COVID-19: Aandrijftechnologie en fysieke afstand

De gezondheidscrisis in verband met de verspreiding van het coronavirus vereiste dat iedereen maatregelen neemt om sociale afstand te bewaren. In hoog tempo zijn gemotoriseerde en geautomatiseerde oplossingen ontwikkeld. Dit artikel geeft een overzicht van innovaties die menselijke interacties op een nieuwe wijze definiëren, zonder ze te ontmenselijken.

Bezorgrobots en logistieke robots

Om het besmettingsrisico te verminderen, is de vraag naar contactloze leveringen overal ter wereld sterk gestegen. Zo heeft Starship Technologies een vloot van bezorgrobots ingezet. Hierdoor kunnen winkels open blijven zonder dat klanten zich hoeven te verplaatsen of dat een bezorger wordt blootgesteld aan fysiek contact. Als een mini-ijsbak op zes wielen rijdt deze compacte robot autonoom door de straten om etenswaren en andere eerste levensbehoeften af te leveren. Uitgerust met sensoren, een camera en krachtige motoren, vermijdt hij obstakels om zijn missie uit te voeren. Zodra hij zijn bestemming heeft bereikt, kan hij via een app worden ontgrendeld. Voor AGV-toepassingen (automated guided vehicle) zoals deze, zijn de compacte aandrijvingen van maxon zeer geschikt. De platte EC motoren en gelijkstroommotoren EC frameless van maxon met geïntegreerde IDX-elektronica zijn populair voor deze applicatietypes.

AGV’s van Starship Technologies.

In andere steden brengen robots zoals Colossus, van het Franse bedrijf Shark Robotics, een hydroalcoholische gel aan om wegen en openbare plaatsen te desinfecteren. Deze robot werkt in vijandige omgevingen en risicovolle situaties. In de robot zijn gelijkstroommotoren van maxon opgenomen. Colossus werkte ook samen met de brandweerlieden bij de brand in de Notre Dame.

Bezorging van medicijnen door drones is ook in de Verenigde Staten gebeurd omdat het fysieke contact dan minimaal is. Momenteel mogen de geleverde producten een bepaald gewicht niet overschrijden en zijn leveringen beperkt tot een bepaald gebied. De levering per drone is bovendien onderworpen aan talrijke voorschriften. 

maxon heeft een nieuwe reeks producten ontwikkeld die speciaal voor UAV’s zijn ontworpen, die aan de strengste geldende veiligheidsnormen voldoen en waarvan het energieverbruik tot een strikt minimum is beperkt voor een hoger totaalrendement en dus een langere vliegtijd.

Assistentierobots en metgezelrobots

In verschillende steden in de wereld worden vriendelijk ogende ‘humanoïde’ robots ingezet om ouderen en zieken te helpen. In het Circolo-ziekenhuis in Italië rijdt een robot op wielen naar het bed van coronapatiënten om informatie te verzamelen over hun gezondheidstoestand. In India brengen de robots medicijnen en voedsel rechtstreeks naar de patiëntenkamers. In Japan vangt robot Pepper patiënten met milde symptomen op en zorgt ervoor dat ze zich op hun gemak voelen voor de tijd dat ze in isolatie in een hotel zijn. De robots bleken bijzonder nuttig in de ziekenhuisomgeving omdat ze nooit vermoeid zijn, onmogelijk besmet kunnen raken en geen beschermende uitrusting hoeven te dragen.

Pepper is ontworpen in Frankrijk en werd daarna overgenomen door Softbank. Hij beschikt over een microfoon en scherm en maakt gebruik van een tele-presence-toepassing, zodat patiënten met hun familieleden kunnen communiceren zonder het risico te lopen besmet te raken. Uitgerust met maxon motoren in de vingers en wielen is deze humanoïde robot, ontworpen met een vriendelijk gezicht, ook getest in het ziekenhuis Pitié-Salpêtrière in Parijs. Pepper, die op afstand wordt bestuurd, werd eerst gebruikt op de intensivecareafdeling, voordat hij werd ingezet bij de receptie van het ziekenhuis. Nu informeert de robot het publiek over veiligheidsregels en biedt hij het ziekenhuispersoneel ook ontspanningsoefeningen aan.

