Een robot bouwen: hoe begin je daarmee? Bij U-Talent hebben we een module ontwikkeld waarin leerlingen leren werken met Arduino. We wilden de leerlingen enthousiasmeren voor de maakbaarheid van de technologie om ons heen en ze leren om hiermee zelfstandig aan de slag te gaan. In dit artikel doen we hiervan verslag in de hoop geïnspireerde collega’s handvatten te bieden om ook te gaan experimenteren.
DOCUMENT
Dit artikel verscheen eerder in Mechatronica&MachinebouwOp de Roscon-conferentie afgelopen september heeft Microsoft een experimentele versie van Ros voor Windows gereleaset. Traditioneel werkt dat robotbesturingssysteem alleen op Linux, dus hiermee is het toegankelijk geworden voor een grote nieuwe groep gebruikers. Saxion-onderzoeker Wilco Bonestroo vertelt op basis van praktijkervaringen over de mogelijkheden van Ros voor de industrie.
MULTIFILE
Deze Powerpoint presentatie werd door lector Cock Heemskerk gebruikt voor een lezing over zorgrobots in het Slimste Huis in Alkmaar. Na een korte uitleg over het werkveld van het lectoraat en de wetenschappelijke definitie van een robot wordt nader ingegaan op de inzetbaarheid van zorgrobots anno 2017. De testresultaten van de zorgrobots Alice en ROSE worden duidelijk uiteengezet. Er wordt ingezoomd op de 21ste eeuw vaardigheden van studenten verpleegkunde en die onderzoekers. Tot slot wordt de opbouw en de doelstelling van een klinische les (nagespeelde praktijksituatie) gepresenteerd.
DOCUMENT
Eerder onderzoek toont aan dat de leerkrachtinterventies, wanneer leerlingen werken met ICT-roboticaomgevingen, bijdragen aan de beslissingsvaardigheid van leerlingen bij het oplossen van programmeerproblemen. Ook is aangetoond dat het de leerkracht moeite kost om terughoudend te zijn wanneer leerlingen m.b.v. ICT een probleem moeten oplossen. Deze terughoudendheid van de leerkracht is een belangrijke voorwaarde om onderzoekend leren en probleemoplossend handelen op basis van ICT-omgevingen bij leerlingen mogelijk te maken. In plaats van een zekere terughoudendheid te betrachten interveniëren leerkrachten vaak vanuit zichzelf om informatie te verstrekken of wanneer moeilijke problemen opgelost moeten worden waarbij misconcepties dreigen te ontstaan. Het doel van het project is om vast te stellen welke leerkrachtinterventies werken en wat daar de opbrengst van is binnen een ICT-programmeeromgeving. De beoogde resultaten bestaan enerzijds eruit dat leerlingen van zowel onderbouw, middenbouw als bovenbouw in staat zijn om: - te programmeren met behulp van LEGO materiaal; - zodanig te programmeren dat ze systematisch een probleem aanpakken; - zodanig te programmeren dat ze binnen een statische of dynamische programmeeromgeving en programmeerprobleem kunnen oplossen; en bestaan anderzijds eruit dat in kaart wordt gebracht welke leerkrachtinterventies werken en wat daarvan de opbrengst is.
