Onderzoekers ontwikkelen een robot-huid die echt kan voelen

Wetenschappers zijn een stapje dichterbij gekomen om robots een gevoel te geven dat lijkt op hoe mensen tast. In nieuw onderzoek hebben Chinese onderzoekers een flexibele kunsthuid voor robots gemaakt waardoor een robotdruk, aanraking en zelfs een soort “pijn” kan waarnemen.  

Deze robothuid werkt met druksensoren in een flexibel polymeermateriaal. Wanneer de robot iets raakt of vastpakt, worden de signalen van die sensoren omgezet in elektrische impulsen – vergelijkbaar met de manier waarop menselijke huid en zenuwen informatie doorgeven aan de hersenen.  

Wat deze nieuwe huid bijzonder maakt: Drukgevoel – de robot voelt hoeveel kracht nodig is om iets vast te houden of aan te raken. Locatie-detectie – de sensoren kunnen aangeven waar op de huid de aanraking plaatsvindt. Simulatie van pijn – zodra de druk boven een vooraf ingestelde grens komt, registreert het systeem dat als ‘pijn’ en reageert de robot bijvoorbeeld visueel. Eenvoudig onderhoud – onderdelen van de huid kunnen los van elkaar worden vervangen dankzij magnetische bevestiging.

Deze techniek is een basis voor meer geavanceerde robotzin zoals voelen van temperatuur of koude in de toekomst, maar zover is het nog niet.  

Robot gaat in Nederland voor veilig water zorgen

In Brabant is een primeur bereikt in de Nederlandse watersector: daar wordt een robot ingezet om te helpen controleren of het kraanwater schoon en veilig is. Het gaat om een robot-hond die speciaal is getraind om installaties van waterbedrijf Brabant Water te inspecteren — de eerste keer dat zo’n robot in Nederland deze taak uitvoert. 

De viervoetige machine draagt de naam Fien, een afkorting van Flexibele Inspectie-Eenheid Nutsvoorziening. Deze Spot-robot van Boston Dynamics kan autonoom rondlopen en allerlei metingen uitvoeren met sensoren die hij bij zich heeft. Denk aan het maken van warmtebeelden, het detecteren van trillingen en het aflezen van analoge meters.  

Een belangrijke functie van Fien is het opsporen van luchtlekken, omdat zulke verliezen vaak duiden op mogelijke problemen in de waterinfrastructuur. De robot gebruikt niet alleen zijn sensoren voor trillingsanalyse, maar ook geluidsdetectie om afwijkingen waar te nemen. Alle verzamelde data worden doorgestuurd naar menselijke medewerkers, die op basis daarvan gericht actie kunnen ondernemen.  

Daarnaast fungeert Fien als een soort inspecteur van de voorzieningen ter plaatse: ze kan signaleren wanneer er iets mis is met de omgeving, zoals verkeerd geplaatste brandblussers, openstaande deuren of onbekende objecten binnen de installaties.  

Het project markeert een bijzondere stap in de toepassing van robotica voor het waarborgen van schoon drinkwater in Nederland, en toont hoe geavanceerde technologie kan bijdragen aan het tijdig detecteren en oplossen van problemen in complexe systemen.  

Robotarm leerde 1000 taken in één dag

Onderzoekers van Imperial College London hebben een robotarm getraind die in minder dan 24 uur maar liefst 1000 verschillende taken kan uitvoeren — een mijlpaal omdat traditionele robottraining vaak veel tijd en data vergt. 

In plaats van robotbewegingen honderden keren te herhalen, gebruikt het team een efficiëntere aanpak waarbij elke taak uit twee stappen bestaat: eerst beweegt de arm naar de juiste positie en daarna voert hij de taak uit. Deze methode slaat demonstraties op en zoekt bij een nieuwe opdracht automatisch een relevante gelijkenis om zo de juiste beweging te kiezen. 

Deze aanpak heet Multi-Task Trajectory Transfer (MT3) en maakt het mogelijk taken aan te leren met weinig voorbeelden; de robot kan daardoor aanzienlijk sneller leren dan met traditionele methodes.  

Normaal gesproken hebben robots grote hoeveelheden data en trainingstijd nodig om verschillende taken goed uit te voeren. Dankzij MT3 hoeft de robot slechts één demonstratie per taak te zien, waarna hij zijn geheugen gebruikt om nieuwe taken te herkennen en uit te voeren. 

Het doel van de onderzoekers is om deze technologie verder te verfijnen, zodat robots in de toekomst nog flexibeler en sneller nieuwe taken kunnen leren, zelfs in situaties die ze nog nooit eerder hebben gezien.  