Dergelijke oplossingen kunnen ook in winkels worden gebruikt om klanten te helpen: de robot wordt op afstand bestuurd en communiceert via video met de bediener.

Omdat ze contact met de buitenwereld mogelijk maken zonder blootstelling aan eventuele besmetting via menselijk contact, hebben metgezelrobots ook hun waarde bewezen in instellingen voor ouderen. Een start-up in Noord-Frankrijk (Roubaix) heeft ongeveer twintig metgezelrobots, Cutii, gratis ter beschikking gesteld. Cutii stelt bewoners in staat om via het beeldscherm videogesprekken met hun familie en vrienden te voeren. De robots bieden lichte gymnastiekoefeningen, verhalen, historische informatie en een zero-waste-workshop. 

Hoewel ze het fysieke contact tussen mensen beperken, versterken deze assistentie- en metgezelrobots de virtuele menselijke interacties.

En hoe zit het met de motortechnologie? De integratie van de aandrijving in een robotdesign wordt soms bemoeilijkt door technische eisen, temperatuurbeheer of de stroomvoorziening. Grotere ontwerpvrijheid is een garantie voor succes voor makers van robotsystemen die zich toeleggen op de mens-robotrelatie. maxon werkt al vele jaren aan nog compactere motoren en elektronica en biedt tegenwoordig ook accusystemen (en BMS: Battery Management Systems). 

Industriële automatisering en logistiek 4.0

De automatisering van productiesystemen, verpakkingsmachines in het bijzonder, heeft voordelen als sociale afstand moet worden bewaard. Door predictief onderhoud, bediening op afstand en realtime controle is het mogelijk om het aantal operators die aan productiemachines werken te beperken. Deze principes van Industrie 4.0 bieden ook flexibiliteit bij het in realtime aanpassen van productiesnelheden. 

Dankzij de krachtige meerassige ZUB-controllers van maxon voor positionering en synchronisatie van motoren is besturing op afstand mogelijk. De operator kan een storing onmiddellijk herkennen, zonder zich in de buurt van de machines te hoeven begeven. De EtherCat-, Can Open- of I/O-communicatiebussen die in de compacte IDX-aandrijvingen van maxon worden gebruikt, bieden hoge prestaties, betrouwbaarheid en connectiviteit.

Logistiek: Automatisch geleide voertuigen (AGV’s) en autonome mobiele robots (AMR’s) zijn tijdens deze gezondheidscrisis van onschatbare waarde geweest. Ze zijn autonoom en in staat om zware lasten te dragen. Deze voertuigen maken het mogelijk om menselijke interacties te beperken. Bijvoorbeeld de collaboratieve en onafhankelijke robot iLogistics, ontwikkeld door de Franse start-up iFollow, of Skylog, ontwikkeld door Exotec. De gelijkstroommotoren moeten compact en efficiënt zijn. De gemotoriseerde wielen, accu’s en beheersystemen van maxon zijn hiervoor zeer geschikt. Ook de positieregelaars en compacte IDX-aandrijvingen worden gebruikt.

Kortom: de beperkingen van de fysieke afstand tijdens de wereldwijde pandemie van 2020 opende de deur naar alternatieve intermenselijke, autonome en intelligente innovaties. Het is mogelijk om de menselijke band te behouden, zakelijke relaties te ontwikkelen en meer connectiviteit en personalisering te bieden. De technologieën van maxon maken op afstand bestuurde verplaatsingen mogelijk terwijl mensen toch dichter bij elkaar worden gebracht.

Image Copyrights
Andy Kelly Unsplash, Franck V.Unsplash, Starship