Steeds meer AGV's brengen omgeving in kaart met SLAM-technologie

Steeds meer robots zoals Automated Guided Vehicles (AGV's) worden de komende jaren voorzien van Simultaneous Localization and Mapping (SLAM), een technologie die robots helpt hun omgeving in kaart te brengen en zichzelf hierin te positioneren. Naar verwachting zijn in 2030 zo'n 15 miljoen commerciële en industriële robots van SLAM voorzien.

Dit voorspelt onderzoeksbureau ABI Research. AGV’s worden al jaren gebruikt in onder meer fabrieken, magazijnen en fulfilmentcentra. De robotvoertuigen rijden autonoom rond in dit soort faciliteiten, waarvoor zij afhankelijk van het model soms speciale infrastructuur nodig hebben. AGV’s worden echter steeds slimmer en ontwikkelen zich volgens ABI Research in toenemende mate tot Autonomous Mobile Robots (AMR).

Nieuwe generatie industriële robots

AMR’s worden door het onderzoeksbureau omschreven als een nieuwe generatie industriële robots die in staat zijn autonoom hun route te bepalen en processen op de fabrieksvloer te automatiseren. De robots kunnen onder meer reageren op onverwachte situaties, obstakels detecteren en daar een route omheen te vinden. 

Om zeker te stellen dat activiteiten op de fabrieksvloer goed worden gecoördineerd en botsingen tussen AMR’s, AGV’s en mensen worden voorkomen, is een systeem nodig dat in real-time de positie van iedere robot kan bepalen. “In deze eerste jaren van industrie 4.0 zullen maar weinig fabrieken een Real-Time Location System (RTLS) hebben opgezet, wat het essentieel maakt dat AMS’s hun eigen directe omgeving dynamisch in kaart brengen met behulp van SLAM”, legt Andrew Zignani, een analist op het gebied van locatietechnologie bij ABI Research, uit. 

Ook bedrijven die al in een RTLS hebben geïnvesteerd, kunnen profijt halen uit SLAM. “Fabrieken die al een RTLS hebben uitgerold kunnen RTLS en SLAM combineren om waardevolle Internet of Things (IoT)-data te leveren aan een digitaal platform om processen te optimaliseren en fabrieken efficiënter te maken, wat leidt tot een snellere ROI.”

Substantiële kostenbesparingen

Het onderzoeksbureau wijst op de winst die de inzet van robots kan opleveren. Het gaat hierbij onder meer om substantiële kostenbesparingen op het gebied van arbeidskrachten en verzekeringen, evenals een verbeterde productiviteit. Om deze winst te kunnen realiseren zijn intelligente en eenvoudig herprogrammeerbare robots echter een vereiste. 

Aangezien AMR’s aan deze behoefte voldoen, verwacht ABI Research een forse toename in het aantal verscheepte AMR’s. Deze vorm van robots zijn in 2027 naar verwachting goed voor 80% van alle verscheepte commerciële robots. Het onderzoeksbureau verwacht dan dat de meeste industriële robots in de komende decennia voorzien zullen worden van SLAM. 

Sensoren en algoritmes

SLAM is een technologie die gebruik maakt van allerlei sensoren om de omgeving in beeld te brengen. De data die deze sensoren verzamelen worden geanalyseerd met behulp van algoritmes. Aangezien het om enorme hoeveelheden data gaat, moeten deze gegevens efficiënt en met een lage latentie worden verwerkt. ABI Research wijst erop dat verschillende bedrijven zoals Kudan en Accuware werken aan SLAM-algoritmes en partnerships zijn aangegaan met AMR-integrators om softwareoplossingen te ontwikkelen. Als voorbeeld noemt het onderzoeksbureau Pick-It van Intermodalics, een 3D-vision gebaseerde lokalisatieoplossing voor robots die hen in staat stelt objecten te identificeren en van een plank te pakken. 

“De jaren ’20 van de twintigste eeuw gaan van start met drastische veranderingen in industriële omgevingen. AI, IoT, RTLS en connectiviteitstechnologieën zoals 5G hebben interactie met elkaar en vullen elkaar op complexe wijzen aan, en niet alle niveau’s van de roboticawaardeketen is hier klaar voor. Er liggen geweldige kansen in softwareontwikkeling die nog verkend moeten worden, waarvan SLAM een groot onderdeel is”, besluit Zignani. 

Auteur: Wouter Hoeffnagel
Bron: ABI Research

Spin-off UT werkt aan robot voor mri-gestuurde biopsieën

Een nieuwe spin-off van de Universiteit Twente (UT) genaamd Machnet Mechanical Robotics werkt aan een robot voor mri-gestuurde biopsieën. De toepassing is in eerste instantie gericht op het nemen van biopsieën bij vroege fase borstkanker.

De robot is gebaseerd op onderzoek van Stefano Stramigioli, als hoogleraar Advanced Robotics bezig met de ontwikkeling van medische robots. Stramigioli heeft samen met Françoise Siepel en Vincent Groenhuis de technologie achter de biopsierobot ontwikkeld, waarvoor inmiddels een patent is aangevraagd. Vanuit het bedrijf Machnet is president Abe van der Werf betrokken. Hij kwam enkele jaren geleden in contact met de onderzoekers en ziet kansen de robot in samenwerking met de UT te ontwikkeling en op de markt te brengen. 

