Boston Dynamics werd plots een grote naam in de wereld van robotica toen het in 2013 zijn humanoïde robot Atlas voorstelde. De filosofie van het bedrijf is om gevaarlijk of fysiek veeleisend werk te laten uitvoeren door robots. Bovendien zijn ze veel nauwkeuriger bij het uitvoeren van metingen en doen ze dat volledig autonoom. Zo is de roboticareus stilaan de fabrieksvloer aan het veroveren.

Marijn Ceulemans

Boston Dynamics werd in 1992 opgericht door Marc Raibert, een voormalige professor aan het Massachusetts Institute of Technology (MIT). Het doel van het bedrijf was van in het begin om geavanceerde robotica te ontwikkelen voor het bedrijfsleven. Robots bevolken al decennialang de fabrieksvloer, maar zijn vaak geprogrammeerd voor één specifieke taak (dikwijls een eenvoudige handeling) en bovendien onderhoudsgevoelig. Daar komt nog bij dat er meestal toezicht nodig is van een menselijke arbeider, want als het plots misgaat, kan de financiële schade aan een productielijn hoog oplopen.

robot 1

De beginjaren: BigDog en RHex

In de vroegste fase van Boston Dynamics was het bedrijf vooral gericht op onderzoek en ontwikkeling, met als doel nieuwe technologieën te ontwikkelen die de mobiliteit en de autonomie van robots konden verbeteren. In de loop der jaren heeft Boston Dynamics samengewerkt met overheden  en particuliere organisaties om zijn robots te testen en te verbeteren. Het bedrijf heeft contracten gesloten met het Amerikaanse leger, DARPA en NASA, evenals met verschillende andere bedrijven en onderzoeksinstituten. Deze samenwerkingen hebben geleid tot de ontwikkeling van geavanceerde robots met een breed scala aan toepassingen, zoals surveillance, explosievenopruiming, logistiek, medische toepassingen en meer. Het eerste grote succes van het bedrijf kwam er in 2005, met de ontwikkeling van BigDog, een vierpotige robot die was ontworpen om zware lasten te dragen. BigDog maakte gebruik van dynamische stabilisatie om zichzelf in evenwicht te houden, waardoor het mogelijk was om op ruw terrein te stappen en als muilezel te dienen. Dat maakte hem ideaal voor militaire toepassingen, zoals het dragen van uitrusting, munitie en andere benodigdheden voor soldaten. BigDog was voorzien van een geavanceerd systeem van hydraulische actuatoren, sensoren en een CPU om zichzelf in evenwicht te houden en te navigeren. De robot had vier benen met elk een motor, waardoor hij zich soepel kon voortbewegen op verschillende terreinen. BigDog was in staat om te lopen, rennen en zelfs te springen, wat hem niet alleen veel draagvermogen gaf, maar ook erg mobiel maakte. Het prototype van BigDog werd voor het eerst getest in 2005 en dat verliep zeker niet vlekkeloos. De robot had te kampen met technische problemen, zoals oververhitting en miste soms stabiliteit. Desondanks werd het project voortgezet en werden er verschillende verbeteringen aangebracht. In 2007 onthulde Boston Dynamics een nieuw prototype van BigDog, dat een aantal belangrijke verbeteringen kreeg ten opzichte van het oorspronkelijke model. Het nieuwe prototype was sneller, sterker en beter in staat om over onherbergzaam terrein te lopen. Na het succes van BigDog ging Boston Dynamics nog meer robots ontwikkelen, waaronder RHex, een zespotige robot die eveneens was ontworpen voor terreinverkenning en het uitvoeren van taken op moeilijk bereikbare gebieden. Hij kon zich snel aanpassen aan verschillende omgevingen, waardoor hij uitermate geschikt was voor zoek- en reddingsoperaties.

cheetah

Als het op pure snelheid aankomt, is Cheetah de te kloppen robot.

