VUB-onderzoeker laat robots en mensen beter samenwerken

VUB-onderzoeker Ilias El Makrini heeft een software-oplossing ontwikkeld die de samenwerking tussen mens en cobot vergemakkelijkt. Hij deed dit kader van zijn doctoraat onder begeleiding van promotor en robotica-expert prof. ir. Bram Vanderborght van de vakgroep Toepaste Mechanica. Steeds meer bedrijven zetten collaboratieve robots, ook wel “cobots” genoemd, in om bijvoorbeeld repetitief en precies werk zoals montage samen met arbeiders te doen of over te nemen. Hoewel dit veel voordelen oplevert, verloopt de introductie van dergelijke robots op de werkvloer niet altijd van een leien dakje.

Voor dit onderzoek - dat deel uitmaakte van het Claxon-onderzoeksproject waar onder meer de VUB en UHasselt en bedrijven als Robovision, Melexis, Softkinetic, AMS Robotics aan meewerkten - gebruikte El Makrini de productielijn van de Audi A1 in de fabriek in Vorst als casestudy. De autobouwer gebruikt al langer robots en investeert momenteel volop in collaboratieve robots. Uit een bevraging 42 van Audi-arbeiders bleek dat vooral het gebrek aan interactie en het feit dat robots er niet als mensen uitzien zijn de voornaamste hinderpalen zijn die aanvaarding en samenwerking met cobots in de weg staan. De onderzoekers ontwikkelde daarom nieuwe software die robots toelaat om mensen te begroeten, met hen te communiceren en zelf oogcontact te maken. Hij implementeerde dit op de cobot Baxter, die bij in de productie wordt ingezet voor het lijmen van onderdelen. Hij zorgde er tevens voor dat de robot typische menselijke kenmerken kreeg zoals ogen en een mond. Uit een experiment bleek inderdaad dat deze aanpassingen het makkelijker maakte om te robot te aanvaarden als ‘collega’ en samen te werken.

Comfortabel werken met én dankzij robot
Naast sociale aanvaarding, is ook de veiligheid belangrijke uitdaging bij samenwerkingen tussen robot en mens. Wanneer deze twee namelijk hun werkruimte delen en robots slecht afgesteld zijn gebeuren er botsingen, die leiden tot kneuzingen bij werknemers of schade aan de installatie. Om dit aan te verhelpen, ontwierp de VUB-onderzoeker een nieuwe veiligheidssoftware die toelaat om preciezer te bepalen met welke kracht de cobot werkt en zich beweegt. Ook dit werd succesvol getest tijdens een experiment met Baxter.

Tot slot werkte El Makrini ook een methode uit om te bepalen welke taken beter kunnen overgenomen worden door cobots: via 3D-camera’s analyseerde hij de bewegingen die arbeiders maken en zo kan accuraat ingeschat worden of het werk al dan niet (fysiek) te belastend is voor mensen, en dus beter kan uitgevoerd worden door robots.

“De opkomst van digitalisering en robotisering zal onze manier van werken aanzienlijk veranderen. Het biedt een hele resem voordelen: robots werken preciezer, sneller en nemen vaak hele saaie of zware taken over. Dat maakt het voor werknemers ook interessant, die er dankzij de robots ook taken bijkrijgen zoals kwaliteitscontrole. Samenwerken met robots is de toekomst, maar daarbij is het wel cruciaal om steeds het werkcomfort van de werknemers steeds centraal zetten en eventueel via software de nodige aanpassingen te doen. Want we merken inderdaad dat wanneer werknemers zich goed voelen bij de cobots, ze ook meer plezier aan hun werk beleven. En werkplezier zorgt ook voor hogere productiviteit. Het is voor een hele eer dat de oplossingen die we binnen het Claxon-project uitwerken door zo’n grote speler als Audi worden gebruikt, maar uiteraard kunnen deze inzichten breder toegepast worden” vertelt Ilias El Makrini.