- selna. Prav to zadnje pomeni za ra- ziskave v tehniki poseben izziv, ki ga druga podroïja ne poznajo. Ventil: Prof. Munih, laboratorij je vodilni v slovenskem prostoru in je dobil številna priznanja. Katere ak- tivnosti ali pogoji dela so po vašem mnenju kljuÏni za doseganje vrhun- skih znanstvenih dosežkov v okviru univerze? Prof. Munih: Podati kratek odgovor na to vprašanje je težko. Mogoïe je na prvem mestu dejanska vpetost skupine v mednarodno dogajanje na relevantnem podroïju kot tudi ustre- zen stik z domaïo industrijo. Gre za podroïja publiciranja, financiranja in mobilnosti. Istoïasno je nadvse pomembna dobra ekipa, tim sode- lavcev. Kontinuiteta delovanja po- gosto predstavlja okorno strukturo, v našem primeru pa smo nasprotno uspeli zagotoviti dobro opremlje- nost, tudi prepoznavnost, publici- ranje in vešïino priprave projektov. Ventil: Prof. Munih, kako se konkret- no vaš laboratorij povezuje z znans- tvenimi ustanovami v tujini? Kakšni so vaši mednarodni projekti in kdo jih fi nancira? Prof. Munih: Laboratorij je uspel pri- dobivati tuje projekte zadnjih trideset let, sprva v daljšem obdobju do 1990 od veï agencij v ZDA, predvsem NIH in NIDRR, naprej tudi v nekaterih evropskih državah, v zadnjem ob- dobju pa od EU v okviru FP4, FP5, FP6 in sedaj tudi v pravkar zaïe- tem FP7. Okrajšave najveïjih od teh projektov so BIOMED, GENTLE/S, I-Match, Alladin in MIMICS. S kar nekaj državami smo imeli ali pa še imamo projekte bilateralnega sodelovanja (npr. Japonska, ZDA, Izrael, Romunija, Avstrija, Kitajska). PreveÏ za naštevanje je znanstve- nih ustanov, s katerimi smo razisko- valno sodelovali v zadnjih desetih, dvajsetih letih na pravkar omenjenih projektih ali na projektih, na katerih so se po doktoratu še izpopolnjevali naši doktorji. Ventil: Pomemben pogoj za uspešno raziskovalno delo so raziskovalci. Od kod prihajajo in kam odhajajo vaši doktorandi? Prof. Munih: Veïina naših dose- danjih doktorandov je doštudirala najprej na Fakulteti za elektroteh- niko Univerze v Ljubljani. Njihove nadaljnje poti so zelo raznolike. Eden je v državni upravi na podroïju meroslovja, veïina je v domaïi, nekateri tudi v tuji industriji, so tudi na nekaterih eminentnih mestih na tujih univerzah, nekateri pa smo še naprej skupaj v skupini. Ventil: Pomembna pogoja sta opre- ma in potrebna infrastruktura. Kako rešujete problem nakupa drage ra- ziskovalne opreme in kako je labora- torij opremljen? Prof. Munih: To je posebna tema. Na sreïo je laboratorij uspešen pri pri- dobivanju mednarodnih projektov kot tudi pri sodelovanju z industrijo. Tako uspemo skupaj z raziskovalni- mi instrumenti, ki jih nudi Republika Slovenija, vzdrževati konkurenïen nivo opremljenosti za raziskoval- ne in pedagoške aktivnosti. Posebej IzometriÏno merilno okolje za osebe po kapi v projektu Alladin (FP6 EU) Sile prstov delujejo na objekte v raÏunalniškem navideznem okolju (doktorska naloga) PREDSTAVITEV 303 Ventil 13 /2007/ 5 velja omeniti, da študentje, dodi- plomski in podiplomski, delajo na raziskovalni opremi, ki ni financira- na iz pedagoške dejavnosti, saj in- vesticij v pedagoško opremo pri nas pravzaprav ne poznamo. Ventil: Že veliko let sodelujete z ra- ziskovalci