Er is een nieuwe trend in opmars in het gebruik van industriële robots. Mensen en robots werken steeds meer naast elkaar en met elkaar, bijna zoals collega's. Een nieuwe generatie robots dient zich aan.

Een belangrijk verschil met de traditionele industriële robot op de werkvloer is dat er geen kooi meer rond de robots van de nieuwe generatie staat. Het draait niet langer om een specifieke taak of bepaald proces, maar om een functionele samenwerking. De robots zijn dan ook lichter, handiger en onafhankelijker dan hun zwaardere tegenhangers.

Enkele voorbeelden die al operationeel zijn:

• De twee-armige, lichtgewicht humanoïde robot Baxter van Rethink Robotics kennen we al. Hij is uitgerust met sonar en camerasensoren om mensen te detecteren en geschikt voor repetitieve taken die niet veel vakkundigheid vereisen, maar wel enig (menselijk) gezond verstand, zoals het goed- of afkeuren van stukken en ze vervolgens correct sorteren.
• De Dexter Bot van Yaskawa Motoman beschikt over 15 assen, inclusief twee zevenassige armen  die verbonden zijn met een roterende torso. Deze robot waardoor hij eerder bestemd is voor processen en assemblage waar herhaling met de nodige precisie (tot 0,1 mm) aan de orde is.
• Lichtgewicht robot LBR iiwa ('intelligent industrial work assistant') van Kuka bestaat uit een zevenassige arm met 'light touch' voor complexe assemblageopdrachten, in bijzonder voor krachtgestuurde taken zoals tandwielen in elkaar laten rollen, een pen in een gat inbrengen en druksluitverbindingen te maken.
• De UR van Uinversal Robots is een makkelijk transporteerbare, zesassige eenarmige robot die geschikt is voor toepassingen met repetitieve, alledaagse taken waarvoor anders een operator is vereist om te laden en te ontladen of procedés op te starten.
• Het tweearmig systeem van ABB, een 14-assig prototype met flexibele grijpers en een camera gebaseerd lokalisatiesysteem,  is ontwikkeld om tegemoet te komen aan de nood aan samenwerkende robots in de assemblage van kleine stukken voor consumentenelektronica en voor schildertoepassingen.

Aanzienlijke vooruitgang werd geboekt in samenwerkende robotica met de ontwikkeling van een manipulator met zeven vrijheidsgraden Door kinematische redundantie worden de systemen flexibel, terwijl ze ook nog een vrijheidsgraad over hebben om het gereedschap op zijn plaats te houden. 

Veiligheid

Waar robots en mensen op dezelfde werkplek werken, is veiligheid een belangrijk punt, zeker met de nieuwe generatie robots-zonder-kooi, al zijn deze ontworpen om zij aan zij te werken met mensen. Er zijn dan ook veiligheidsnormen ontwikkeld met deze soort robots in het achterhoofd, waaronder de ISO 10218:2011. Dergelijke robots hanteren andere technologieën of beschikken over andere productkenmerken om veilig te kunnen opereren.

Zo wordt de eenarmige robot van Universal beperkt in kracht: de robot kent de hoeveelheid kracht die nodig is om bepaalde opdrachten uit te voeren en wanneer hij meer weerstand ondervindt of kracht nodig heeft, stopt de arm onmiddellijk.

De sturingsmodus van de LBR iiwa kan veranderen van een stijve modus met full-speed snelheid naar een modus met gewrichtsimpedantie bij detectie  van onverwacht contact met een object of persoon. In deze zachte modus laat de robot zich makkelijk wegduwen.

Baxter is uitgerust met verschillende functies die de veiligheid verhogen, waaronder flexibele gewrichten en dit dankzij een reeks elastische actuatoren. 

Andere taken voor menselijke collega's

Een robot als Baxter kan de meeste taken uitvoeren zonder dat er complex programmeerwerk aan te pas moet komen. De robot letterlijk bij de arm nemen en hem al doende tonen hoe het moet, volstaat. Ook de robot van Universal heeft een leerfunctie en maakt geen gebruik van een programmeertaal.

De menselijke collega's krijgen meer verantwoordelijkheid door de robot zaken aan te leren en hem in het oog te houden, terwijl het fysieke gedeelte van hun taken overgeheveld wordt naar de robots. Deze verschuiving in de invulling van hun job werkt motiverend.

Nieuwe terreinen

Anders dan het geval is met klassieke industriële robots is deze nieuwe generatie robots eerder bestemd voor kmo's. De flexibiliteit die in de robots is ingebouwd, maakt hen tot een waardevolle aanwinst voor deze bedrijven, omdat ze snel en makkelijk doorheen de fabriek kunnen worden verplaatst.

Helemaal nieuw is het verhuren van robots als extra arbeidskrachten, een idee van Yaskawa Motoman.

Automatisering op mensenmaat betekent dat wanneer je een persoon weghaalt en een robot inzet of visa versa, niets hoeft te veranderen. Deze mindset in automatisering zal een grondige verandering van de traditionele lay-out van de werkvloer hebben.

Meer weten? Robotics Online schetst de belangrijkste kenmerken, trends en opportuniteiten van de nieuwe generatie robots die in staat zijn met en onder mensen in productie te werken.

Dit artikel kwam tot stand dankzij het project "Doorbraaktechnologie voor een Vlaamse maakindustrie met toekomst” in het kader van Vlaanderen in Actie en met steun van het Agentschap Ondernemen.