Nauwkeurig positioneren

“Deze mri-compatible robot technologie stelt de radioloog in staat een biopsie of behandelnaald op zeer nauwkeurige wijze te positioneren. De rol van mri in de diagnostiek wordt steeds groter en de gepersonaliseerde behandelplannen voor de patiënten vragen steeds nauwkeurigere diagnostiek”, legt Jeroen Veltman, radioloog bij Ziekenhuisgroep Twente en nauw betrokken bij het initiatief, uit. “Deze nieuwe ontwikkeling geeft allerlei mogelijkheden om de zorg te verbeteren. Naast toepassingen voor de borst verwachten we dat bijvoorbeeld ook mri-geleide prostaatdiagnostiek en behandeling of mri-geleide vasculaire interventies hier voordeel van gaan hebben.”

Het gebruik van een robot om biopsieën uit te voeren biedt verschillende voordelen stellen de betrokken partijen. Zo maakt de robot het mogelijk om: 

• nauwkeurige echogeleide biopsieën uit te voeren zonder hierbij gebruik te maken van meerdere duurdere en tijdrovende mri-scans;
• echogeleide biopsieën uit te voeren bij afwijkingen die normaal niet op echobeeld te zien zijn;
• biopsieën sneller en nauwkeuriger uit te voeren;
• biopsieën uit te voeren met minder ongemak voor de patiënt;
• het aantal te zware diagnoses en daarmee het aantal te zware behandelingen terugdringen.

Echografie en mri-beelden combineren tot 3D-model

De biopsierobot combineert MRI-beelden met echografie tot een 3D-model. Dit helpt artsen onder meer de locatie van een biopsienaald in het menselijk lichaam en de route van de naald nauwkeurig te bepalen. Een belangrijk bijkomend voordeel is dat minder MRI-beelden nodig zijn om biopsieën te kunnen uitvoeren, wat kostenvoordelen oplevert.

“De biopsierobot combineert de voordelen van de systemen die we al hebben”, legde Stramigioli in januari uit in een interview met HealthMatters Magazine van Siemens Healthineers. “Een mri is duur, maar zeer nauwkeurig, waardoor een arts precies in dát weefsel kan prikken dat hij of zij nodig heeft. Echoapparatuur geeft realtime beeld, waardoor een radioloog tijdens het nemen van een biopt precies ziet wat er gebeurt. Afwijkingen zijn daarop echter minder goed te onderscheiden en worden daarom niet altijd herkend. Op basis van het 3D-model kan een radioloog heel nauwkeurig een biopt nemen en met bijna 100% zekerheid een diagnose stellen.”

Expertisecentrum voor robotica in radiologie

Machnet Medical Robotics wordt opgezet als het Twentse expertisecentrum voor de ontwikkeling van robottoepassingen in de radiologie. Dit sluit aan bij het TechMed Centre van de UT, dat samen met medici, technisch geneeskundigen, ingenieurs en ondernemers nieuwe operatie- en behandeltechnieken ontwikkelt en implementeert. Eerder zette de UT al samen met Siemens Healtineers een onderzoeks- en educatieprogramma op om medische professionals te helpen in de toekomst nauwkeuriger en succesvoller beeld- en robotgestuurde operaties uit te voeren.

Nico Arfman neemt als directeur van Machnet de leiding over het nieuwe bedrijf voor rekening. Arfman: “De komende jaren brengen we het bestaande prototype naar een gecertificeerde medical device dat kan worden toegelaten op de medische markt. Daarvoor bouwen we een team, werken we het businessplan verder uit en zoeken we financiering voor deze vervolgstappen. Deze nieuwe onderneming biedt kansen om samen met onderzoekers, studenten en radiologen baanbrekende toepassingen te ontwikkelen voor de radiologie.”

Zowel de UT als het bedrijf Machnet Holding zijn aandeelhouder in Machnet Mechanical Robotics. 

Auteur: Wouter Hoeffnagel
Bron: Universiteit Twente
Bron: Siemens Healthineers

3D-printbare pil maakt medicatie op maat mogelijk

Onderzoekers van het Materials Research Institute van het Ierse Athlone Institute of Technology hebben een 3D-printbare pil ontwikkeld die medicatie op maat mogelijk maakt. Niet alleen kunnen verschillende soorten medicatie in één pil worden geïntegreerd, ook kan medicatie worden afgestemd op de specifieke behoeften van patiënten.

Patiënten moeten in sommige gevallen een combinatie van medicatie slikken, wat in de praktijk betekent dat zij dagelijks een cocktail van pillen moeten slikken. Ook moeten pillen in sommige gevallen op verschillende momenten van de dag worden ingenomen, wat het innemen van de juiste medicatie op het juiste moment een uitdaging kan maken. De onderzoekers wijzen erop dat patiënten slechts in 50 tot 70% van de gevallen hun voorgeschreven medicatie daadwerkelijk correct innemen. 

Op maat gemaakte capsules

Om dit probleem aan te pakken hebben onderzoekers Evert Fuenmayor en hoogleraar Ian Major een blauwdruk ontwikkeld voor op maat gemaakte capsules. De pillen kunnen verschillende soorten medicatie bevatten en zijn in staat specifieke medicatie in de juiste hoeveelheid over een langere periode af te geven. 

“Met behulp van farmacogenetica kunnen artsen het genetische profiel van de patiënt gebruiken om de doeltreffendheid van medicatie te voorspellen en de dosis te bepalen”, legt Fuenmayor uit. “Het vertelt ons in feite hoe een individu zal reageren op medicatie.”

