𝗡𝗶𝗲𝘂𝘄𝗲 𝗺𝗼𝗴𝗲𝗹𝗶𝗷𝗸𝗵𝗲𝗱𝗲𝗻 𝘃𝗼𝗼𝗿 𝗿𝗼𝗯𝗼𝘁𝗶𝗰𝗮 𝗱𝗮𝗻𝗸𝘇𝗶𝗷 𝗱𝗲 𝗮𝗮𝗻𝗱𝗿𝗶𝗷𝗳𝘀𝘆𝘀𝘁𝗲𝗺𝗲𝗻 𝘃𝗮𝗻 𝗱𝗲 𝘃𝗼𝗹𝗴𝗲𝗻𝗱𝗲 𝗴𝗲𝗻𝗲𝗿𝗮𝘁𝗶𝗲.

De robotica-industrie ondergaat momenteel een snelle transformatie. In dit artikel deelt Mario Mauerer, Business Development Manager Robotics bij Maxon, zijn visie op hoe een aandrijfsysteem van de volgende generatie eruit zou kunnen zien.

Hoewel we de toekomst niet kunnen voorspellen, kunnen we wel trends extrapoleren om een visie te vormen. Stel je voor dat autonome robots binnenkort vrijwel elk aspect van de samenleving doordringen. Zelfrijdende auto’s en bezorgrobots zijn nog maar het begin. Brieven en pakketten worden bezorgd door zwermen robots. Werknemers met exoskeletten bouwen samen met viervoetige robotcollega’s aan infrastructuur. Robots maken hotelkamers schoon (inclusief het toilet). Er zijn kinderopvangrobots die kinderen vermaken in de zandbak en hun luiers verschonen. Appels worden autonoom geplukt. Deze wereld komt waarschijnlijk sneller dan we denken.

Het hart van robotica: aandrijfsystemen

Een essentieel onderdeel van elke robot is het aandrijfsysteem, dat gecontroleerd koppel levert om beweging te creëren. Deze systemen moeten:

• Zeer koppel-dicht zijn
• Diep geïntegreerd
• Betrouwbaar
• Goed schaalbaar in productie

Veiligheid als basisvereiste

Miljoenen autonome robots zullen opereren in gedeelde ruimtes met kwetsbare mensen. Hun aandrijfsystemen moeten daarom inherente veiligheidsfuncties bevatten. Een voorbeeld is “safe-torque-off”, waarbij actuatoren veilig worden uitgeschakeld. Maar dat is slechts het begin. Uiteindelijk zal er een veilige levering van koppel en beweging nodig zijn—een geheel nieuwe complexiteitsdimensie.

Van “industriële Lego” naar naadloze systemen

De subsystemen van aandrijvingen zullen steeds dieper geïntegreerd moeten worden. De grenzen tussen systemen vervagen. Actuatoren worden structurele elementen. Niemand wil nog met kabels werken—communicatie en stroomvoorziening moeten gecombineerd worden.

Deze integratie wordt mogelijk gemaakt door nieuwe materialen en productiemethoden. Geavanceerde systeem-simulaties versnellen deze trend al: ze maken diepe optimalisatie en validatie mogelijk, zodat een robotbouwer erop kan vertrouwen dat zijn robot gewoon werkt.

Rekencapaciteit op actuatorniveau

Een volgende paradigmaverschuiving betreft rekenkracht. Machine learning zal direct op actuatoren worden toegepast, waardoor traditionele regelstructuren overbodig worden. Actuatoren zullen meer sensoren bevatten, zoals IMU’s of microfoons, voor voorspellend onderhoud en fail-safe gedrag.

Daarnaast is er discussie over de ruimtelijke verdeling van rekenkracht: wordt alles gecentraliseerd of juist verdeeld over de robot? Hoe dan ook, alle data van actuatoren zal worden verzameld en gebruikt voor directe controle of onderhoud—mogelijk zelfs via real-time cloudbesturing.

Duurzaamheid en levenscyclusdenken

Actuatoren moeten duurzaam geproduceerd worden, efficiënt werken en weinig tot geen onderhoud nodig hebben. Miljoenen robots, vaak op batterijen, moeten betrouwbaar zijn en lage eigendomskosten hebben. Dit heeft ook gevolgen voor het businessmodel van aandrijfsysteemleveranciers.

Humanoïden en verder

Humanoïde robots zijn momenteel een hot topic. Maar de complexiteit zit niet in de vorm, maar in het beheersen van het hele systeem. Of het nu een humanoïde, viervoetige of balancerende robot is—ze gebruiken geavanceerde sensoren, complexe hardware en “simpele” actuatoren die in werkelijkheid zeer geïntegreerd zijn met software en besturing.

De betrouwbaarheid van deze robots is nog niet bewezen. Eerste commerciële toepassingen verschijnen in logistiek en gecontroleerde omgevingen. Voor brede inzet in ongestructureerde omgevingen is nog tijd nodig. Cruciaal is dat actuatoren nu al minimale complexiteit, lage kosten en hoge betrouwbaarheid moeten bieden.

Een robotrevolutie in wording

We staan aan het begin van een bredere robotrevolutie. Aandrijfsystemen van de volgende generatie zullen deze maatschappelijke transformatie mogelijk maken. Maxon gaat actief deelnemen aan deze spannende reis voor de mensheid.