VISION & ROBOTICS. Contact! Special Vision & Robotics Opmars virtuele robotica. Data Matrix: de link tussen print en online

VISION & ROBOTICS

jaargang 2 | nummer 3 | mei 2010

Contact! Special Vision & Robotics 2010 Opmars virtuele robotica Data Matrix: de link tussen print en online

Kom ook naar de beurs op 26 en 27 mei 2010. www.mikrocentrum.nl

FAN UC – NO. 1 IN FACTORY AUTOMATION AND ROBOTS .

www.zuk.de

In the yellow world of FANUC Robotics the focus is on speeding up your business, improving your products and reducing your costs. Discover the world’s most varied range of robots which provides unbeatable 99.99% reliability. Strengthen your competitive advantage with intelligent automation solutions – we have everything you need: Smart. Strong. Yellow.

Let’s accelerate your business now!

FANUC Robotics Benelux

02

Intercity Business Park

T: +32 (0)15 20 71 57

Genraal De Wittelaan 15

F: +32 (0)15 20 71 92

B- 2800 Mechelen

www.fanucrobotics.be

Colofon

Vision & Robotics verschijnt zes maal per jaar. Toezending

Verkeerd verbonden

geschiedt op abonnementbasis en controlled circulation.

Het is me allang niet meer overkomen. Vol enthousiasme begin je

Vision & Robotics is hét vakblad over automatiseringsoplossingen voor de maak-, agro-en foodindustrie door specialisten in robotica en visionsystemen. jaargang 2 | nummer 3 | mei 2010

een verhaal aan de telefoon af te steken, totdat door de reactie aan Uit g e v e r

de andere kant van de lijn pijnlijk duidelijk wordt dat je niet met de

Henk van Beek, Fenceworks BV

persoon spreekt die je voor ogen had. ‘Sorry, verkeerd verbonden’

Telefoon: 06 - 28 41 70 73

was de algemeen aanvaarde uitspraak die hierop volgde. Zelf gaf ik

E-mail: [email protected]

altijd meer de voorkeur aan verkeerd gedraaid, al realiseer ik me dat in het toetsjestijdperk dat ook niet helemaal een juiste voorstelling

R e d a cti e

van zaken was.

Liam van Koert, Verbal Essence

Met de techniek van vandaag behoren zelfs de toetsjes tot vervlogen

Joanna Hughes, Verbal Essence

tijden. In de regel bel je rechtstreeks vanuit een adressenboek, of klik

Telefoon: 06 - 17 58 82 65

je de gewenste gesprekspartner aan in je Skype-lijstje. En zelfs aan de

Email: [email protected]

handeling van het invoeren van een telefoonnummer, met nog steeds de kans op typefouten en een ‘verkeerd verbonden moment’, lijkt nu

R e d a cti e r a a d

een einde te komen. Want met de komst van de slimme telefoons die

Pieter Jonker, TU Eindhoven en TU Delft

zijn uitgerust met een camera en een internetbrowser, downloadt u

Jaap van de Loosdrecht, Computer Vision Lab, NHL

zo een up-to-date visitekaartje naar uw telefoon. Hoe dit met behulp

Martin van de Have, RAB en ABB

van de Data Matrices die u weelderig in deze uitgave terugvindt in zijn

Fred Bokhorst, RAB en Ferdar

werk gaat, leest u op pagina 48. Niet alleen staat hier uitgelegd wat

Bas van Wondergem, DVC

een 2D Matrix is, maar ook waar u een geschikte reader gratis kunt

Hans Lenos, lenosonline.info

downloaden.

Wim Hoeks, BrainCenter

Tot slot een paar woorden over wat u van de komende editie van de beurs Vision & Robotics 2010, waar een groot deel van deze uit-

V or m g e vin g

gave aan is gewijd, mag verwachten. De kans dat u daar verkeerd

Laura Willemsen, Grafisch ontwerp

verbonden raakt, lijkt mij uitermate klein. Daarvoor lopen er gewoon te veel experts van zeer divers pluimage rond. Indien u een bezoek

Druk

overweegt om te kijken wat vision en robotica voor u in petto hebben,

3l drukkerij bv, rotterdam

dan is succesvol contact gegarandeerd. En mocht u nu toch nog vragen hebben, download dan gerust onderstaande contactgegevens. Ik sta

P osta dr e s r e d a cti e Postbus 82, 2460 AB Ter Aar E-mail: [email protected]

u graag te woord!

LIAM van koert

Abonn e m e nt e n [email protected] Adv e rt e nti e - e x p l oitati e Mike de Jong, Archer Media BV Telefoon: 06 - 10 82 59 93 E-mail: [email protected] A a n dit n u m m e r w e rkt e n m e e Safora S.S. Macdonald-Akrum, Hans Lenos, Diane van Putten, Jeroen Hoefnagels, Els van de Ven, Amanda Verdonk, Arjen Goetheer

Column 03

In dit nummer

Van melksystemen tot oogchirurgie

08



Flexibele trilvuller: eenvoudige maar robuuste match

16



Risicoanalyse van veilige robotcel

20

Vision & Robotics 2010 biedt rijk pallet

23

Programma Vision & Robotics 2010

24



08



De opmars van virtuele robotica 29



Vision en robotica als kans voor Nederlandse industrie

34

Data Matrix als link tussen blad en online 48

Rubrieken

23 46



Redactioneel

03



Colofon

03



Nieuws

06



Branche Bulletin

32



Robotveiligheid

38



Productnieuws

41



Adverteerdersindex

46



Column

50

MEI 2010 | VISION & ROBOTICS

Inhoud 05

Huisrobot helpt zieke bejaarden langer zelfstandig te wonen Een groot probleem van de vergrijzing is dat er steeds minder handen beschikbaar zijn om de groeiende groep senioren, vaak geplaagd door een aandoening, te helpen hen zo lang

Een Nao-robot. In het KSERA-project wordt deze standaard-robot gebruikt als basis. Hij zal daarvoor onder meer een projector krijgen, om beelden te laten zien.

mogelijk op een prettige manier thuis te laten wonen. Een groep Europese onderzoekers, gecoördineerd vanuit de Technische Universiteit Eindhoven, gaat robots en ‘smart home’omgevingen aan elkaar knopen.

arts wanneer het niet goed gaat met de patiënt. En terloops biedt de robot ook nog vermaak in de vorm van internet en video. “Wij willen laten zien wat er mogelijk is op dit gebied”, vertelt projectcoördinator dr. Lydia Meesters over de doelstellingen van het project. De TU/e-onderzoekster, van de faculteit Industrial Engineering and Innovation Sciences, benadrukt dat dit nieuwe type van intelligente zorgwoning geen kille omgeving wordt. “Het

De robot moet er als verstandige huisvriend voor gaan zorgen dat het

moet zo huiselijk mogelijk zijn. In het ideale geval zie je qua technologie

thuis prima toeven is en dat de patiënt de juiste dingen doet. Het onlangs

alleen de robot. Die is het aanspreekpunt van alle systemen in huis. Maar

gestarte project, met de naam KSERA (Knowledgeable Service Robots for

verder ziet het er gewoon huiselijk uit.” Om dit alles te bereiken, wordt de

Ageing) is vooral gericht op COPD-patiënten, mensen met chronische ob-

komende jaren door verschillende Europese partijen onderzoek gedaan.

structieve longziekte. Deze aandoening is in 2030 wereldwijd de derde

Dr. ir. Raymond Cuijpers, ook van de TU/e, gaat bijvoorbeeld bekijken hoe

doodsoorzaak, verwacht de World Health Organisation. Het is een ziekte

een robot moet communiceren zodat een mens hem snapt en vice versa.

die vooral voorkomt bij ouderen. Over drie jaar moeten enkele demon-

Dit moet op een natuurlijke manier gebeuren en dat kan alleen als een ro-

stratiewoningen klaar zijn. Die zijn dan voorzien van een robot en de huis-

bot ook echt snapt wat een mens wil. Hij moet slim zijn en kunnen antici-

systemen van een ‘smart home’ – denk bijvoorbeeld aan gordijnen die

peren. Ook sluit KSERE aan bij het door de TU/e geleide project RoboEarth,

vanzelf open gaan. De ‘huisrobot’ volgt de patiënt door het huis, leert

dat een soort wereldwijd centraal geheugen voor robots aanlegt. Hierdoor

diens gewoontes, let goed op hem of haar, geeft verstandige adviezen,

kunnen robots van elkaar leren, bijvoorbeeld om beter met mensen te

zet de luchtbehandeling een tandje hoger of lager, en waarschuwt een

communiceren.

Recentelijk heeft de directie van Mijnsbergen besloten haar visionactiviteiten in een samenwerkingsverband met het visionbedrijf Beltech te Eindhoven om te zetten. In 2008 is Mijnsbergen gestart met het opbouwen van de visiontechnologie-activiteiten. Hiervoor is de ervaren visionspecialist Stefan van den Heuvel aangetrokken, met als doel het uitvoeren van visionsystemen en totaaloplossingen, alsmede projecten op het gebied van vision en motion. Mijnsbergen is al vele jaren leverancier van diverse componenten voor aandrijftechniek en besturingstechniek in de Benelux. Beltech levert al meer dan 25 jaar vision-totaaloplossingen voor industriële toepassingen. Met de samenwerking komen kennis van vision en motioncontrol bij elkaar. Hiertoe treedde Van de Heuvel onlangs in dienst bij Beltech, en zal ten aanzien van vision- en motionsystemen als brug dienen tussen de beide bedrijven.

06 Nieuws

Mijnsbergen kiest voor samenwerking met Beltech

Nieuws

Robosoft introduceert Kompaï Het Franse bedrijf Robosoft heeft Kompaï geïntroduceerd. Dit is een robot die ontworpen is om behoeftige mensen thuis te helpen. Hij kan praten, hij begrijpt wat er tegen hem wordt gezegd, hij vindt zijn weg door het huis en heeft met slechts één woord bereik tot alle internetservices. Kompaï is bedoeld om behoeftige mensen in hun dagelijkse leven te ondersteunen. Het is een mobiel en communicatief product. Net als een hond heeft hij zijn eigen ‘mand’, een oplaadpunt waar hij zich terugtrekt als de batterijen bijna leeg zijn. Uitgerust met spraak, kan hij eenvoudige bevelen begrijpen en zelfs antwoorden. Hij kent zijn plaats in het huis en weet hoe hij van de ene naar de andere plek komt, of het hem nu gevraagd voortdurend aangesloten op het internet en de daaraan verwante dien-

Robotplant aangedreven door vervuild water

sten. Zijn primaire communicatiemiddel met mensen is spraak, met een

Wat gebeurt er als robots groen worden? De Mexicaanse kunstenaar Gil-

extra touchscreen met simpele iconen. Toekomstige Kompaï-generaties

berto Esparza heeft een uitdagende ‘Planta Nomada’, ofwel nomadische

zullen worden uitgerust met visuele mogelijkheden, evenals met de mo-

plant gemaakt. Dit is een hybride tussen een machine en een plant, die

gelijkheid om emoties te begrijpen en uit de drukken. Nog verder in de

planten en micro-organismen vanuit de zeer verontreinigde Lerma Santia-

toekomst zullen de toevoeging van armen ervoor zorgen dat de robot met

go River in Mexico met zich meedraagt, en die watergedragen elementen

objecten om kan gaan, bijvoorbeeld voor het bereiden van maaltijden en

in elektrische energie omzet. De creatie is ontworpen als autonome robot

opruimen. Dit zijn praktischere functies, welke echter onmisbaar zijn in

met meerdere poten die wordt aangedreven door een microbiële brand-

het dagelijkse leven.

stofcel. Wanneer de micro-organismen die hij bij zich heeft voeding nodig

wordt of dat hij hier zelf op eigen houtje zijn weg vindt. De robot blijft

hebben, dan vindt de robot zijn weg naar water. Hij zuigt het water door

Robot vertrekt naar ruimtestation

een slang op en zet het om in elektriciteit, waarbij een gedeelte van het water benut wordt als voeding voor de planten onboard. De spitsvondige

Nasa stuurt dit najaar een robot, welke is ontwikkeld in samenwerking

machine is momenteel echter nog meer een statement over natuurbe-

met General Motors, naar het internationaal ruimtestation ISS. De robot

houd dan een robuuste autonome robot. De nomadische plant wordt ook

met de naam Robonaut 2 zal worden gebruikt om de invloeden van ge-

wel gezien als een metafoor voor de mens en diens impact op de natuur.

wichtloosheid te testen, als onderdeel van een plan om een robot te ont-

Het werk is in feite een experiment om mensen te doen nadenken over de

wikkelen die naast de astronauten en medewerkers op GM plants kan

ambiguïteit van de kracht van technologie.

werken. Het doel is het ontwikkelen van een volgende generatie van robots die de veiligheid in voertuigen, bedrijven en in de ruimte zou kunbegin, de aanvang van een versneld tempo tussen menselijke en roboti-

Vision en robotica steeds populairder in verpakkingsbranche

sche ontdekking van de ruimte,” Aldus John Olson, directeur Exploration

Tijdens de Empack 2010, die vorige week in Den Bosch plaatsvond, viel

Systems Integration Office bij Nasa. “De partnerschap van mens en robot

een groeiend aantal vision- en robotsystemen op. Met name de paral-

zal essentieel zijn voor het openen van het zonnestelsel, waardoor wij

lelrobot bleek erg populair. Dat vision voor tal van verpakkingsapplicaties

verder kunnen reiken en meer kunnen bereiken dan we ons nu eigenlijk

kan worden ingezet, was al een hele tijd bekend. Maar met de komst van

kunnen voorstellen.” De robot zal in september zijn reis met de Discovery

de eenvoudigere ‘plug & play’ systemen en een dalende kostprijs wagen

spaceshuttle beginnen, als onderdeel van de STS-133 missie, en wordt

nu ook nieuwe automatiseerders zich op het visiontoneel. Zo was er een

dan een blijvend deel van het ruimtestation. De Robonaut 2 of R2, met

bedrijf dat zich traditioneel met Manufacturing Execution Systems bezig-

een gewicht van 136 kilogram, heeft een hoofd, een romp, twee armen

hield, maar hier nu ook vision aan koppelt. Voor expertise ten aanzien van

en twee handen. De robot zal voorlopig alleen werkzaamheden uitvoeren

lastige zaken als belichting, werd de hulp ingeroepen van een specialist.

in de module Destiny, een Amerikaans laboratorium in het ISS. Robonaut

Op robotgebied bleek vooral de parallelrobot populair. Deze trend werd

2 kan de huidige versie vervangen, welke tien jaar eerder is gebouwd

al ingezet toen het alleenrecht van ABB verviel, en werd verder versterkt

door het Johnson Space Center en de Defense Advanced Research Project

door zelfbouwsystemen zoals aangeboden door PWR. Resultaat voor de

Agency van Nasa.

Empack was dat zowel machinebouwers als systeemintegratoren de pa-

nen verbeteren. “Het gebruik van R2 in het ruimtestation is slechts het

rallelrobot op hun stand hadden staan, om zowel de snelheid als nauwkeurigheid van dit populaire type te tonen.

Nieuws 07

Robotica in Nederland

Amanda Verdonk en Arjen Goetheer

Van melksystemen tot oogchirurgie Ze kunnen auto’s in elkaar zetten en van een mooie laklaag voorzien, medische operaties uitvoeren en het gras maaien. En als het aan de technologie-experts ligt, kunnen robots in de toekomst nog meer. Robotica wordt gezien als één van de opkomende technologieën met de potentie om op (middel)lange termijn een stempel op de samenleving te drukken. Het vakgebied kan bijdragen aan oplossingen voor bijvoorbeeld vergrijzing en toenemende zorgbehoeften.

Eén van de paradepaardjes van het Field Robot Event is Ruud.

08 Vision & Robotics 2010

Robotica is de volgende stap in het automatiseringsproces. Het is te de-

Japan staat bekend als het land met de meest ge-

finiëren als het deelgebied van de automatisering dat zich bezighoudt

avanceerde roboticaontwikkelingen. De laatste ja-

met het ontwerpen, besturen en toepassen van automaten, die in meer

ren vinden de ontwikkelingen hier vooral plaats op

of mindere mate zelfstandig arbeidstaken kunnen vervullen. Het vakge-

het gebied van humanoïde robots voor entertain-

bied is nauw verwant aan mechatronica, een integratie van mechanica,

ment en dienstverlening, maar Japan is traditioneel

elektronica, informatie- en besturingstechnologie. Bij robotica komen veel

ook sterk in productieautomatisering. Andere voor-

onderzoeksgebieden samen omdat de technologieën om te kunnen voe-

oplopende landen zijn Duitsland, Zweden, Italië en de Verenigde Staten,

len, analyseren en uitvoeren hier geïntegreerd worden. Het gaat dan om

die zich richten op de ontwikkeling van nieuwe fabricagetechnologie. In

sensoren, actuatoren, regelaars, interpretatie, adaptiviteit, robuuste sy-

Amerika is ook defensie een belangrijk toepassingsgebied van robotica.

stemen, realtime systemen, vision, lerende systemen en collectief gedrag (bijvoorbeeld zelforganisatie) van systemen.

RoboCup

De toepassingsgebieden van robotica zijn divers. De oudste en bekendste

Zelfs met robotvoetbal verliezen we van de Duitsers. Dat was in ie-

toepassingen zijn te vinden in de industrie, waar robots de logistiek, de

der geval afgelopen juli zo bij de RoboCup 2009, het wereldkam-

kwaliteitscontrole en de productie verzorgen, en bijvoorbeeld taken uit-

pioenschap voetballen voor robots. Tech United, het Nederlandse

voeren als snijden, frezen, lassen en verven. In de landbouw zijn automa-

team bestaande uit onderzoekers en studenten van de Technische

tische rozenplukkers en melkrobots niet meer weg te denken. Ook in de

Universiteit Eindhoven, verloor van het team van RFC Stuttgart. De

gezondheidszorg doet robotica langzaamaan zijn intrede. Er zijn al robots

wedstrijd heeft als doel om samenwerking en onderzoek naar robo-

die operaties uitvoeren en die mensen helpen met revalideren, zoals bij-

tica en kunstmatige intelligentie te stimuleren. De wens is dat ro-

voorbeeld opnieuw leren lopen. Ook de ontwikkeling van domotica, de

botspelers over enkele decennia kunnen wedijveren met menselijke

technologie in woningen waardoor bijvoorbeeld hulpbehoevenden thuis

voetballers. Op het onderdeel voetbalsimulatie is de Universiteit van

kunnen blijven wonen, valt hieronder. Consumentenrobots en robots voor

Amsterdam in 2003 eerste geworden.

defensie vallen buiten de reikwijdte van dit artikel. Nederland heeft veel kennis en expertise op deelgebieden binnen de robotica, zoals mechatronica, ICT- en softwareontwikkeling, biotechnologie en cognitieve (mens) wetenschappen. Dit artikel beschrijft de hoogtepunten van deze expertise, de Nederlandse spelers, alsmede de toepassingen en de uitdagingen waar zij voor staan.

Nederland in internationale roboticaveld Nederland speelt op bepaalde onderdelen binnen de robotica een rol van betekenis op het wereldtoneel, vooral in het slim toepassen van roboticakennis. Zo vraagt Nederland relatief veel octrooien aan op het gebied van autonome medische robotica en mechatronica. De Verenigde Staten domineren dit deelgebied weliswaar, maar Philips staat hier op de vijfde plaats in de wereld. Nederland kan profiteren van de aanwezige hightech

De voetbalrobots in actie op het speelveld.

systemenindustrie en de daaraan gekoppelde halfgeleiderindustrie. Nederland heeft slechts enkele robotproducenten, zoals Lely, Demcon en Vanderlande. Zij richten zich vooral op nichemarkten. Het zwaartepunt in

Onderzoeksprogramma’s

Nederland ligt op het bieden van op maat gemaakte toepassingen. Daar-

Het ministerie van Economische Zaken ondersteunt drie grootschalige

voor worden robots uit het buitenland geïmporteerd, en vervolgens aan-

onderzoeksprogramma’s die zich deels op robotica richten. In alle pro-

gepast aan de eisen van de afnemer.

gramma’s werken industrie, kennisinstellingen en de overheid samen aan onderzoeksprojecten. Roboticatechnologie wordt in Phase2 gezien als één van de sleuteltech-

Robotica door de jaren heen

nologieën waarmee het programma kan bijdragen aan het oplossen van

In de jaren zeventig was de ontwikkeling van robotica voor repete-

verschillende maatschappelijke vraagstukken. Zo kan robotica in de ener-

rende handelingen, zoals lastoepassingen in auto-industrie in op-

giesector van pas komen door de inspectie van diepzeeoliepijpleidingen.

komst. In de tachtiger jaren gebeurde er veel op het gebied van

Op het gebied van veiligheid kunnen robots met autonome vision- en

roboticaontwikkeling voor extreme toepassingen, zoals voor het

besturingssystemen locaties met hoge veiligheidsrisico’s inspecteren.

werken op grote diepten onderwater en het wisselen van splijt-

Ook biedt het kansen voor Nederlandse bedrijven op het gebied van de

staven in kernreactoren. Gedurende de jaren negentig lag de focus

verdere ontwikkeling van nieuwe technieken en toepassingen voor mi-

vooral op de ontwikkeling van microrobotica. We zijn nu beland in

nimaal invasief opereren. Met het in 2009 gestarte project Bobbie speelt

een tijd van de ontwikkeling van intelligente en humanoïde robots,

een consortium onder leiding van Demcon in op de vergrijzing. Het pro-

die interactief reageren op de omgeving.

ject, genoemd naar het behulpzame hondje van Kuifje, heeft tot doel een

Bron: Ministerie van EZ (2003) Innovatieverkenningen: Een netwerk in robotica.

robothondje te ontwikkelen voor ouderen dat deuren opent en sluit, of bijvoorbeeld een krant of pantoffels brengt.

