Autonome robots met benen inspectie grootste chemiecomplex ter wereld

ANYbotics gaat een samenwerking aan met het chemiebdrijf BASF. De autonome ANYmal C robots van het bedrijf worden door BASF gebruikt voor inspecties in de Duitse Ludwigshafen.

Robotics wordt al langer ingezet in productieomgevingen. Veel taken in industriële omgevingen worden echter nog steeds handmatig uitgevoerd. Denk hierbij aan repetitieve inspecties en het verzamelen van data voor het analyseren van de efficiëntie. Deze handmatige processen hebben niet alleen financiële impact, maar kunnen ook de betrouwbaarheid van het proces en de kwaliteit van verzamelde gegevens beïnvloeden.

Al langer worden technologische oplossingen ingezet voor het automatiseren van dergelijke taken. Denk hierbij aan sensoren en Internet of Things (IoT)-apparaten die worden ingezet voor het monitoren van kritieke processen. Deze kennen echter hun beperkingen. Zo zijn zij volgens ANYbotics niet schaalbare genoeg voor inspectie met meerdere sensoren of het volledig monitoren van een grootschalige productieomgeving.

Volledig autonoom

De ANYmal C robots van ANYbotics moeten uitkomst bieden. ANYmal is een volledig autonome robot met vier benen die onder meer kan traplopen en obstakels kan beklimmen. Ook kan de robot zich in zeer krappe ruimtes bewegen. De benen worden aangedreven met actuatoren met instelbare trekkracht, waardoor ANYmal zich kan aanpassen aan verschillende soorten terreinen.

We zetten enkele cijfers op een rijtje. ANYmal:

• beweegt zich voort met een snelheid van 1 m/s
• is omnidirectioneel
• beklimt hellingen van maximaal 20 graden
• loopt trappen van maximaal 45 graden op en af
• zetten stappen tot 35 centimeter hoog
• stapt over obstakels van maximaal 20 centimeter hoog
• overbrugt gaten tot 25 centimeter
• wringt zich door ruimtes van slechts 60 centimeter breed
• kruipt door een gat van 50 centimeter hoog

Sensoren

ANYmal is voorzien van verschillende sensoren voor het in kaart brengen van een omgeving. Zo zijn dieptecamera’s aanwezig voor het detecteren van obstakels. En brengt de robot zijn omgeving in beeld met behulp van een scan van 360 graden met behulp van LIDAR-sensoren. Aan de voor- en achterzijde is de camera voorzien van een camera met groothoeklens. Optioneel is satelliet-gebaseerde navigatie voor binnenomgevingen beschikbaar.

De robot wordt bij de configuratie handmatig door een omgeving geleid. Bij deze kennismakingsronde brengt ANYmal zijn omgeving in kaart. De robot kan vervolgens voortaan zelfstandig zijn weg vinden. Tijdens zijn werking monitort ANYmal hierbij eventuele obstakels. De robot past zichzelf dus aan op eventuele veranderingen op zijn pad. Het is dus niet nodig de route die de robot aflegt volledig vrij te houden. Met het oog op de veiligheid scant de robot continu op de aanwezigheid van mensen. Is dit het geval? Dan houdt de robot automatisch een veilige afstand aan.

Opladen via docking station

De ANYmal is voorzien van een accu met een batterijduur van 2 uur. De accu kan in 100 minuten tot 70% capaciteit worden opgeladen. Volledig opladen neemt drie uur in beslag. Opladen gebeurt via een docking station, waarnaar ANYmal automatisch terugkeert.

De robot handmatig aansturen is overigens ook mogelijk. Hiervoor is een afstandsbediening beschikbaar. De prestaties van ANYmal zijn inzichtelijk via een werkstation. Communicatie tussen dit werkstation en ANYmal’s op de fabrieksvloer vindt plaats via internet of WiFi.

Ingezet in de Ludwigshafen

“Automatisering staat absoluut op het kruispunt van de digitaliseringsstrategie. Wij bevinden ons aan het einde van het implementatieproces, en robotics heeft een enorme bijdrage geleverd”, licht Peter Welter, Automation Manager bij BASF, toe. De ANYmal robots worden ingezet in de locatie van BASF in de Duitse Ludwigshafen. Met een oppervlakte van ruim 10 vierkante kilometer is dit het grootste chemiecomplex ter wereld. “We hebben hier een zeer heterogene omgeving die in de afgelopen 150 jaar continu is gegroeid. Een lopende robot zoals ANYmal voldoet aan één van de belangrijkste vereisten voor het navigeren in deze complexe omgevingen met lange afstanden en steile trappen”, aldus Welter.

Bij BASF voert ANYmal onder meer inspectietaken uit. Denk hierbij aan het aflezen van meters, het uitvoeren van akoestische metingen bij pompen en compressors en het controleren van de omgeving op hotspots met behulp van de ingebouwde warmtecamera. Deze gegevens worden dagelijks verzameld en gebundeld in testrapporten.

Auteur: Wouter Hoeffnagel