Biocompatibele polymeren

De onderzoekers zijn hun project gestart door te onderzoeken of 3D-geprinte biocompatibele en biologisch afbreekbare polymeren als voertuig kunnen functioneren voor het afleveren van medicatie op maat. Dit materiaal werd voorheen gebruikt voor onder meer rapid prototyping en het produceren van componenten. 

“Toen we begonnen met dit onderzoek was het idee dat het 3D-printen van polymeren kan worden gebruikt om medicatie in het lichaam af te leveren zeer vernieuwend – niemand deed dit al”, licht Fuenmayor toe. “We zijn erin geslaagd in hoge mate personaliseerbare en dynamische zorgtechnologie te ontwikkelen.”

Het moment waarop en de snelheid waarmee medicatie wordt afgegeven kan worden aangepast door kleine wijzigingen te maken in de configuratie van de printer. “We hebben het materiaal gemixt en gesmolten, filament gemaakt en dit aan de printer gevoed. Afhankelijk van de instellingen die we selecteerden waren we in staat compleet verschillende medicatieprofielen te creëren”, aldus Fuenmayor. “Met twee eenvoudige klikken kon ik een capsule maken die drie dagen of zes uur in het lichaam aanwezig blijft – afhankelijk van de behoefte van de patiënt.”

3D-printen in de apotheek

De onderzoekers voorzien dat hun technologie op maat gemaakte medicatie toegankelijk kan maken voor het grote publiek. “Apothekers zullen in staat zijn ter plekke een medicatieprofiel op te stellen op basis van unieke behoefte van de patiënt. Met de juiste met medicatie geladen polymeren op voorraad en een kleine 3D-printer zijn zij in staat uw medicatie in de apotheek zelf te printen”, aldus de onderzoeker. 

“We leren nog steeds over de wijze waarop verschillende mensen op medicatie, doseringen en therapieën reageren, dus dit is nog geen realiteit. Dit is echter waar medicatieafgifte naartoe gaat en waarop wij hopen.”

Productieproces versnellen

De technologie kent momenteel zijn beperkingen, erkennen de onderzoekers. “Het printen van 30 tablets op een desktop printer neemt ongeveer vier uur in beslag”, aldus Major. “Dit terwijl traditionele productiemethodes duizenden pillen per uur kunnen produceren op één enkele tabletteermachine.”

Om dit probleem op te lossen werken de onderzoekers een proces dat spuitgieten combineert met 3D-printen om het productieproces te versnellen. De ontwikkeling van dit proces bevindt zich nog in een vroegtijdig stadium, maar de eerste resultaten zijn volgens de onderzoekers veelbelovend. 

Multiply Labs

De onderzoekers van de Athlone Institute of Technology zijn niet de enigen die aan 3D-printbare medicatie op maat werkt. Ook het Amerikaanse Multiply Labs werkt aan dergelijke technologie. CEO Fred Parietti legde onlangs in een blogpost uit dat het bedrijf werkt aan robotsystemen om gepersonaliseerde medicatie te produceren.

Het bedrijf streeft ernaar alle dagelijkse medicatie die patiënten slikken te integreren in één capsule. Niet alleen kan de dosering van de medicatie worden afgestemd op de behoefte van de patiënt, ook kan medicatie op een specifiek tijdstip worden of over een langere periode worden afgegeven.

Auteur: Wouter Hoeffnagel

Porsche investeert in fabrikant betaalbare SWIR-camera's voor rijhulpsystemen

Autofabrikant Porsche investeert in het Israëlische bedrijf TriEye, ontwikkelaar van camerasystemen voor adaptieve rijhulpsystemen. TriEye gaat het geld gebruiken om zijn product door te ontwikkelen en zowel zijn bedrijf als team te laten groeien.

TriEye is een bedrijf dat zichzelf als doel stelt uitdagingen rond slecht zicht op te lossen voor adaptieve rijhulpsystemen en autonome voertuigen. Voor dit doel heeft het bedrijf een SWIR-sensortechnologie ontwikkeld, die voertuigen ook onder lastige uitdagingen goed zicht geeft. SWIR staat voor Short Wave Infra-Red en is het spectrum tussen 1 en 1,9um. Ter vergelijking: standaard camera’s filmen doorgaans et 0,4 tot 0,75um, terwijl Near Infra-Red (NIR) camera’s 0,75 tot 1um filmen.

CMOS-gebaseerde sensor

Opvallend aan het technologie van TriEye is het gebruik van een CMOS-gebaseerde sensor. De meeste SWIR-camera’s zijn juist gebaseerd op een InGaAs sensor. InGaAs is een materiaal dat moeilijk te produceren en daarmee duur is. Een lage-resolutie InGaAs SWIR-camera kost dan ook al snel zo’n 20.000 euro, meldt TriEye. 

CMOS-sensoren zijn aanzienlijk goedkoper, wat het gebruik van een dergelijke sensor in een SWIR-camera interessant maakt. Tegelijkertijd bieden CMOS-sensoren een hoge resolutie en hebben een laag energieverbruik. Ook is de sensor klein, schaalbaar en volgens TriEye betrouwbaar. Op basis van deze CMOS-sensor heeft TriEye de Raven beeldsensor, die kortegolf infrarood combineert met een CMOS-gebaseerde sensor.

TriEye Raven

Op basis van deze CMOS-sensor heeft het bedrijf de TriEye Raven ontwikkeld. Met deze SWIR camera wil TriEye kosteneffectieve beelden met een hoge resolutie toegankelijk maken om adaptieve rijhulpsystemen en autonome voertuigen veiliger en betrouwbaar te maken. De camera stelt systemen in staat ook gedurende de nacht of onder slechts weersomstandigheden goed zicht te hebben. 