Vision & Robotics 2010 09

Inspect any product

Guide any automation

Identify any part

Vision Systems

Vision Software

Vision Sensors

Cognex vision does it all. Companies around the world rely on Cognex® vision to optimize product quality, drive down manufacturing costs, and control traceability. See what vision can do for you www.cognex.com/all

010

ID Readers

Programma

Focus

Looptijd

Budget

Point-One

Nano-elektronica, embedded systems, mechatronica

2006-2012

343 miljoen

IOP Precisietechnologie

Systeemgericht ontwerpen, grenzen aan de maakbaarheid, precisie in microsysteemtechnologie

2004-2009 8 miljoen

Optimale interactieoplossingen voor de gebruikers van intelligente, adaptieve systemen, producten en diensten

2004-2010

IOP MensMachine-Interactie

schappelijk relevante applicatiegebieden als zorg, veiligheid, energie en onderwijs. Met dit onderzoeksprogramma speelt Nederland in op technologische ontwikkelingen, waardoor geautomatiseerde systemen worden uitgerust met steeds meer functies en de behoefte aan gebruiksvriendelijkheid. Het commerciële succes van nieuwe geautomatiseerde systemen

9,5 miljoen

Tabel van Point-One Phase2: Innovatieprogramma Nano-elektronica, Embedded Systems en Mechatronica. ­

wordt in sterke mate bepaald door de kwaliteit van het ontwerp van de gebruikersinterface, het gedeelte dat de interactie tussen de mens en de machine mogelijk maakt.

Industrie Om te kunnen blijven concurreren met lagelonenlanden hebben sinds de jaren zeventig van de vorige eeuw robots hun intrede in fabriekshallen gedaan. De productie van bijvoorbeeld auto’s bestaat tegenwoordig grotendeels uit een geautomatiseerd en gerobotiseerd productieproces. De robots zijn snel, accuraat, sterk en door grote productieaantallen relatief

IOP Precisietechnologie

goedkoop. Daarnaast verhoogt de inzet van robots bij de productie de

Door de toenemende behoefte aan producten die een hoge vorm- of

arbeidsproductiviteit.

maatnauwkeurigheid hebben, of om producten of onderdelen snel en zeer

In vergelijking met landen als Japan, Duitsland en Frankrijk telt ons land

precies te positioneren, heeft Nederland ingezet op het Innovatiegerichte

maar een klein aantal producenten van industriële robots. De Nederlandse

Onderzoeksprogramma (IOP) Precisietechnologie. Binnen het IOP werken

expertise is vooral gericht op nichemarkten als lasrobots. Deze robots zijn

universiteiten als de TU Delft, de TU Eindhoven en TNO aan onderzoeksvra-

speciaal ontworpen en geprogrammeerd voor het lassen van hele kleine

gen van bedrijven als Assembléon, NTS, BESI, VDL en Océ.

series of enkele stuks. Het zwaartepunt van de Nederlandse expertise ligt

In 2006 is een IOP-project gestart met als doel om een haptische robot, of-

meer op het slim toepassen van robottechnologie in machines, produc-

wel een robot met krachtgevoel zodat een chirurg voelt hoe hard hij knijpt,

tieprocessen, nieuwe producten en diensten. Een voorbeeld is het ont-

voor oogchirurgie te ontwikkelen. Oogartsen van het AMC werken samen

wikkelen van complete productiesystemen door systeemintegratoren. Zij

met onderzoekers van de TU Eindhoven en TNO aan een demonstratiemo-

importeren robots uit het buitenland en passen deze vervolgens geheel

del. Het doel is om een robot te ontwikkelen met haptische waarneming

aan de wensen van de afnemer aan. Naast de op maat gemaakte robot

door een master-slave-systeem, dat de handbewegingen die de chirurg

leveren deze bedrijven het complete systeem, inclusief systemen voor de

met de console maakt (de master) omzet in instrumentbewegingen (de

aan- en afvoer van producten en de software. Deze systemen worden in

slave). Terugkoppeling naar de chirurg vindt plaats door bijvoorbeeld be-

uiteenlopende sectoren toepast. In een nieuwe sorteerhal voor bagage

weging, vibratie of door het uitoefenen van krachten. De chirurg krijgt

op Schiphol heeft Vanderlande zes robots in het systeem geïntegreerd die

hierdoor de mogelijkheid om bij complexe en zeer nauwkeurige ingrepen

de bagage van de lopende band op bagagekarren plaatsen. Binnen het

de operatie met twee instrumenten uit te voeren. Het verbetert bovendien

project Falcon werken de drie technische universiteiten, het Embedded Sy-

de ergonomie voor de chirurg, waardoor hij fysiek minder wordt belast. De

stems Institute (ESI) en de bedrijven Vanderlande en Demcon samen aan

ontwikkeling van een haptische robot is een samenwerking tussen het IOP

een onderzoek om de grenzen van automatisering binnen het magazijn

Precisietechnologie en het IOP Mens-Machine-Interactie (MMI).

op de zoeken. Eén van de aandachtspunten is de vraag hoe je omgaat met grote aantallen robots (twee- tot driehonderd stuks) in een ruimte.

IOP Mens-Machine Interactie Waar binnen het IOP Precisietechnologie wordt gewerkt aan de robottechnologie, is het IOP MMI gericht op de vraag óf en hoe de haptische koppeling tussen de master- en de slave-robot het beste kan worden ingericht. Het gaat erom of de chirurg naast een fysische krachtterugkoppeling ook andere informatie zoals vibratie moet krijgen, of dat extra visuele of au-

De Nederlandse expertise is vooral gericht op nichemarkten als lasrobots

ditieve informatie wenselijk is. Daarbij speelt de vraag in hoeverre de chirurg kan worden getraind om deze te verwerken en in operaties effectief toe te passen. In het programma werken instituten als de TU Eindhoven,

Landbouw

de Radboud Universiteit en TNO aan vragen van bedrijven als Océ, Noldus,

Door hoge kostprijzen is er in de landbouw behoefte aan steeds grotere

Vodafone, Philips en Thales.

machines met een steeds hogere capaciteit. Daarmee kan de arbeidspro-

Het applicatiegebied van MMI is zeer breed, en bestrijkt zowel de profes-

ductiviteit verhoogd worden en de kostprijs worden gereduceerd. Tege-

sionele als de consumentenmarkt, met een toenemende focus op maat-

lijkertijd is er behoefte aan steeds preciezere bewerkingen, bijvoorbeeld

Vision & Robotics 2010 011

om te kunnen variëren in de dosering van kunstmest. Robotica kan voor-

Gezondheidszorg

zien in deze tegenstrijdige behoefte aan schaalvergroting en toenemende

De vergrijzing, het oplopend tekort aan personeel, het terugdringen van

precisie.

de hospitalisatietijd, het verschuiven van professionele zorg naar de thuis-

Maar er zijn nog veel technologische uitdagingen. In vergelijking met in-

zorg, kostenreductie en consumentgericht aanbod vragen om oplossingen

dustriële robotica, waarbij het te behandelen object, zoals een autodeur,

die robotica kan bieden. De markt voor robotica in de zorg zal hierdoor

weinig variatie kent, is er in de landbouw sprake van grote variatie. “De

de komende jaren sterk groeien. Het gaat zowel om toepassingen gericht

intrinsieke biologische variabiliteit van de natuur in termen van positie,

op medische ingrepen (cure) als op revalidatie en ter verbetering van li-

vorm, afmeting en kleur, zowel als de variatie in buitenklimaatcondities

chamelijke functies (care). Voorbeelden van roboticatoepassingen voor de

zoals sterk variërende zonnestraling, ongunstige temperatuur- en voch-

cure-markt zijn apparatuur voor minimaal invasieve chirurgie, operaties

tigheidsniveaus, stof en regen, zijn hightech engineeringsuitdagingen die

waarbij een veel kleinere incisie gemaakt wordt dan bij een conventionele

niet algemeen voorkomen in standaard industriële productieprocessen”,

ingreep, of de ontwikkeling van het rollende donut mechanisme voor een

aldus hoogleraar agrarische bedrijfstechnologie Van Henten van de Wage-

autonome darminspectierobot met flexibele wielen in de vorm van een

ningen Universiteit. De grote uitdaging is om software te ontwikkelen die

donut.

voor een willekeurige taak op basis van sensordata een passende correcte

Voor de nog grotere care-markt gaat het om toepassingen als een ro-

actie berekent. Bij de ontwikkeling van de komkommerplukrobot aan de

botarm voor het trainen van de armen, robotbenen die patiënten met

Wageningen Universiteit bleek het een grote uitdaging om software te

een herseninfarct of een incomplete dwarslaesie ondersteunen tijdens

ontwikkelen waarmee camerabeelden werden omgezet in een plukactie

het lopen, of een robotjas waarmee verzorgers patiënten gemakkelijk in

door de robotarm. Robots kunnen al wel volautomatisch stekken snijden

of uit bed kunnen tillen. Een ander voorbeeld is de inzet van Paro in Ne-

van een grote variatie aan gewassen, zoals rozen.

derlandse verzorghuizen. Paro is een therapeutische robotzeehond met

De melkrobot, ontwikkeld door het bedrijf Lely uit Maassluis, is al zeven-

een zachte witte vacht. Als Paro geknuffeld wordt, maakt hij knorrende

tien jaar een commercieel succes. Het bedrijf is inmiddels in meer dan

geluidjes, zwaait hij met zijn staart of geeft hij een knipoog met zijn grote

zestig landen actief. Koeien vinden het prettig om vaak gemolken te wor-

zwarte zeehondenogen. Deze robot is bedoeld om een kalmerend effect

den, maar voor een boer zonder melkrobot zou dat te veel werk zijn. Bij de

te hebben en om patiënten te activeren door emotionele reacties uit te

melkrobot melden koeien zich zelf om gemolken te worden. Ze gaan zelf

lokken. Met de inzet van domotica wordt zorg op afstand mogelijk. Men-

in de box staan waar ze gemolken worden. De robot kan elke koe iden-

sen met een beperking of chronische ziekte kunnen hierdoor langer zelf-

tificeren, waarna het melken begint. De Wageningen Universiteit staat

standig wonen. Een voorbeeld van een roboticatoepassing in de thuiszorg

aan de wieg van veel landbouwrobotica in Nederland. Beeldverwerking

is een robothuisdier dat lichtdementerende ouderen in huis begeleidt,

speelt een grote rol, om variaties in gewassen goed vast te kunnen leg-

bijvoorbeeld naar het toilet.

gen. Naast de eerder genoemde komkommerplukrobot werd hier ook de

Nederland heeft een sterke kennisinfrastructuur op het gebied van (bio)

ziekzoeker ontwikkeld, een robot die door de bollenvelden rijdt en met

medisch onderzoek, dat zowel gericht is op cure als care. Het onderzoek

gevoelige cameratechnieken ziektes opspoort.

is geconcentreerd aan de technische universiteiten, TNO en de universi-

Field Robot Event in Wageningen Eén van de paradepaardjes van het Field Robot Event (FRE) in Wageningen is Ruud, een robot die het onkruid ridderzuring kan detecteren en verwijderen uit een weiland. Ruud moet daarvoor eerst het onderscheid tussen gras en onkruid kunnen maken, en vervolgens over de tools beschikken om de ridderzuring met wortel en al te verwijderen. Met zijn camera, geavanceerde sensoren, zeshonderd kilogram gewicht, een dieselmotor van 36 kilowatt en een handige bediening van een frees kan Ruud dat klusje goed aan. Ruud is het resultaat van zes jaar ontwikkeling in het kader van het FRE, een internationale wedstrijd waarin field robots met elkaar de competitie aangaan, om zo goed mogelijk autonoom door een perceel te navigeren en een landbouwkundige taak uit te voeren. De deelnemers zijn een internationaal gezelschap, bestaande uit onder andere Denen, Duitsers, Finnen, Japanners, Amerikanen en Nederlanders. Het evenement wordt afwisselend in Wageningen en op een andere Europese locatie gehouden.

De EyeSonic was de overtuigende winnaar van Field Robot Event 2010

012

Onderzoek naar Icat mens-machine-interactie Een robot in de vorm van een kat, die net als een echte kat snort als hij wordt aangehaald. Maar die je ook verdrietig aankijkt als je hem vertelt om weg te gaan, en de dvd-recorder voor je programmeert als je het hem aardig vraagt. In 2004 lanceerde Philips de sprekende robotkat als een researchproject om meer inzicht te krijgen in de interactie tussen mens en robot. Samen met universiteiten bekijkt het bedrijf hoe de Icat model kan staan voor een nieuw type robotsysteem, dat verschillende apparatuur moet integreren en op verschillende terreinen kan worden ingezet. Mogelijke toepassingen zijn ingebouwde waarschuwingssystemen in vrachtwagens, of gebruik in de ouderenzorg. In verzorgingshuizen kan de kat bijvoorbeeld ouderen herinneren aan het innemen van medicijnen, of bij een val contact maken met de hulpdiensten. De vraag is of ouderen het robotdier accepteren. Om deze acceptatie door ouderen te onderzoeken, is de Icat onder andere getest in een verzorgingshuis in Lelystad door de Hogeschool van Amsterdam

De Icat zou veel voor ouderen kunnen betekenen.

taire ziekenhuizen. Onderzoek naar medische ingrepen richt zich op meer

Uitdagingen

fundamentele thema’s als beeldvormende systemen, visualisatie en

Toenemende intelligentie

beeldsturing van medische ingrepen. Ook diagnostische beeldvorming,

Robotica is als relatief jong vakgebied, nog volop in ontwikkeling. Tot nu

beeldgestuurde interventies, minimaal invasieve chirurgie en klinische

toe is het zeer lastig gebleken om robots handelingen te laten uitvoeren

evaluatie van beeldvormende procedures bij als (cerebro)vasculaire ziek-

die voor mensen vanzelfsprekend zijn. Voorbeelden hiervan zijn het ori-

ten en oncologie zijn relevante onderzoeksthema’s.

ënteren in een ruimte en rekening houden met objecten in deze ruimte,

Minimaal invasieve chirurgie is één van de onderwerpen waar het con-

het reageren op geluiden, het interpreteren van gesprekken en het vast-

sortium van de universiteiten Rotterdam, Delft en Leiden binnen het re-

pakken van objecten van wisselende omvang, materiaal en stevigheid.

gionale Medical Delta-programma onderzoek naar doet. Samen met de

Recent is er in Engeland een robothand ontwikkeld die met behulp van

Universiteit Twente voert de onderzoektak van het Roessingh Revalida-

zeer gevoelige sensoren een ei kan vastpakken. De hand is echter nog

tiecentrum veel onderzoek uit naar de inzet van robotica en telemedicine

lang niet zover dat het een ei kan herkennen en vervolgens weet hoe

voor revalidatietechnieken. Door het regionale innovatieprogramma Pie-

het ei moet worden zonder het te breken. Volgens Oliver Brook, robotica-

ken in de Delta Zuidoost is daarnaast een project gesubsidieerd voor de

expert aan de Universiteit van Massachusetts, staan we pas aan het begin

ontwikkeling van op afstand bestuurbare medische robots. Het project

van het proces waarin robots zelf de juiste volgorde van acties berekenen

wordt door een breed consortium uitgevoerd, bestaande uit de TU Eind-

voor een uit te voeren handeling.

hoven, TNO, Philips Healthcare, ingenieursbureau CCM, metaalbewerker

Vaak zijn er nog problemen met gegevens uit meerdere sensoren: eerst

KMWE en machinefabriek Frencken.

moet het type product herkend worden, vervolgens kan overgegaan wor-

Ook verschillende private partijen richten zich op de ontwikkeling van ro-

den tot oppakken, en dus niet andersom. Door de zeer snelle toename

boticatoepassingen voor de zorg. Voor de cure-markt werkt Philips bijvoor-

van rekenkracht van computers en ontwikkelingen op het gebied van

beeld aan de ontwikkeling van de iPill, waarmee medicijnen autonoom

sensoren, besturingssoftware en mechanica zijn robots tot steeds meer

en precies op de juiste plek worden afgegeven in het maag-darmstelsel.

handelingen in staat.

Het bedrijf EFI BV ontwikkelt met Force-Reflecting-Operative-Instruments (FROI) een instrument waarmee een chirurg gecontroleerd en met gevoel van elk detail kan opereren. Voor de care-markt ontwikkelde Exact Dynamics de intelligent Assistent Robotic Manipulator (iARM), een mobiele robotmanipulator voor gebruik op een elektrische rolstoel. Deze arm heeft

In Nederland is de kennis is verspreid en nauwelijks afgestemd

met ongeveer tachtig centimeter een net zo groot bereik als een mensenarm. Met de arm is het mogelijk om te eten en te drinken, of om iets van de grond op te rapen. Uit een roadmapstudie van onder andere TNO en Vilans naar de ontwikkeling en toepassing van robotica in de gezond-

Veiligheid en mens-machine-interactie

heidszorg tot 2025 blijkt dat er veel toepassingen zijn, maar nog niet op

Industriële robots zijn vaak afgeschermd met een hekwerk, vanwe-

grote schaal. Er liggen dus kansen voor opschaling.

ge de continue verplaatsingen, bewegingen van de robotarmen en de

Vision & Robotics 2010 013

Robot tankt benzine De melkrobot voor koeien diende als inspiratiebron voor een automatisch tankstation, aldus Albertha van Staveren, projectmanager bij tankstationexploitant Van Staveren. Samen met ingenieursbureau Rotec ontwikkelde ze een tankrobot, die nu dienst doet in Emmeloord. Een robot naast de pomp herkent de auto en opent het benzineklepje. Een tweede arm draait de tankdop open. Een derde arm neemt het vulpistool uit de houder en vult de tank. Daarna worden de handelingen in omgekeerde volgorde uitgevoerd, en kan de automobilist wegrijden. De robot stuurt de rekening automatisch naar de eigenaar. In het begin had de robot nog moeite met het herkennen van het type auto, maar inmiddels kan tachtig procent van de in Nederland rondrijdende auto’s door de robot worden herkend. De robot tankt de auto vol.

lasoperaties die ze uitvoeren. Idealiter is er meer interactie tussen mens

Multidisciplinaire samenwerking

en robot, omdat dit de productiesnelheid verhoogt. De Robotics Associa-

Tenslotte ligt er nog een grote uitdaging in het integreren van verschillen-

tion Benelux ontwikkelt een keurmerk voor robotveiligheid om een vei-

de onderzoeksdisciplines in Nederland. De kennisbasis op het gebied van

ligere werkomgeving af te dwingen. Een uitdaging is om robots op een

fundamenteel onderzoek is goed ontwikkeld, maar de kennis is verspreid

zodanige wijze te programmeren dat ze niet op ongewenste plaatsen en

over veel verschillende vakgroepen, variërend van mechatronica tot ge-

tijdstippen opduiken. Dit kan met electronic position switches, schakelaars

dragswetenschappen, die nauwelijks afgestemd en geïntegreerd zijn. Het

die ervoor zorgen dat de beweging van een robot wordt stilgelegd als hij

Robotics Centre Twente zet een goede stap met de ambitie om naast de

op een verboden plek komt. In een duidelijk afgebakende omgeving zoals

mechatronica-industrie ook een breed scala aan vakgroepen binnen de

een bedrijfshal is dit nog enigszins te programmeren, maar als robotica

Universiteit Twente zoals mechatronica, biomedische technologie, infor-

ook in het openbare leven zijn intrede doet, dan wordt het programmeren,

matietechnologie en gedragswetenschappen met elkaar te verbinden.

rekening houdend met veiligheid, vele malen complexer.

Het 3TU Center of Competence for High Tech Systems heeft het initiatief genomen om het nationale platform RoboNed op te richten. De industrie is

Maatschappelijke acceptatie van zorgrobotica

veelal versplinterd, omdat het vooral toeleveranciers in nichemarkten zijn.

