Kleine, autonome robots die in groepen over staalconstructies bewegen kunnen helpen om de toestand van bruggen en andere infrastructuur nauwkeuriger te beoordelen. Onderzoeker Bahar Haghighat van de Rijksuniversiteit Groningen ontwikkelt dergelijke robotzwermen, die op diverse locaties gegevens moeten kunnen verzamelen. Op termijn moet deze informatie bijdragen aan betere beslissingen over onderhoud en vervanging.
Een groot deel van de Nederlandse infrastructuur dateert uit de decennia na de Tweede Wereldoorlog. Daardoor zijn veel bruggen, viaducten en wegen verouderd en hebben ze onderhoud of vervanging nodig. Het is belangrijk dat infrastructuurbeheerders weten welke constructies onmiddellijke aandacht vereisen en welke nog veilig kunnen worden gebruikt. Hiervoor zijn betrouwbare gegevens over de toestand van afzonderlijke onderdelen nodig.
Recente problemen onderstrepen de urgentie van deze taak. Zo werd in 2025 ontdekt dat het vaste deel van de Haringvlietbrug tekenen van vermoeidheid vertoonde in de stalen verbindingen, waardoor extra verstevigingen en intensievere inspecties noodzakelijk waren. Ook werd bij dertien Nederlandse bruggen en viaducten een verhoogd risico op haarscheurtjes in het staal vastgesteld, wat aanleiding gaf tot een versnelling van de vervangingswerkzaamheden. In 2026 kwamen ook constructieve problemen aan het licht bij de Giessense Bruggen in Rotterdam, waar onder andere gewichtsbeperkingen en extra ondersteuningsconstructies noodzakelijk bleken. Bij de Merwedebrug bij Gorinchem leidden aanvullende materiaaltests in juli 2026 tot een onmiddellijke sluiting voor het vrachtverkeer, omdat de sterkte van het staal lager bleek te zijn dan eerder werd aangenomen.
Vaste sensoren geven geen volledig beeld
De huidige monitoring is grotendeels gebaseerd op vaste sensoren. Deze meten op een beperkt aantal locaties en geven daardoor geen volledig beeld van een constructie. Mobiele robots kunnen zich verplaatsen en op verschillende punten metingen verrichten. De door Haghighat ontwikkelde robots zijn slechts enkele centimeters groot en kunnen diverse sensoren vervoeren. Met behulp van magnetische wielen bewegen ze over stalen oppervlakken zoals brugonderdelen en kunnen zo de toestand van het materiaal onderzoeken. De metingen maken het onder meer mogelijk scheuren en andere structurele schade op te sporen.
De aanpak valt onder zwermrobotica. Daarbij voeren individuele robots relatief eenvoudige taken uit, terwijl hun collectieve gedrag een complexer doel dient. Een zwerm kan zo metingen uitvoeren over een groot gebied zonder dat één centrale robot alle acties hoeft te sturen. Dit principe is geïnspireerd op natuurlijke groepen, zoals scholen vissen, zwermen vogels en kolonies insecten. In dergelijke groepen kan gecoördineerd gedrag ontstaan door lokale interacties tussen individuen.
Meer meetpunten, schaalbaar en gedetailleerder beeld
Voor inspecties biedt zwermrobotica praktische voordelen. Zo kan een groter aantal robots kan meer meetpunten bereiken dan één enkel apparaat. Valt een robot of sensor uit? Dan kan een andere het werk gedeeltelijk overnemen. De aanpak is daardoor schaalbaar en geschikt voor locaties die voor inspecteurs moeilijk toegankelijk zijn. De robots kunnen informatie verzamelen uit verschillende delen van een constructie. Het combineren van deze gegevens geeft ze een gedetailleerder beeld van de toestand ervan.
De autonomie van de robots is een van de grootste technische uitdagingen. Een inspectiesysteem kan alleen autonoom functioneren als de afzonderlijke robots betrouwbare beslissingen nemen en als groep blijven samenwerken. Dit vereist systemen die bestand zijn tegen storingen en veranderende omstandigheden op een brug. Bovendien moeten de verzamelde meetgegevens bruikbaar zijn voor het beoordelen van de toestand van een constructie.
Vidi-subsidie
In 2025 ontving Haghighat een Vidi-subsidie om de ontwikkeling van autonome robots voor constructie-inspectie te versnellen. De subsidie biedt de mogelijkheid om fundamentele problemen aan te pakken die er nog steeds voor zorgen dat de robots niet zelfstandig kunnen opereren in praktijksituaties. Een grootschalige inzet om binnen vijf jaar alle Nederlandse bruggen te inspecteren is niet het beoogde resultaat. De nadruk ligt op het aantonen dat de aanpak werkt en op het leggen van de basis voor vervolgonderzoek, samenwerking met bedrijven of mogelijke start-ups die uit het onderzoek kunnen voortkomen.
Naast technische kwesties spelen ook juridische en veiligheidskwesties een rol. Zo kan het inzetten van een robotzwerm op bestaande infrastructuur vragen oproepen over de veiligheid van de robots, de omgang met meetgegevens en de verantwoordelijkheid voor beslissingen die op basis van inspecties worden genomen. Dergelijke kwesties raken meer disciplines dan alleen robotica en werktuigbouwkunde.
De ontwikkeling van robotzwermen voor infrastructuurinspectie bevindt zich nog in een vroeg stadium. De komende jaren moet blijken of kleine, mobiele robots betrouwbare metingen kunnen verrichten en met voldoende autonomie kunnen opereren. Op termijn moeten de robots inspecteurs aanvullende informatie kunnen verschaffen over constructies die momenteel slechts op een beperkt aantal punten worden gecontroleerd. Dit moet het plannen en p[prioriteren van onderhoudswerkzaamheden ondersteunen.