Zachte robotogen

Onderzoekers van Georgia Tech hebben een flexibele, zachte cameralens ontwikkeld die werkt zonder traditionele elektronica — net als het menselijk oog. In tegenstelling tot normale camera’s, die gebruikmaken van stijf glas en mechanische onderdelen om scherp te stellen, is deze lens gemaakt van een lichtgevoelige hydrogel.

De nieuwe lens heet PHySL (photo-responsive hydrogel soft lens), en reageert vanzelf op licht. Wanneer er licht op valt, trekken de hydrogel-“spieren” samen, waardoor de lens van vorm verandert. Door dit mechanisme kan de lens automatisch focussen, zonder externe motoren of elektronische sturing. 

Het menselijke oog doet iets vergelijkbaars: de zachte lens in ons oog verandert van vorm door werking van de omliggende spieren om scherp te stellen. Traditionele camera’s imiteren dit door glazen elementen mechanisch te verplaatsen, wat leidt tot robuuste, maar stijve en ontoepasselijke systemen voor flexibel gebruik.

Het zachte, elastische ontwerp van de PHySL-lens betekent dat hij kan buigen en draaien zonder te breken, wat ideaal is voor zachte robots en toepassingen waar conventionele camera’s onpraktisch zijn. Denk bijvoorbeeld aan chirurgische instrumenten die door kronkelende lichaamskanalen navigeren of zachtere grijpers die fragiele objecten hanteren.

De onderzoekers hebben zelfs al een prototype van een hele camera zonder traditionele elektronica gebouwd — de lens zelf én een lichtgevoelige chip werken op licht alleen. Hun volgende stap is dit soort zichtsystemen in zachte robotplatforms te integreren, zodat robots kunnen “zien” zonder conventionele elektronica. 

Er zijn nog uitdagingen: de huidige hydrogel-materialen reageren nog niet snel genoeg, dus het team zoekt naar sneller reagerende gels om de prestaties verder te verbeteren. 

KU Leuven ontwikkelt nieuwe robot die rugoperaties veiliger en stralingsvrij maakt

KU Leuven stelt een nieuwe tweearmige chirurgische robot voor die schroeven in de wervelkolom sneller, veiliger en nauwkeuriger kan plaatsen. De robot werkt volledig op basis van echografie, waardoor röntgenstraling en complexe CT-opstellingen tijdens de operatie niet langer nodig zijn. Het systeem is nog niet op de markt, maar vormt een veelbelovende stap richting veiligere rugoperaties. Het onderzoeksteam ontving de KUKA Innovation Award voor deze ontwikkeling.

Lage rugproblemen zijn één van de grootste oorzaken van invaliditeit. Patiënten met ernstige instabiliteit van de wervelkolom kunnen geholpen worden door een chirurgische ingreep waarbij schroeven en staven worden geplaatst om de wervelkolom te verstevigen. Deze ingreep vraagt een enorme precisie: een fout van enkele millimeters kan leiden tot serieuze complicaties of zelfs verlamming. Vandaag opereren artsen patiënten manueel met behulp van röntgen- of CT-beelden om de exacte locatie van hun boring te bepalen. Deze opstelling is complex en bovendien worden arts en patiënt gedwongen om zware loden pakken te dragen om zich te beschermen tegen de ioniserende straling.

Het robotisch systeem dat KU Leuven ontwikkelt, gebruikt voor het eerst twee robotarmen waarvan de bewegingen gecoördineerd verlopen. De eerste robotarm maakt via echografie een 3D-beeld van de wervelkolom. De tweede arm boort automatisch en past zich in real time aan wanneer de wervelstructuur verschuift, bijvoorbeeld door ademhaling van de patiënt. Het is de eerste robot die dit opmerkt en signaleert aan de tweede robot.

Die continue bijsturing is uniek. Het laat ons toe om de precisie van de ingreep aanzienlijk te verhogen. Bovendien is er niet langer stralingsbelasting. Vooral voor expert-chirurgen en hun operatieteams die deze ingreep veelvuldig uitvoeren, maakt dit op lange termijn een groot verschil.

De nieuwe aanpak biedt drie opvallende voordelen. Ten eerste zijn röntgenstraling met complexe opstellingen niet langer nodig. 

Ten tweede verhoogt de automatische boorcontrole de veiligheid en betrouwbaarheid. Waar chirurgen vandaag moeten afgaan op hun eigen expertise en slechts sporadisch tussentijdse scans kunnen nemen, kan echografie continu en veilig gebruikt worden. De operatierobot kan heel precies het boortraject uitvoeren en continu en ogenblikkelijk bijsturen in geval de beweging afwijkt.