De interactie tussen mens en robot gaat ook buiten de fabriekshal een

De convergentie van nanotechnologie, biotechnologie, ICT en cognitieve

rol spelen wanneer robots hun intrede doen in de huiskamer. Het is de

wetenschappen wordt gezien als een solide basis voor het ontwikkelen

vraag in hoeverre mensen accepteren dat zorg wordt overgenomen door

van een intelligente robotica-industrie. Dit zijn disciplines die bovenaan

robots die bijvoorbeeld ouderen wassen of kinderen te eten geven. Als

de Nederlandse wetenschaps- en innovatieagenda staan. De uitdaging ligt

deze ontwikkeling wordt gezien als extrapolatie van de individualistische

dan ook vooral in het integreren van deze disciplines.

‘ieder-voor-zich-maatschappij’, is dat wellicht niet wenselijk. Het sociale aspect van de gezondheidszorg, persoonlijke aandacht voor de patiënt, zal

Amanda Verdonk en Arjen Goetheer zijn adviseurs Innovation Intelli-

altijd van belang blijven. Maar op bepaalde fronten kan robotica het werk

gence & Coordination bij SenterNovem.

in de gezondheidszorg een stuk eenvoudiger maken. Het ontwerp speelt

Met dank aan: Martijn Nuijten, adviseur High Tech Systems & Materi-

daarin een belangrijke rol. Acceptatie van robotica zal versneld worden

als (SenterNovem) en Arjan Rensema, senior adviseur Innovatiebeleid

als de vorm en het gebruiksgemak optimaal zijn, getuige ook de ‘aaibaar-

(TNO Kwaliteit van Leven).

heidsfactor’ van de Paro. Nederland kan hier met een sterke positie op ontwerpgebied een belangrijke rol spelen.

014 Vision & Robotics 2010

NI LabVIEW

Grafische programmeersoftware voor test, control en embedded ontwerpen

Drivers voor honderden sensoren, van LIDAR tot GPS FPGA gebaseerde embedded hardware voor drive-by-wire systemen

Functiebibliotheken voor beeldverwerking en -acquisitie

Multicore algoritmen voor real-time navigatie en besturing

Standaard communicatie inclusief JAUS en Ethernet ondersteuning

RF

LabVIEW grafische programmeersoftware en modulaire NI hardware, zoals

Medisch

CompactRIO en PXI, helpen engineers om autonome robotische systemen

Robotica

te ontwerpen. Voorbeelden zijn de onbemande voertuigen, die deelnemen

Multicore

>>

aan de DARPA Grand Challenge.

Kijk wat LabVIEW voor u kan betekenen op ni.com/imagine/robotics

PRODUCT PLATFORM NI LabVIEW grafische en textuele programmeersoftware NI CompactRIO embedded besturingshardware NI LabVIEW Real-Time Module NI LabVIEW FPGA Module

0348 433 466

National Instruments Netherlands BV ■ Pompmolenlaan 10 ■ Postbus 124 ■ 3440 AC Woerden ■ Tel +31 348 433 466 ■ Fax +31 348 430 673 Chamber of Commerce ■ # 301 168 13 ■ Utrecht ©2010 National Instruments. Alle rechten voorbehouden. CompactRIO, LabVIEW, National Instruments, NI en ni.com zijn handelsmerken van National Instruments. Andere vermelde producten en firmanamen zijn handelsmerken of handelsnamen van hun respectievelijke bedrijven. 1019

1019 LV Robotics Ad.indd 1

2/25/10 12:42:14 PM

Hans Lenos

Flexibele trilvuller door vision en robotica Trilvullers zijn het oudste en nog steeds het meest gebruikte toevoerapparaat voor kleine onderdelen. Net als een rechte banaan, een lichte olifant of een korte giraffe, lijkt een flexibele trilvuller ook wel een onhaalbaar iets. Normaal gesproken is een trilvuller helemaal niet flexibel. Maar wanneer vision en robotica worden toegevoegd, dan wordt het onmogelijke mogelijk.

Eenvoudige maar robuuste match

Een traditionele trilvuller.

Zonder de mogelijkheid om on-

wordt verholpen. Sommige onderdelen laten zich helemaal niet goed

derdelen op een bepaalde lo-

toevoeren in traditionele trilvullers. Aan het eind van de uitgang vormen

catie of oriëntatie te kunnen

de onderdelen vaak een rij en duwen ze continu tegen elkaar aan. Indien

toevoeren, is mechanische

de onderdelen puntvormig zijn, dan zullen deze direct gaan klemmen

industriële

automatisering

en de toevoer blokkeren. Wanneer de vorm en/of afmetingen van het

onmogelijk. Immers, om iets

onderdeel dat een fabrikant wil toevoeren wijzigt, dan zal meestal een

in een machine te krijgen of

nieuwe trilvuller gekocht moeten worden. Fabrikanten van trilvullers zijn

ergens op geassembleerd te krij-

vaak niet geneigd enkel de mechanische hindernissen en valkuilen te

gen, moeten locatie en oriëntatie af-

vervangen, of is dit een te ingrijpende verandering.

gedwongen worden. Traditioneel worden hier vaak trilvullers voor gebruikt, maar

Robo-pot

deze worden specifiek voor één bepaald onder-

Door de mechanische hindernissen en valkuilen te vervangen door een

deel gemaakt. Het apparaat bestaat uit een trilkom die de onderdelen

visionsysteem en robotica, biedt de Duitse firma MRW Fuisting al sinds

richting de uitgang trilt. Gedurende de reis zal het onderdeel verschillen-

1985 flexibele trilvullers aan. Aangezien het systeem bedoeld is voor

de mechanische hindernissen en valkuilen tegenkomen. Hierdoor wor-

flexibele toevoer in combinatie met robots, heeft het apparaat de toe-

den alleen onderdelen toegelaten die op de gewenste wijze georiënteerd zijn, zodat een pick & place-unit deze op kan pakken en ergens anders kan plaatsen. Vooral het maken van de mechanische hindernissen en valkuilen wordt nog steeds als een kunst ervaren. Door de mechanische hindernissen en valkuilen met veel gevoel op de juiste wijze te vijlen, frezen en te zagen, kan het gewenste effect worden gerealiseerd. Menig fabrikant die met trilvullers te maken heeft, kan beamen dat er vaak niet veel voor nodig is om de toevoer te verstoren. Veel trilvullers hebben te maken met onderdelen die het pad naar de uitgang blokkeren doordat ze op de één of andere wijze klem komen te zitten. Een operator kan deze klemzittende onderdelen meestal snel verwijderen, maar de efficiëntie van de productielijn staat en valt met de snelheid waarmee de storing

016 Praktijk

De flexibele trilvuller.

De mechanische hindernissen zijn vervangen door een line scan camera.

Een Adept eVario robot.

passelijke naam ‘robo-pot’ gekregen. Samen met partner Adept Tech-

kennis van fijn mechanische onderdelen komt nog steeds goed van pas.

nology wordt de flexibele trilvuller nu ook in de Benelux aangeboden.

Om bijvoorbeeld te voorkomen dat onderdelen in een rij kunnen gaan

Een linescan-camera maakt een beeld van het onderdeel dat onderweg

klemmen, worden na de optische controle met een CCD-camera vaak

is naar de uitgang. Indien het onderdeel niet de juiste oriëntatie heeft,

verenkelingskamers toegepast. In plaats van dat de onderdelen in een

dan wordt het terug in de trilkom geblazen. Het grote voordeel is dat de

rij tegen elkaar aandrukken en daardoor kunnen gaan klemmen, worden

gebruiker in de fabriek het systeem eenvoudig kan leren om nieuwe on-

de onderdelen opgesloten in een verenkelingskamer. Door een aantal

derdelen toe te voeren. Dit voordeel is al merkbaar voordat een fabrikant

kamers achter elkaar te plaatsen, is het toch mogelijk een constante toe-

de flexibele trilvuller aanschaft, want de onderdelen en de mogelijke

voersnelheid te garanderen. Door nauwkeurig de positie van het onder-

toevoersnelheid kunnen gratis getest worden op één van de standaard

deel op de band te meten met een encoder worden de pneumatische

flexibele trilvullers.

cilinders precies op het juiste moment geopend of gesloten. Afhankelijk van de grootte van de onderdelen zijn snelheden tot tweehonderd delen

Optische fijn mechanische machines

per minuut haalbaar. Iedere flexibele trilvuller wordt gemaakt voor een

De eigenaren van de Duitse firma hebben vóór 1985 instrumenten ge-

familie van producten. De stappen om een nieuw onderdeel te leren zijn

maakt voor fabrieken die horloges en uurwerken produceerden. Toen

erg eenvoudig. De eerste stap is het in de gewenste oriëntatie plaatsen

de digitale revolutie de ouderwetse mechanische uurwerken overbodig

van het onderdeel voor de camera op de band. Daarna volgt het activeren

maakte, is het bedrijf zich volledig gaan richten op flexibele toevoer. Het

van de band, zodat het onderdeel automatisch voorbij de camera wordt

hart van iedere machine is het visionsysteem met de linescan-camera,

gevoerd en er een beeld gemaakt wordt. De band stopt vanzelf als het

die niet wordt ingekocht maar zelf wordt vervaardigd. Dit geldt tevens

beeld gemaakt is. De derde stap betreft het aangeven van de toleranties

voor de fijn en grof mechanische onderdelen van de gehele machine. De

die het onderdeel in lengte en hoogte kan hebben op verschillende posities. De laatste stap is het onder een nummer opslaan van deze verkregen gegevens. Hierna kan de machine gebruikt worden. Deze procedure is zo eenvoudig, dat sommige gebruikers dit telkens opnieuw doen wanneer zij de machine geschikt willen maken voor een ander onderdeel. De machine is geschikt voor een familie van producten. De lengte kan variëren van 3 tot 120 millimeter, en iedere verandering in de vorm groter dan 0,01 millimeter is te detecteren. De breedte van de onderdelen kan maximaal drie centimeter zijn.

Scararobots Nadat de flexibele trilvuller een onderdeel op een vaste nauwkeurige positie met de gewenste oriëntatie aanbiedt, moet dit nog in een asMet verenkelingskamers wordt voorkomen dat onderdelen klemmen.

semblage of in ander soort machine geladen worden. In Europa kan deze

Praktijk 017

Precies, robuust en ‘easy’

Zwitserse cameraprecisie Photonfocus is een Zwitserse innovator op het vlak van de ontwikkeling en productie van geavanceerde en vooral unieke CMOS sensors en -camera’s voor industriële computer visie toepassingen. Ze combineren een zeer hoog dynamisch bereik (Linlog), met zeer hoge ‘multi ROI scanrates’, een hoge quantum efficiency (vergelijkbaar met die van CCD technologie) en een hoge gevoeligheid in het near UV en near IR gebied. De Photonfocus 3D camera is uniek doordat hij bedrijfszekerder, robuuster en preciezer is dan duurdere concurrenten. De 1 GHz DSP gebaseerde smart camera combineert voorgenoemde sensoreigenschappen met ‘DSP processing kracht’, gebruikseenvoud en brede inzetbaarheid omwille van de naadloze Halcon ondersteuning.

De meest geavanceerde 3D laser triangulatie camera op de markt De (unieke) kenmerken: • Dé beste garantie op precieze én ruisarme meetdata, ‘in line’ opgenomen in (moeilijke) industriële scan­ omstandigheden. Detecteer hoogte verschillen van 5 µ. • LinLog sensor voorkomt signaal- en dataverlies, wat bij ‘gekende sensoren’ veroorzaakt wordt door onvoorzienbare intense (‘totale’) lichtreflecties van het object. • Photonfocus’ hoogtedata blijkt in vergelijkende tests tot 5x preciezer dankzij ‘peak detectie’; Dit FPGA algoritme maakt de 3D camera ongevoelig voor optische ruis. • Dankzij het live beeld waarin het hoogteprofiel ‘real time in overlay’ getoond wordt, is de juiste camera-laseroptiek configuratie in een handomdraai precies ingesteld. • De 3D camera van Photonfocus is energie zuinig en compact, en accepteert een kostgunstige 2/3” lens. Kies uw optimale laserlijn. • Gebruik de Photonfocus 3D camera voor oppervlakte analyse door “laser scatter meting” • De 3D camera is geleverd met C++ klasse dll’s voor integratie, camera controle en toegang tot de 3D range map. Kosteloze interface voor NI LabView. • Geen ‘CPU load’ op host pc voor ‘range map extractie’ en data transfers • Optionele bibliotheek voor zeer snelle puntenwolk processing van AQSense biedt gemakkelijke kalibratie, stereo scanning, vergelijken van puntenwolken en ‘3D matching’ van objecten. • Competitieve prijs + expert advies, -ondersteuning en -opleiding bij ingebruikname .

+ 018

=

Neem contact met ons op: Franklin Rooseveltlaan 349K, B-9000 Gent, +32 9 265 02 10, [email protected], www.phaer.be

aangepast. Ook wanneer de afloop van de robot anders moet zijn, kan dit eenvoudig worden gerealiseerd. Net als in een Excel-sheet van Microsoft, kunnen de posities in vergelijkbaar oppervlak worden gedefinieerd. Door simpelweg een aantal rijen toe te voegen of weg te halen, is het aantal tussenposities waarlangs de robot moet bewegen, eenvoudig aan te passen. Op deze wijze wordt de beweging van de robot gemakkelijk gekoppeld aan het geleerde toegevoerde onderdeel. Tijdens of na de installatie wordt gedurende een korte uitleg het systeem gereed gemaakt voor de toevoer van de eerste producten.

Kwaliteit en sorteren Al honderden systemen heeft MRW Fuisting de afgelopen tientallen jaren geïnstalleerd. Vaak werden de klanten met een onverwacht extra voordeel geconfronteerd. Het apparaat werd gekocht om verschillende onderdelen eenvoudig te kunnen toevoeren op een gemakkelijke wijze, maar de kwaliteit van de onderdelen wordt ook gelijktijdig gecontroleerd. Aangezien de toleranties van de afmetingen kunnen worden opgegeven, kunnen de fabrikanten de onderdelen buiten de specificaties in een vroeg stadium opsporen. Hierdoor worden deze onderdelen niet geassembleerd, waardoor de kwaliteit van het eindproduct toeneemt, en het aantal storingen in de producten van bijvoorbeeld BMW, Philips of Tyco afneemt. Veel fabrikanten besluiten dan ook één of twee extra uitgangen op de flexibele trilvuller te plaatsen, waar de afgekeurde onEen sorteeropstelling.

derdelen gesorteerd worden. Afhankelijk van de afwijking kunnen deze onderdelen nabewerkt worden, zodat ze weer geschikt kunnen worden gemaakt voor de productie.

flexibele trilvuller hiervoor uitgerust worden met een scararobot van Adept. Zojuist heeft dit bedrijf de eVario-robot geïntroduceerd, die al te

Eenvoudige oplossing voor moeilijke problemen

koop is voor 10.990 Euro. In het verleden paste MRW Fuisting voor de

Zowel Adept Technology als MRW Fuisting hebben een reputatie hoog te

langzame machines, tot zo’n dertig onderdelen per minuut, nog vaak

houden. Een reputatie die beide bedrijven in meer dan een kwart eeuw

pneumatische cilinders toe. Maar de voordelen en nu dus ook de prijs,

hebben opgebouwd. Trilvullers en scararobots zijn robuuste apparaten.

maken robots een geschiktere kandidaat. Het grote nadeel van pneu-

Het toevoegen van vision maakt deze techniek nu ook eenvoudig en

matische cilinders is dat deze niet gelijkmatig versnellen en vertragen.

flexibel toe te passen. Zoals bij alle goede ideeën, lijkt de oplossing zo

Hierdoor gaat deze beweging schokkerig, terwijl scararobots soepele en

simpel: moeilijke mechanische onderdelen eruit, camera erin. Maar wat

snelle bewegingen maken. Pneumatische onderdelen hebben een paar

in de basis basaal lijkt, blijkt niet zo eenvoudig te kopiëren. Om de hoge

voorgedefinieerde posities, die bepaald worden door de afmetingen van

toevoersnelheden zonder storingen te kunnen halen, moeten pneuma-

de cilinder. Hierdoor is in de praktijk veel mechanisch afstelwerk nood-

tiek, camera en de bewegingen goed op elkaar worden afgestemd, net

zakelijk om de grijper op de cilinders nauwkeurig op de juiste plek te

als in een nauwkeurig uurwerk. Het is niet zo simpel om iets eenvoudig

krijgen. Bij een robot is eenvoudig softwarematig een iets andere positie

te maken, en dan ook nog een robuust systeem te bouwen. Vandaar dat

te leren. De scararobot die bij het systeem geleverd wordt, is al helemaal

beide bedrijven de krachten hebben gebundeld en deze systemen nu

geprogrammeerd en de gebruiker kan de posities zelf veranderen. Het

samen aanbieden. Een samenwerking die klinkt als een klok.

gebruik van een robot verkort de tijd die nodig is voor het ontwerp en de installatie van het systeem.

Gezamenlijk ontwikkelde software Voor de snellere bewegingen, vanaf dertig tot tweehonderd onderdelen per minuut, gebruikte MRW Fuisting reeds scararobots van Adept. Voor de langzamere bewegingen worden de flexibele trilvullers nu ook uitgerust met een eVario-robot. Deze robot heeft een bereik van zeshonderd of achthonderd millimeter. Doordat zowel de trilvuller als de aflegpositie gemakkelijk is aan te passen, kan de constructie later ook voor andere doeleinden worden benut. Om het gebruik van het gehele systeem zo eenvoudig mogelijk te maken, hebben beide bedrijven hun software

Een flexibel toevoersysteem.

Praktijk 019

Drie in één systeem voor boren, zagen en snijden

Risicoanalyse van veilige robotcel Constructiebedrijf Mous BV in Akersloot heeft een revolutionaire bewerkings­ machine ontwikkeld die kan boren, zagen en snijden. Pilz Nederland heeft de risicobeoordeling uitgevoerd voor deze drie in één machine, welke wordt toegepast voor stalen profielen, balken en kokers. Aansluitend heeft het bedrijf een veiligheidsconcept uitgewerkt, waarmee Mous BV de machine kan laten voldoen aan de geldende eisen uit de Machinerichtlijn 2006/42/EG. Diane van Putten en Jeroen Hoefnagels De machine is een halfautomatische productielijn voor de bewerking van

3,5 meter lang is in 2008 gebouwd. De robotcel is met de zaagtafel en

onderdelen van staalconstructies. De lijn bestaat uit een aanvoertrans-

het doorvoersysteem door Mous BV in eigen beheer aan elkaar gekop-

portbaan met doorvoersysteem, een robotcel en een zaagtafel voor het

peld. Vervolgens zijn de besturingssystemen van de machines met elkaar

afkorten van profiel. De robotcel hanteert een efficiënte bewerkings-

verbonden. Hierdoor wordt de installatie gezien als één (samengestelde)

volgorde die gegeneerd wordt met gegevens uit CAD-tekeningen. Het

machine en deze dient te voldoen aan de eisen uit de Machinerichtlijn.

werkvoorbereidingsprogramma zorgt ervoor dat de lengte van elk profiel

Door de samenstelling van de machine als drie in één wordt de doorvoer-

maximaal benut wordt. De machine is opgebouwd uit de volgende on-

snelheid en de kwaliteit van de positie van zowel boorgaten als snijfiguren

derdelen, waaronder een aanvoertransportbaan met doorvoersysteem,

verhoogd.

een robotcel, een zaagtafel, alsmede een afvoertransportband. De producten (doorgaans stalen balken) worden handmatig op de aanvoertafel

Veilige machine

geplaatst en vervolgens automatisch met de opduwer naar de robotcel

De robotcel wordt door Novum Robotics & Automation op de Europese

getransporteerd. Bij de eerste klem in de robotcel wordt de balk ‘ingele-

markt in de handel gebracht. Hiervoor heeft Novum RA de wettelijke ver-

zen’. Hier wordt de balk gepositioneerd, en wordt er gecontroleerd of de

plichting om een veilige machine op de markt te brengen. Een machine

balk op de juiste manier in de klem ligt. Het zagen en boren kan mogelij-

die voldoet aan alle eisen van de machinerichtlijn. Pilz kreeg de opdracht

kerwijs tegelijkertijd plaatsvinden. De zesassige robotarm kan complexe

met de volgende omschrijving: het opstellen van risicoreducerende maat-

ravelingen, innercontouren en dubbele verstekken onder verschillende

regelen voor de bestaande robotcel. Als grondslag hiervoor dient een

hoeken snijden. De balk beweegt tijdens de bewerkingsprocessen over de

risicobeoordeling (volgens ISO 14121-1) op basis van machineveiligheid

aanvoer- en afvoerbaan. Na het bewerkingsproces wordt de balk door de opduwer tot op de afvoerband getransporteerd, waarna deze handmatig kan worden afgevoerd.

Zesassige robotcel De huidige installatie is een doorontwikkelde testinstallatie, welke in gebruik is genomen door de uitvinder en bouwer Mous BV. Onder de vlag van het nieuwe bedrijf Novum Robotics & Automation zal de machine in de Nederlands markt worden geïntroduceerd. De zesassige robotcel van

020 Robotveiligheid

De bewerkings­ machine kan boren, zagen en snijden.