Cheetah: de snelle robot

Iets minder bekend, maar daarom niet minder vernuftig is Cheetah, een robot met vier poten die Boston Dynamics in 2012 onthulde. In tegenstelling tot Spot is hij ontwikkeld om aan hoge snelheden te kunnen rennen. Hij haalde een maximumsnelheid van 45 km/u en kon zich eveneens aanpassen aan de ondergrond van het terrein. Gaandeweg heeft Boston Dynamics Cheetah verschillende upgrades gegeven, zoals nieuwe sensoren en camera's, het verbeteren van de algoritmen voor objectherkenning en navigatie en verbeterde hardware en software. Cheetah is onder meer ingezet voor patrouillewerk op moeilijk terrein, surveillance in grensgebieden en het bezorgen van pakketten.

atlas

De bewegingsmogelijkheden van Atlas zijn ronduit indrukwekkend.

Atlas: de wandelende robot

Als je het technologienieuws de voorbije jaren wat gevolgd hebt, dan ben je ongetwijfeld wel eens op een YouTube-filmpje gebotst waarin Boston Dynamics Atlas demonstreert, zijn eerste menselijke robot. In het spoor van BigDog en RHex werd hij eerst ontworpen voor navigatie en reddingsoperaties in rampgebieden, maar Atlas bleek ook heel wat potentieel te hebben voor repetitieve taken in industriële en logistieke omgevingen. Denk daarbij aan het verplaatsen van zware dozen of fabrieksonderdelen in een warenhuis. Dankzij evenwichtssensoren is hij in staat om rechtop te lopen zoals een mens. Daarnaast is Atlas uitgerust met sensoren en camera's die hem in staat stellen objecten te herkennen en navigatiebeslissingen te nemen. De mobiliteit van Atlas is verbazingwekkend, getuige de vele filmpjes op het YouTubekanaal van Boston Dynamics (een aanrader). In de videoclip ‘Atlas Gets a Grip’ van ongeveer een jaar terug is te zien hoe hij een bouwbakker assisteert door hem zijn tas met gereedschap te bezorgen, om daarna een salto te maken. Gewoon, omdat het kan.

atlas salto 2

De eerste versie van Atlas werd onthuld in 2013 en dat leverde Boston Dynamics online plots veel aandacht op, want wat Atlas kon, was nog nooit eerder vertoond. De robot kon lopen, rennen en zelfs springen. Zo was Atlas in staat om obstakels te overwinnen en zich aan te passen aan verschillende omgevingen. In de loop der jaren heeft Boston Dynamics verschillende verbeteringen aangebracht aan Atlas. Zo voegde het nieuwe sensoren en camera’s toe en werden de algoritmen voor objectherkenning en navigatie verbeterd. Ook de hard- en software van de robot werd al die jaren verfijnd. De eerste versies van Atlas moesten terugvallen op bekabelde stroomvoorziening, terwijl de nieuwste versies een interne batterij hebben. Een grote upgrade was de vernieuwde Atlas uit 2016. Zijn armen en benen werden herontworpen, waardoor hij beter kon stappen en rennen. De robot was ook uitgerust met nieuwe sensoren en camera's, waardoor hij nog beter in staat was om objecten te herkennen en zelfstandig door ruimtes te navigeren. In de loop der jaren is Atlas ingezet voor reddingsoperaties in rampgebieden, waar hij in staat was om mensen te lokaliseren en te evacueren. Daarna is hij succesvol aan het werk gezet in fabrieken en opslagplaatsen om machines te bedienen, onderdelen te assembleren en te verplaatsen. De nieuwste versie van Atlas is 1m50 groot, weegt 89 kg en kan tot 9 km/uur snel lopen. Hij kan objecten tot 14 kilo gram zwaar tussen zijn armen klemmen en met de nieuwe

          

Robothond in België gespot

Spot, de robothond van Boston Dynamics, ging in januari van dit jaar aan de slag in de brouwerij van AB InBev in Leuven. Daar inspecteerde hij (volledig autonoom) verpakkingslijnen op technische problemen. In het kader van het Brewery of the Future-programma voerde Spot op weekbasis 1.800 individuele inspecties uit bij 10 verpakkingslijnen die elk uur 50.000 blikjes en flesjes Stella Artois, Budweiser en Corona afleveren. In zijn eerste zes maanden in Leuven heeft Spot bijna 150 technische fouten opgespoord. De gemiddelde tijd die door techniekers gespendeerd moest worden aan reparaties werd daardoor gereduceerd van enkele maanden tot 13 dagen. Eerst kon men problemen pas horen als de productielijn werd stilgelegd. Maar bij de inspectie door Spot hoeft de productie niet meer onderbroken te worden. Bovendien kunnen technische problemen worden opgespoord voordat ze problemen veroorzaken.