Tot slot maakt de combinatie van echografie en robotische compensatie een minimaal invasieve aanpak mogelijk. In plaats van een grote insnijdig langs de volledige rug zijn er nu slechts kleine incisies nodig ter hoogte van waar de schroeven moeten geplaatst worden. Terwijl patiënten nu soms langdurig moeten herstellen van grote insnijdingen en weefselschade, zou herstel versneld kunnen worden met de nieuwe aanpak. 

iRobot bankrupt

iRobot, de fabrikant van Roomba-robotstofzuigers, heeft vandaag faillissementsbescherming aangevraagd onder Chapter 11 in de staat Delaware (VS). Tegelijk heeft het bedrijf een plan gepresenteerd om zijn activiteiten voort te zetten door een overname door zijn belangrijkste fabrikant en geldschieter.  

Het Amerikaanse robotbedrijf worstelt al langer met financiële problemen, mede door felle concurrentie van goedkopere Chinese merken en hogere productiekosten als gevolg van Amerikaanse importtarieven, waaronder een tarief van 46 procent op producten die in Vietnam worden gemaakt. 

In 2023 nam iRobot grote schulden op zich bij een lening die werd afgesloten in verband met een geplande overname door Amazon. Die deal ging later niet door vanwege bezwaren van regelgevers, wat de financiële druk verder heeft vergroot. De schuldenlast vormde een zware last voor het bedrijf.  

Het plan in het Chapter 11-proces houdt in dat Picea Robotics, een Chinese contractfabrikant die eerder de schulden overnam, de volledige eigendom van iRobot zal verwerven. Daarbij worden de bestaande lening en een extra schuld van circa 74 miljoen dollar overgenomen. Andere schuldeisers en leveranciers krijgen volgens het plan volledige betaling. 

iRobot benadrukt dat klantenzorg, de app, service en partnerschappen ongewijzigd blijven tijdens de herstructurering. Het bedrijf, opgericht in 1990 en gevestigd in Bedford (Massachusetts), blijft naar verwachting operationeel terwijl de overname wordt afgerond. 

Robot geïnspireerd op tuimelkruid: net uit een westernfilm

Onderzoekers uit Zwitserland hebben een bijzondere robot gebouwd die eruitziet alsof hij zo uit een westernfilm zou kunnen lopen. De inspiratie voor dit ontwerp komt niet uit een filmset, maar uit de natuur: tuimelkruid, die dorre struikbollen die je vaak door de woestijn ziet rollen wanneer het hard waait.  

Tuimelkruid rolt door de wind voort zonder zelf energie te gebruiken, en dat efficiënte voortbewegings-mechanisme wilden de wetenschappers begrijpen. Na experimenten ontdekten ze dat het unieke aan deze plant is dat zijn bovenkant meer open is dan de onderkant — ongeveer 60 % lucht bovenin versus 40 % onderin. Daardoor drijft de wind de bol gemakkelijker vooruit dan bij een massieve bal van dezelfde grootte.  

Met die kennis bouwden ze een kunstmatige, poreuze bol met precies diezelfde verdeling van open ruimtes. Binnenin zit een kleine quadcopter-drone. Zodra de wind waait, laat de robot zich gewoon door de wind voortstuwen — zonder energie te verbruiken. Alleen als hij vastloopt of de wind wegvalt, zetten de propellers in om hem weer op gang te helpen. 

De onderzoekers denken dat zulke robots in de toekomst op Mars kunnen worden ingezet om grote gebieden te verkennen zonder noodzaak tot precieze stuurinstructies. Maar ook op de aarde zijn toepassingen denkbaar, zoals het in kaart brengen van rampgebieden of het verkennen van mijnenvelden — allemaal zonder intensief energiegebruik. 

⸻

Gênant: de mensachtige robot van Elon Musk blijkt toch minder autonoom dan je dacht

De ambitieuze plannen van Tesla voor hun humanoïde robot Optimus lijken voorlopig verder weg dan gedacht. Tijdens een evenement in Miami, het zogenoemde Autonomy Visualized-event, verloor Optimus op gênante wijze z’n evenwicht. Terwijl de robot een waterfles van tafel wilde pakken, stootte hij meerdere flessen om en viel vervolgens achterover.  

Wat de val extra opmerkelijk maakt, is dat de bewegingen van zijn armen vlak daarvoor leken op het afzetten van een (niet aanwezige) headset — alsof iemand anders op afstand aan het besturen was. Dat roept de vraag op of Optimus op dat moment autonoom handelde, of gewoon onder tele-operatie stond. 

Tot nu toe heeft Tesla niet gereageerd op het incident, of toegegeven dat er sprake was van een storing of externe besturing. Maar dat hij struikelde tijdens zo’n eenvoudige taak — iets dat essentieel zou zijn als hij straks zou moeten werken naast mensen — zet flinke kanttekeningen bij de beloftes. 