Het systeem kan worden geïntegreerd in bestaande adaptieve rijhulpsystemen en de architectuur van autonome voertuigen. Ook kan het camerasysteem worden gecombineerd met bestaande computer vision algoritmes. Deze integratiemogelijkheden vereenvoudigen de implementatie van de TriEye Raven camera’s in voertuigen. 

Enkele specificaties van de TriEye Raven camera zijn:

• Beeldbereik (horizontaal x verticaal): 17°x12° of 46°x34°
• Resolutie (horizontaal x verticaal): 1280×960 pixels
• Beeldverhouding: 4:3
• Frame rate: 30 fps
• Afmetingen (hoogte x breedte x diepte): 3x3x2,5 cm, exclusief lens
• Output: GMSL II/FPD LINK III
• IP Code: IP68

Investeerders

Hoeveel geld Porsche steekt in TriEye is niet bekend. Wel is duidelijk dat het bedrijf tijdens de investeringsronde waar ook Porsche aan deelnam in totaal 19 miljoen dollar heeft opgehaald. Dit geld wil het bedrijf gebruiken om zijn product door te ontwikkelen en zijn team te laten groeien. 

De investeringsronde werd in mei door TriEye aangekondigd. Ook Intel’s investeringstak Intel Capital, de investeringsmaatschappij Grove Ventures en de Israëlische zakenman Marius Nacht hebben geld in TriEye gestoken. Grove Ventures stak in 2017 ook al 3 miljoen dollar in TriEye.

Auteur: Wouter Hoeffnagel

Bijzondere voetgangersbrug naar middeleeuws kasteel

Tintagel Castle in Cornwall (Engeland) is sinds kort weer bereikbaar via een nieuwe voetgangersbrug. Deze vervangt een landbrug die 500 jaar geleden verloren ging. De nieuwe brug is bestaat uit twee brugdelen die elkaar net niet helemaal raken waardoor er een kleine opening in het midden ontstaat.

Tintagel is plaatsje aan de noordkust van het Engelse graafschap Cornwall; een prachtig deel van Engeland dat doordrenkt is van legende van koning Arthur. Geïnspireerd door dergelijke verhalen liet de graaf van Cornwall in de 13e eeuw een kasteel bouwen op het eiland dat toegankelijk was via een smalle landbrug. Rond de 16e eeuw verdween de brug door erosie.

Wie de ruïnes van het populaire kasteel wilde bezoeken, moest tot voor kort eerst de klif afdalen om vervolgens met een kleine houten brug over te steken en aan de andere kant weer omhoog te klimmen. Dat uitstapje wordt nu veel gemakkelijker met een nieuwe voetgangersbrug.

Opmerkelijk aan het brugdek is de opening van 4 cm tussen de brugdelen. Met de opening wilden de ontwerpers niet alleen de overgang tussen het vasteland en het eiland benadrukken maar ook het heden en het verleden en de geschiedenis en de legende met elkaar verbinden. Daarnaast is er ook een praktische reden: de bescheiden opening zorgt ervoor dat de brug geen hinder ondervindt van constructieve krachten.

De brug is sierlijk, complex en spannend tegelijk en strekt zich uit over een 57 m lange kloof met twee onafhankelijke uitkragende delen die elk ongeveer 33 m lang zijn. In totaal werd 47,5 ton staal gebruikt voor de constructie en de balustrades, 40.000 handgesneden lokale leistenen tegels voor het dek en 140 m eiken voor de leuningen.

Tijdens de installatie werd een kabelkraan ingezet om de brug in een tiental secties te bouwen zonder dat er steigers of steunen nodig waren. Het project werd namens de English Heritage begeleid door de Ney & Partners en William Matthews Associates.

Steeds meer belangstelling voor groene steden

Groene gebouwen winnen de laatste aan populariteit. Zo sleepte Stefano Boeri's Bosco Verticale in Milaan verschillende architectuurprijzen in de wacht. Ook het Nederlandse MVRDV laat zich niet onbetuigd. Het meest recente voorbeeld is Green Villa, een project met een gevel van potplanten en bomen.

Green Villa is ontworpen in samenwerking met Van Boven Architecten, die ook als ontwikkelaar optreedt, en vastgoedontwikkelaar Stein, die ook een bewoner van het gebouw zal zijn. Het vier verdiepingen tellende gebouw met kantoorruimte en woningen is gelegen op een hoek en heeft uitzicht over de Dommel in Sint-Michielsgestel. In het ontwerp zijn de vormen van de omliggende bebouwing herkenbaar.

De gevel is echter in vele opzichten afwijkend en geeft het idee van een reusachtige open boekenkast met open vlakken in verschillende diepten die plaats bieden aan potplanten, struiken en bomen, waaronder forsythias, jasmijn, dennen en berken. Duurzaamheid brengt daarmee niet alleen een technologische uitdaging met zich mee, maar heeft ook een positieve verandering in levensstijl tot gevolg. Het stedelijke gebied verandert zo tot een natuurlijk landschap waar schaduw, privacy en een fraai uitzicht mogelijk zijn. De bomen, struiken en planten zullen automatisch worden besproeid met een geïntegreerd irrigatiesysteem dat gebruik maakt van regenwater dat wordt opgevangen en opgeslagen.

Eén van de oprichters en eigenaars van het architectenbureau ging zelf in het dorp naar school en ziet het ontwerp als een logische stap naar ‘gevelloze’ gebouwen en vergroening. De inzet van planten, bomen en struiken in daken én hoogbouw helpt niet alleen om onze CO2-uitstoot te compenseren, maar zorgt ook voor koeling van steden en bevordering van de biodiversiteit .