  De zesassige robotcel van 3,5 meter lang is in 2008 gebouwd.

(Machinerichtlijn 2006/42/EG). Daarnaast werd er gevraagd om advies aan Mous BV om te komen tot een robotcel die veilig is en voldoet aan de wettelijke eisen. Hiervoor dient er een vermoeden van overeenstemming te zijn aangaande essentiële veiligheids- en gezondheidseisen, volgens de nieuwe machinerichtlijn 2006/42/EG. Het veiligheidsconcept is zodanig opgezet dat hierbij de balans tussen veiligheid en werkbaarheid zoveel mogelijk gewaarborgd blijft. Het uiteindelijke doel van de opdracht is het plaatsen van de CE-markering op de huidige installatie, alsook het waarborgen van de veiligheid voor de nieuw te bouwen bewerkingsmachines.

  

De werkzaamheden van Pilz hebben betrekking op de interactie tussen mens en machine. De veiligheid van de mens staat centraal. Dit is een dwingende eis uit de Machinerichtlijn. Voor het uitvoeren van de werkzaamheden is gebruikt gemaakt van de documenten en tekeningen van Mous BV. Deze worden opgenomen in het Technisch Dossier (TD). Het TD vormt in essentie het bewijsmateriaal inzake het voldoen aan de eisen van de relevante richtlijn(en) voor een product. In dit geval de relevante eisen van de Machinerichtlijn 2006/42/ EG, afgekort MRL.

Risicoanalyse Voor het uitvoeren van de risicoanalyse zijn de volgende relevante normen toegepast, namelijk ISO 10218-1 Robots for industrial environments – safety requirements – Part 1 Robot – 2008 en ISO 10218-1 Robots for industrial environments – safety requirements – part 2 Robot system and integration – 2008. De veiligheid is geïntegreerd in de totale besturing van het systeem. Pilz adviseert hieraan losse componenten toe te voegen, om te komen tot een veilige installatie. Tijdens de beoordeling zijn bij de bestaande machine diverse gevaren geconstateerd. Deze gevaren zijn met name gericht op te weinig of onvoldoende afschermingen. Pilz adviseert om bij de robot de volgende aanpassingen aan te brengen, waaronder bestaande afschermingen (ISO 10218), toegangen beveiligen (EN 953) en het aanpassen van de bediening (IEC 60204-1). Dit houdt praktisch in het toevoegen van afschermingen en veiligheidscomponenten zoals lichtschermen, hekbewaking en op de juiste plaats noodstopdrukkers. Door het uitvoeren van de eisen uit het veiligheidsconcept in aanvulling op de aanbevelingen uit de risicoreductievoorstellen, kan er een niveau van veiligheid bereikt worden door Mous BV wat voldoet aan de huidige stand der techniek en daarmee aan de geldende wet- en regelgeving. De installatie wordt gezien als één samengestelde machine.

U let nauwgezet op onafhankelijke testen van uw auto … alleen garages die lid zijn van een branchevereniging vindt u betrouwbaar … waarom

dan ook niet als het gaat om Industriële Robots? www.roboticsbenelux.info

Door innovatie continu een voorsprong MOTOMAN is een van de grootste producenten van industriële robots ter wereld met meer dan 200.000 geleverde robotsystemen. MOTOMAN heeft meer dan 60 vestigingen wereldwijd en 21 vestigingen in Europa. De MOTOMAN Groep is een divisie van de internationale Yaskawa Electric Corporation met hoofdkantoor in Kitakyushy, Japan. MOTOMAN biedt het breedste gamma aan robotsystemen, inclusief applicatie-specifieke toepassingen zoals lassen, palletiseren, handling, coating, en cleanroom toepassingen. Het product spectrum omvat 6-assige robots met draaglast van 3 tot 600 kg, 4-assige robots van met draaglast van 80 tot 500 kg, shelftype robots met draaglast van 20 tot 200 kg, spuitrobots met bereik van 1.457 tot 2.900 mm, speciale booglas- en puntlasrobots, Scara robots en de innovatieve 7-assige en 15-assige robots. Hiermee biedt MOTOMAN een uniek pakket aan automatiseringsmogelijkheden. Dit robotprogramma wordt nog aangevuld door een zeer uitgebreide range van servogestuurde traversebanen, portalen en manipulatoren. Al deze komponenten kunnen probleemloos worden gekoppeld aan de bijzonder krachtige MOTOMAN robotbesturing. Aan de MOTOMAN robotbesturing kunnen alle gangbare vision systemen zoals bv. Cognex en Keyence worden gekoppeld, waarbij deskundige ondersteuning door MOTOMAN wordt geboden met betrekking tot inbedrijfname en programmering. Innovatie in robottechniek . . . MOTOMAN – Experts in Automation!

MOTOMAN Benelux B.V. Industrieterrein Ekkersrijt Science Park Eindhoven 5031 5692 EB Son Tel +31 (0)40 2895 500 Fax +31 (0)84 2296 666 www.motoman.eu 022

Vision & Robotics 2010 biedt rijk pallet De komende editie van de beurs Vision & Robotics zit boordevol innovaties. Zowel het hoogstaande lezingenprogramma als het aanbod van de exposanten laten zien wat de trouwe lezer eigenlijk allang weet: wil je ‘future proof’ automatiseren, dan zijn de robot en de camera onmisbare ingrediënten.

aan de vooravond staan om in alle facetten van ons leven door te dringen, is het belangrijk ook buiten je straatje te kijken wil je de boot niet missen.”

Vision & Robotics 2010 Woensdag 26 mei en donderdag 27 mei 2010 Openingstijden: 09.00 - 17.00 uur NH Conference Centre Koningshof te Veldhoven www.vision-robotics.nl

Demoruimte Tijdens Vision & Robotics 2010 zal er een demoruimte zijn ingericht waar enkele bijzondere robots te bewonderen zijn: • Fanuc toont de precisierepeteerbaarheid van de robot aan de hand van een golfrobot. In alle opzichten betrouwbaarder dan Tiger Woods.

“In elke sector valt geld te verdienen met de inzet van vision en robotica”, weet Els van de Ven. De nieuwe seminarmanager van het jaarlijkse

• De Avans Hogeschool Breda komt met een lopende robotkoelkast. Welke student wil die nou niet op zijn kamer hebben?

Mikrocentrum evenement heeft inmiddels stad en land afgelopen, en

• Om in de blikjessfeer te blijven, demonstreert de RAB aan de hand van

iedereen die er in vision- of roboticaland toe doet gesproken. “Het maakt

een industrieel blikjesuitgiftesysteem hoe mens en robot veilig binnen

niet uit of dat je in de agro, food, metaal, automotive of logistiek zit, de

elkaars bereik kunnen vertoeven.

robot in combinatie met vision maakt de productie flexibel, waardoor er

• De Fontys Hogeschool Eindhoven neemt een gedomesticeerd robot-

beter ingespeeld kan worden op een dynamische markt.” Van de Ven

exemplaar mee voor in de huishouding. Een blinkend schone demo­

doelt op fenomenen als steeds snellere marktintroducties van nieuwe

ruimte is dus gegarandeerd.

producten, strengere kwaliteitseisen en een sterke hang naar individua-

• De Hogeschool Zuyd brengt de bezoekers na al die opwinding weer tot

lisering die concepten als mass customisation steeds belangrijker maken.

rust middels een tweetal knuffelrobots. Zowel Paro als Pleo worden

“Robots zijn snel, sterk, precies en nooit moe, terwijl steeds geavanceer-

meegenomen.

dere camerasystemen ze geschikt maken voor steeds ongestructureer-

• Tot slot loopt er ook een humanoïde robot van de TU Eindhoven in

dere omgevingen. Er zijn maar weinig oplossingen die zo goed omgaan

de demoruimte rond, en zullen er ook nog enkele verrassingen te

met zaken als vormvariatie binnen één proces of met snelle omsteleisen

vinden zijn.

als dit beroemde duo.” Dat de ontwikkelingen wat dat betreft niet stilstaan en ook nieuwe toepassingen hun intrede doen, zal op de beurs ook zeker niet onopgemerkt blijven. “Natuurlijk is er veel aandacht voor industriële mogelijkheden en komen ook zeer relevante zaken als robotveiligheid ruimschoots aan bod. Maar daarnaast willen we ook laten zien wat de vision en robotica van morgen ons zal brengen. Zo zullen ook de zorgrobots en nieuwe mobiliteitsoplossingen de revue passeren in zowel het congresprogramma als gedurende de verschillende demonstraties.” Gevraagd waarom een bezoek aan de beurs in Veldhoven een absolute must is, hoeft Van de Ven niet lang na te denken. “Het is juist het sectoroverstijgende karakter dat Vision & Robotics tot zo’n uniek evenement maakt. Industriële aanbieders, kennisinstellingen en eindgebruikers van allerlei verschillende achtergronden ontmoeten elkaar, met een flink portie kruisbestuiving tot gevolg. En in een tijd waarin vision en robotica

Vision & Robotics 2010 023

PROGRAMMA VISION & ROBOTICS WOENSDAG 26 mei 2010 09.00

10.10-10.35

Ontvangst en registratie bezoekers Baroniezaal

Meierijfoyer

Limburgfoyer

Agro-robotica,ontwikkelingen in het open veld en hoogwaardige agrarische producten Ing. E.J. Pekkeriet, Wageningen UR - Glastuinbouw

FANUC Force control – geautomatiseerde ontbraammachine met gevoel Filip Tuypens, Fanuc Robotics Benelux

3D vision voor robotsturing, mogelijkheden en limieten van de techniek in een praktijkvoorbeeld Léon Bemelmans, Beltech

Agro-robotica ontwikkelt zich in twee richtingen. Enerzijds is er veel aandacht voor robotica in het open veld. Denk aan precisielandbouw, autonome voertuigen, navigatie en swarming robots (fieldrobots). Anderzijds neemt de aandacht toe voor robotica voor de gewashandelingen en oogst van hoogwaardige producten (robots for high value crops). In een presentatie willen we de state of the art presenteren en een doorkijk geven naar de uitdagingen en potentie voor de toekomst. De Nederlandse positie hierin is kansrijk en verdiend meer aandacht.

Dankzij de krachtige en ingebouwde krachtsensor van FANUC werd een zeer flexibele en volledig geautomatiseerde ontbraammachine ontworpen. De intelligentie en het hart van deze machine liggen bij de robot die als het ware “voelt” wat hij doet en daardoor precieze en gecontroleerde druk kan uitoefenen op de werkstukken.

Daar waar pick-and-place automaten veel in het 2D domein werken kunnen robots dat vergroten naar 3D mits voorzien van goede 3D data. De presentatie behandelt een aantal methoden om situaties in 3D te scannen en daaruit gegevens af te leiden. Vervolgens wordt een praktijkcase besproken waarin een robot met 3D vision wordt ingezet bij de firma Wila BV te Lochem, wereldwijd gerenommeerd producent en leverancier van kantbankgereedschappen. Aan de orde komende onderwerpen zijn de 3D scantechniek en de interactie met de robot. Verder wordt toegelicht hoe het scansysteem dynamisch wordt voorzien van nieuwe produktdata.

Baroniezaal 10.40-11.20

George de Jong, directeur InnosportNL

Plenair Vision Innoveren als basis voor topprestaties Nederland heeft grote ambities op sportgebied. In 2016 willen we structureel bij de beste 10 sportlanden van de wereld horen en streven er naar om minimaal 70% van de Nederlanders te laten voldoen aan de normen voor gezond bewegen. In talrijke analyses en beleidsnota’s komt steeds weer naar voren, dat de BV Nederland het ten opzichte van de internationale concurrentie vooral moet hebben van kennis en innovatie. Dit geldt zeer zeker ook voor de sport. Innovatief denken en sportinnovatieprojecten moeten belangrijke bouwstenen vormen voor de realisatie van het Olympisch Plan 2028. De samenwerking tussen sport, bedrijfsleven en kennisinstellingen, de ‘gouden driehoek’, stimuleert het omzetten van kennis en vaardigheden vanuit verschillende bronnen via projecten in innovatieve producten en diensten.

11.20-11.45

koffie & thee pauze en bezoek expositie/demo’s Baroniezaal

Meierijfoyer

Limburgfoyer

11.45-12.10

Camera Systemen voor de beoordeling van Orchideeën – Een Flower Power Succes Leo van der Voort, directeur LevoPlant

De drie grootste struikelblokken in robotica ontwikkeling – hoop voor de toekomst! Arnod Busser / Peter Engelbracht, National Instruments”

Triangulatie als alternatief voor niet reflecterende objecten - Automatische DOT-code reading op autobanden bij Volvo als praktijkcase Stéphane Van hoof, Vistalink

LevoPlant is het eerste tuinbouwbedrijf in de wereld geweest die geïnvesteerd heeft in de ontwikkeling van een verregaand geautomatiseerd systeem voor de productie van Phalaenopsis. In de lezing wordt ingegaan op de rol van geavanceerde camera systemen van Aris bij het realiseren hiervan en wat de impact van het totale systeem is geweest op de bedrijfsvoering bij LevoPlant en wat het heeft betekend voor de Nederlandse tuinbouw.

Vooraanstaande ontwerpers van autonome systemen geven aan gelijke uitdagingen te ervaren bij het ontwikkelen van hun robotica systemen. Door te begrijpen wat deze struikelblokken zijn en robotica experts samen te laten werken aan oplossingen voor deze problemen kan de roboticamarkt een grote stap voorwaarts maken, waardoor innovatie ons dagelijks leven echt zal verbeteren. Drie grote uitdagingen belemmeren een doorbraak: het voorhanden zijn van betere (kleiner, lichter en krachtiger) batterijen, het creëren van een betere (kleiner, lichter en krachtiger) actuatoren, en de beschikbaarheid van een professioneel, uitgebreid, en rijk ondersteunde software ontwikkelingomgeving. Deze sessie bespreekt deze kwesties, toont enkele real-world voorbeelden, waaronder autonome robotica systemen in de DARPA challenge en recente nieuwe mogelijkheden die hoop bieden voor de toekomst.

In de automobile industrie zijn de kwaliteitseisen bijzonder hoog. Voor aansprakelijkheidsredenen is het van groot belang dat de assemblagebedrijven deze kwaliteit niet alleen kunnen controleren maar ook kunnen loggen, dit om aan te tonen dat het product in perfecte staat de fabriek heeft verlaten. Zo is het belangrijk bij de export van wagens naar Amerika dat men kan/moet aantonen dat de wagen is voorzien van nieuwe banden. Elke band heeft een DOT-code die in reliëf is aangebracht op de band en die de oorsprong van elke band individueel aangeeft. Voor het automatisch lezen en loggen van deze alpha-numerische code heeft VistaLink een oplossing ontwikkeld die op basis van triangulatie deze niet-reflecterende code toch betrouwbaar kan lezen, een praktijkcase van bij Volvo in Gent.

12.10-13.30

koffie & thee pauze en bezoek expositie/demo’s

024 Vision & Robotics 2010

Baroniezaal

Drs. Sebastiaan Berendse, TWA Thuisbasis Agentschap NL

Plenair Robotics Nederlandse kansen op toekomstige robotica markten, een schets van internationale ontwikkelingen Internationaal openen nieuwe markten zich voor robotica producten buiten de productieautomatisering. Markten met meer ambigue omgeving en met interactie met mensen, kortom een grote uitdaging voor geavanceerde mechatronische systemen. Nederland lijkt goed gepositioneerd voor markten als de professionele service robotics zoals in de zorg, de beveiliging, de ruimtevaart en met name de agrosector. Toch (b)lijken meer samenwerking en gecoördineerde actie nodig om kansen te verzilveren. Het TWA Netwerk schetst de mondiale robotica ontwikkelingen, en biedt ondersteuning voor internationale R&D samenwerking.”

Baroniezaal

Meierijfoyer

Limburgfoyer

De meerwaarde van een system integrator! Jürgen van der Poel, VDL Steelweld

Picking, packing & palletising; flexibele automatisering onmisbaar in de voedingsmiddelenindustrie Dirk Franken, Robertpack Industrial & Packaging Equipment

De robot, een betrouwbare collega! Jaco Wajer, namens RAB

Veel producten, die sommige van u dagelijks gebruiken, worden door middel van robottechniek, wel of niet in combinatie met vision, geproduceerd. De realisatie van projecten is het resultaat van de kracht door samenwerking zowel intern VDL (STW) als mede met geschikte partners. In deze lezing komen een aantal spraakmakende gerealiseerde projecten van VDL Steelweld aanbod, van aller daagse producten. In het bijzonder de toegevoegde waarde van een system integrator zal worden toegelicht.

In de presentatie “Picking, Packing & Palletising; flexibele automatisering onmisbaar in de voedingsmiddelenindustrie” zal Dirk Franken van Robertpack Industrial & Packaging Equipment B.V. uit Zwolle, de voordelen van het inzetten van robots in de voedingsmiddelenindustrie uitéénzetten. Daarnaast zal hij aan de hand van een aantal voorbeelden aangeven voor welke toepassing robots kunnen worden ingezet en daarbij zal hij één specifieke case nader uitwerken. Een belangrijk onderdeel hiervan is de toepassing van cameratechniek.

Terwijl we voorheen robots als een gevaarlijk ding opsloten in een ontoegankelijk hok, is het met de huidige technieken mogelijk om operators beter samen te laten werken met deze robots. Hierdoor zijn nieuwe machineconcepten mogelijk die een enorme flexibiliteit geven en onnodige stoptijden voorkomen. Aan de orde komen een aantal praktische voorbeelden van machines die met de sectorschakelaars op de robots niet of nauwelijks te realiseren waren.

13.30-14.10

14.15-14.40

14.40-15.05

koffie & thee pauze en bezoek expositie/demo’s Baroniezaal

15.05-15.45

Drs. Ir. Ben Kröse Universiteit en Hogeschool van Amsterdam

15.50- 16.15

Baroniezaal

Meierijfoyer

Limburgfoyer

De toegevoegde waarde van Infrarood camera’s voor machine vision applicaties seeing things in a different light Martin Ghillemy, Xenics namens Data Vision

Machine vision software die kan leren en herkennen Dr. ir. Egbert G.T. Jaspers, directeur ViNotion”

Vision, hoe start ik ermee Jaap van de Loosdrecht, NHL Hogeschool Kenniscentrum Computer Vision

Om objecten te herkennen in plaatjes of videobeelden, presenteren we een generiek objectherkenningsalgoritme. Het systeem gebruikt visuele eigenschappen die de vorm en textuur van het te herkennen object beschrijven. Het bepalen van specifieke kenmerken voor herkenning van een object is met traditionele vision systemen een bewerkelijke stap die inherent in het vision algoritme verwerkt is. In het gepresenteerde systeem gebruiken we een leeralgoritme wat in real-time zijn objectkennis bijwerkt. Vanwege het generieke karakter is het systeem breed toepasbaar in verschillende applicatie gebieden. We laten zien dat het succesvol is toegepast voor het detecteren van bijvoorbeeld schepen, auto’s, personen of kristallen in microscoop beelden.

Het Kenniscentrum Computer Vision van de NHL Hogeschool voert voor het bedrijfsleven haalbaarheidsstudies uit op het gebied van beeldverwerking en geeft cursussen. Wat hebt u nodig om te starten met beeldverwerking? Deze lezing geeft u een praktische introductie op de onderwerpen die u nodig heeft om zelf aan de slag te kunnen gaan met beeldverwerking.

Met deze presentatie krijgt de bezoeker een beeld van de mogelijkheden die infrarood voor machine vision kan bieden. De technologie wordt in basis uitgelegd en er wordt een aantal praktische applicatie-voorbeelden getoond. Na het bijwonen van deze lezing kan de bezoeker een eerste oordeel vormen t.a.v. mogelijkheden van IR voor zijn/haar dagelijkse praktijk.”

16.15-17.00 17.00 17.00-18.00

Plenair Vision - Robotica Leven in een robot - het belang van camera’s voor robotica en domotica Nuttige robots maken gebruik van camera’s (en ook andere sensorsystemen) om de wereld waar te nemen en een taak uit te voeren. In de presentatie zal ik verschillende technieken presenteren die we op robots gebruiken om te navigeren en om mensen te detecteren. Het is opvallend dat dergelijke technieken ook goed gebruikt kunnen worden in zg. ‘domotica’ of ‘ambient intelligence’ toepassingen. Het gebruik van camera’s in dit soort intelligente omgevingen zal toenemen; niet alleen voor monitoring en beveiliging maar ook voor gaming en interactie. Ook hier zal ik verschillende voorbeelden geven.

bezoek expositie/demo’s afsluiting netwerkborrel exposanten

PROGRAMMA VISION & ROBOTICS DONDERDAG 27 mei 2010 09.00

10.10-10.35

Ontvangst en registratie bezoekers Baroniezaal

Meierijfoyer

Limburgfoyer

Eurotank, 3D Vision op grote schaal met hoge precisie Ing. Dietmar Serbée, Iris Vision

De robot, een betrouwbare collega! Jaco Wajer, namens RAB

Praktijkcase - Trayscanner verlicht arbeid en helpt productie naar hoger niveau Henry Rodenburgh, R2Pro BV

De Eurotank van de Universiteit van Utrecht, Faculteit Geowetenschappen is een zandbak van 6,5 bij 13 meter waarin stromingsprofielen van rivieren en delta’s worden onderzocht. Met 3D Vision technologie wordt het zand binnen 15 minuten gescanned met een nauwkeurigheid van 0.5 mm. De 3D Vision hardware en software levert hoogte profielen die real-time omgezet worden in een 3D model. Dit model is te gebruiken met programma’s als CAD, Matlab, Surfer, GIS en andere systemen. De lezing laat met sprekende voorbeelden duidelijk de uitdagingen zien in het traject van tekentafel tot oplevering, met als hoogtepunt de indrukwekkende resultaten.