Volgens het artikel is dit voorval veelzeggend: het bevestigt dat de robot nog ver verwijderd is van de belofte dat hij straks autonoom kan werken in fabrieken of huishoudens. Zelfs concurrenten als Unitree, met indrukwekkende humanoïde modellen, hebben nog werk vóór ze echt volwassen robots neerzetten.  

Zachte robot die van kleur kan veranderen

Onderzoekers in Zuid-Korea hebben een 'zachte' robot ontwikkeld met de naam Octoid, die van kleur kan veranderen — blauw, groen en rood — net als een kameleon of octopus. 

Octoid is gemaakt van een zogenaamd fotonisch kristalpolymeer: een nanogestructureerd materiaal dat, wanneer licht erop valt, bepaalde golflengten reflecteert en zodoende van kleur verandert.   Bovendien is de robot zacht en flexibel, en zulke eigenschappen maken hem geschikt om te bewegen en — in een experimentele setting — zelfs een prooi te grijpen op een manier die aardig lijkt op een echte octopus. 

Wat deze ontwikkeling bijzonder maakt, is dat photonic crystal polymeren tot nu toe vooral gebruikt werden in sensoren en communicatietechnologie — niet in zachte robots. Dat deze technologie nu succesvol is toegepast in robotica toont aan dat de mogelijkheden van “soft robots” flink uitbreiden. 

De onderzoekers geven aan dat dit slechts een eerste stap is. Ze willen de technologie verder ontwikkelen en gebruiken voor “intelligente, zachte machines” die kunnen leren en zich aanpassen. Potentiële toepassingen liggen volgens hen onder andere in diepe-zeereddingsoperaties, medische robots in ziekenhuizen en zelfs militaire camouflage. 

Robot maakt gebruik van oude langoustinestaarten

Onderzoekers aan de Zwitserse universiteit EPFL stelden zich de vraag: is het mogelijk om een robotarm te maken van afgedankte langoustinestaarten? Het verrassende antwoord: ja — en zonder dat de robot onfris ruikt. 

Het idee is niet uit de lucht gegrepen: het pantser van kreeftachtigen combineert harde, gemineraliseerde schalen met flexibele gewrichtsmembranen. Die unieke mix maakt de schalen bij uitstek geschikt voor robotvingers — ze kunnen buigen en grijpen met subtiele beweeglijkheid. 

De onderzoekers gebruikten specifiek de buikpantsers van langoustines — delen die overblijven nadat het vlees is verwijderd. Door daar een elastisch materiaal aan toe te voegen, kregen ze elk segment bestuurbaar. Vervolgens werd het geheel aan een motor bevestigd en afgewerkt met een siliconenlaag, om het pantser te beschermen. Zo ontstond een grijper die objecten tot 500 gram kan optillen en verplaatsen. 

De werkwijze draagt ook bij aan duurzaamheid. Na gebruik kunnen de biologische en kunstmatige onderdelen van elkaar gescheiden worden — de kunststoffen zijn herbruikbaar, en het schaaldierpantser is biologisch afbreekbaar. In theorie kan een robot dus uit elkaar gehaald worden, waarbij het pantser vervangen wordt door een nieuw exemplaar. 

Er is wel een nadeel: doordat elke langoustinestaart licht verschilt van vorm, bewegen de twee vingers van de grijper niet exact symmetrisch. 

Een robothand voor onder water — en voor een betere zee

 

Australische wetenschappers hebben een speciale robothand ontwikkeld die kan helpen bij de kweek en het behoud van koraal. 

De grijper is zo ontworpen dat hij zeer zacht te werk gaat — zodat klein koraal verplaatst kan worden zonder beschadiging. 

Het gebruikt onderdelen van 3D-geprint hard polymeer en zacht rubber, en is gemaakt om in zout water te functioneren. Schroeven zijn vermeden waar mogelijk, waardoor de grijper betrouwbaar moet blijven onder ruwe mariene omstandigheden.  

Samen met de machinerie van de CSIRO moet deze robothand het mogelijk maken om koraaltjes in laboratoria te verplaatsen (van tank naar tank) — iets dat nu nog met de hand gebeurt en veel werk vergt.  

Dat is belangrijk: koraalriffen zijn cruciaal voor de gezondheid van de oceanen — ze bieden niet alleen schuilplaats en leefomgeving aan veel zeedieren, maar helpen ook bij kustbescherming. 

Door zo’n technologie hopen de onderzoekers bij te dragen aan grootschalige koraalkweek en herstel van koraalriffen, en zo een positief steentje bij te dragen aan het milieu.