De bouw van Green Villa start in 2020; de verwachte opleveringsdatum is nog niet bekend.

DockitJet brengt combinatie van jetski en opblaasboot

Je hebt ze tijdens de zomerperiode ongetwijfeld een keer gezien: jetski’s. Voor veel mensen zijn deze een leuke manier om van de vrijetijd op het water te genieten. Maar wat als je die vrijetijd nu ook zou willen delen met vrienden? Dan is een boot eigenlijk veel gepaster. Dockitjet combineert beide: een boot die speciaal ontwikkeld is om een jetski aan de achterkant aan te laten aanmeren. Het nieuwste model verscheen recent en biedt het beste van jetski en boot.

Er bestaan natuurlijk al verschillende vormen van waterscooters maar met de Dockitjet’s Rigid Inflatable Boat (RIB) werd enige tijd terug een serieuze vernieuwing gebracht die jetski en RIB combineerde.

We zijn inmiddels wat verder en nog steeds vinden er vernieuwing plaats. De meest recent is een kleine versie met een lengte van slechts 3,7 m. Dat geeft de combinatie nog meer wendbaarheid op het water. Hoewel de volledig opblaasbare boot ruim twee meter korter is dan het vorige model, heeft de volledig opblaasbare boot nog steeds genoeg ruimte voor zes personen en kan hij met 40 km/u over het water scheren. Wie wil waterskiën kan dus ook z’n hart ophalen.

Gemakshalve kan de opblaasbare boot plat worden ingepakt en aan de achterkant van een jetski worden vastgezet. Dat vereenvoudigt het transport van en naar het water. De boot is zodanig ontworpen dat elk model jetski kan worden ‘gekoppeld’. Nadat de boot is opgeblazen is deze eigenlijk al klaar voor vertrek zodra ook de jetski is bevestigd. Geen jetski? Geen probleem! Als alternatief kan de boot worden uitgerust met een buitenboordmotor.

ZIen hoe de jetskit/boot werkt? De volgende video toont ‘m in actie.

Elektrische sleepboot voor haven Auckland

Het milieu en de uitstoot van broeikasdassen staat inmiddels wel bij iedereen hoog op de agenda. Mede daarom zijn ook in havens steeds meer elektrische varianten van de bestaande schepen te zien. In dat kader schaft de Nieuw-Zeelandse haven van Auckland 's werelds eerste grote elektrische havensleepboot aan. De sleepboot, die door Damen Shipyards Group wordt vervaardigd, zal naar verwachting de trekkracht van de Ports of Auckland’s zwaarste dieselsleepboot evenaren. Groot verschil: de emissie van schadelijke broeikasgassen is nul.

Wereldwijd zijn veel havens bezig aan een ‘vergroeningsslag’. De haven van Auckland werkt er al sinds 2016 aan om in 2040 emissievrij te zijn. Die actie is ook nodig want net als het bedrijfsleven of de burger, maken ook havens deel uit van het klimaatprobleem. Met veel zwaar materieel, zoals dieselaangedreven sleepboten, blijkt die stap echter niet zo eenvoudig.

De elektrische sleepboot die Damen gaat leveren heeft een trekkracht van 70 ton. Een dieselaangedreven sleepboot met dezelfde trekkracht verbruikt 120 liter diesel per uur. De nieuwe havensleepboot wordt aangedreven door een elektrische batterij en heeft een diepgang van 6 meter; de lengte bedraagt 24,73 m. Twee azimutschroeven met een diameter van 3 m (9,8 ft) diameter vormen de aandrijving. Per acculading van 2.800 kWh kunnen drie tot vier schepen worden versleept of kan de sleepboot drie tot vier uur worden gebruikt. Naar verwachting neemt het snelladen van de batterij niet meer dan twee uur in beslag. Damen werkt ook aan de levering van de 1,5 MW lader, die gebaseerd is op bewezen technologie uit de automobielsector.

De initiële kosten van de elektrisch aangedreven sleepboot liggen hoger dan die van de dieselvariant, maar de exploitatie- en onderhoudskosten zijn aanzienlijk lager. Met de ingebruikname van ’s werelds eerste volledig elektrische, grote sleepboot geeft Auckland een krachtig signaal af in het streven om de CO2-uitstoot te verminderen. Dat is goed voor het milieu én de portemonnee van de haven. Door nu over te stappen kan gedurende 25 jaar (de levensduur van de sleepboot) worden geprofiteerd van lagere uitstoot én lagere exploitatie- en onderhoudskosten.

Om veiligheidsredenen wordt de RSD-E Tug 2513 ook uitgerust met twee reserve dieselgeneratoren van 1.000 kW. Deze wordt echter alleen ingezet in het geval van een elektrische storing.

Bekijk hieronder de video die werd gemaakt.

Krachtigste MRI-scanner ter wereld ingezet voor epilepsieonderzoek

Zestig epilepsiepatiënten worden binnenkort onderzocht met twee van de meest krachtige MRI-scanners ter wereld. Onderzoekers hopen met behulp van deze scanners de bron van epilepsie te kunnen opsporen bij patiënten waarbij dat eerder niet kon.

