Zebro is een zespotige looprobot, ontwikkeld door universitair hoofddocent Chris Verhoeven en zijn robotteam van de TU Delft. Zwermen van deze autonome robots kunnen samen een groot gebied verkennen, bijvoorbeeld om overlevenden van een aardbeving op te sporen.
De poten van Zebro bestaan uit twee C-vormige uitsteeksels. Doordat die uitsteeksels ronddraaien, kan de robot over ruw terrein lopen. Dit door het Amerikaanse bedrijf Boston Dynamics bedachte loopprincipe koppelde Verhoeven aan het idee van zwermrobotica, waarin de robots samenwerken als dieren.
‘Mieren werken bijvoorbeeld met heel simpele regels’, vertelt Mattijs Otten, masterstudent industrieel ontwerpen aan de TU Delft. ‘Ze lopen niet te ver uiteen en niet te dicht op elkaar om tussen hen in bijvoorbeeld eten te kunnen ontdekken. Vinden ze eten, dan gaan ze hard roepen. Zo kunnen ook zwermen van honderden Zebro’s een groot gebied bestrijken. Vindt een Zebro iets, dan kunnen de dichtstbijzijnde robots dat bevestigen. Zo ontstaat er een heel betrouwbare meting en vormt de zwerm een pad naar de locatie.’
Modulair opgebouwd
Verhoeven en zijn team bouwden de afgelopen jaren verschillende prototypen van Zebro, maar de essentiële stap van opschalen naar een zwerm ontbrak. Otten maakte daarom als afstudeeropdracht een nieuw ontwerp. Dat maakt de looprobot geschikt voor serieproductie.
Aangezien Zebro nog volop in ontwikkeling is, moest het ontwerp van Otten ruimte bieden om verder te experimenteren. ‘Daarom heb ik de Zebro modulair opgebouwd, waarbij de meeste onderdelen als LEGO-stenen in elkaar zijn te klikken. De basis is een doosvormige behuizing waarin aparte modules zijn te bevestigen. Zo heeft Zebro zes loopmodules met elk hun eigen elektromotor en aansturing. Gaat er een kapot, dan blijft de rest werken. Ontwikkelen we een betere loopmodule, dan kunnen we ze gewoon omwisselen’, geeft Otten als voorbeeld.
Rijp fruit
Boven op de behuizing zitten twee aansluitingen voor sensormodules. Die bieden allerlei mogelijkheden, waaronder het lokaliseren van overlevenden na een aardbeving, het detecteren van mijnen en het ruiken van rijp fruit in grote kassen. ‘We zijn nu bezig om een module te maken waarmee de robots elkaar in de zwerm kunnen lokaliseren. Op dit moment zijn de robots individueel namelijk wel slim, maar opereren ze nog niet echt als groep.’
Het ontwerp van Van Otten is al in een kleine serie van tien Zebro’s gebouwd. ‘Alle onderdelen zijn ontworpen voor serieproductie middels spuitgieten en extruderen, maar via 3D-printen en lasersnijden zijn ook kleine aantallen prima te maken’, zegt Otten. ‘Deze eerste serie biedt een goed platform om de komende jaren op door te ontwikkelen.’
Tekst: Paul Schilperoord
Nieuwsbrief
Vond je dit een interessant artikel, abonneer je dan gratis op onze wekelijkse nieuwsbrief.