Robots zijn vleugellam zonder sensoren

Industriële automatisering is onlosmakelijk verbonden met robotica. Voorheen vrij starre, complex te programmeren systemen maar inmiddels bijna letterlijk ‘vrienden’ die de gevaarlijke, eentonige en vervelende klussen klaren en op meerdere plaatsen zijn in te zetten voor verschillende taken. Veel eigenschappen van de huidige generatie robots worden bepaald door de toegepaste sensoren. Specialist in sensoren SICK geeft dan ook aan: “Het draait in de huidige tijd niet meer om de robot zelf, maar om de tooling met al zijn sensoren.”

Sensoren zijn door de tijd aanzienlijk ‘slimmer’ geworden, waardoor applicaties makkelijker te realiseren zijn. De sensor begeleidt de robot bij zijn moeilijke taak zonder dat de robot zelf complexer wordt. Technieken als AI, het berekenen van coördinaten, filteren en voorbewerken van data gebeuren in de sensor. De aansturing van de robot wordt hiermee vereenvoudigd.

Henk Oosterhuis is Product Manager bij SICK en geeft aan: “Robots die zijn uitgerust met moderne vision sensoren kunnen bijvoorbeeld ‘zien’ waar en op welke manier ze een specifiek product moeten vastpakken. Zelfs als de afmetingen of oriëntatie van tevoren niet nauwkeurig bekend zijn. Heel handig bij het uitladen van een container met dozen van verschillende afmetingen en gewicht. Verder zijn de sensoren zelf ook beter geworden. Zo kunnen de huidige 2D- en 3D-sensoren steeds beter zeer gladde en spiegelende oppervlakken detecteren met een hoge mate van nauwkeurigheid. Dit maakt het toepassingsbereik van robots binnen de kwaliteitscontrole aanzienlijk breder.”

De ontwikkelingen op sensorgebied maken robots ook steeds breder, flexibeler en universeler inzetbaar. Oosterhuis: “Feitelijk draait het in deze tijd niet meer om de robot als platform of de arm zelf, maar om de tooling met al zijn sensoren. De robot met bijbehorende bewegingsmogelijkheden en graden van vrijheid is standaard. De specifieke tool bepaalt wat hij kan en wat hij op een specifieke plek moet doen.”

De universele inzetbaarheid is daarbij verder te vergroten door een robot mobiel te maken. Hetzij door hem autonoom te laten bewegen in een specifieke ruimte, hetzij door hem op een onderstel te plaatsen dat eenvoudig bij verschillende machines te plaatsen is. Op deze manier zijn de investeringen te beperken omdat een beperkt aantal robots voldoende is om een veelvoud aan machines te beladen of ontladen. 

In het verlengde van universeel inzetbaar liggen de ontwikkelingen binnen de grippers. Ook hier maken sensoren het mogelijk om nauwkeurig te ‘voelen’ hoe specifieke producten het best kunnen worden opgepakt en welke krachten daarbij gegenereerd moeten worden. Zoveel kracht dat het grijpen en de verplaatsing betrouwbaar verloopt, maar zacht genoeg om een kwetsbaar product niet te beschadigen.

“Als ‘sensorspecialisten’ kijken we tegenwoordig heel sterk naar de omgeving en de taak die hier moet worden uitgevoerd”, geeft Oosterhuis aan. “Naast een effectieve beweging van de robot met zijn tool, is veiligheid immers ook van groot belang. Werd deze vroeger vooral gewaarborgd door een robot achter een zwaar hek te plaatsen, in de huidige tijd worden steeds meer cobots ingezet die samenwerken met mensen. Om letsel te voorkomen, zijn deze robots vaak uitgevoerd met sensoren die tijdig aangeven wanneer ze tegen een object of mens aan dreigen te komen en op basis hiervan direct hun snelheid aanpassen. Maar bovenal zul je een inschatting moeten maken hoe gevaarlijk de uiteindelijke applicatie is. Hoe langzaam je een robot immers ook laat bewegen: een snijgereedschap zonder bescherming blijft gevaarlijk.”

Op deze manier kijken de specialisten van SICK altijd goed naar het hele scenario en stemmen daar hun advies en sensoren op af. Daarbij houden zij ook rekening met bijvoorbeeld een bestaande overkoepelende besturing die met de betreffende sensoren moet kunnen communiceren. Maar ook met de wens van de eindgebruiker om data te verzamelen voor onder meer voorspellend onderhoud, statistieken of bedrijfsvoering (hoeveel afkeur tijdens kwaliteitscontroles, hoe vaak misgrijpen, hoeveel handelingen per uur?). “En dat doen we al decennia en wereldwijd’, besluit Oosterhuis. “Dit biedt onder meer voordelen voor OEM-ers die ook wereldwijd leveren. Door onze vele vestigingen en partners zijn hun klanten verzekerd van snelle hulp ter plaatse wanneer dit nodig is. Een kwestie van aanvoelen.”