Terwijl we voorheen robots als een gevaarlijk ding opsloten in een ontoegankelijk hok, is het met de huidige technieken mogelijk om operators beter samen te laten werken met deze robots. Hierdoor zijn nieuwe machineconcepten mogelijk die een enorme flexibiliteit geven en onnodige stoptijden voorkomen. Aan de orde komen een aantal praktische voorbeelden van machines die met de sectorschakelaars op de robots niet of nauwelijks te realiseren waren.

Geestdodend werk past niet bij een high-tech bedrijf. 8000 Scanhandelingen per persoon met een handmatige barcodescanner is vragen om problemen. Mens en materiaal zijn hierop niet berekend. Tevens vormde dit onderdeel in het productieproces een bottleneck voor toekomstige uitbreiding. De presentatie behandelt de ontwikkeling van de Trayscanner, een apparaat dat in één keer een hele tray met 12 kweekbakjes voorzien van barcodes scant. Enerzijds wordt het proces van de ontwikkeling toegelicht, een bijzondere aanpak resulteerde binnen een half jaar in de realisatie van de gewenste apparaten. Anderzijds wordt de techniek toegelicht waarmee de gewenste functionaliteit is gerealiseerd en de implementatie in het productieproces van een high-tech veredelingsbedrijf.

Baroniezaal 10.40-11.20

Prof. dr. ir. Pieter Jonker, TU Delft - TU/E

Plenair Robotics: Robotica Roadmaps In tegenstelling tot industriële robots, komen service robots van hun plek. Wat dat betekent kan afgeleid worden van de natuur. Planten en bomen komen niet van hun plek en de enige intelligentie en communicatie in hun systeem komt van hormonen, gedistribueerd door sapstromen en soms door de lucht. Er zijn struiken die gifstoffen aanmaken in hun bladeren bij vraat door insecten of dieren. Van sommige is het bekend dat ze door het verspreiden van hormonen door de lucht soortgenoten waarschuwen, die dan op voorhand beginnen met het aanmaken van gif. De veranderingen die planten meemaken in hun leven zijn vrij gering -jaargetijden, dag-nacht, het weer, vraat - en hun intelligentie is daar op afgestemd. Dieren bewegen zelfstandig door de wereld en komen van alles tegen; en van kwallen tot de mens, hun hersenen zijn daar op afgestemd. Er is een kokkelsoort die op jeugdige leeftijd door het water ploetert en zich op oudere leeftijd op de waterlijn aan een rots vastzet. Daarna verteert hij zijn hersenen; ze zijn niet meer nodig. Het vrij kunnen bewegen en dus het meemaken van snel wisselende omstandigheden heeft enorme implicaties voor de intelligentie van een systeem. Door steeds maar snellere computers, goedkope camera’s en vision technieken zijn we in staat om steeds intelligentere service robots te bouwen die tegen steeds meer wisselende omstandigheden kunnen. Hoe kijkt de internationale gemeenschap aan tegen de toekomst van robotica en vision, wat gebeurt er in Nederland en waar liggen de toekomstige applicaties?

11.20-11.45

koffie & thee pauze en bezoek expositie/demo’s Baroniezaal

Meierijfoyer

Limburgfoyer

11.45-12.10

Hoe vision techniek een aanjager is in de ontwikkeling van de glastuinbouw Ard Flier, directeur Flier Systems BV

Effectieve 24/7 productie van kleine series Wim Ottenhof, IRMATO

Industriële robots voor een beter bedrijfs­ resultaat Martin van der Have, ABB BV

De toepassing van vision techniek heeft ertoe geleid dat de automatisering en mechanisering in de glastuinbouw een vlucht heeft genomen. De eerste vision systemen waren stand alone opstellingen. Tegenwoordig wordt er van elke plant een meetrapport gemaakt, waardoor elke plant individueel behandeld kan worden. En het geheel is gekoppeld met het ERP-systeem van de gebruiker. Flier Systems heeft samen met visionleverancier Aris vele projecten gedaan voor de glastuinbouw. Tijdens de lezing zal duidelijk worden dat de toepassing van vision techniek de aanjager is van steeds verder gaande ontwikkelingen.

De nieuwe dynamiek in de markt vraagt om lage kostprijzen en een snelle en flexibele levering. Het werk bestaat momenteel uit veel nieuw werk, kleine series en weinig repeat werk. Automatisering van enkel stuks en klein seriefabricage vraagt een omslag van vakmanschapgericht naar procesgericht denken. Betrouwbare processen en het uitsluiten van verstoringen zijn hierbij essentieel. In deze lezing krijgt u tips hoe u dit lastige onderwerp de juiste aandacht geeft.

Automatiseren of uitbesteden naar lage lonen landen, een veel voorkomende spagaat waar de Benelux ondernemer in staat. 6-assige Robots toepassen is één van de mogelijke oplossingen bij automatiseren, maar robots zijn toch ingewikkeld? Nee, robots zijn niet ingewikkeld, als er maar goed over nagedacht wordt. En de ervaring leert dat robots zorgen voor een beter bedrijfsresultaat.

026 Vision & Robotics 2010

12.10-13.30

koffie & thee pauze en bezoek expositie/demo’s Baroniezaal

13.30-14.10

Ir. Léon F. Bemelmans, namens een aantal visionbedrijven

14.15-14.40

Plenair Vision: 25 jaar vision in de Benelux, een blik terug en visie vooruit. De presentatie schetst waar vision toepassingen te vinden zijn en welk soort bedrijven daarin actief zijn. De onderliggende motivaties om vision toe te passen worden uitgediept en getracht wordt een beeld te schetsen van de potenties van deze technologie in de toekomst. De presentatie is een bundeling van inzichten en ervaringen van een groot aantal in Nederland en Belgie actief zijnde visionbedrijven.

Baroniezaal

Meierijfoyer

Limburgfoyer

Expertkennis-gedreven sorteertoepassingen in de Agrifood industrie Rick van de Zedde, Wageningen UR - Greenvision

Robots in de zorg Drs. Roger Bemelmans, Promovendus Sociale Robotic, Hogeschool Zuyd

Object bemeten of herkennen Wim Hoeks, Braincenter

Visuele inspectie speelt een cruciale rol in de agrifood industrie. Automatisering moet altijd overwegen hoe aanwezige kennis van product –experts toegepast kan worden. De trend is dat geavanceerdere én betaalbare sensoren zoals röntgen, multispectrale Nabij InfraRood camera’s, 3D-gebaseerde camera’s resulteren in steeds complexere inline sorteeroplossingen. Deze hardware vereist een aandachtig uitgevoerd ontwerpproces waarin de ruwe data van de sensor wordt vertaald naar de beoogde kwaliteitsbeoordeling. Onze aanpak zal worden toegelicht door een aantal concrete voorbeelden de revue te laten passeren.

Dat robots mensen op allerlei vlakken kunnen ondersteunen is geen nieuwe gedachte. Ook in de zorg zou dat heel goed kunnen. Het uitvoeren van taken die (heel) veel gedaan moeten worden, die heel precies gedaan moeten worden of die eigenlijk te zwaar zijn voor mensen lijkt een toepassingsgebied voor robots met een grote toekomst. Toch worden er op dit moment nog heel weinig robots in de zorg ingezet. Deze presentatie geeft een beeld van de positie van robotica in de zorg, wat er wordt toegepast en hoe goed dat gaat en het biedt een vooruitblik op de nabije toekomst.

Steeds vaker komt de vraag om een object te bemeten of te herkennen, zonder dat het al is gepositioneerd. In deze lezing wordt ingegaan op de mogelijkheden die er zijn om dit met meerdere kamera’s en/of specifieke belichting te bereiken. Aspecten die daarbij de revue passeren zijn: • Rangescanning • Stereo vision • Laser triangulatie • Scherptediepte

14.40-15.05

koffie & thee pauze en bezoek expositie/demo’s Baroniezaal

Meierijfoyer

Limburgfoyer

15.50- 16.15

Intelligente 3D smart Camera Cor Maas, LMI Technologies BV

Kleurencamera regelt hoogwaardige eiwitproductie Jos Janssen, J.A.I.M.S.

VISION + ID”” Oplossingen om te kunnen inspecteren,meten en identificeren Erik Seijner, Isotronn

Bij het complexe proces van hoogwaardige eiwitproductie, is het van essentieel belang dat de meting en regeling van het proces goed en betrouwbaar gebeurt. Dit plantaardige eiwit wordt toegepast in de voedingsmiddelen en farmaceutische industrie en voldoet aan de hoogste kwaliteitseisen wereldwijd. Het proces vindt plaats in een vertikale kolom waarbij de processtadia zijn vertegenwoordigd in de dynamisch gelaagde structuur. Een programmeerbare kleurencamera meet continu de diverse lagen zodat de afzuigunit op de juiste hoogte kan worden geplaatst om het eiwithoudende water af te pompen. Tevens wordt de totale vloeistofkolom met behulp van de camera informatie op de juiste hoogte geregeld.

Isotron Systems, de “”Platinum Automation Solution Provider”” van Cognex Corp. in de Benelux, levert Cognex machine vision cameraen ID-oplossingen. Isotron laat zien hoe krachtig en eenvoudig een machine vision systeem en ID-systeem kan zijn. Dit wordt o.m. getoond door verschillende applicatievoorbeelden waarin alle hedendaagse noviteiten aan bod komen. De configuratiesoftware “”Easy Builder”” maakt het ook voor de meest beginnende vision engineer mogelijk om met de krachtigste tools eenvoudig en met minder risico’s succesvolle en moderne configuraties te realiseren. Kortom, tijdens deze presentatie ziet u dat een Vision + ID-systeem vandaag de dag écht eenvoudig is geworden.

Intelligente 3D smart Camera, intelligente 2D camera’s zijn al reeds goed configureerbaar, gebruikersvriendelijk en worden veel toegepast in automatiseringsprojecten. In mei 2010 heeft LMI technologies een nieuwe innovatie namelijk een eenvoudig vrij configureerbare 3D inspectie systeem . De lezing gaat in op de toepassingen, de te verwachte praktische nauwkeurigheid, het gebruikersgemak en de interfacing van de camera in de fabriek.

15.30-17.00 17.00

bezoek expositie/demo’s afsluiting

GMF Specialist

op het gebied van plaatbewerkingsgereedschappen, stans, specialmachines en spuitgietwerk

Nikkelstraat 1c Lelystad 0320 - 236932 [email protected] www.gmf.nl

Koppeling CAD en besturing biedt vele voordelen

De opmars van virtuele robotica

Liam van Koert

Er komen steeds meer systemen op de markt die de robotica een helpende hand bieden. En vooral de koppeling met CAD lijkt bezig aan een opmars. Dit werd nog eens extra duidelijk tijdens SolidWorks World 2010. Of het nu gaat om simulatie van het logistieke proces, de koppeling met CAM of een nauwere integratie van mechanisch en besturingsontwerp, de toekomst lijkt veelbelovend. In dit artikel wordt ingegaan op realtime simulatie van mechatronische systemen door de koppeling van SolidWorks met LabView. Zowel besturingstechnische als mechanische aspecten van een ontwerp kunnen nu als digitaal prototype worden gevisualiseerd. Mechatronica. Na ontvrienden is het minimaal

het de traditioneel verschillende vakgebieden

zichtbaar heeft afgeworpen. Want hoewel een

een net zo’n goede kandidaat voor hét woord

wel dichter bij elkaar. Ook al ben je geen me-

groot deel van de Nederlandse bedrijven nog

van 2009. En hoewel een woord met een veel

chatronische hoogvlieger.

steeds in 2D tekent, is dit slechts een kwestie

grotere impact dan de winnaar, zijn sommige

Het beste van twee werelden. Een bevinding

van tijd. Geen zelfrespecterend schoolverlater

aspecten van de moderne mechatronica onder-

die sterk afhangt van de achtergrond en ambi-

die zich inlaat met deze archaïsche manier van

belicht als het gaat om de aandrijftechniek. De

ties van de gebruiker. Om een beter begrip van

werken, en ook de producenten zelf ontkomen

integratie van mechanica, elektronica en soft-

de mogelijkheden en beperkingen van deze op

er niet aan de voordelen van een 3D werkwijze

ware gaat immers verder dan het zoeken van

zich logische samenwerking tussen mechani-

in te zien. Hierbij gaat het allang niet meer om

de juiste aandrijving bij de juiste besturing en

sche en besturingstechnische softwareleveran-

het reduceren van fouten doordat de engineer

gebruikersinterface. Want wanneer we echte

ciers te verkrijgen, volgt daarom nu eerst een

inziet hoe een constructie er daadwerkelijk

integratie van disciplines voorstaan, dan is een

korte omschrijving van wat SolidWorks en Lab-

uitziet, of de tijdwinst die het automatisch

koppeling tussen besturingslogica, regeltech-

VIEW nu eigenlijk zijn. Hoe zagen zij voor het

niek, statica, dynamica en sterkteleer een mi-

eerst het licht, wat is hun huidige zelfbeeld en

nimale vereiste. Natuurlijk is er specialistische

welke rol zien zij voor zichzelf in de toekomst

software die de professoren helpt bij het kop-

weggelegd?

pelen van modellen uit deze verschillende disciplines. Voor de ‘gewone’ engineer blijft het

3D mechatronica in SolidWorks

echter vaak koffiedik kijken. En juist daarom is

SolidWorks is een 3D CAD-systeem. In de jaren

de koppeling tussen SolidWorks en LabVIEW,

negentig van de vorige eeuw profileerde het

beide softwarepakketten met een grote groep

zich als één van de eerste CAD-systemen dat

enthousiaste gebruikers, bijzonder te noemen.

op Windows draaide. Achterliggende gedachte

Het overbrugt het gat tussen theorie en prak-

was volgens oprichter Jon Hirschtick om 3D ont-

tijk. En hoewel het niet het antwoord is op alle

werpen naar het bureau van elke engineer te

specifieke mechatronicavraagstukken, brengt

brengen. Een ambitieus plan, dat zijn vruchten

Simulatie 029

genereren van werktekeningen met zich mee-

meer in zicht. Modules voor het ontwerpen

heren hebben deze grootse verandering goed

brengt. Nee, de onderdelen in 3D zijn slim ge-

van kabelbomen (stijfheid van kabels en reac-

voor zich weten te houden. Achter de scher-

worden. De software herkent de geometrische

tiekrachten als zwaartekracht die in dit plaatje

men werd er minimaal drie jaar aan gewerkt.

implicaties en constraints ten opzichte van an-

worden meegenomen kloppen aan de poort)

De eerste ‘cloud’-versie van SolidWorks wordt

dere onderdelen, materialen kunnen worden

en het snel genereren van elektronische ver-

binnen een jaar verwacht.

gekoppeld voor mechanische berekeningen of

eisten zijn ook in een pakket als SolidWorks opgenomen. Want voor

LabVIEW

de goede orde: we

Programma nummer twee: LabVIEW. In tegen-

hebben het hier over

stelling tot SolidWorks is paradepaardje Lab-

3D CAD voor Jan Mo-

VIEW van bedrijf National Instruments zeker

daal. Niet over de nog

geen onbekende in aandrijfland. De grafische

uitgebreidere PLM-sy-

voorstelling van besturingstechniek kan al vele

stemen als CATIA (ook

jaren rekenen op veel steun vanuit zowel het

renderingen, en ook op het gebied van data-

van Dassault Systemes) of NX, dat met het oog

bedrijfsleven als de diverse practicalokalen van

management zijn vele vorderingen geboekt.

op Totally Integrated Automation enkele jaren

hogere onderwijsinstellingen en universiteiten.

Onder de naam Product Data Management zijn

terug door Siemens werd ingelijfd.

LabVIEW vindt haar oorsprong in de jaren tach-

koppelingen met ERP mogelijk voor een betere

Overigens gaat ook SolidWorks met haar tijd

tig van de vorige eeuw. In een tijd waar DOS

samenwerking en logistieke afhandeling, en er

mee, en is het besturingssysteemmonopolie

de klok sloeg, was een grafische weergave van

zijn zelfs modules voor green engineering be-

binnenkort niet meer beperkt tot Bill Gates. Tij-

systeemontwerp revolutionair te noemen. Niet

schikbaar, die de impact van een ontwerpkeuze

dens SolidWorks World 2010 stonden Dassault-

regel na regel code kloppen, maar een intuï-

op het milieu inzichtelijk maken. Voor verdere

baas Bernard Charlès en CEO SolidWorks Jeff

tieve weergave van de regeltechniek, zoals de

analyse, veelal een iteratief proces waarbij door

Ray gezamenlijk op het podium om hun visie

techneut deze vanuit zijn schema’s gewoon is.

het herhaaldelijk doorlopen van voorgaande

ten aanzien van ‘cloud computing’ met een

Niet verwonderlijk dat versie 1.0 (1986) uitslui-

stappen een optimaal ontwerp wordt bereikt,

groot publiek te delen. Met als backbone Enovia

tend voor de Macintosh-gebruiker op de markt

staan eindige elementen berekeningen ter

(een PLM product van Dassaul Systemes) staan

kwam. Daarna is het hard gegaan. Want ruim

beschikking om spanningen in materialen, tril-

ze een CAD-oplossing voor die niet op een lo-

twintig jaar later en vele versies verder (de

lingsgedrag of temperatuursinvloeden verder

kale pc draait, maar waarin de rekenkracht van

laatste grote release was in 2009, waarin zowel

te onderzoeken. En als slagroom op de taart

de hele ‘cloud’ wordt benut. Het resultaat : je

32- als 64-bitssystemen worden ondersteund)

(de koppeling met productietechnieken als CNC

eigen CAD-omgeving overal ter wereld op elk

sluit het programma niet alleen naadloos aan

frezen of 3D printen achterwege latend) komt

gewenst apparaat, mits een internetverbin-

bij de diverse hardware die National Instru-

ook de koppeling met de elektronica steeds

ding en een browser voorhanden zijn. Beide

ments sindsdien op de markt heeft gebracht.

Hoe meer tijd er verstrijkt, des te groter worden de risico’s en des te kleiner de flexibiliteit

Ook zijn diverse oplossingen voor RF-analyse, FPGA’s en multi-core programmeren op de markt gekomen. Hierbij is de werkwijze niet alleen objectgeoriënteerd geworden, maar ook maken moderne mechatronische disciplines als robotica sinds kort deel uit van de uitgebreide grafische bibliotheek, waarin de meest gangbare functies voor de gebruiker alvast zijn voorgedefinieerd. En ook voor de vision gebruiker heeft National Instruments de nodige voorzieningen getroffen. Niet alleen is LabView sinds kort uitgebreid met honderden visionspecifieke functies, ook biedt de hardware tegenwoordig uitgerust met technologie voor zowel beeldacquisitie als verwerking. De mechatronicus hoeft zich in de meeste gevallen dus niet bezig te houden met het intypen van pagina’s tellende code, maar kan op intuïtieve wijze rechtstreeks complexe motion control systemen ontwerpen, optimaliseren, valideren en implementeren.

