De Japanse professor die al dertig jaar bezig is met het maken een avatar

Susumu Tachi stond versteld van wat hij zag toen hij in 1981 door zijn eerste prototype van een soort telepresentiemachine kon kijken. Via het apparaat kon hij zichzelf zien, maar dan van achteren. Het leek een soort buitenlichamelijke ervaring. Vol trots riep hij zijn labcollega's, die vervolgens een vergelijkbaar gevoel waarnamen terwijl ze de technologie uitprobeerden.

"Het was anders dan in een spiegel kijken of naar jezelf kijken via een camera. Ik zag mijn beeld bewegen, terwijl ik zelf bewoog. Op dat moment vroeg ik me af waar ik was," zei de professor in virtual reality en robotica aan de Universiteit van Tokyo met een grijns. "Het voelde als echte telepresentie."

Je vraagt je inmiddels waarschijnlijk af wat telepresentie precies inhoudt. Telepresentie betekent over het algemeen dat je via technologie ergens anders aanwezig bent – een vergadering via Skype bijvoorbeeld. In het geval van Susumu Tachi gaat het nog een stap verder. Hij noemt dit zelf 'telexistence,' wat een ver gevorderde vorm van telepresentie is waarbij je realtime kan voelen hoe het is om op een andere locatie te zijn dan je daadwerkelijke fysieke locatie.

Tachi zei dat hij in 1980 het concept van telexistence bedacht. Hij legde zijn ontdekking uit in een Japanse publicatie in 1982 en later ook in het Engels. Telepresentie werd bedacht door Marvin Minsky, een onderzoeker aan het Massachussetts Institute of Technology. Tachi schreef dat telepresentie en telexistence wel vergelijkbaar zijn, maar dat bij telexistence er meer nadruk ligt op het nabootsen van het gevoel van daadwerkelijk ergens anders zijn.

Tachi's eerste ervaring met het nieuwe telexistence van zo'n dertig jaar geleden veranderde voor hem in een levenslange missie om te ontdekken hoe het is om jezelf mentaal in een robot of voertuig te verplaatsen. In drie decennia heeft hij een stel antropomorfische robots gemaakt, TELESAR genaamd, die allemaal een vergelijkbare buitenlichamelijke ervaring creëren voor de mensen die ze op afstand besturen.

Ik bezocht Tachi's Cyber Living-onderzoekslaboratorium in het Miraikan (Nationale Museum van Opkomende Wetenschap en Innovatie) in Tokyo. Hij legde me uit hoe het steeds gewoner wordt om machines van afstand te besturen en hoe effectief dit kan worden als de mensen die iets besturen mentaal kunnen voelen wat ze doen. Hij liet ook zien hoe het resultaat van dertig jaar ontwikkeling op dit gebied – de TELESAR V – werkt.

De TELESAR V is een flexibele witte robot met stereocamera's als ogen. De robot heeft vijftien gewrichten in zijn handen en kan knikkers van een beker in zijn hand in een andere beker gieten. Hij kan ook je hand schudden. Hij staat opgesteld op een voetstuk terwijl zijn voorgangers – de oudste, rode TELESAR en de bolvormige witte TELESAR II – inactief naast een raam staan waar ze glazig kijken naar de voorbijgangers.

Links van TELESAR V zit Kevin Fan, een onderzoeker van het lab, op een krukje met een virtual-realitybril op en haptische handschoenen aan. De headset communiceert de geluiden en het beeld dat TELESAR V waarneemt naar Fan. De handschoenen zitten vol met sensoren die aan de handen van Fan doorgeven wat de robot "voelt".

"De robot beweegt aan de hand van menselijke emoties," legt Tachi uit terwijl Fan wat heen en weer beweegt. "De handbewegingen van de mens worden gemeten en die informatie wordt doorgegeven aan de robot. Op dit moment zitten ze erg dicht bij elkaar, maar we kunnen dit ook op grote afstand doen."

Tachi zei lachend dat ik de robot moest begroeten en zijn hand moest schudden, dus ik stapte op TELESAR V af.

"Ik kan je zien, ik probeer hallo te zeggen," zei Fan aan mijn linkerkant, terwijl ik TELESAR V aankeek terwijl die krakend naar me zwaaide. Ik probeerde zijn hand te schudden zonder hem te beschadigen. Fan zei dat hij mijn handdruk kon voelen.

Iets later liet Kevin de behendigheid van de robot zien door knikkers in een beker te gieten.

