Nooit meer wachten op de robot

“Ervaren orderpickers staan vaak al op de juiste plaats met het juiste artikel in de hand, terwijl de collaboratieve AMR nog naar hen onderweg is”, begint Yasim Coene, medeoprichter van het in Zaventem gevestigde Zeal Robotics. “Of nog erger: de beginnende magazijnwerker stapt langzaam achter de robot aan omdat die laatste hem niet kan volgen. Dat probleem is nog groter in een productieomgeving omdat de doorgangen er smaller zijn. In een gang van 1,2 meter breed rijden AMR’s vandaag wel heel traag.”

Volgens Yasim Coene verliezen medewerkers in magazijnen en productiehallen daardoor behoorlijk wat tijd. “Begrijp me niet verkeerd,” zegt hij, “vergeleken met de eerste generaties zijn AMR’s al sterk geëvolueerd, zowel qua design als onder de motorkap, maar nu is het tijd voor autonome mobiele robots die zich minstens even snel als een mens verplaatsen.”

Zeal Robotics legt zich daar sinds 2022 op toe. Het bedrijf is deel van imec.istart en werkt met kapitaal van Comate Ventures, een investeringsvehikel van onder meer Marc Coucke.

Net als bij Formule 1

Om tot autonome mobiele robots te komen die de wandelsnelheid van een mens benaderen, ook in relatief smalle gangen, moet je aan alle basiselementen sleutelen: de software die de AMR’s aanstuurt, de manier waarop en de onderdelen waarmee de robots gebouwd zijn en de paden waarlangs ze zich door het warehouse of de productieomgeving verplaatsen. “Het is zoals in de Formule 1”, vergelijkt Yasim Coene. “Om resultaat te halen, moeten zowel de coureur als de wagen goed zijn.”

Hoe Zeal Robotics daar werk van maakt? “Door niet met een bestaand hardware- en softwareplatform voor AMR’s te werken, maar het zelf te bouwen”, vervolgt hij. “Op die manier maken we elke keer de best passende keuze voor onze robots. Neem nu bijvoorbeeld de zwenkwielen van een AMR. Doordat we de wielen zelf kiezen, kunnen we voor die modellen gaan waarmee de robot vlotter rijdt, ook in bochten. Want je kunt het rijgedrag dan wel verbeteren door de software aan te passen, als de hardware niet volgt, maakt dat niets uit.”

Sneller en veiliger

Om AMR’s sneller te laten rijden, stippelt Zeal Robotics de paden ook anders uit. “Vaak zijn de paden manueel uitgetekend, waardoor ze niet altijd optimaal lopen. Wij leggen de paden daarentegen vast met software die ideale banen en bochten tussen twee punten genereert, berekend volgens mathematische formules. Metaheuristiek, om precies te zijn, een vorm van AI.”

Met de ontwerpsoftware kan Zeal Robotics veel verschillende ‘safety fields’ creëren op basis van parameters zoals de lengte, breedte en remafstand van de AMR. Momenteel kan het bedrijf tot 72 verschillende veiligheidsvelden gebruiken, maar het zal dat aantal verhogen naar 128.

Yasim Coene: “De clou is dat elk veiligheidsveld een eigen maximale snelheid toelaat. Hoe meer verschillende velden je zo inzet, hoe beter je de snelheid van de robot finetunet naargelang de plaats waarop hij zich bevindt. Als je slechts vier veiligheidsvelden hebt, kun je maar tussen vier snelheden wisselen en moet je de AMR op risicovolle plekken veel meer laten afremmen. Met een veelheid aan veiligheidsvelden met wisselende snelheden en precies berekende paden en bochten leg je daarentegen een parcours aan waarlangs de AMR zich optimaal voortbeweegt, met op elke plaats zo veel mogelijk de snelheid die echt nodig is op die locatie. Niet te snel, niet te traag.”

Niet meer wachten

Hoe snel rijden de AMR’s van Zeal Robotics dan in de praktijk? “De Zeal Runner, een ‘goods-to-person’-robot, haalt een snelheid van 4,3 kilometer per uur in een gang van minstens 1,2 meter breed. Dat is de snelheid waarmee mensen gemiddeld wandelen”, zegt Yasim Coene. “Je hoeft dus niet meer op de robot te wachten, ook niet als het parcours veel bochtenwerk bevat. In een gang van 1,7 meter breed halen we een topsnelheid van 7,2 kilometer per uur. De Zeal Runner neemt een bocht met een snelheid van 1 meter per seconde of 3,6 kilometer per uur, wat toch al meer vergelijkbaar is met de normale wandelsnelheid van een mens. Als je zelf een U-bocht neemt, vertraag je tenslotte ook.”

Twee cases

Momenteel biedt Zeal Robotics al AMR’s aan voor twee usecases, via pilootprojecten, maar intussen ook al in productie.

Y. Coene: “Enerzijds is de Zeal Runner bruikbaar voor orderpicking in een magazijn, waarbij de medewerker artikels op de AMR legt, anderzijds als mobile conveyor in een productieomgeving, waar medewerkers de AMR gebruiken om artikelen en half afgewerkte producten van het ene naar het andere werkstation te brengen. Op het scherm van de Zeal Runner zie je telkens het te picken artikel, de benodigde hoeveelheid en de exacte locatie ervan. Nadat je het item hebt gescand, geeft ledverlichting aan waar je het product op de legborden van de AMR moet leggen, in het geval van orderpicking. Ook daarmee win je aan efficiëntie tijdens het werk.”

Als alle benodigde producten eenmaal op een welbepaalde locatie op de AMR zijn geplaatst, licht de ledverlichting van de AMR blauw op en begeeft de robot zich naar de volgende stopplaats, waar de cyclus zich herhaalt. “Trouwens, die verlichting bevindt zich op de draagstructuur van de AMR, niet op de legborden zelf”, zegt Yasim Coene nog. “Op die manier loopt er geen bekabeling naar de legborden en kan de gebruiker ze indien nodig in de hoogte verstellen of vervangen door een beter gepaste drager, bijvoorbeeld zakken in plaats van bakken. Ook dat geeft aan waarom we liever zelf de keuze voor hardware en software maken.”

TD