030 Simulatie

blemen beschikbaar maakte voor een groter publiek. Toch gebiedt de eerlijkheid te zeggen, dat we met de integratie van beide systemen pas een eerste stap hebben gezet voor wat betreft werkelijk mechatronisch ontwerpen voor de massa. De grenzen van het virtuele prototype zijn verlegd, maar de mogelijkheden zijn vooralsnog beperkt. Zo is het voor eenvoudige systemen wel degelijk mogelijk een standaard parallelle werkwijze te hanteren, maar schiet de koppeling te kort wanneer

Parallel

vertegenwoordigd. Materialen en daarmee

een te groot aantal variabelen een rol spelen,

Beide besproken systemen kennen een histo-

massa’s zijn bekend, en zelfs de zwaartekracht

of kinematische modellen te complex wor-

rie van een sterke visuele weergave, om zo de

is gedefinieerd. SolidWorks CosmosMotion

den. Zo is echte position control wel mogelijk

soms lastige onderliggende techniek beschik-

wordt gestart voor verdere analyse. Vervol-

(LabVIEW-data gaat in SolidWorks en vervol-

baar te maken voor een groter publiek. Toch is

gens rijzen de vragen met betrekking tot de

gens weer terug in LabVIEW), maar dit vereist

er, wonder boven wonder, geen enkele over-

kinematica. Kan ik gezien de karakteristieken

een diepgaandere kennis van de engineer van

lap. Sterker nog: het ene programma begint

beter een servomotor of een stappenmotor

beide systemen dan men redelijkerwijs van

waar het andere ophoudt. Raar eigenlijk, dat

kiezen? Kom ik wel uit met mijn torsiekrachten,

hem mag verwachten. Ook wanneer gevraagd

het zo lang heeft geduurd voordat beide par-

trillingsgedrag een cyclustijden? Om de vragen

wordt naar de afstemming van nieuwe ver-

tijen elkaar vonden.

snel te beantwoorden, wordt hetzelfde drie-

sies van beide pakketten, beklijft een gevoel

Parallel werken. Dat is waar het in de mechat-

assige model ook in LabVIEW aangemaakt,

van enthousiast pionierswerk. En hoewel het

ronica om draait. En dan hebben we het niet

inclusief motor, besturing en eventuele senso-

enthousiasme in de ogen van de auteur vol-

alleen over het specifiek aansturen van proces-

ren, en worden de motorkarakteristieken inge-

ledig gerechtvaardigd is (het is juist dit soort

soren met meerdere kernen. Ook tijdens de

voerd. Hier helaas nog geen automatische ge-

gedurfd pionierswerk dat de successen van de

ontwikkelingsfase is het de sleutel tot een suc-

neratie in dezelfde omgeving, maar er kan wel

toekomst inluidt ), is er nog wel wat werk aan

cesvol ontwerp en een korte time-to-market.

op dezelfde computer

Want des te meer tijd er verstrijkt, des te groter

worden gewerkt. Ver-

worden de risico’s en des te kleiner wordt de

volgens wordt de si-

flexibiliteit. En dit is precies waar de gebun-

mulatie gestart. Vanaf

delde krachten van SolidWorks en LabVIEW op

dit moment stuurt Lab-

inzetten. Met het digitale prototype als basis

VIEW de in SolidWorks

moet het mogelijk zijn zowel besturingstech-

aangemaakte motoren

nische als mechanische knelpunten op te spo-

aan. Het COSMOSMotion venster openend, zien

de winkel. Op de eerste plaats wil de gebrui-

ren, voordat een nieuw product in productie

we de portaalrobot bewegen. Reactiekrachten

ker voor een echt geïntegreerd systeem één

genomen wordt. Wat voor type motor past het

zijn eenvoudig te visualiseren, en zo ook span-

ontwikkelomgeving. Geen over en weer sturen

beste, is deze riemoverbrenging van voldoen-

ningen in materialen. Dit geheel in sync met

van data vanuit de afzonderlijke programma’s

de kwaliteit, hoe zit het met trillingen, wrijving

de LAbVIEW-data. Botsingen zijn direct zicht-

dus. Daarnaast is voor een echte mechatroni-

en cyclustijden en zit deze limit switch wel op

baar en zelfs cyclustijden kunnen eenvoudig

sche totaaloplossing de E-kant nog wat onder-

de juiste plek? Het zijn allemaal vragen die pas

worden herleid. Hoewel het hier te ver gaat

belicht. Wat is bijvoorbeeld de invloed van een

echt goed beantwoord kunnen worden als het

om de werking muiskik voor muisklik te be-

beweging op de doorbuiging van de kabel, en

plaatje compleet is. En dit bij voorkeur voordat

spreken, geeft bovenstaand voorbeeld goed

op lange termijn op de signaalkwaliteit? Toch

een fysiek prototype is gebouwd. Alleen een

weer wat de koppeling in de praktijk betekent.

past het hier ook niet te veeleisend te zijn.

werkelijk parallelle werkwijze voor wat betreft

Behalve aan software is het ook mogelijk om

We hebben het nog steeds over software die

mechanica en besturing maakt dit mogelijk.

aan real-time hardware te koppelen. Hierbij is

ook voor Jan Modaal betaalbaar is en met zijn

het niet per se noodzakelijk alleen National In-

intuïtieve grafische benadering nog werkbaar

Voorbeeld

struments producten toe te passen, al is dit wel

ook. Nee, beide Amerikaanse producenten zijn

Stel je voor: een drie-assige portaalrobot is vol-

sneller voor elkaar.

zeker op de goede weg, en het is te hopen dat

De grenzen van het virtuele prototype zijn verlegd, maar de mogelijkheden zijn vooralsnog beperkt

de samenwerking nog tot veel mooie dingen

ledig in 3D uitgewerkt. Alle punten die in de echte wereld met elkaar verbonden zijn, han-

Conclusie

gen ook in het 3D-model aan elkaar. Daarmee

Zowel SolidWorks als LabVIEW delen een ge-

zijn ook alle graden van vrijheid in het model

schiedenis die het oplossen van complexe pro-

mag leiden.

Simulatie 031

De robot als betrouwbare collega Tijdens de beurs Vision & Robotics 2010 zal de Robotics Association Benelux een voordracht houden over robotveiligheid. Hoewel ook hier het Robotics Safety Mark onder de aandacht zal worden gebracht, zal met name worden ingegaan op de nieuwe mogelijkheden van de laatste veiligheidstechnieken.

hebben nieuwe vormen van geprogrammeerde veiligheid het mogelijk gemaakt om het werkgebied van de robot te begrenzen. Zo ben je ervan verzekerd dat de robot zich alleen in de voorgedefinieerde zones zal bewegen, ook al is zijn mogelijke werkgebied groter.”

Nieuwe benadering De vorderingen in veilige robottechniek heeft vergaande gevolgen voor “Het is tegenwoordig stukken eenvoudiger om met de robot samen te

de traditionele manier van werken. Wajer licht toe: “Terwijl we voorheen

werken”, vindt Jaco Wajer. Als robotveiligheidsspecialist bij AWL, is hij blij

robots als een gevaarlijk ding opsloten in een ontoegankelijk hok, is het

dat er eindelijk veiligheidstechniek op de markt is die ook geschikt is voor

met de huidige technieken mogelijk om operators beter samen te laten

robots. Gezien de complexiteit van de robotbesturing was dit tot voor kort

werken met deze robots. Hierdoor zijn nieuwe machineconcepten mo-

niet meer dan een lang gekoesterde wens.

gelijk die een enorme flexibiliteit geven en onnodige stoptijden voorkomen.” Enkele andere voordelen die Wajer noemt zijn minder mechanische

Andere techniek

delen, lagere kosten en ook minder onderhoud. Tot slot kunnen robots nu

De reden dat de veilige robotbesturing zolang op zich heeft laten wachten,

ook in andere omkastingen worden geplaatst. “Tegenwoordig kunnen we

is volgens Wajer tweeledig. Op de eerste plaats was de markt een stuk

de cellen veel kleiner maken dan voorheen, doordat niet met het gehele

kleiner dan die voor de veiligheids PLC’s, en zat er daardoor wat minder

werkgebied rekening gehouden hoeft te worden. Dat bespaart enorm

momentum achter de ontwikkelingen. Daarnaast is de techniek wezenlijk

veel ruimte op de werkvloer. Ook kan in een laserlasapplicatie de robot

anders door een andere manier van aansturen. “Bij een veiligheids PLC

zo geprogrammeerd worden dat de laser nooit op de wand zal schijnen,

heb je te maken met logische waarden. Of iets aan of uit staat, kan dan

waardoor speciale voorzieningen kunnen komen te vervallen. Zelfs een

bijvoorbeeld ook met een veiligheidsrelais worden gerealiseerd. Maar bij

transparante cel gemaakt van het normaliter veel te zwakke plexiglas

de robot is alles gerelateerd aan asstanden. Dan wordt het een stuk las-

hebben we door de nieuwe technologie aan één van onze klanten kun-

tiger en behoren relais niet meer tot de mogelijkheden. Maar gelukkig

nen leveren.”

Robotics Safety Mark Het RAB Robotics Safety Mark is wereldwijd het eerste veiligheidskeur-

jaar geldig, daarna wordt het

merk voor de robotica-industrie. Bedrijven die lid zijn van de RAB kregen

bedrijf opnieuw getoetst door

eind vorig jaar het keurmerk, nadat ze door een onafhankelijke auditor

een onafhankelijke auditor. Om

grondig getoetst werden op de toepassing van de strenge machinericht-

de onafhankelijkheid te waar-

lijnen en -normen. Voorafgaand heeft een speciale keurmerkcommissie

borgen, en tevens niet-leden ook

in nauwe samenwerking met een onafhankelijk technisch adviesbureau

de mogelijkheid te bieden het recht

eisen opgesteld, die gebruikt worden voor het toetsen van leden op vei-

te verkrijgen om het keurmerk te mogen

ligheid. Deze ‘requirements’ toetsen in principe de handhaving door het

voeren, is er een onafhankelijke Stichting RAB

lid van de bestaande (en vanaf einde 2009 nieuwe) machinerichtlijnen

Robotics Safety Mark opgericht. De RAB heeft besloten dat voor het

en – normen (waaronder NEN-EN-ISO-CD/TR-SIL-PL). Het keurmerk is twee

lidmaatschap van de branchevereniging een keurmerk verplicht is.

032 Branche Bulletin

Branche Bulletin

Industrie en wetenschap kruisen degens Tijdens ICT Delta 2010 namen de Robotics Association Benelux samen met RoboNed deel aan een forumdiscussie. Aan de hand van enkele stellingen probeerde de beide partijen nader tot elkaar te komen. Belangrijkste te beantwoorden vraag: sluiten wetenschappelijk onderzoek en de behoeften vanuit de industrie voldoende bij elkaar aan of is de kloof te groot? “Waar de wetenschap spreekt over roadmaps, staan deze nog erg ver af

ten aanzien van de productie, maar ook profiteren van nieuw ontwikkelde

van de realiteit”, trapt Martin van de Have van ABB af. “Als ik kijk naar

technologie. Tot slot geeft Van de Molengraft aan dat er al veel samen-

bepaalde problemen die er bijvoorbeeld nog op visiongebied zijn – als

werking op Europees niveau plaatsvindt, bijvoorbeeld onder de paraplu

metaal door olie bijvoorbeeld gaat glimmen dan gaat het al mis – zou er

van Europ en Euron. Hoewel in Nederland ook samenwerkingsverbanden

dan niet beter eerst naar dat soort problematiek gekeken kunnen worden

als Point One de wisselwerking tussen industrie en wetenschap kunnen

om 3D-vision en binpicking goed van de grond te krijgen.” Refererend aan

bevorderen, lijken beide partijen het eens te zijn dat initiatieven soms

het Falcon project, waar universiteiten en bedrijfsleven samenwerken om

wat ad hoc plaatsvinden en een betere coördinatie vanuit de overheid

juist een goede binpicking-toepassing te ontwikkelen, valt Fred Bokhorst

geen kwaad zou kunnen. Platformen zijn er genoeg, maar de onderlinge

van Ferdar bij dat het wel sporadisch gebeurt, maar dat dit structureler zou

samenwerking tussen deze platformen kan beter. Hopelijk was de bijeen-

kunnen. Zelf wendt hij zich maandelijks tot het Duitse Fraunhofer instituut,

komst in Rotterdam het begin van iets moois.

waar een vanzelfsprekende wisselwerking gemakkelijker tot stand komt. Ook Remco Valk van Valk Welding geeft toe vaker te hebben aangeklopt bij universiteiten en hogescholen, maar ontwikkelen uiteindelijk altijd bij

waar bedrijfsleven en universiteiten elkaar ontmoeten, maar hier zijn met

De Robotdalen Scientific Award

name de hightech mechatronische bedrijven vertegenwoordigd. Dit is ook

Het Zweedse robotica-initiatief Robotdalen organiseert voor de vierde

niet zo verwonderlijk wanneer je bedenkt dat nieuwe systemen zoals de

keer de Robotdalen Scientific Award. Dit is een internationale onder-

zorgrobots nog niet productierijp zijn. Het Midden- en Kleinbedrijf kan hier

zoekscompetitie voor jonge, innovatieve roboticaonderzoekers die

nog weinig mee, en het is aan de wetenschap om oplossingen te ont-

werken aan nieuwe, toekomstige benaderingen.  De wedstrijd is be-

wikkelen voor het functioneren van robots in steeds ongestructureerdere

doeld voor afgestudeerden en postdoctorale studenten wereldwijd die

omgevingen. In welke mogelijkheden verder worden uitgewerkt, moeten

hun studie (bijna) hebben afgerond. U kunt u uw inzending digitaal

ook universiteiten keuzes maken en kijken waar andere partijen al mee

sturen naar [email protected] De uiterste aanleverdatum is 31 mei

bezig zijn. Uiteindelijk zal de industrie de handschoen moeten oppakken

2010. Het prijzengeld bedraagt twintigduizend euro. De winner wordt

het bedrijfsleven heeft moeten neerleggen. René van de Molengraft van RoboNed geeft aan dat het tijdsperspectief van de wetenschap en de industrie anders is. Er zijn wel initiatieven

bekend gemaakt tijdens de Robotdalen Day in Zweden, welke in september plaatsvindt. De jury van de Robotdalen Scientific Award bestaat uit Zweedse, Canadese en Amerikaanse onderzoekers. Indien u vragen heeft over deze wedstrijd, dan kunt u contact opnemen met Lennart Karlsson, Internationalization Manager van Robotdalen. De winnaar van 2009 was Davide Scaramuzza van het Zwitserse Federale Technologische Instituut. Zijn inzending had als titel ‘Omnidirectional Vision: from Calibration to Robot Motion Estimation’. Waar de wetenschap spreekt over roadmaps, staan deze nog erg ver af van de realiteit.

Branche Bulletin 033

Samenwerking en kruisbestuiving vormen sterke basis

Vision en robotica als kans voor Nederlandse industrie

Liam van Koert

NL EVD Internationaal, een onderdeel van Het Ministerie van Economische Zaken, heeft in diverse landen techneuten gestationeerd. Hun taak? Het spotten van technologische trends en een gedegen rapportage aan ons koninkrijk. EZ bekijkt vervolgens wat de kansen voor de BV Nederland zijn. Zijn we het wiel opnieuw aan het uitvinden, of kunnen we op bepaalde fronten gezamenlijk optrekken en kansen creëren? Een interview met Sebastiaan Berendse over de kansen van vision en robotica voor de Nederlandse industrie.

“De technische scouts op onze ambassades kijken naar het hele spectrum van nieuwe technologische ontwikkelingen”, steekt Sebastiaan Berendse van wal. De adviseur TWA Thuisbasis hoort als spin in het web dan ook alles wat voor de techneut interessant is, en probeert met deze kennis bruggen te bouwen voor de Nederlandse bedrijven. “Of het nu gaat om fundamenteel onderzoek of om producten die al in de prototypefase zitten, alles wordt in het plaatje meegenomen. We letten hierbij ook op de redenen waarom buitenlandse partijen bepaalde keuzes hebben gemaakt. Vervolgens kijken we hoe we koppelingen kunnen leggen om de BV Nederland te versterken. Kan een bedrijf gebruik maken van R&D-inspanningen vanuit het buitenland, is er een partij op zoek naar een partner, of is een in Nederland in de startblokken staande ontwikkeling elders al zo ver gevorderd dat beter een ander pad bewandeld kan worden?”

Opmars Bovenstaande vragen worden op maat met het Nederlandse bedrijfsleven gedeeld. Want uiteraard komt TWA ook bij de Nederlandse bedrijven over de vloer om te kijken waar zij mee bezig zijn, en waar een helpende hand geboden kan worden. Daarnaast worden de bevindingen van TWA op verschillende plekken gepubliceerd, worden er innovatieseminars georganiseerd en is er jaarlijks een congres waar een zeer in de belangstelling staand thema wordt uitgediept. Bedoeling is dat tijdens dit congres met internationale sprekers een totaalbeeld ontstaat waardoor bedrijven een gevoel krijgen of ze linksaf, rechtsaf of rechtdoor moeten. In 2009 viel de beurt aan de robotica. Volgens Berendse geen verrassing, omdat dit gebied aan een werkelijke opmars bezig is, en goedwerkende systemen inmiddels dagelijks de kop opsteken. “Robotica klopt in verschillende sectoren steeds harder aan de poort. Bedrijven moeten weten waar de kansen over vijf tot tien jaar liggen. Welke stappen kunnen ze nu maar alvast beter zetten om de boot niet te missen? Het onder één dak samenbrengen van buitenlandse experts van verschillende disciplines en het Nederlandse bedrijfsleven is hierbij een waardevol instrument.”

Sterke kanten Waarom zou juist Nederland een rol kunnen en moeten willen spelen op het gebied van de robotica? Zijn landen als Japan, Duitsland, de Verenigde Staten en Zuid-Korea ons al niet ver vooruit? “Nederland is zeer sterk in het hightech systemendomein. Denk hierbij aan de semiconductortak, maar ook aan de toeleveranciers van de automotive sector. Het zijn werelden die zeer veel raakvlakken met de robotica hebben. En met de technische knowhow die er hierdoor is ten aanzien van zeer precieze

034 Vision & Robotics 2010

slissingsmodel, en komt de vraag hoe je de robot inzet in de omgeving. Er liggen dus kansen om in verschillende takken van sport in te stappen. BeDoor Lopes kunnen therapeuten meer patiënten helpen en nauwkeuriger behandelen.

rendse: “Hoewel in Zuid-Korea hard aan de weg getimmerd wordt maar nog geen duidelijk zwaartepunt is aan te geven, zien we in landen als de Verenigde Staten, Japan en Duitsland hele mooie dingen gebeuren. Maar

positionering, grasping, vision en de integratie van deze disciplines, heeft

ook in Frankrijk, het Verenigd Koninkrijk, Zweden en Singapore wordt

de hightech mechatronica-industrie een goede uitgangspositie om ook

veel gedaan. Deze landen spelen met hun ontwikkelingen in op het feit

in de robotica geld te gaan verdienen. Daarnaast is ook de ‘softe’ kant in

dat ook productieomgevingen steeds diffuser worden, en dat dit andere,

Nederland goed vertegenwoordigd. Ik bedoel hiermee niet de software,

meer autonome systemen vereist. Daarnaast is er veel beweging op het

maar de menselijke kant van de medaille. We zijn namelijk erg goed

gebied van de ruimtevaart, maar ook op het gebied van veiligheid voor

in samenwerken. We zijn gewend de klant al in de ontwerpfase bij de

autonome systemen. In Nederland zijn alle ingrediënten aanwezig hier

ontwikkeling te betrekken, en slagen er zo beter dan de meesten in om

op in te haken. Het is dan ook belangrijk om de Nederlandse bedrijven uit

aan te sluiten bij de wensen van de klant. Hetzelfde geldt ook voor de

te dagen een prominentere rol te gaan spelen.”

samenwerking met onze toeleveranciers. Het is een mooie eigenschap die ook bij de ontwikkeling van robots goed van pas kan komen. De mas-

Cure en care

saproductie heeft het hier moeilijk, maar ‘fit for purpose’ gaat heel goed.

Eén van de takken van sport waar we volgens Berendse al betekenisvol

En daar kan je een hogere prijs voor vragen.” Volgens Berendse zijn er al

bezig zijn en verder kunnen groeien, is robotica in de zorg. Hij maakt

wel de nodige voorbeelden te vinden van succesvolle samenwerking. Als

hierbij onderscheid tussen de ‘care-’ en de ‘cure’ robots. “Een systeem

eerste noemt hij de Senseo. En hoewel dit geen robot betreft, is Philips

dat momenteel binnen de muren van de TU Eindhoven en het AMC wordt

er hier beter dan elk koffiezetapparaatproducerend bedrijf in geslaagd te

ontwikkeld, is een robot die de oogchirurg tijdens ‘minimally invasive

kijken naar wat de klant wil: een lekker bakje koffie op maat in een paar

surgery’ (MIS) ondersteunt. Bij deze vorm van behandeling gaat het vaak

seconden. Een voorbeeld dat wel een robot is, noemt Berendse het best

over micrometers. Probleem voor de oogchirurg is dat hij pas op zijn vijf-

bewaarde geheim van Nederland. Hij doelt op de Astronaut van Lely, een

endertigste klaar is voor het vak, en vaak al rond zijn vijftigste problemen

melkrobot waar zelfs de koe in het samenwerkingsproces is betrokken.

krijgt met licht trillende handen. Het hulpsysteem dat halfautonoom is

Het gevolg is minder stress en meer melk, zodat het product op veel

en haptische feedback geeft, moet deze trilling wegregelen. Daarnaast

bijval van de veehouders kan rekenen.

heeft het ook vanuit een arboperspectief een positieve invloed op de belasting van de chirurg en daarmee het aantal uit te voeren operaties.”