z medicinskega podroÏja. Kakšno je to sodelovanje? Ali lahko predstavite nekaj projektov, ki si zaslužijo še posebno pozornost? Prof. Munih: Najobsežnejše je še nadaljnje sodelovanje z Inštitutom za rehabilitacijo Republike Slove- nije, kjer je tudi pet ïlanov naše pro- gramske skupine. Tu gre predvsem za prenos razvitih robotskih rehabi- litacijskih pristopov urjenja zgornjih in spodnjih ekstremitet v kliniïno okolje. Na Kliniïnem centru v Lju- bljani je trenutno veï sodelovanja z Inštitutom za kliniïno nevrofizio- logijo, kjer uporabljamo haptiïni robot skupaj z magnetno resonanco in EEG merjenji. S sodelavci podjetja Iskra-Medical delamo na prenosu naših naprav v njihovo proizvodnjo. Ventil: Del deja- vnosti laborato- rija je tudi sode- lovanje s sloven- sko industrijo. Ali lahko predstavite nekaj uspešnih projektov oziro- ma raziskav? Prof. Munih: V obdobju zadnjih nekaj let smo razširili tudi ob- seg direktnega raziskovalnega sodelovanja s slovensko indu- strijo, s katero smo povezani na razliïne naïine. Pri veïjih projek- tih sodelujemo s Trimom, Trebnje, in Eto, Cerkno. Z Eto smo v okviru enega od projektov izvedli robotsko brušenje srha pri livarskih odlitkih, še pred tem pa ustrezno merjenje obdelovancev. K boljši kvaliteti in manjšemu izme- tu diastatov pomagajo naša merjenja. S partnerjema Trimo in Techni- sche Universität Graz sodeluje- mo na projek- tu e-tehnologija montaže s skup- nim ciljem robo- tizacije polaga- nja panelov. Na- prej velja omeni- ti tiste s podroïja robotike, ki uva- jajo robote v slo- vensko industrijo (Motoman, ABB, DAX). Lepo je šte- vilo diplomskih nalog in rešitev, ki so zaživele pre- ko njih. Ventil: Laborato- riji na univerzi so neloÏljivo pove- zani s pedagoš- kim delom. Kako se študenti vklju- Ïujejo v delo la- boratorija? Prof. Munih: Za sodelovanje s študenti smo odprti na razliïne naïine. Dobre seminarske naloge se podaljšajo npr. v konferenïne prispevke. Izkušenejši pomagajo kot demostratorji pri neka- terih predmetih ali pri predstavi- tvah delovanja laboratorija nasploh. Nekateri najdejo okolje za realiza- cijo svojih idej ali za delo v povezavi s firmo, kjer so štipendisti. V razisko- valno delo vkljuïujemo tudi študente z drugih univerz in iz drugih držav. Tako smo imeli doktorske in podok- torske študente iz Hrvaške, Danske, Irske in celo Japonske. Ventil: Na koncu naše bralce prav gotovo zanima, kakšni so vaši naÏr- ti tako na podroÏju biomedicinske tehnike kot na podroÏju industrijske robotike? Prof. Munih: Veseli smo, da so v zadnjem obdobju recenzenti dobro ocenili naše raziskovalne predloge, kar se zdi kot potrditev usmerjenos- ti laboratorija. Tako je naš cilj še nadalje plemenititi delo naših dok- torandov z intenzivno mednarodno interakcijo. Na podroïju industrijske robotike pa se želimo kar najbolje prilagajati usmeritvam in željam in- dustrijskih partnerjev. Hvala za odgovore in uspešno delo tudi v prihodnje Dr. Dragica Noe Merilna celica z robotom Epson in laserskim senzorjem za predmete kompleksne oblike Razviti laserski sistem za merjenje premosti ali upogiba robotskih segmentov v kalibracijskem okolju merilnice na TUG (doktorska naloga) PREDSTAVITEV 304 Ventil 13 /2007/ 5