Epilepsie is een chronische hersenaandoening die veel voorkomt en wordt gekenmerkt door aanvallen die herhaaldelijk optreden. Tijdens zo’n aanval treedt als het ware een tijdelijke kortsluiting in de hersenen op. Bij een deel van de patiënten vindt deze kortsluiting plaats op één specifieke plek in de hersenen, wat ook wel de ‘focale epilepsie’ wordt genoemd. 

Bron opsporen

In veel gevallen is het mogelijk met behulp van een traditionele scanner de afwijking op te sporen die de bron vormt voor de epileptische aanvallen. Indien deze plek wordt gevonden, kan een neurochirurg de potentiële bron operatief verwijderen. Bij drie op de tien patiënten is het echter niet mogelijk via een traditionele MRI-scan een afwijking te ontdekken. Voor deze patiënten is de kans op een succesvolle operatie en daarmee genezing van epilepsie een stuk kleiner. 

“Er zijn aanwijzingen dat krachtigere MRI-scanners daar verandering in kunnen brengen”, zegt neuroloog dr. Albert Colon, projectleider namens Kempenhaeghe. Neurochirurgen en neurologen van het Academisch Centrum voor Epileptologie (ACE) locaties Maastricht UMC+ en Kempenhaeghe, de onderzoeksschool MHeNS van de Universiteit Maastricht, de afdeling Neurochirurgie van het Universteitsziekenhuis Aachen (Duitsland) en Scannexus gaan daarom onderzoeken of zij met een sterkere MRI-scanner ook bij deze patiënten de potentiële bron van epilepsie kunnen vinden. De onderzoekers maken hiervoor gebruik van een zeer sterke MRI-scanner van het Maastrichtse onderzoeksinstituut Scannexus, gevestigd nabij het Maastricht UMC+.Het onderzoeksproject is getiteld EpiUltraStudie en krijgt een subsidie van twee ton van het Epilepsiefonds. 

9,4 Tesla MRI-scanner

De kracht van een MRI-scanner wordt uitgedrukt in Tesla, wat de sterkte van het magnetisch veld weergeeft. Hoe krachtiger het veld, hoe nauwkeuriger en gedetailleerder een scan. Een doorsnee MRI-scanner in een ziekenhuis heeft een maximale sterke van 3 Tesla. Scannexus beschikt echter over sterkere MRI-scanners:

• Een 7 Tesla Magnetom MRI-scanner die doorgaans wordt ingezet voor wetenschappelijk onderzoek. Bevindingen die hierbij worden gedaan worden indien nodig vertaald om toepasbaar te zijn op 3 Tesla MRI-scanners.
• Een 9,4 Tesla Magnetom MRI-scanner die het mogelijk maakt scans met een zeer hoge resolutie te maken. Deze scans bieden volgens Scannexus ‘ongeëvenaarde inzichten in de architectuur en mechanismen van de hersenen en het lichaam’. Van deze scanner zijn momenteel wereldwijd slechts vijf exemplaren operationeel.

Ditmaal worden de MRI-scanners gebruikt voor voor het epilepsieonderzoek van Academisch Centrum voor Epileptologie van het Maastricht UMC+ en Kempenhaeghe en wordt gescand voor diagnostische doeleinden.

Zestig patiënten worden onderzocht

In totaal worden zestig patiënten, die allen in aanmerking komen voor epilepsiechirurgie, in de scanners onderzocht. De meeste van de deelnemers worden gescand met behulp van de 7 Tesla MRI-scanner. Eén op de zes komt in aanmerking voor een 9,4 Tesla scan. 

“Het is natuurlijk fantastisch dat we deze innovatieve technieken kunnen gebruiken voor onze diagnostiek”, zegt neurochirurg dr. Olaf Schijns, projectleider namens het Maastricht UMC+. “Uiteindelijk hopen we dat we bij nagenoeg iedere patiënt de afwijking in de hersenen en dus de potentiële bron van de epilepsie kunnen vinden. Op die manier kunnen we een behandeling op maat bieden en de kans op genezing vergroten.”

Auteur: Wouter Hoeffnagel

Nieuw aandrijfsysteem zonder tandwielen, kettingen en olie

Drive Technology Holland presenteert een nieuw aandrijfsysteem zonder tandwielen, kettingen en olie. Het aandrijfsysteem kan het rendement en de prestaties van (elektrische) auto’s, voertuigen, schepen, windmolens, fietsen en machines fors verbeteren, stelt het Nederlandse bedrijf.

Het nieuwe aandrijfsysteem bestaat uit verschillende componenten, waarvan het Controlled Rotation System het belangrijkste is. Dit systeem maakt het mogelijk zonder gebruik van tandwielen, kettingen en olie traploos te schakelen. Het systeem wordt aangedreven met behulp van een tandriem. 

Verstelbare conische schijven

Het aandrijfsysteem bevat één as en bestaat uit twee verstelbare conische schijven, die zelf centrerend zijn dankzij het gebruik van schuifelementen. Deze conische schijven worden hydraulisch van elkaar af of juist naar elkaar toegeschoven, waardoor de schuifelementen omhoog of omlaag bewegen. Hierdoor ontstaat een grotere of kleinere omloopcirkel voor de aandrijfriem, wat resultaat in acceleratie of juist vertraging. 

“Een traditioneel aandrijfsysteem bestaat uit twee assen, terwijl CRS 1-assig is. Ook drijft ons systeem geen tandwielen aan, wordt het aangedreven door een tandriem en heeft het geen olie nodig, wat bij traditionele aandrijfsystemen wel het geval is. Eigenlijk hebben wij een compleet nieuw traploos variabel aandrijfsysteem uitgevonden, maar dan in verbeterde vorm, aangedreven door een tandriem”, stelt het bedrijf.