Massafabricage in de (MKB) maakindustrie is aan het veranderen in flexibele fabricage en assemblage van kleine series, klantspecifieke onderdelen en eindproducten. Hiervoor zijn nieuwe systemen voor het MKB nodig, waarin robots en mensen samen kunnen werken en die zich snel kunnen aanpassen aan nieuwe productieomstandigheden met lage opstartkosten. De ambitie van het project ?(G)een Moer Aan!? is om het herconfigureren van een robotsysteem voor een nieuwe taak in een productieomgeving net zo eenvoudig en snel te maken als het gebruik van een smartphone. Zo?n benadering biedt kansen om de skills van de operator te benutten. De operator kent immers zijn processen en de robot wordt zijn hulpje. Op vraag van betrokken mkb partners is de focus gelegd op een repeterende productiehandeling die in veel sectoren voorkomt en die relatief veel arbeidstijd kost: het indraaien van moeren en bouten in een object. De centrale onderzoeksvraag van het project luidt: Hoe kan een operator een robot eenvoudig, snel en veilig inleren om assemblage handelingen te verrichten voor het snel en robuust verbinden van bouten, moeren en ringen met objecten? Resultaat van dit praktijkgerichte onderzoeksproject is een algemeen bruikbare en gevalideerde ontwerpmethodiek voor de opzet van een gebruiksvriendelijke user interface van een boutmontagerobot op de werkvloer. Door slim gebruik van geïntegreerde inzet van CAD productinformatie, vision technologie en compliant (meegaand) gripping en placing wordt de robot zo veel als mogelijk vooraf automatisch geconfigureerd. Het projectconsortium dat het onderzoek gaat uitvoeren bestaat uit: " 13 bedrijven (12 mkb) actief als toeleverancier, system integrator of gebruiker op het terrein van industriële robotica (Yaskawa, ABB, Smart Robotics, Hupico, Festo, CSi, Demcon, Heemskerk Innovate, WWA, Van Schijndel Metaal, Van Beek, Tegema en Zest Innovate); " Hogescholen Fontys (penvoerder), Avans, Utrecht en NHL; " Kennisinstellingen TNO en DIFFER; " Coöperaties Brainport Industries, FEDA en Koninklijke Metaalunie; " De gemeente Eindhoven is betrokken als partner in de klankbordgroep. De gemeente ondersteunt het belang van dit project voor behoud en verbetering van arbeidsplaatsen in de maakindustrie. Er zullen circa 20 (docent)onderzoekers van de hogescholen en ongeveer 80 studenten betrokken worden bij dit project, die in de vorm van stages en afstudeeronderzoeken werken aan interessante vraagstukken direct afkomstig uit de beroepspraktijk. Naast genoemde meerwaarde voor het bedrijfsleven beoogt het project een verdere verankering van kennis en kunde in onderwijs en lectoraten en een vergroting van de kwaliteit van docenten en afstudeerders.
De recente doorbraak van 3D-siliconenprinten, is de productie-industrie flink aan het veranderen. In plaats van alleen kunststof, metaal en beton, is nu ook 3D-siliconenprinten mogelijk, iets wat voorheen lastig was door de ingewikkelde eigenschappen van dat materiaal. Dit geeft nieuwe kansen en mogelijkheden, zo ook in de (maak)industrie. Royal Kaak, een grote producent van bakkerijmachines in Terborg, gebruikt in industriële bakkerijen robotica en pick-&-place systemen om deegproducten efficiënt te verwerken. De ontwikkeling hiervan is essentieel omdat, zeker in Nederland, een gebrek aan goede werkkrachten ontstaat. Automatisering kan ervoor zorgen dat productie in Nederland blijft. Hierbij worden siliconen grippers gebruikt, maar de commercieel beschikbare grippers zijn in slechts een aantal vormen en maten verkrijgbaar en voldoen vaak niet aan de specifieke eisen voor verschillende deegproducten. Eerdere experimenten met andere 3D-printtechnieken leverden te stugge grippers met een korte levensduur op. Siliconen 3D-printen biedt de mogelijkheid om zachte materialen in vrije vormen te maken en daarmee flexibele grippers. Royal Kaak ziet veel potentie in deze technologie voor niet-standaard grippers. Voor grote oplages kunnen ze dan kort alle iteraties middels de printer testen, waarna een specifieke mal besteld kan worden bij een siliconengietbedrijf. Voor kleinere oplages en speciale producten blijft 3D-printen de logische keuze. Naast Saxion en Royal Kaak sluit ook Oceanz aan in het onderzoeksteam. Oceanz is bekend om zijn 3D-print productiemogelijkheden, onder andere ook al voor de voedsel- en medische industrie. Oceanz werkt momenteel voornamelijk met harde kunststoffen, die ongeschikt zijn als soft-robotic gripper. Daarom is Oceanz erg geïnteresseerd in de voordelen die 3D-siliconenprinten kan brengen. Als er succes in dit project geboekt wordt, betekent dit een duurzame doorzetting van de productiemethode en een goede business case voor beide partners. De bevindingen zullen worden gedeeld in publicaties en mogelijk op conferenties. Het opgebouwde netwerk zal worden ingezet voor toekomstige samenwerking en onderzoek.
Centre of Expertise, part of Zuyd Hogeschool
Consortium, part of Saxion
