Tijdens Automation Experience gaven Marco van der Hoeven, hoofdredacteur van Rocking Robots, en Richard Kuijpers van Smart Robot Solutions een gezamenlijke keynote over de opmars van humanoïde robots in de maakindustrie. Van der Hoeven schetste trends en de cijfers achter de hype, Kuijpers liet zien hoe bedrijven in de praktijk met deze machines aan de slag gaan, en welke verwachtingen daarbij vaak veel te hoog gegrepen zijn.
Van der Hoeven, die al meer dan 25 jaar als journalist technologische hypes zag komen en gaan, stelt dat geen van die ontwikkelingen zo ingrijpend is als de huidige combinatie van AI en humanoïde robotica. Hij schetste een korte geschiedenis: de eerste industriële robot werd in 1961 bij General Motors ingezet, in de autoindustrie. Niet toevallig is het diezelfde sector waarin diverse humanoid robots worden opgeschaald.
De circulerende cijfers rond de wereldwijde productie van humanoïde robots moeten volgens Van der Hoeven met een korrel zout worden genomen. Onderzoeksbureaus gebruiken uiteenlopende methodes en landen rapporteren op verschillende manieren, en onduidelijk is vaak of het om verkoop, gebruik of pure productie gaat. Schattingen voor de jaarlijkse productie variëren grofweg tussen de 13.000 en 22.000 stuks, een aanzienlijke bandbreedte. Wel duidelijk is de verhouding tussen de regio’s: China loopt nu fors voorop, Amerikaanse bedrijven bevinden zich onderaan de ranglijst en Europa bekleedt een middenpositie.
Die achterstand wordt in Europa wel onderkend. Tijdens het European Robotics Forum, dit jaar in Stavanger, deed branchevereniging euRobotics een voorzet voor wat inmiddels het Verdrag van Wenen wordt genoemd: een Europese standaard die de regio een gelijkwaardiger uitgangspositie moet geven ten opzichte van Amerikaanse en Chinese robots, mede met het oog op Europese autonomie en soevereiniteit. Francesco Ferro, voorzitter van euRobotics, trekt dit initiatief. Ook elders is beweging te zien: zo kreeg de Duitse robotfabrikant Neura, die voor een deel humanoïde robots produceert, een investering van 1,4 miljard euro en kreeg het Britse bedrijf Humanoid de kans om bij Schaeffler robots daadwerkelijk in een fabrieksomgeving in te zetten.
Niet zomaar een collega
Een onderschatte factor is de interactie tussen mens en robot. Bij demonstraties kijken mensen vooral gefascineerd toe, maar op de werkvloer moet een humanoïde robot serieus als machine worden behandeld: met een gewicht van 70 tot 80 kilo in beweging is een robot niet automatisch veilig en kan deze niet zomaar naast mensen worden ingezet of stil komen te staan. Online circuleren al diverse filmpjes van robots die ongelukkig uithalen, een duidelijk signaal dat het om een serieuze machine gaat waarbij gewicht en vorm in het ontwerp meewegen.
Die vorm verschilt overigens sterk per toepassing, want niet elke humanoïde robot is bedoeld voor de fabrieksvloer. In Australië worden modellen ingezet in verzorgingshuizen voor sociale interactie met ouderen, terwijl Realbotix realistische robots levert die onder meer bij Ericsson dienst doen als receptiemedewerker. Het laat zien hoe divers de markt voor humanoïde robots inmiddels is geworden.
Hoge verwachtingen, voorzichtige praktijk
Richard Kuijpers nam het stokje over met een blik op wat zijn bedrijf, Smart Robot Solutions, dagelijks meemaakt aan aanvragen. Het bedrijf is actief in een breed scala aan robottoepassingen, van horeca tot receptierobots, en ziet inmiddels wekelijks vragen binnenkomen specifiek over humanoïde robots. Klanten verwachten nogal eens dat een robot direct aan de slag kan, verwachtingen die volgens Kuijpers vooral uit speelfilms zijn gedestilleerd. De technologie bevindt zich naar zijn vergelijking nog in een fase die te vergelijken is met de vroege Pentium-processors: het begin van iets groots, maar met nog de nodige stappen te gaan.
Hoe leer je een robot lopen, grijpen en beslissen
Het grootste deel van zijn betoog wijdde Kuijpers aan de manier waarop humanoïde robots worden getraind. Robots komen volgens hem in feite ‘leeg’ uit de fabriek: ze kunnen wel lopen, maar moeten nog leren hoe ze specifieke taken aan een lopende band uitvoeren. Trainen gebeurt eerst in een digitale, gesimuleerde omgeving waarin gewicht en fysica van de robot zijn nagebouwd. Wat daar wordt geleerd, kan met een kleine afwijking worden overgezet naar de fysieke robot, veel efficiënter dan een half jaar trainen op de werkvloer zelf, en daarom een methode waarmee wereldwijd hard wordt geëxperimenteerd.
Daarnaast bestaan er andere trainingsroutes. Medewerkers kunnen een exoskelet aantrekken waarmee hun bewegingen direct op de robot worden overgedragen, bijvoorbeeld bij het plukken van aardbeien. Een andere methode is het simpelweg filmen van menselijke handelingen, waarna een model die beelden gebruikt om het gedrag te imiteren, aanzienlijk sneller dan een robot volledig programmeren.
Programmeren in talen als Python werkt namelijk goed voor een robotarm met zes vrijheidsgraden, maar een humanoïde robot heeft er 80 tot 100 nodig, tegenover ongeveer 160 bij de mens. Dat is met simpele code niet meer te overzien, en vraagt om AI-systemen die op basis van beeld- en videomateriaal zelf bewegingen kunnen afleiden, tot en met het herkennen van zwaartekracht en gewicht in een foto van een tomaat in een pan, vertaald naar de aansturing van een robotarm.De meest geavanceerde modellen gaan nog een stap verder en kunnen op basis van gesproken instructies en eigen waarneming ter plekke beslissingen nemen, bijvoorbeeld of een robot op een stoel of tafel springt.
Wees voorbereid
In de praktijk draaien humanoïde robots inmiddels dag en nacht in Chinese fabrieken, inclusief het zelfstandig wisselen van hun accu’s. Ze voeren eenvoudige taken uit, zoals objecten van A naar B verplaatsen, maar ook complexere handelingen. Kuijpers schat de huidige productiviteit op 14 tot 30 procent van die van een mens, een gevolg van beperkte trainingsdata. Die situatie zal volgens hem snel verbeteren, tot het punt waarop robots sneller en slimmer worden dan mensen. Zijn advies aan bedrijven: begin nu met het opbouwen van ervaring, ook al is de techniek nog niet volwassen, juist om voorbereid te zijn op wat eraan komt.