Adaptive Drive Belt

Het systeem kan worden aangedreven met een conventionele aandrijfriem, of met behulp van de door Drive Technology Holland ontwikkelde Adaptive Drive Belt. Deze laatste aandrijfriem is voorzien van schuifelementen die zorgen dat de aandrijfriem optimaal wordt gepositioneerd en geleid, wat voor extra grip zorgt. 

Drive Technology Holland ziet verschillende toepassingen voor het traploze aandrijfsysteem. Zo kan het systeem worden gebruik om traditionele versnellingsbakken in auto’s en boten te vervangen. Zo wijst het bedrijf erop dat in elektrische auto’s ieder individueel wiel kan worden voorzien van een eigen Controlled Rotation System. Indien toegepast op een fiets, kan het trappen hiermee lichter wordengemaakt. “Met dit systeem voelt het op een gewone fiets alsof je op een elektrische fiets rijdt”, stelt het bedrijf.

Het systeem kan echter ook worden ingezet in windmolens, kranen, windturbines en andere mechanische toepassingen. Bij windturbines is bijvoorbeeld geen tandwielkast meer nodig, waardoor de weerstand vermindert en het rendement hoger wordt

Hogere efficiëntie en minder onderdelen

Het aandrijfsysteem biedt volgens het bedrijf verschillende voordelen ten opzichte van een traditionele aandrijving. Zo heeft het systeem geen tandwielen en olie nodig, wat zorgt voor een lagere weerstand, hogere efficiëntie, minder onderdelen en het gebruik van minder grondstoffen. Door de hogere efficiëntie is daarnaast minder vermogen nodig om dezelfde snelheid te realiseren, waardoor het gebruik van fossiele brandstoffen kan worden teruggedrongen om het milieu te ontlasten. Ook het gebruik van minder componenten en grondstoffen zorgt voor een lagere impact op het milieu en lagere kosten. 

Daarnaast wijst Drive Technology Holland erop dat het systeem weinig onderhoud vereist, een lange levensduur heeft en minder geluid produceert dan een traditionele aandrijving.

Prototype

Drive Technology Holland heeft een prototype ontwikkeld van zijn nieuwe aandrijfsysteem. Het gaat om een tafelmodel prototype, waarbij de componenten van het aandrijfsysteem op grotere schaal zijn geproduceerd om de werking van het systeem te kunnen demonstreren. Hierbij wordt gebruik gemaakt van een conventionele aandrijfriem. 

“Ons systeem heeft uiteindelijk geresulteerd in een traploos variabel versnellingssysteem aangedreven door een tandriem. Technisch leek dat niet mogelijk, maar wij hebben aangetoond dat het wel mogelijk is. Dat maakt het extra bijzonder”, aldus Drive Technology Holland in een persbericht. 

Auteur: Wouter Hoeffnagel

3D-printen maakt productie van inserts voor matrijzen sneller en goedkoper

De Amerikaanse fabrikant van industriële computertomografie (CT) software Volume Graphics treedt toe tot een project rond rapid tooling van het Duitse Kunststoff-Institut. Het project is gericht op het sneller en goedkoper produceren van inserts voor matrijzen voor spuitgieten met behulp van 3D-printtechnieken.

3D-printen wordt onder meer gebruikt om onderdelen in kleine oplages te produceren en in korte tijd prototypes te kunnen printen. Ook bij de productie van inserts voor matrijzen kan additieve productie echter een rol spelen. “Inserts voor matrijzen staan in het tweede project van het Kunstoff-Institut centraal gezien hun kritieke belang in het versterken van onderdelen en/of inkapselen van geproduceerde componenten”, schrijft Volume Graphics in een persbericht. 

Sneller en goedkoper

De ontwikkeling van spuitgegoten onderdelen en inserts vereist in veel gevallen het in kleine oplages produceren van prototypes. Voor deze stap wordt op dit moment doorgaans een keuze gemaakt tussen twee methodes: de productie van prototypes via een snel proces dat lage kwaliteit onderdelen oplevert of een complexere methode waarbij het prototype in een aluminium matrijs wordt spuitgegoten. 

Binnen het project van het Kunstoff-Institut, een consortium van bedrijven dat in 1988 werd opgericht en vandaag de dag ruim 340 leden telt, wordt gewerkt aan een derde methode. Hierbij worden plastic matrijzen vervaardigd met behulp van een industriële 3D-printer, die hierdoor sneller kan worden vervaardigd dan een aluminium matrijs. Deze plastic matrijs wordt vervolgens gebruikt om prototypes te maken van traditionele plastic componenten met inserts. Het gebruik van plastic matrijzen is niet alleen sneller dan het gebruik van aluminium matrijzen, maar ook goedkoper. 

Niet-destructieve testen

Volume Graphics gaat zijn industriële CT-software beschikbaar stellen voor het project. CT-technologie wordt al langer gebruikt voor het inspecteren van gereedschappen en matrijzen, en maakt het mogelijk op niet-destructieve wijze geproduceerde componenten te testen. Zo kunnen door scans van componenten te vergelijken met de oorspronkelijke CAD-tekeningen met behulp van CT-software afwijkingen worden opgespoord die niet zichtbaar zijn voor het blote oog. 