"Dit soort complexe taken worden heel makkelijk als Kevin het direct doet," legde Tachi uit. "Kevin is geen ervaren gebruiker, maar dit kan hij gewoon doen."

De reden van deze demonstratie is om te laten zien hoe robots die worden bestuurd met telexistence taken kunnen uitvoeren. Dit soort complexe bewegingen kunnen immers overal voor worden gebruikt, van de industrie tot in de gezondheidszorg.

Er bestaat ook nog zoiets als telebesturing. Daarbij moet een gebruiker eerst leren hoe je een bepaald apparaat van afstand bestuurt, zonder dat je daar fysiek aan verbonden bent. Volgens de onderzoekers van het Tachi-lab is telexistense veel effectiever. Door deze techniek voelt het alsof je het apparaat bent wat je probeert te besturen.

In 1983 begon Tachi aan een 8-jaar durend overheidsproject, het Japanese National Large Scale Project, dat de mogelijkheden van de techniek testte. Enkele hoogtepunten waren een knullige variant van Asimo, de lichtgewicht robot van Honda, die via telexistence een trap op en af klauterde. Er was ook een kleine vuilniswagen die de bestuurder liet voelen alsof hij hem van boven kon besturen. Momenteel werkt een assistent van Tachi, Charith Fernando, aan toepassingen voor de industrie waarbij werknemers van afstand grote machines kunnen besturen, zodat ze niet meer in de cockpit aanwezig hoeven te zijn.

Tachi is zelf ondertussen bezig met een onafhankelijk onderzoek waarin hij met telexistence langeafstandsrelaties en sociale interactie over grote afstand makkelijker probeert te maken. Volgens Tachi zullen we op termijn geen genoegen nemen met bellen en Skype, maar zullen we ook fysiek contact – in dit geval de illusie daarvan – zoeken. Dit kan met telexistence allemaal door het simuleren van temperatuur, druk en vibraties.

TELESAR IV, is geen eenvoudige telexistencerobot: hij kan ook het gezicht van de bestuurder op zijn eigen lichaam afbeelden aan de hand van retro-reflectieve projectie (RPT). "Als iemand een robot op een feestje bestuurt, voelt het voor diegene alsof hij in die kamer is, maar niemand kan zien wie er in de robot zit," legt Tachi uit. Met deze technologie wordt het gezicht van de bestuurder dus weergegeven op het gezicht van de robot.

Volgens Tachi verbetert dit de sociale interactie tussen mensen en de mensen die via telexistence in robots zitten. Want als je via telexistence op een feestje bent, voelt het alsof je er echt bent, maar de mensen op het feestje zien een behoorlijk vreemd uitziende robot knikkers in een beker gieten. Het stelt veel mensen gerust als je dan het gezicht van de bestuurder ziet.

Telexistence lijkt eindeloze mogelijkheden te bieden. Na drie decennia sinds het moment dat Tachi met het idee kwam, is de wereld eindelijk klaar voor zijn technologie. Door snelle communicatienetwerken is het tegenwoordig bijvoorbeeld mogelijk om op afstand operaties uit te voeren. In Zweden zijn wetenschappers bezig met onderzoek naar hoe mensen zichzelf en hun lichaam ervaren als ze geteleporteerd worden in een ander lichaam. ESA bekijkt zelfs de mogelijkheden om teleexistence in ruimtemissies toe te passen.

Tachi heeft het zelf over een deur die overal naartoe leidt. Dit heeft hij gebaseerd op Doraemon, een robotkat uit een Japanse tekenfilm, die een magisch portaal heeft waar hij en zijn vrienden overal mee naartoe kunnen reizen. Volgens Tachi zal telexistence voor een vergelijkbare ervaring gaan zorgen.

Ook de bevolking van Japan is aan het vergrijzen en Tachi zegt telexistencerobots in de nabije toekomst jongeren toch voor ouderen en kinderen kunnen zorgen, zonder dat zij hun huis of werk hoeven te verlaten.

Op dit moment kan de TELESAR V niet meer dan handen schudden en knikkers van de ene beker naar de andere gieten. Natuurlijk heeft Tachi veel meer plannen voor TELESAR VI, de volgende versie. Dat moet een complete machine worden die kan bewegen en gevoelssensoren heeft over het gehele lichaam. "Ik zie nog een hoop uitdagingen voordat we de perfecte menselijke avatar hebben," zegt Tachi. "Uiteindelijk hoop ik alleen een zonnebril nodig te hebben om telexistence te kunnen bewerkstelligen, maar dat zal nog een lange tijd duren."