Imitatieleer leert robots door middel van demonstratie. Een mens voert een taak uit en de robot leert deze na te doen. In plaats van elke beweging te programmeren, observeert en imiteert de robot. Zo leren mensen van elkaar en het wordt een krachtig instrument in de robotica.

De eenvoudigste vorm is gedragsklonen. De robot registreert de acties van de mens en traint een beleid om deze te reproduceren. Dat werkt voor eenvoudige taken, maar faalt wanneer de robot een situatie tegenkomt die niet in de trainingsdata voorkomt. Geavanceerdere methoden maken gebruik van inverse reinforcement learning, waarbij de robot het doel achter de demonstratie afleidt en een beloningsfunctie leert. Andere methoden gebruiken few-shot learning om te generaliseren op basis van een handvol voorbeelden.

Waar imitatieleer van pas komt

• Montagetaken met nauwkeurige krachtregeling.
• Keukentaken zoals snijden en schenken.
• Rijden en navigeren.
• Chirurgisch hechten en het hanteren van instrumenten.
• Taken die moeilijk te beschrijven, maar makkelijk te demonstreren zijn.

Imitatieleer is geen vervanging voor programmeren, maar een aanvulling. Een robot kan de grove bewegingen leren door een demonstratie en de fijne details door vallen en opstaan. De uitdaging zit hem in de data. Het verzamelen van hoogwaardige demonstraties is tijdrovend. Teleoperatiesystemen met haptische feedback maken dit gemakkelijker. Simulatie stelt de robot in staat om duizenden variaties te oefenen. De droom is een robot die een mens één keer observeert en de taak vervolgens betrouwbaar kan herhalen. Die droom komt steeds dichterbij, maar is er nog niet.