“Het uiteindelijke doel is dat robots volledig autonoom kunnen handelen in menselijke omgevingen,” vertelt Niek Hollak, Senior Director Growth & Business Development bij Xsens. “En daarvoor moet je menselijk bewegen eerst heel nauwkeurig kunnen digitaliseren.”
Xsens ontwikkelt al jarenlang technologie voor motion capture. Dat is het vastleggen van menselijke bewegingen met sensoren. Het bedrijf werd internationaal bekend in de entertainmentindustrie. Grote kans dat bewegingen van personages in games zoals FIFA of in Marvel-films zijn opgenomen met technologie van Xsens. Inmiddels ligt de focus steeds meer op humanoid robotics.
De focus naar humanoid robots
De overstap naar humanoid robots ontstond eigenlijk toevallig. Een grote internationale autofabrikant kocht enkele jaren geleden systemen van Xsens. In eerste instantie dacht het team dat de technologie gebruikt zou worden voor ergonomisch onderzoek op de werkvloer. Pas later bleek dat de gegevens werden ingezet om humanoid robots te trainen met het doel dat deze uiteindelijk menselijke handelingen kunnen vervangen.
“Toen realiseerden we ons hoe groot deze markt kon worden,” zegt Hollak. “We hebben daardoor heel vroeg toegang gekregen tot deze ontwikkeling.” Sindsdien groeide Xsens uit tot een belangrijke speler binnen de humanoid robotica. Volgens Hollak gebruikt inmiddels een groot deel van de internationale humanoid-industrie de motion tracking-systemen uit Enschede.
Bewegingsdata als brandstof voor Embodied AI
De technologie van Xsens werkt met kleine sensoren die op verschillende plekken op het lichaam worden bevestigd. Een volledig pak bevat zeventien sensoren, verdeeld over onder meer armen, benen, schouders, borst en hoofd. Samen registreren ze continu hoe iemand beweegt. “Eigenlijk digitaliseren we alles wat kan draaien op het menselijk lichaam,” legt Hollak uit. “Die data koppelen we vervolgens aan biomechanische modellen die we samen met universiteiten hebben ontwikkeld.”
Het grote voordeel ten opzichte van camera-gebaseerde systemen is flexibiliteit. Omdat het systeem zonder camera’s werkt, kan het overal worden gebruikt: in een fabriek, buiten op straat of tijdens complexe handelingen. Daarnaast heeft Xsens technologie ontwikkeld die storingen door metaal en magnetische velden corrigeert, een belangrijk voordeel in industriële omgevingen.
De opgenomen bewegingen worden gebruikt om AI-modellen van robotfabrikanten te trainen. Robots leren zo bijvoorbeeld hoe ze gereedschap moeten vasthouden, objecten moeten oppakken of veilig moeten bewegen in een omgeving die voor mensen ontworpen is.
Waarom traditionele robotprogrammering niet meer genoeg is
Waar robots vroeger vooral via vaste programmeercode werkten, draait humanoid robotica steeds meer om leren van data. En juist daar zit volgens Xsens de uitdaging. “Een menselijke omgeving zit vol variatie,” zegt Hollak. “Een klein heuveltje, een andere lichtinval of een object dat net iets anders staat. Alleen dat maakt al verschil.”
Traditionele programmering schiet daarin tekort. Robots moeten leren omgaan met duizenden kleine variaties in beweging en omgeving. Daarom worden motion capture-data tegenwoordig vaak gecombineerd met AI-simulatiesystemen van bijvoorbeeld NVIDIA. Daarin worden opgenomen bewegingen digitaal opgeschaald naar duizenden varianten.
“Wij zitten eigenlijk aan de voorkant van dat trainingsmodel,” zegt Hollak. “Wij leveren de realistische menselijke bewegingen waarmee die AI-systemen leren.” Vooral specialistische handelingen zijn waardevol. Denk aan specifieke bewegingen op productielijnen of complexe fysieke taken die moeilijk handmatig te programmeren zijn.
Robots voor fysiek zwaar en repeterend werk
Volgens Hollak zullen humanoid robots de komende jaren vooral worden ingezet voor fysieke, repetitieve en belastende werkzaamheden. “De eerste toepassingen zie je waarschijnlijk in omgevingen waar veel cyclische handelingen plaatsvinden,” zegt hij. “Werk dat mensen liever niet doen, of dat fysiek zwaar is.”
Ook maatschappelijke ontwikkelingen spelen mee, zoals personeelstekorten en vergrijzing. Humanoid robots kunnen in de toekomst ondersteunende taken uitvoeren in logistiek, industrie of zorg. Tegelijkertijd ziet Xsens ook toepassingen in entertainment en hospitality, met name in Azië. Denk aan robots die gasten ontvangen, dansen of als digitale assistent functioneren.
Het grootste vraagstuk zit niet in de hardware
Hoewel humanoid robots steeds geavanceerder worden, ligt de grootste uitdaging volgens Hollak niet bij de robot zelf, maar bij het trainen van het ‘brein’. “De hardware ontwikkelt zich ontzettend snel,” zegt hij. “Maar de hoeveelheid data die nodig is om robots echt autonoom te maken, blijft een enorme uitdaging.”
Daarom werkt Xsens steeds vaker samen met andere technologiebedrijven, universiteiten en onderzoeksinstellingen. Motion tracking alleen is namelijk niet genoeg. Robots moeten ook leren voelen, objecten herkennen en begrijpen waarom iemand een bepaalde beweging maakt. “Het trainen van robots is multidisciplinair,” aldus Hollak. “Het gaat om beweging, maar ook om context, intentie en interactie.”
Wil je meer weten over de technologie van Xsens? Kijk dan op Humanoid Robots | Xsens.com of neem contact op met Niek Hollak via niek.hollak@xsens.com.