Kansen

Het voorbeeld is wellicht niet voor iedereen een robotvoorbeeld, maar

In beginsel is de problematiek waar de robot mee te maken heeft, of dit

het onderstreept hoe Nederlandse competenties in de mechatronica – in

nu in de zorg, dienstverlening of logistiek is, vergelijkbaar. Het begint

dit geval motion control op een zeer hoog niveau – hun weg richting de

met de vraag: hoe neem ik de omgeving waar? Vervolgens is er een be-

zorg kunnen vinden. Aan de ‘care’ kant noemt Berendse een vergelijk-

Vision & Robotics 2010 035

Eenvoudiger produceren? Houd het standaard!

ABB levert standaard robotoplossingen voor de industrie. Deze zijn eenvoudig, snel, kostenbesparend en eenvoudig in bestaande of nieuwe productielijnen te integreren. ABB Robots zijn zeer gebruiksvriendelijk, betrouwbaar, efficiënt, onderhoudsarm, accuraat en werken 24/24/7 op topsnelheid. Kiest u een ABB Robot dan weet u wat u kiest! Bezoek ons op www.abb.com/robotics

036

werking volgens Berendse onontbeerlijk. “Niemand is in Nederland in staat een echt nieuwe toepassing helemaal vanaf de grond af te ontwikkelen. Daarnaast zijn er relatief weinig grote partijen en veel Midden- en Kleinbedrijf. Kijken wie wat al heeft gedaan is dus een must.”

Logistiek en inspectie Een echte groeimarkt is volgens Berendse ook de logistiek. Met name in de communicatie tussen autonome, semiautonome en infrastructurele systemen kan Nederland een belangrijke rol spelen. Met name de slagvaardigheid in embedded systemen is hier belangrijk. “In het innovatieprogramma Hatas heeft een cluster van bedrijven in automotivesystemen de krachten gebundeld op het gebied van Research & DevelopDe Roomba robot is reeds in vele Nederlandse huishoudens te vinden.

ment. Er zijn natuurlijk al systemen waar de auto een gelijke afstand tot de voorganger houdt, en waar netjes tussen de lijnen gereden wordt. De

bare ontwikkeling: de Lopes van de Universiteit Twente. Wat interessant

auto van de toekomst staat in contact met zijn medeweggebruikers en

is aan dit gerobotiseerd revalidatiesysteem, is vooral de achterliggende

met de infrastructuur waarvan hij gebruik maakt. Dit heeft natuurlijk een

gedachte waarmee hij is gemaakt. “In de Verenigde Staten en Israël zie

enorme logistieke spin-off, waar Nederland als doorvoerland van kan pro-

je veel revalidatierobots. Zij hebben hun oorsprong in de levensverbete-

fiteren.” Tot slot noemt Berendse het feit dat Nederland de gas hub van

ring van militairen met een handicap. Dit betekent meteen dat er veel

Europa wil worden. Ook dit biedt kansen voor de robotica. “Gaslei­dingen

geld achter zit. In Nederland is een andere aanvliegroute gekozen, en

dienen geïnspecteerd te worden en de gasambities van Nederland kun-

is ook hier naar arbeidsomstandigheden gekeken. Door Lopes kunnen

nen een goede driver zijn ook hier robotica in te zetten. In dit kader zou

therapeuten meer patiënten helpen – revalidatie is vaak zwaar werk – en

weer geleerd kunnen worden van een land als Japan, dat ook robots wil

tegelijkertijd nauwkeuriger behandelen.”

die zich in kleine ruimtes kunnen voortbewegen, maar dan met het oog

Als laatste care robot wil Berendse een lans breken voor de zogenoemde

op reddingswerkzaamheden na een mogelijke aardbeving.”

‘companion’ robots, die met uitgebreide functionaliteit ook alarm zouden kunnen slaan wanneer bijvoorbeeld een patiënt te lang op de grond ligt,

Om de hoek

of wanneer medicijnen moeten worden ingenomen. En ook systemen die

De moraal van Berendse’s betoog is duidelijk. De kansen komen uit com-

mensen met een handicap in huis kunnen helpen, liggen in het verschiet.

bineren en samenwerking. Een belangrijke partij in deze is het PointOne

“Voor autonome robots in huis hoef je natuurlijk niet noodzakelijkerwijs

innovatieprogramma, waarin de Nederlandse hig-tech systemenindustrie

van het nog steeds lastige mapping gebruik te maken. Tegenwoordig

zich verenigd voor onder andere specifiek mechatronische en robotica

worden huizen onder invloed van domotica, een andere technologie

vraagstukken. Natuurlijk moet er goed gekeken worden naar de busi-

waar we hier in Nederland sterk in zijn, ook steeds slimmer. Waarom

ness drivers, en geluisterd worden naar de specifieke behoeften van het

zouden we de twee niet koppelen, te beginnen met de Roomba robots

betreffende marktsegment. Kijk hierbij ook buiten je straatje. Want juist

die al in vele huishoudens te vinden zijn?”

in een tijd waarin de autonome robotica weliswaar in de kinderschoenen staat, maar ontwikkelingen zich over de hele breedte in rap tempo opvol-

Agrarische robotica

gen, ligt de oplossing misschien wel net om de hoek te wachten.

Een tweede sector waar Nederland hoge ogen gooit, is de agrarische sector. Of het nu gaat om de akkerbouw, glas- en tuinbouw of om de veeteelt, het Nederlandse bedrijfsleven heeft robotoplossingen die de teler het lastige werk uit handen neemt. Beginnen we in de tuinbouw, dan hebben we in feite alle ingrediënten voor de geautomatiseerde kas. Een mooi voorbeeld komt uit de rozenteelt, waar RomboMatic in samenwerking met Jentjens en Aris een systeem ontwikkelde voor het automatisch knippen en stekken van rozen. Een lastige klus waarbij een roos geselecteerd moet worden, de juiste knipplek bepaald moet worden en vervolgens de delicate handling moet plaatsvinden. Het is door dit soort ontwikkelingen dat de sierteelt voor Nederland behouden kan blijven, en wederom een mooi voorbeeld van succesvolle samenwerking. Gaan we een stap verder en bevinden we ons buiten de kas, dan worden de uitdagingen groter. De omgeving is minder gestructureerd. Initiatieven als het Field Event zijn goed om dit soort problematiek aan te pakken. Met een goede wisselwerking tussen beide disciplines stoom je jezelf vervolgens klaar voor nieuwe toepassingen buiten de sector. Je past parameters aan en zet de ontwikkelde technologie in voor bijvoorbeeld een zwerfvuilrobot. Zo kom je steeds een treetje hoger op de ladder. Ook hier is samen-

037

Safora S.S. Macdonald – Standardization Consultant NEN-Industrie

Veiligheidsonderdelen van een robotcel

Fysieke barrière beperkt toegang tot gevaarlijke delen Een robot staat vaak in een groter geheel, als onderdeel van een geïntegreerd systeem van machines, ofwel de samenstel van machines. Bepaalde onderdelen van dat systeem kunnen gevaar opleveren voor de bediener. Om die reden worden veiligheids­ onderdelen zoals hekwerken en lichtschermen geplaatst, om de veiligheid te waarborgen.

De Machinerichtlijn geeft aan dat men bij het in gebruik nemen van de

Ze dienen zodanig te zijn ontworpen en gebouwd, dat ze enkel met een

machine of robot niet blootgesteld mag worden aan risico’s en gevaren.

opzettelijke handeling kunnen worden afgesteld. Over het algemeen is

Dat wil zeggen dat er een wettelijke verplichting bestaat voor het be-

het zo dat beweegbare afschermingen met blokkeervoorziening gecom-

schermen van een ieder die met de machine werkt. De verantwoordelijk-

bineerd moeten zijn met een vergrendelinrichting. Dit voorkomt dat ge-

heid hiervoor zit gedeeltelijk aan de kant van de fabrikant en gedeeltelijk

vaarlijke robotfuncties in werking treden voordat de afscherming is ge-

aan de kant van de werkgever (de persoon die arbeidsmiddelen ter be-

sloten of is teruggeplaatst, en dat er een opdracht tot stopzetting wordt

schikking stelt voor zijn werknemers). In dit artikel wordt nader ingegaan

afgegeven wanneer de afscherming verplaatst of niet meer gesloten is.

op de diverse typen hekwerken die om een robot heen kunnen worden geplaatst. In Bijlage I van de machinerichtlijn staat dat indien er risico be-

Veiligheidsafstanden

staat van gevaar van bewegende delen, deze dienen te zijn afgeschermd.

Voordat we verder gaan met de hekwerken en andere afschermingen is

Wanneer het om een robot gaat, dient rekening te worden gehouden

het belangrijk om de veiligheidsafstanden goed te bepalen (NEN-EN-ISO

met de reikwijdte van de robot. Wanneer de robot onderdeel uitmaakt

13857). Wanneer u een robot geleverd krijgt, hoeft het niet zo te zijn dat

van een groter geheel is het niet altijd mogelijk alles af te schermen door

het hekwerk er direct bij geplaatst wordt. De fabrikant weet immers niet

middel van hekwerken of andere afschermingen, omdat men mogelijk

altijd in welke opstelling de robot zal komen te staan. In sommige geval-

nog bij andere delen van de machine (het productiesysteem) moet kun-

len dient u daar dus zelf voor te zorgen. In andere gevallen kunt u dat in

nen komen. Daarom wordt in bepaalde gevallen gekozen voor een vaste

overleg met de leverancier direct laten plaatsen.

afscherming, en in andere gevallen voor beweegbare afschermingen

Een methode voor het vermijden of reduceren van risico’s veroorzaakt

met blokkeervoorziening door middel van interlocking movable guards.

door robots is het gebruikmaken van veiligheidsafstanden, die voorko-

Een hekwerk, ook wel een beschermende constructie genoemd, wordt

men dat gevaarlijke zones worden bereikt. De veiligheidsafstanden zijn

gezien als een beveiligingsvoorziening (een belemmerende voorziening)

bedoeld om personen te beschermen die onder de beschreven omstan-

of een fysieke barrière die de toegang tot gevaarlijke delen beperkt om

digheden (werking van de robot) gevaarlijke zones proberen te bereiken.

te voorkomen dat men de gevaarlijke zones bereikt.

Bij het vastleggen van veiligheidsafstanden moet een aantal aspecten in overweging worden genomen, zoals de reikende bewegingen die optre-

Vaste en beweegbare afschermingen

den wanneer de robot wordt gebruikt, alsmede de betrouwbare overzich-

Vaste afschermingen moeten zodanig zijn bevestigd, dat zij alleen met

ten van antropometrische gegevens, rekening houdend met bevolkings-

behulp van gereedschappen kunnen worden geopend of verwijderd. Bij

groepen die waarschijnlijk in de betrokken landen voorkomen. Daarnaast

demontage moeten de bevestigingsmiddelen met de afschermingen/

moet er rekening worden gehouden met biomechanische factoren, zoals

hekken of de machine verbonden blijven. Waar mogelijk mogen afscher-

het samendrukken en strekken van lichaamsdelen en de begrenzingen

mingen niet zonder hun bevestigingsmiddelen op hun plaats kunnen

van de draaiing van gewrichten, alsook met de technische en praktische

blijven. Beweegbare afschermingen met blokkeervoorziening moeten,

aspecten. Dan zijn er nog de aanvullende maatregelen voor bepaalde

wanneer geopend, zoveel mogelijk met de machine verbonden blijven.

groepen van personen, zoals bijvoorbeeld personen met bijzondere

038 Robotveiligheid

behoeften, die kunnen zijn vereist ten gevolge van een afwijking van de vastgelegde lichaamsafmetingen. Voor het bepalen van de veiligheidsafstand die voorkomt dat mensen gevaarlijke zones bereiken, is het noodzakelijk om te beslissen of waarden voor hoog of laag risico worden toegepast. Daarom moet een risicobeoordeling (NEN-EN-ISO 12100-1 en NEN-EN-ISO 14121-1) worden uitgevoerd. De risicobeoordeling moet worden gebaseerd op de waarschijnlijkheid van het optreden van letsel en de voorzienbare ernst van dat letsel. Een analyse van de technische en menselijke factoren waarvan de risicobe-

Hier ziet u de tunnel guard, die wordt

oordeling afhankelijk is, is van essentieel belang voor het kunnen doen

gebruikt wanneer een kleiner gedeelte van

van een geschikte keuze voor het bepalen van de afscherming.

de machine afgeschermd dient te worden.

Een productiesysteem kan voorzien zijn van allerlei soorten veiligheidsvoorzieningen. Een voorbeeld van een combinatie van vaste hekwerken en beweegbaren afschermingen met een blokkeer­ voorziening.

Wanneer het nodig is dat regelmatig toegang verschaft moet worden aan gevaarlijke bewegende delen, kan er ook gekozen worden voor een beweegbare afscherming met een (scharnier)blokkeervoorziening. Dit

Vaste hekwerken

type afscherming omsluit alleen een beperkt gedeelte van de machine of

Zoals in figuur 9 is afgebeeld, kan een productiesysteem voorzien zijn

robot wanneer deze in werking is (zie figuur 6).

van allerlei soorten veiligheidsvoorzieningen. U ziet onder andere blokkeervoorzieningen, lichtschermen en een tweehandenbediening. Verder zijn er hekwerken, de distance guards, om de robots heen geplaatst die er

Dit type afscherming omsluit alleen

voor zorgen dat men op een veilige afstand van de robot blijft. Dit soort

een beperkt gedeelte van de

hekwerken is over het algemeen permanent bevestigd, bijvoorbeeld

machine of robot wanneer deze in

door middel van lassen of het gebruik van bevestigingsmiddelen zoals

werking is.

bouten, moeren en schroeven, waardoor het onmogelijk is de hekwerken zonder gebruik van gereedschap te verplaatsen. Het is dus duidelijk de fysieke barrière die voorkomt dat men onbedoeld in een gevaarlijke zone terechtkomt. Een vast hekwerk hoeft per definitie niet volledig omsluitend te zijn, waardoor er nog voldoende mogelijkheden overblijven om toegang tot andere delen van de machine te verschaffen. Enkel door de dimensies van het hekwerk wordt een uitstraling gecreëerd, die aangeeft dat het niet de bedoeling is dat u er achter komt, noch dat er overheen

Materialen hekwerken

dient te worden geklommen (zie figuur 2). In figuur 3 ziet u een ander

Afhankelijk van de sector waarin de robot of het gehele productiesysteem

type hekwerk, de tunnel guard, die wordt gebruikt wanneer een kleiner

wordt ingezet, zal uit de risicobeoordeling naar voren komen welk ma-

gedeelte van de machine afgeschermd dient te worden. Figuur 8 is een

teriaal het beste geschikt is voor de hekwerken, alsmede wat voor type

voorbeeld van een combinatie van vaste hekwerken en beweegbaren

materiaal voor het hekwerk de veiligheid het beste waarborgt. Indien het

afschermingen met een blokkeervoorziening.

een productiesysteem betreft in de voedselindustrie, zal het aspect hygiëne extra aandacht vergen. De hekwerken zullen op een verantwoorde manier schoongehouden moeten worden, waarbij onder andere de ruwheid van het materiaal en de lasnaden een belangrijke rol speelt. De figuren die ter illustratie zijn gebruikt komen uit ISO 14120. Meer informatie over de diverse type afschermingen is te vinden in de ISO 14120: Safety of machinery, Guards – General requirements for the deHet is dus niet de bedoeling

sign and construction of fixed and movable guards. Deze norm is opge-

dat u hier achter komt, noch

steld door de Technische Commissie ISO/TC 199, Safety of machinery.

dat er overheen dient te

U kunt ook altijd contact opnemen met het Adviespunt Machinebouw via

worden geklommen.

[email protected].

Robotveiligheid 039

Robotisering van las- en handlingprocessen

• Standaard en klantspecifieke lasrobot­ systemen met Panasonic lasrobots

visit us at Vision & Robotics

• Complete lijnautomatisering met Fanuc handling­ en Panasonic lasrobots • 3D ontwerp en engineering van com­ plete cel lay­out, inclusief lasmallen • Off­line programmering met Panasonic DTPS G2 • Lasbenodigdheden, draadgeleiding­ systemen en veiligheidsartikelen • Europese service & onderhouds­ organisatie • Al meer dan 1.700 lasrobotsystemen in Europa geïnstalleerd • Eigen vestigingen in Oost­Europa, Frankrijk en Scandinavië Valk Welding BV tel. +31 (0)78 69 170 11 fax +31 (0)78 69 195 15 [email protected]

040

M ak e s i t h ap p en

Productnieuws

Visionmogelijkheden voor CompactRIO en Single-Board RIO National Instruments heeft NI CompactRIO en NI Single-Board RIO hard-

waaronder die van Basler Vision Technologies.

ware met machinevisionfunctionaliteit uitgebreid, waardoor ingenieurs

Naast de standaard IP cameraondersteuning heeft National Instruments

beschikken over een geïntegreerd meet- en besturingsplatform voor indu-

Alliance Partner moviMED voor het registreren van zwart-wit beelden de

striële en embedded systemen. Met deze geïntegreerde oplossing kan

AF-1501 analoge framegrabber uitgebracht voor NI C Series producten.

CompactRIO als één van de weinige programmable automation controllers

Voor de verwerking van beelden kunnen ingenieurs nu met het NI LabVIEW

(PAC’s) visiontaken uitvoeren, en biedt daarmee een efficiënter alles-in-

2009 grafische systeemontwerp de bibliotheken voor de beeldverwerking

een systeem met een kleinere afmetingen en complexiteit. Dankzij de

gebruiken voor CompactRIO en NI Single-Board toepassingen, door gebruik

uitbreiding met machinevision kunnen ingenieurs CompactRIO en NI Sin-

te maken van de NI Vision Development Module 2009 software, die hon-

gle-Board RIO apparatuur gebruiken bij een groot aantal geavanceerde

derden functies bevat voor beeldverwerking en machinevision.

meet- en besturingsapplicaties. Het is een ideale oplossing voor machinebesturingen, autonome en semiautonome robotapplicaties voor het ontwijken van obstakels, herkenning van patronen en simultaneous localization and mapping (SLAM), waarvoor geavanceerde besturings- en visionfuncties nodig zijn. Tot de industriële bewakingsapplicaties die ondersteund worden, behoren zowel machine condition monitoring (MCM) als critical vessel monitoring (CVM) wanneer het gebruik van infraroodcamera’s belangrijk is. Tenslotte wordt de FDA keuringsprocedure voor medische apparatuur gemakkelijker gemaakt door het gebruik van het realtime OS en de geïntegreerde field-programmable gate arrays (FPGA’s) in combinatie met zowel CompactRIO als NI Single-Board RIO. Machinevisionsystemen bestaan uit twee delen: acquisitie van beelden en verwerking van beelden. Voor de acquisitie van beelden is de NI visionsoftware uitgebreid. Deze ondersteunt nu Internet Protocol (IP) camera’s,

Elektroluminescentie­ gebaseerde zonnecel­inspectie Photonfocus uit Zwitserland introduceert een ongekoelde 1,4 megapixel CMOS-camera voor zonnecelinspectie via elektroluminescentie. Deze techniek was tot nu toe enkel mogelijk met dure wetenschappelijke camera’s. De Photonfocus’ 12 bit cameralink EL-camera gebruikt hiervoor hun derde generatie A1312-sensor. Deze is geoptimaliseerd voor zichtbaar en NIR licht tot 1100 nanometer. In de Benelux wordt de camera geleverd door Phear uit Gent.

Halcon 10 bespaart energie In de herfst van 2010 brengt MVTec de nieuwe Halcon 10 versie op de

grammeur kan wel gewoon op de pc ontwikkelen

markt. Deze versie is sneller, wat in de praktijk weer leidt tot kosten- en

en zijn programma eenvoudig overzetten naar het

tijdsbesparing, maar ook tot een energiereductie. Halcon is een wereld-

gekozen apparaat (zoals bijvoorbeeld een intelli-

wijd gebruikte standaard software met een geïntegreerd ontwikkelomge-

gente camera). Een voorbeeldberekening maakt

ving (IDE) voor machinevision. Door de vele 3D visionmethoden wordt

duidelijk hoe de energie bespaard wordt: in een

deze software steeds vaker toegepast in robotica. Diverse bekende came-

continu bedrijf vraagt een typisch embedded plat-

raproducenten maken gebruik van Halcon. Zo draait Halcon Embedded op

form 2 tot 5 Watt (maximaal 10 Watt in enkele ex-

totaal verschillende hardwareplatforms en kan de software worden toe-

treme gevallen), waarvan het meeste als cameravoeding wordt aange-

gepast in combinatie met een Beagle Board of met een mobiele telefoon.

wend. Hierdoor kan passieve koeling worden toegepast, en zijn

En in de robotica worden veel dedicated systemen

configuraties ook geschikt voor clean rooms en ruimtes met hygiënerisi-

toegepast. De software moet dus ook andere platfor-

co’s. Een pc vraagt 60 tot 300 Watt, afhankelijk van zijn bouwjaar en exclu-

men dan de standaard pc ondersteunen. De pro-

sief de energie die camera’s en framegrabbers gebruiken.

