Achtergrond

De co-robot: bijna een collega

Christian Jongeneel | donderdag 16 november 2017
Robotica & AI, Veiligheid

De huidige generatie robots op de productievloer, vaak niet meer dan een robotarm, is groot en lomp. Daar komt verandering in met de introductie van de co-robot of cobot – maar pas op voor de hype.

Tussen de vingervlugge medewerkers van Deonet, een producent van relatiegeschenken in Eindhoven, staat YuMi, een robot met twee rustig, maar trefzeker bewegende armen. Net als zijn menselijke collega’s pakt YuMi plastic kaarten van creditcardformaat op, opent een klepje erin, smeert een druppel lijm op een chip en plakt die onder de klep. Daarna legt hij het product keurig in een gereedstaand foedraal.

‘De toepassing bij Deonet laat mooi zien wat YuMi kan’, zegt Martin van der Have, salesmanager bij ABB, de fabrikant van YuMi. ‘Handenarbeid is in principe sneller, maar over de hele dag produceert YuMi toch 20 % meer. Mensen kunnen immers niet de hele dag 100 % geconcentreerd werken. Ze moeten af en toe pauze nemen, soms valt hun tempo wat terug. Daar heeft een robot geen last van.’

YuMi behoort tot de nieuwe generatie industriële robots, die niet afgeschermd van mensen zwaar werk verrichten. Cobots worden ze genoemd, een samentrekking van collaborative robot. Het verschil met ‘gewone’ robots zit vooral in de autonomie. Cobots hebben lerende vermogens en zijn specifiek bedoeld om interactie met mensen aan te gaan. Het idee is al twintig jaar oud, maar pas de laatste jaren worden ze daadwerkelijk geïntroduceerd op de werkvloer.

Lees verder onder de video.

Van der Have: ‘De markt van co-robots is in de opstartfase. Veel bedrijven kopen op dit moment een YuMi om te kijken wat ze ermee kunnen. Als ze dat eenmaal weten, bestellen ze er meer. Deonet, bijvoorbeeld, heeft al drie YuMi’s.’

Traditionele robots zijn onderhevig aan strenge regels, vastgelegd in de ISO-norm 10218. Ze verrichten immers vaak zwaar werk en bewegen snel, zodat ze een potentieel gevaar vormen voor mensen die te dichtbij komen. Dan nog gaat het soms mis. In 2015 overleed een medewerker van Volkswagen in Kassel, terwijl hij in de veiligheidskooi van de robot onderhoud pleegde. De robot haalde plotseling uit en drukte de man dood tegen een metalen plaat.

Niet gevaarloos

Begrijpelijk dus dat Arbo-deskundigen een rol voor zichzelf weggelegd zagen toen cobots zich tussen de mensen begonnen te mengen. Kooien waren misschien niet nodig voor deze lichtere, tragere robots, maar dat maakte ze niet gevaarloos. Want de kans op botsingen tussen mens en robot neemt toe. In 2010 al werd daarom begonnen met aanpassingen van de standaard. Sinds een jaar is er dan ook de ISO-norm 15066 voor cobots.

Die norm definieert onder meer wat de interactie tussen mens en machine mag zijn, en welke maximale druk de cobot op een mens mag uitoefenen bij een botsing. Daarmee is de kous echter bepaald niet af. Het mooie van cobots zoals YuMi is dat ze talloze taken kunnen uitvoeren en makkelijk programmeerbaar zijn. In principe moet bij iedere herprogrammering echter een nieuwe risicoanalyse worden uitgevoerd, want als een cobot bijvoorbeeld een scherp voorwerp in handen krijgt, kan het effect van een botsing met een mens behoorlijk veranderen. Voortdurende analyses zouden de inzet van cobots echter weer veel duurder maken.

Regels rond de inpassing van cobots op de werkvloer zullen daarom nog wel even in beweging blijven. Een logische ontwikkeling zou zijn de veiligheid meer aan de (kunstmatige) intelligentie van de cobot zelf over te laten. Het Duitse Arbo-instituut IFA heeft al verscheidene onderzoeken uitgevoerd, onder meer met 3d-camera’s en ultrasone sensoren, om cobots zelf de mensen in hun omgeving te laten traceren en maatregelen te nemen als ze met moeilijk in te schatten snelheid te dicht in de buurt komen.

Verschillende vernieuwende ideeën komen samen in Walt, een cobot die het Leuvense it-instituut Imec ontwikkelde in samenwerking met Audi. Eind maart ging Walt in bedrijf in de fabriek van Audi te Brussel, waar hij onderdelen aan elkaar moet lijmen. De bedenkers zijn vooral trots op de nauwkeurigheid van Walt, die 60 % hoger ligt dan bij vergelijkbare cobots, zonder concessies te doen aan de veiligheid. Om de impact van een botsing te verminderen zijn cobotarmen flexibel, maar het gebrek aan stijfheid gaat wel ten koste van de bewegingsprecisie. Dat lost Walt softwarematig op. Bovendien is hij deels afgeschermd van zijn menselijke collega’s.

Gebarentaal

Dankzij een batterij aan sensoren is Walt niet alleen in staat om averij te voorkomen, maar ook om gezichten van individuele medewerkers te herkennen, zodat hij geen opdrachten van onbevoegden aanneemt. Hij communiceert in gebarentaal en geeft feedback om te laten merken dat hij opdrachten begrepen heeft. Rap gaat dat overigens niet: Walt heeft wel een paar seconden nodig om te reageren op commando’s.

Walt is een relatief zware, op maat gemaakte cobot, met industriële armen. In die zin is het meer een robotachtige interface op een machine dan een zelfstandige cobot. Ook ABB’s YuMi of de apparaten van Universal Robots hebben nog niet het menselijke van sommige robots die in de zorg opgeld doen, zoals de Japanse Riba, die mensen in en uit bed tilt. De industriële cobot is dus nog verre van uitontwikkeld.

Lees verder onder de video.

Hoewel de mogelijkheden van cobots groeien is het wel zaak nuchter te blijven, waarschuwt Jo van de Put van de Koninklijke Metaalunie, die bedrijven bijstaat bij de verkenning van robotisering: ‘Op de vraag: kan dit met een robot, is het antwoord vaak ja. Maar de goede vraag luidt: is het zinvol? Dan is het minder vanzelfsprekend ja. Bedrijven die cobots verkopen stellen uiteraard graag dat een probleem alleen met hun technologie opgelost kan worden. Dat zie je ook bij 3d-printers. Maar vaak genoeg kan het met een conventionele aanpak sneller en goedkoper.’

Van de Put beaamt de opmerking van ABB dat cobots nog in de verkenningsfase zijn. Hij heeft er wel eens vijf aan de slag gezien bij één bedrijf, maar niet meer. Sowieso zijn er nog niet veel bedrijven mee bezig. Van der Put: ‘Het grote voordeel is de relatief lage prijs. Als je geen snelheid nodig hebt, kan een cobot een interessante oplossing zijn. Maar je moet als bedrijf wel kritisch blijven waarom je een cobot zou kopen: omdat je er echt een nodig hebt of omdat je modern wilt doen?’

Ontvang de nieuwsbrief, binnenkort 2 keer per week

Meld je nu aan!

Gratis proefabonnement TW

Bestel nu 2 gratis proefnummers TW