spotinleuven2 2“De reacties waren eerst wat lacherig: ‘wat gaat die hond hier doen en vinden?’”, vertelde Staf Vanzurpele, Plan Technical Expert Maintenance in Leuven. “Maar steeds meer en meer beseffen vooral de techniekers dat het wel een toegevoegde waarde kan zijn. Spot heeft in korte tijd heel wat problemen gedetecteerd. Zo heeft hij al oververhitte motoren gevonden, een reductiekast die zonder olie draaide en een ventilatortje dat van een motor losgekomen was. We hebben ook een aantal grote persdruklekken gevonden. Het saaie werk, het meten, wordt weggenomen bij de technieker, zodat die zich kan concentreren op het repareren van de defecten die Spot vindt.”

 

‘Robothond’ Spot

Misschien nog bekender dan Atlas is de knalgele robothond Spot. Die werd onthuld in 2015 en duikt ook regelmatig op in ludieke YouTubefilmpjes. Vergis je niet: hij knapt tegenwoordig ook veel werk op en is al bijzonder nuttig gebleken. Zo werd hij in januari van dit jaar losgelaten in de brouwerij van Stella Artois in Leuven voor technische inspecties (zie kader). Spot is ontworpen om door krappe ruimtes te navigeren. Op zijn rug voorzag Boston Dynamics een grijparm, maar die module kan net zo goed vervangen worden door op maat gemaakte apparatuur, zoals infraroodsensoren en speciale camera’s. Alles hangt van de noden van de klant. Het maakt Spot multi-inzetbaar in onder meer de (land)bouw en langs de productielijnen in fabrieken. De robot is ook al ingezet voor het inspecteren van windturbines, waar hij in staat was om de staat van de turbinebladen te controleren en defecten op te sporen. Spot kan ook pijpleidingen inspecteren, waarbij hij de staat van de leidingen controleert en lekkages opspoort nog voordat ze een probleem worden.

spot 2

De knalgele robothond Spot is een meester in het inspecteren van technische installaties.

In de loop der jaren heeft Boston Dynamics verschillende verbeteringen aangebracht aan Spot, waaronder het toevoegen van nieuwe sensoren en camera's, het verbeteren van de algoritmen voor objectherkenning en navigatie en het verfijnen van de hardware en de software van de robot. Die verbeteringen hebben de prestaties van Spot verder verbeterd en hebben zijn mogelijkheden alleen maar uitgebreid. Spot is een van de meest geavanceerde robots die ooit zijn ontwikkeld en hij heeft laten zien dat robots in staat zijn om complexe taken uit te voeren in moeilijke omstandigheden.

spot with spot cam ir reads gauge 1 2

Toekomstmuziek

De geavanceerde versies van Atlas en Spot zijn voor Boston Dynamics nog maar het begin. Het techbedrijf werkt aan de ontwikkeling van robots die autonoom aan de slag kunnen en niet alleen in steden en fabrieken, maar bijvoorbeeld ook in ziekenhuizen. Boston Dynamics werkt aan de ontwikkeling van robots die in staat zijn om samen te werken met mensen, door taken te delen en het uitvoeren van complexe manipulatieve taken bij de productie in fabrieken. Deze robots zullen in staat zijn om samen te werken met mensen om producten te assembleren en machines te bedienen. Boston Dynamics heeft al samengewerkt met verschillende ziekenhuizen en andere medische instellingen om robots te ontwikkelen die kunnen helpen bij de verzorging van patiënten en bij de uitvoering van medische ingrepen. Met zijn geavanceerde technologieën en ongekende mobiliteit heeft Boston Dynamics intussen al een grote impact gehad op de samenleving. Er is voor hen een sleutelrol weggelegd in het vormgeven van de toekomst van robotica en de manier waarop robots ingezet worden om onze economie te blijven moderniseren.