Grote robots die veel voorkomen bij de productie van lopende banden zijn meestal eenlingen. Ze snijden vaak buig en las metaal in kooien en achter barrières die bedoeld zijn om ze veilig te scheiden van menselijke arbeiders.

"Voor een lange tijd, de beste fabrieksrobot is er een die jij hebt opgezet, en je raakt elkaar twee jaar niet aan. Het doet steeds hetzelfde, ongewijzigd, een miljoen keer, " zegt Bilge Mutlu, een University of Wisconsin-Madison hoogleraar computerwetenschappen, industriële techniek en psychologie. "Maar omdat die robots zijn gebouwd om zeer krachtig en zeer nauwkeurig te zijn, ze zijn ook erg gevaarlijk voor mensen. Je mag hem niet in de weg staan."

Met nieuw gewonnen steun van NASA, Mutlu en partners bij UW-Madison en Boeing ontwerpen robots met een lager vermogen die een breder scala aan minder strikt gedefinieerde taken aankunnen door meer samen te werken met een menselijke operator.

De UW-onderzoekers hebben zich gericht op "shared control, " waarin een mens bedraad met sensoren en bedieningselementen de armen van een robot door het verloop van een taak leidt, zoals het sorteren van objecten of het mengen van ingrediënten volgens een recept. Zelfs nieuwe gebruikers kunnen deze robots effectief bedienen, omdat de robots ingrijpen om te helpen door dingen toe te passen die ze hebben geleerd over de manier waarop mensen behendig de beweging van twee armen en handen coördineren om objecten op te tillen en te passeren.

Mutlu, afgestudeerde student Daniel Rakita en professor in computerwetenschappen Michael Gleicher hebben ook methoden gepubliceerd voor het inzetten van robotgestuurde camera's om de menselijke operator te geven - "of ze nu op een paar meter afstand staan ​​​​of in Houston zijn en de robot zich op een ruimtestation bevindt , " zegt Mutlu - het beste zicht op de werkruimte, gereedschap, materialen en de handen van de robot.

Met die kerntechnologie en een subsidie ​​van $ 3 miljoen van NASA Aeronautics, de UW-Madison-groep, waaronder Gleicher, werktuigbouwkunde professor Michael Zinn en industriële en systeemtechniek professor Robert Radwin - zullen robots aanpassen aan enkele van de specifieke soorten fabricagewerkzaamheden die een Boeing-vliegtuig samenstellen.

"We hebben een aantal processen in de vliegtuigbouw geïdentificeerd waar deze gedeelde controle zou kunnen helpen, " Zegt Mutlu. "Neem klinken. Er zijn duizenden en duizenden klinknagels die erin moeten worden geslagen om het metaal van een vliegtuig samen te voegen. Dat is moeilijk, repetitief werk."

Composietmaterialen maken, schuren van metaal, het schilderen en monteren van onderdelen in kleine ruimtes zijn andere stappen in het vliegtuigconstructieproces die veiliger worden door het relatief kwetsbare menselijke lichaam iets verder van de actie af te bewegen. Gedeelde besturing van een robot kan dat mogelijk maken zonder ook de vaardigheden van de menselijke vliegtuigbouwer te verwijderen.

"We behouden de expertise van de operator, hun kennis van de nuances van het proces, in de vergelijking, " zegt Mutlu. "Ze kunnen de actie sturen zonder handmatig betrokken te zijn, en het proces wordt ergonomischer en efficiënter."

In de komende drie jaar zal Mutlu hoopt dat de samenwerking met Boeing een nieuw robotproductieplatform zal verplaatsen van Madison naar de Boeing-laboratoria. waar het verder wordt ontwikkeld voor de productievloer en vervolgens voor wereldwijd gebruik.

"Terwijl we het aan het bouwen zijn, we gaan veel testen hier in ons lab, ' zegt hij. 'Uiteindelijk willen we het naar Boeing brengen en daar ook daadwerkelijk demonstreren. En een volwassen federaal gefinancierd systeem dat werkt, kan door iedereen in de luchtvaartindustrie worden gebruikt."