Productnieuws 041

Met ProfiEnergy tijdens productiepauzes energie besparen Siemens brengt haar eerste Profienergy-produc-

matiseringsstructuren met

ten op de markt: de module Simatic ET 200S Po-

de besturingen Simatic

wermodule PM-E RO voor het decentrale perife-

CPU 315-2 PN/DP, CPU 317-

riesysteem Simatic ET 200S High Feature en

2 PN/DP en CPU 319-3 PN/DP, alsmede met de

functiecomponenten voor Simatic-besturingen.

decentrale periferiesystemen met CPU-functiona-

De powermodule schakelt afzonderlijke uitgan-

liteit Simatic 200S en ET 200pro.

gen en ingangen van het periferiesysteem Sima-

Met het conform PNO gestandaardiseerde, leve-

tic ET 200S High Feature doelgericht uit, en scheidt

ranciers- en apparaatonafhankelijke Profienergy-

de daarop aangesloten verbruikers van de voe-

profiel kunnen nu met behulp van Profinet-com-

dingsbron. Met de nieuwe functiecomponenten

municatie

kan nu het energiemanagement van complete

afzonderlijke apparaten of zelfs hele deelberei-

installatiedelen worden gerealiseerd. Deze com-

ken van een productielijn zonder externe hard-

ponenten zijn gebaseerd op het nieuwe Profi-

ware worden stilgelegd. Tijdens productiepauzen

energy-profiel van de Profibus-gebruikersorgani-

worden de verbruikers gecoördineerd en centraal

satie (PNO) en de nieuwe Profinet-functionaliteit

uitgeschakeld, terwijl andere automatiserings-

I-Device (Intelligent Device), die een I/O-commu-

componenten in bedrijf kunnen blijven, bijvoor-

nicatie van een CPU met andere bovenliggende

beeld vanwege veiligheidsrelevante taken. Aan

of centrale besturingen mogelijk maakt. Deze

het einde van de pauze worden de verbruikers

functiecomponenten houden rekening met auto-

weer gecoördineerd ingeschakeld.

vanuit

één

centrale

Kwaliteit lasproces monitoren en registreren nitoren van het lasproces be-

tegreerd, waarbij de aansturing

nic Tawers WG-series zullen

hoort tot standaard functies van

door één centrale CPU wordt uit-

worden geïntroduceerd, waarbij

de Panasonic Tawers lasrobots.

gevoerd. Robotintegrator Valk

te allen tijde de mogelijkheid

Met behulp van een softwareop-

Welding verwacht dat binnen

bestaat om deze software op

tie kunnen eveneens de las-

afzienbare tijd verdere nieuwe

een reeds geleverde en produ-

waarden, alsmede enkele an-

ontwikkelingen voor de Panaso-

cerende robot te installeren.

dere

belangrijke

functies

gerelateerd aan het lassen (zoals het stroomverbruik van de Tijdens de vakbeurs Techni

draadaandrijfmotor),

worden

Show heeft Valk Welding een

geregistreerd. Tevens biedt deze

toepassing op haar Panasonic

software-uitbreiding de moge-

Tawers lasrobots getoond van

lijkheid tot het loggen van elke

het geïntegreerde lasparame-

lasnaad, waarbij tot in microse-

terregistratiesysteem.

Deze

conden het gerealiseerde las-

softwarefunctie, die draait bin-

proces gecontroleerd en geana-

nen het programmeer- en simu-

lyseerd wordt. Bedrijven die

latiesysteem DTPS G2, maakt

zich moeten conformeren aan

het mogelijk om tijdens het las-

de ISO-normering kunnen hier-

sen het lasproces te monitoren,

mee de gerealiseerde laswaar-

en indien gewenst te registre-

den opslaan, als bewijs voor

ren en/of te loggen. Omdat de

correct uitgevoerde laswerk-

lasstroombron volledig is geïn-

zaamheden.

tegreerd in de robotbesturing

Deze monitoring software is

van Panasonic, is het lasproces

mogelijk omdat Panasonic de

met een zeer hoge nauwkeurig-

lasrobotbesturing en lasstroom-

heid in detail te volgen. Het mo-

bron tot één geheel heeft geïn-

042 Productnieuws

besturing

Vision & Robotics nu ook online

Kijk voor alle artikelen en het laatste nieuws op www.visionenrobotics.nl 043

Automatiseringsoplossingen zoals intelligente camera’s en slimme visionsensoren vereisen veel vermogen. Een kostenbesparend concept is de ARM-processor, die minder vermogen verbruikt en een zeer bescheiden omvang heeft. Matrix Visions nieuwe intelligente cameraoplossing BlueLynx-X maakt gebruik van Texas Instruments’ Omap 3 series. Deze processoren beschikken over een krachtige ARM-Cortex-A8 core en bieden een efficiënte prestatie tot 1 GHz, alsook een extra, aparte DSP. De ARM-processor maakt tevens een kleine behuizing mogelijk. Zonder lens heeft de mvBlueLYNX een afmeting van 85 (hoogte) x 55 (breedte) x 35 (diepte) millimeter. OEMs en systeemintegratoren hebben daarnaast het voordeel van een groot aantal interfaces. De cameraserie beschikt over 100 Mbit LAN; twee USB 2.0 interfaces, RS-232, digitale inputs en outputs, een display output en MicroSD card interfaces. Diverse CMOS sensoren, van WVGA tot SXGA, zijn eveneens beschikbaar. Als lenshouder is de S-Mount stan-

Hoge prestatie per Watt en volume

044 Productnieuws

daard, maar C- en CS-Mount lenshouders zijn optioneel verkrijgbaar. Modellen met geïntegreerde verlichting verbeteren de handling en garanderen een hoge beeldkwaliteit. Ook zijn er modellen in IP65 uitvoering te verkrijgen. De mvBlueLynx-X is vanaf komend najaar op de markt beschikbaar.

Productnieuws

Compacte optische zuurstofsensor De NeoFox Sport is een draagbare optische zuur-

De NeoFox Sport is een draagbare versie van het

veranderen, wordt de re-

stofsensor voor het meten van de zuurstofdruk in

meetinstrument, bestaande uit een fase fluoro-

actie door de NeoFox

zowel gassen en vloeistoffen. De sensor gebruikt

meter met een ingebouwde microprocessor, een

Sport gemeten. In tegen-

een gepatenteerde solgel-coating waarvan de

OLED display, een gebruikersinterface en batte-

stelling tot polarografische

fluorescentie-eigenschappen

als

rijen. De gebruikersinterface maakt het mogelijk

en galvanische zuurstof-

deze in aanraking komt met zuurstof. De coating

om functies uit te voeren, zoals het instellen van

meters, is de optische

kan worden toegepast op zowel probes als op

enkel- en meervoudige temperatuurkalibratie en

zuurstofsensor van Neo-

kleefbare substraten. De substraten kunnen ge-

het aflezen van zuurstofmetingen in percentage

Fox Sport immuun voor

bruikt worden om zuurstof in afgesloten verpak-

zuurstof, partiële druk, moles per liter en andere

veranderingen in pH, sali-

kingen en containers te meten. Fiberoptica meet

parameters. Gegevens worden verzameld en op-

niteit en ionische sterkte.

de fluorescentie van de substraten van buitenaf.

geslagen op een 2-GB SD kaart, welke met de

Andere voordelen van op-

De probeversies kunnen worden uitgevoerd in

NeoFox Sport of via een pc kan worden ingele-

tische zuurstofsensors zijn

verschillende diameters en probe-uiteinden, ge-

zen. De sensoren van de NeoFox Sport combine-

dat ze geen zuurstof ver-

schikt voor biologische-, procesindustriële- en

ren de nieuwste ontwikkelingen in de materiaal-

bruiken, slechts sporadisch gekalibreerd hoeven

laboratoriumtoepassingen. Reactietijden varië-

wetenschap en fase fluorometrie. Een op

te worden, en geen last hebben van elektromag-

ren van minder dan 1 seconde in gas tot circa

fluorescentie gebaseerd transducent materiaal

netische storing. Additionele accessoires zijn een

dertig seconden in vloeistoffen, met een bereik

zit gevangen in een solgel-coating, welke op een

battery pack om onafgebroken 25 uur te kunnen

van nul tot honderd procent voor de meeste toe-

probe of substraat wordt aangebracht. Wanneer

meten, alsmede een draagtas voor veldgebruik.

passingen.

de optische eigenschappen van het materiaal

OEM-versies zijn ook verkrijgbaar.

veranderen

Minder files met Connected Cruise Control Als voldoende auto´s worden uitgerust met Connected Cruise Control (CCC), zal de kans op files en schokgolven aanzienlijk verminderen. CCC is een van vision gebruikmakend systeem, dat de auto in staat stelt verder te kijken dan de auto direct voor hem. Zo kan de bestuurder inspelen op de situatie die zich tot kilometers vóór de auto afspeelt. Zodra meerdere auto´s dit doen, wordt de kans op kettingbot-

Zeelsterstraat 80 5652 EL Eindhoven The Netherlands t +31 (0)40 212 74 66 f +31 (0)40 212 74 52 e [email protected] i www.arisbv.nl

singen en schokgolven die tot files leiden (doordat meerdere auto’s plotseling remmen) kleiner. De huidige cruisecontrolesystemen zijn nog niet in staat om verkeer dat zich binnen een paar kilometer voor de auto bevindt te detecteren en te verwerken tot een advies waarop de bestuurder kan anticiperen. Met CCC wordt dit wel mogelijk. Een consortium van bedrijven en kennisinstellingen onder leiding van de Technische Universiteit Delft gaan nu samenwerken om CCC binnen een paar jaar introduceren. Het project is onderdeel van het innovatieprogramma High Tech Automotive Systems (HTAS), en heeft als doel om met hoogwaardige technologische systemen de files te verminderen en de verkeersveiligheid te vergroten. In het CCC-project wordt onderzoek gedaan naar de architectuur van het systeem. Via UMTS/HSDPA communicatie wordt de ‘floating car data’ ingewonnen. Deze gegevens worden met reguliere verkeersmetingen in een verkeerscentrale gecombineerd tot voorspellingen van schokgolven. Vervolgens wordt bekeken hoe verschillende informatie, namelijk beelden van een intelligente camera in de auto, gegevens uit de digitale kaart, gegevens over het voertuig en de voorspellingen van schokgolven, kan worden geanalyseerd en verwerkt tot één advies aan de bestuurder. In het consortium zitten bedrijven als Clifford, NAVTEQ, NXP, SAM en de kennisinstellingen Technolution, TNO en de technische universiteiten uit Delft, Eindhoven en Twente.

045

Adverteerdersindex

Dynamische zonnecelgrijper

45

Automatica

47

slechts 110 micron dikte voorzichtig worden

Cognex

10

opgepakt, maar wel met een grote ‘vasthoud-

Elau

4

mische SZG zonnecelgrijper verwerkt wafers

kracht’. Speciale silencers aan de onderkant

en complete cellen van 156 x 156 of 125 x 125

van de grijper, een afdichting van polyu-

Fanuc

2

millimeter zeer snel en nauwkeurig. De SZG

rethaan en een groot ondersteuningsopper-

FenceWorks

43

van Schunk is geschikt voor elk robotsy-

vlak zorgen voor een spanningsloze en veilige

GMF

28

steem dat in de zonnecelproductie wordt

grip. Zelfs optredende afschuifkrachten kun-

GreenVision

42

gebruikt. De grijper wordt aangedreven

nen worden geabsorbeerd. Geïntegreerde mi-

middels perslucht van zes bar. Een

croventielen verkorten de weg van de pers-

Iris Vision

44

transportcyclus van 550 millimeter

lucht, waardoor extreem korte responstijden

KUKA

43

Mikrocentrum

44

Motoman

22

mogelijk zijn.

dan een seconde in beslag. De SZG is gebaseerd op het Bernouilliprincipe. Een lage druk aan het grijperoppervlak zorgt ervoor dat de kristallijne silicium wafers van

Hoogwaardige prestaties - uiterste eenvoud Omrons Xpectia verlegt de grenzen van vision-systemen: de combinatie van ware kleurwaarneming, hoge resolutie, �D-functionaliteit en intuïtieve gebruikersinstructies garanderen uiterste eenvoud, onafhankelijk van de complexiteit van de toepassing. Ware kleuren: 16 miljoen kleuren Camera’s met hoge resolutie: 5 miljoen pixels 2D- en 3D-inspectie Touchscreen voor eenvoudige bediening Industrieel pc-platform

Omron Electronics B.V. Wegalaan 61, 2132 JD Hoofddorp T (023) 568 11 00, F (023) 568 11 88 E [email protected]

046 Productnieuws

Aris

de solarindustrie komt van Schunk. De dyna-

met een camera, neemt minder

www.industrial.omron.nl

36

Een effectieve module voor meer efficiëntie in

(heen en terug), inclusief inspectie

• • • • •

ABB

National Instruments 15 Omron

46

Phaer

18

RAB

21

Sony / DVC

49

Valk welding

40

INNOVATION AND SOLUTIONS push the button

.

Van Ekeris Expo Service BV Tel. 023-525 85 00, [email protected]

047

Data Matrix als link tussen blad en online In de industrie wordt hij al jaren toegepast, en ook de Japanners maken al lange tijd gretig gebruik van haar mogelijkheden. De Data Matrix, ook wel 2D barcode genoemd, kent als volwassen technologie inmiddels diverse standaarden waarmee data in een compact beeld kan worden omgezet. En sinds kort fungeert de Data Matrix als koppeling tussen Vision & Robotics als blad en de digitale wereld. Grote doorbraak voor de Data Matrix voor publiekelijk gebruik is onge-

vatten is afhankelijk van de standaard en varieert van een paar bytes tot

twijfeld de smartphone. Uitgerust met een camera van voldoende re-

enkele kilobytes. In het geval van alleen alfanumerieke waarden komt

solutie en een browser, ontstaan ineens tal van mogelijkheden om de

het maximaal aantal op te slaan karakters op 2335. Voor ASCII geldt een

fysieke wereld met de digitale wereld te koppelen. Zo hebben we in deze

maximum van 3.116. De laatste versie is ECC200, en maakt geavanceerde

Vision & Robotics tal van URL’s opgenomen die de gebruiker rechtstreeks

foutcontrole en herstelalgoritmes mogelijk. Hierdoor kan een Data Ma-

naar een relevante website over een artikel of een product stuurt. Erg

trix gelezen worden, zelfs wanneer deze voor dertig procent beschadigd

handig als je geen zin hebt die veel te lange URL over te typen, of in de

is. Dan nog iets over patenten en licenties. In 2006 heeft Cognex een

trein of op het terras even iets meer over een onderwerp wilt weten.

rechtszaak gewonnen die vrij gebruik van de algoritmes tot gevolg had.

Maar ook wordt het mogelijk visitekaartjes rechtstreeks naar je mobiele

Inmiddels zou het patent op de Data Matrix sowieso zijn afgelopen, maar

telefoon te downloaden, of de locatie van een leverancier rechtstreeks

het is goed te weten dat de technologie met een gerust hart vrij kan

in Google maps te openen. En wat te denken als je meer wilt weten van

worden ingezet.

een product dat in de schappen ligt, of het schema van de treinreis wilt overzetten naar je mobieltje? Want ook vanaf het computerscherm werkt

Houd contact

de Data Matrix prima.

Om van je mobiele telefoon een visionsysteem te maken, is er wel een stukje software nodig. De redactie van Vision & Robotics heeft hiertoe

Hoe werkt het?

gebruik gemaakt van de NeoReader. Deze vrij te downloaden reader on-

Een Data Matrix is een verzameling witte en zwarte blokjes die geza-

dersteunt alle gangbare standaarden en is wat ons betreft eenvoudig in

menlijk een vierkant of rechthoekig patroon vormen. De door codering in

gebruik. Ook worden alle gangbare telefoons ondersteund, en wordt de

dit patroon gevangen informatie kan zowel tekst als ruwe data zijn. Aan

lijst met ondersteunde apparaten netjes up-to-date gehouden. Tot slot

de linkerzijde is altijd een L-vormige zwarte rand te vinden, en aan de

is op de website van NeoReader een generator te vinden waarmee zelf

rechterzijde een witte. Deze randen worden gebruikt om de positie van

Data Matrices kunnen worden aangemaakt. Doe er vooral je voordeel

de matrix te bepalen. De hoeveelheid data die een Data Matrix kan be-

mee. Kijk voor meer informatie op www.neoreader.com.

048 Vision

VISION IS OVERAL

Gebruiksaanwijzing: 1 Download een reader voor je smartphone (gratis) 2 Maak een foto van het bovenstaande logo 3 U ziet: Vision is overal

Met vriendelijke groet, DVC Machinevision BV

049

Column

“Allemaal Beestjes” Tijdens mijn recente bezoek aan de Hannover Messe, die deze keer hoofdzakelijk in het teken van energie stond, was robotica – zij het op kleine schaal - wel degelijk aanwezig. Overigens was de IJslandse stofwolk ook hier heel duidelijk waarneembaar: alle stands vanuit landen als China en Taiwan waren onbemand.

Een lege aanblik en een triest gezicht. Desondanks sterkte mij dit in mijn eeuwige strijd mensen te overtuigen dat ver weg toch echt ver weg is, en dat produceren in eigen land nog steeds heel veel voordelen biedt. Maar hier wil ik graag een volgende keer op terug komen. Terug naar de Duitse Jaarbeurs. Wat mij direct opviel was dat er veel aandacht was voor deltarobots, om het fenomeen maar een naam te geven. Deltarobots worden in de volksmond ook wel eens spinnen genoemd, en dus zien wij nu overal beestjes opduiken. ABB was zover ik weet één van de eerste die deze vorm van pick & place robot op de markt bracht. Zij liepen dan ook ruim voorop. Opmerkelijk is dat nu bijna alle motion control leveranciers zich in commercieel opzicht massaal op de beestjes storten. Mijn simpele conclusie is dat een ‘delta’-systeem hardwarematig heel gemakkelijk door een ieder te bouwen is. Dan hebben we het wel over de hardware. De besturing en de achterliggende software is een heel ander onderwerp, en zeker geen onbelangrijke factor. Bij navraag lijkt het erop dat hier door menig leverancier te simpel over wordt gedacht. Tijdens mijn recente bezoek aan Fanuc (Japan) werd er eveneens een deltarobot geïntroduceerd. Opmerkelijk is dat er meer vrijheden worden toegevoegd, een hardwareaanpassing dus, en ze tegelijkertijd waarde hebben toegevoegd door een geïntegreerd visionsysteem in te bouwen. mening niet. Wel vraag ik me af of we misschien naar één programmeer-

Motion control leveranciers storten zich massaal op de deltarobot

platform kunnen. Zo’n twintig jaar geleden had ook iedere metaalbewerkingsmachine zijn eigen programmeeromgeving, maar dit is nu gelukkig niet meer aan de orde. Een kwestie van standaardisatie. Lopen we hier in de robotwereld achter, is er nog te veel sprake van marktbescherming, of zijn er nog niet genoeg beestjes die om een dergelijke aanpak roepen? De tijd zal het leren.

Met plotseling die vele beestjes om me heen en een groeiend aantal aanbieders, trek ik een simpele conclusie. De deltarobot is klaarblijkelijk eenvoudig in elkaar te zetten. Maar tegelijkertijd zie ik dat de besturing en

Fred W.J. Bokhorst

de software opties te wensen overlaten. Zou deze trend zich doorzetten,

Voorzitter Robotics Association Benelux

dan zullen wij binnenkort overstelpt worden door nieuwe leveranciers van industriële robots die van onderliggende problematiek geen kaas gegeten hebben. Zit de markt hier nu echt op te wachten? Naar mijn bescheiden

050 Column

I’m your robot. any ideas?

Met haar hoofdzetel gevestigd te Augsburg (D) is KUKA één van ‘s werelds grootste leveranciers van industriële robots en automatiseringsprojekten. KUKA Automatisering + Robots N.V. neemt het gebied Benelux voor haar rekening en kan U ondersteunen met volgende produkten en diensten:

* E en uitgebreid gamma aan industriële robots met een payload van 5 tot 1300Kg. * Machinebesturingen, gebaseerd op de standaard robotcontrollers. * Uitstekende dienst na verkoop wat betreft KUKA-robots en -besturingstechniek.(training, maintenance, spare parts, programming,...) * Turnkey projekten voor specifieke branches en applicaties, zowel voor automotive als ook voor de algemene industrie. * Magnetarc- en wrijvingslasmachines * R &D-projekten op gebied van robotisatie en automatisatie Met meer dan 20 jaar ervaring in onze branche en mede door onze uitgebreide engineerings- en R&D-capaciteiten kan KUKA ook voor U een meerwaarde betekenen of U nu integrator of enduser bent. U twijfelt nog?...contacteer ons...U zal overtuigd zijn! KUKA Automatisering + Robots N.V. Industrieterrein Centrum-Zuid 1031 B-3530 Houthalen T F E I

+32 11 51 61 60 +32 11 52 67 94 [email protected] www.kuka.be

kuka your ideas

www.kuka.be