Sensoren bepalen functionaliteit van moderne robot

Waar robots vroeger vooral complexe en gevaarlijke ‘apparaten’ waren, zijn ze inmiddels verworden tot ergonomische, eenvoudig te programmeren en multi-inzetbare ‘vrienden’. Vrienden omdat ze nog steeds ondersteuning bieden bij het uitvoeren van saaie, gevaarlijke of moeilijke taken, maar ook omdat ze steeds meer letterlijk samenwerken met de mens. Daarbij worden zij ondersteund door geavanceerde sensoren en artificial intelligence, die uiteindelijk de functionaliteit van de moderne robot bepalen.

Robots spelen een belangrijke rol in de industriële automatisering. Vooral omdat ze beduidend verder gaan dan bijvoorbeeld standaard pick&place oplossingen waarbij componenten van punt A naar B worden verplaatst en afstanden, krachten en grijpopeningen beperkt zijn in te stellen. Robots zijn vrij te programmeren en inzetbaar voor meer en verschillende taken. 

Met de eerste generatie robots hadden engineers wel enkele serieuze uitdagingen: de programmering was relatief complex en door de hoge snelheden en geringe veiligheidsmaatregelen waren robots ook relatief gevaarlijk. Het plaatsen van zware industriële hekken en lichtschermen vormde de beste oplossing.

De huidige generatie robots is gelukkig sterk verbeterd. Mede door de ontwikkelingen op het gebied van sensoren, die niet alleen beter maar ook goedkoper zijn geworden. Daarbij leveren zij op diverse fronten hun voordelen.

Bijvoorbeeld op het gebied van veiligheid. Sensoren zijn in staat om gevaren te detecteren en op basis hiervan de robot op de juiste manier te laten reageren. Vision sensoren zien objecten die er niet horen te zijn, terwijl druksensoren ‘voelen’ wanneer de robot een object raakt.

Dezelfde sensoren zijn van onderscheidend belang geweest voor het ontwikkelen van de zogenaamde cobots. Deze collaborative robots werken samen met de mens en kunnen dus niet achter zware hekken worden geplaatst. De veiligheid van mens en omgeving wordt gewaarborgd door deze robots op een veilige snelheid te laten werken. Hierdoor zal een ‘aanvaring’ niet tot serieus letsel leiden. Anderzijds worden sensoren ingezet om een aanraking snel te detecteren en te reageren door de robot te laten stoppen, terug te laten trekken of de snelheid verder terug te brengen. 

Ook qua functionaliteit spelen sensoren een hoofdrol. Er wordt ook wel gezegd dat de machine zelf – het platform – eigenlijk nog maar ondergeschikt is en dat de functionaliteit in de tooling zit die de robot hanteert. Sensoren bepalen hier de bewegingen of knijpkracht of maken razendsnelle inspecties mogelijk.

En als we het dan toch over functionaliteit hebben: robots worden steeds intelligenter door onder meer artificial intelligence. Dit betekent dat zij niet volledig star voorgeprogrammeerd worden, maar dat de intelligentie voor een deel bepaalt hoe zij zich bewegen. Een mooi voorbeeld hiervan is het lossen van een container met pakketten van diverse afmetingen en gewichten. Wanneer je van tevoren niet precies weet hoe de container is geladen, kun je de robot ook niet exact naar een punt in de ruimte sturen om een pakket te pakken. Vision bepaalt dan eerst welk pakje het meest gunstig ligt om als eerste te pakken en vervolgens hoe de robot dit moet doen. Hetzelfde geldt voor het picken van producten uit bakken of containers, om deze vervolgens op de juiste manier op een assemblagelijn te plaatsen of een kwaliteitsinspectie uit te voeren.

Naast de bovengenoemde trends, die direct verband houden met sensoren, zijn er ook ontwikkelingen gaande met betrekking tot de zogenaamde bionische robots. Bionisch is afgeleid van het woord ‘bionica’, dat letterlijk ‘zoals leven’ betekent. De bijbehorende wetenschap richt zich dan ook op onderzoek naar uiteenlopende processen in de natuur om deze vervolgens technologisch toe te passen.

Tot slot zijn robots steeds eenvoudiger te programmeren. In feite worden er geen programmaregels getypt, maar configureert de ontwerper de robot door functieblokken te kiezen en deze te koppelen. Het is een belangrijke ontwikkeling geweest om ook het mkb te laten profiteren van robots om zo veiliger en efficiënter te kunnen werken.