In het specifiek stelt Volume Graphics de laatste versies van zijn CT-analysesoftware VGSTUDIO MAX en VGMETROLOGY beschikbaar. Deze softwaresuites bevatten de Manufacturing Geometry Correction module, die specifiek is ontworpen om afwijkingen op te sporen en te corrigeren. Indien tijdens een scan afwijkingen worden gedetecteerd kunnen deze met behulp van de module worden doorgezet naar het CAD-model, wat het mogelijk maakt de problemen te analyseren en relevante contouren aan te passen om het component correct te kunnen 3D-printen.

Ontwerp en 3D-printstrategie verbeteren

“Met onze Manufacturing Geometry Correction module hebben we de fundering gelegd voor veel nieuwe toepassingen in de productie van gereedschappen en matrijzen die voordeel kunnen halen uit de verbeterde snelheid en kwaliteit van additieve productie”, aldus Christof Reinhart, CEO van Volume Graphics. “Deze data kan erg waardevol zijn voor ontwerpers van gereedschappen, zowel om het ontwerp van de tool zelf als de 3D-printstrategie die wordt gebruikt voor de productie te verbeteren.”

“Samen met het Kunstoff-Institut en partners werken aan dit project is erg belangrijk voor ons”, licht Reinhart toe. “Want wij zijn ervan overtuigd dat industriële CT de toekomst van rapid tooling vooruit kan helpen. We houden additieve productie in het algemeen en rapid tooling in het specifiek al langer nauwlettend in de gaten en werken aan oplossingen om het het volume van prototypes, ontwerpsnelheid en algehele kwaliteit van producten en processen te verbeteren.”

Auteur: Wouter Hoeffnagel

Deze bedrijven ontwerpen én produceren sneller met 3D-printing

Het ontwerpen van nieuwe producten en onderdelen kost tijd, net zoals het maken van onderdelen voor de productie of het daadwerkelijk maken van het eindproduct. Dit kan sneller en goedkoper met 3D-printing. Denk bijvoorbeeld aan lokale productie van specifieke onderdelen of het sneller vervaardigen van een prototype waardoor de productontwikkeling sneller tot stand komt. Dit zijn drie voorbeelden van manieren waarop 3D-printen ingezet wordt in het productieproces:

1. Snellere productontwikkeling
BOSEbuild is het onderdeel binnen BOSE dat do-it-yourself boxen en koptelefoons ontwerpt. Toen het ontwikkelteam startte met het ontwerp van een nieuwe BOSEbuild-koptelefoon, was er grote behoefte aan een snel prototypingproces. Met 3D-printers op het eigen kantoor kon BOSEbuild een deel van de koptelefoon ontwerpen en meteen afdrukken. Hierdoor konden de onderdelen eerst intern getest en verder ontwikkeld worden voordat ze in productie gingen. In plaats van drie dagen en zo’n 35 dollar te besteden aan de iteratie, kostte het het team slechts drie uur en maximaal twee dollar om een nieuwe versie af te drukken.

Dit voorbeeld laat zien dat een desktop 3D-printer in de workflow ideeën in no-time tot leven brengt: concepten en prototypes kunnen in een aantal uur worden geprint. Het is makkelijker om ontwerpbeslissingen te nemen door tijdens de eerste fases van een productontwerp gelijk een aantal conceptversies te printen en daaruit de beste optie te kiezen. Door deze prototypes meteen in echte condities te testen, kunnen de functionaliteit, de pasvorm en de produceerbaarheid worden getoetst.

2. Hulpmiddelen voor de productie3D-geprinte gereedschappen en andere hulpmiddelen bij de productie zorgen voor een soepeler productieproces en een betere kwaliteit. Daarnaast maakt 3D-printen het mogelijk om gereedschappen op aanvraag te maken. Als er mallen, armaturen of andere gereedschappen nodig zijn, kunnen deze meteen geprint en getest worden. 

Heineken maakt gebruik van 3D-printoplossingen om op maat gemaakte tools en functionele machineonderdelen te printen in de brouwerij in Sevilla, Spanje. Engineers van Heineken kunnen nu zelf direct gereedschappen, machineonderdelen en tools voor het borgen van de veiligheid ontwerpen en printen in plaats van dit uit te besteden aan externe partijen. Hierdoor is de productie uptime vergroot en wordt zo’n 80 procent van de productiekosten bespaard op de onderdelen die geprint worden.

3. Onderdelen voor eindgebruikEen derde toepassing van 3D-printen is het produceren van op maat gemaakte onderdelen met een klein volume voor eindgebruik. Dit biedt veel flexibiliteit. Onderdelen kunnen zelfs ter plaatse worden gemaakt: terwijl de klant wacht wordt een onderdeel meteen geprint. Daarnaast kunnen er onderdelen worden geprint voor eenmalige projecten en is het eenvoudig om meteen nieuwe onderdelen te printen wanneer deze vervangen moeten worden. 

Snow Business gebruikt 3D-printers voor prototyping, functionele tests én het maken van nieuwe spuitmonden voor hun sneeuwmachines. Het bedrijf kan nu bijna kosteloos nieuwe spuitmonden afdrukken; een groot verschil met de eerdere uitbestedingsoplossing. De sneeuwmachinefabrikant schat dat de eerste printer die het bedrijf kocht zich binnen twee weken heeft terugbetaald.

Innovatie zet door
Doordat 3D-printing steeds makkelijker en toegankelijker is geworden, worden er steeds meer nieuwe applicaties ontwikkeld. Gerelateerde software en clouddiensten stellen bedrijven in staat om ter plekke en op het juiste moment enkel datgene te produceren dat daadwerkelijk nodig is. De tijd en kosten die daarmee bespaard worden, zetten weer andere innovaties in het maakproces in gang.