Een croissant oppakken zonder die te beschadigen of een kwetsbaar gewas oogsten: voor de menselijke hand eenvoudige handelingen, voor een robot zijn ze een stuk lastiger. Wageningen University & Research (WUR), Eindhoven University of Technology (TU/e) en Next Tech Food Factories (NTFF) werken daarom aan een nieuw projectvoorstel rond de inzet van zachte grijpers in de agrifoodsector. Gezocht: concrete praktijkcasussen!
De ambitie van WUR, TU/e en NTFF gaat verder dan een robot ontwikkelen die voorzichtig met producten omgaat. De volgende generatie robots moet kunnen voelen, leren, zich aanpassen aan en anticiperen op het product dat ze vastpakken. Het doel van het onderzoek is om dat wat menselijke handen binnen de voedselproductie van nature kunnen en doen, te vertalen naar robotica.
Robots zijn bij uitstek geschikt om herhalende taken snel en nauwkeurig uit te voeren. In de kracht zit ook een beperking. “Voedingsmiddelen en agrarische producten zijn doorgaans niet gestandaardiseerd, ze verschillen in vorm, formaat en fysieke eigenschappen”, vertelt Mahboubeh Keyvanara, Assistant Professor
Robotics Control Systems Agricultural Biosystems Engineering aan WUR. Haar onderzoek richt zich op robotica voor agrarische toepassingen, waaronder de planning, coördinatie en aansturing van robots. “Daarbij komt dat agrifood-omgevingen vaak onvoorspelbaar zijn. Het robotmatig hanteren van producten in deze sector is daardoor veel complexer dan in een traditionele industriële omgeving.” Door bestaande robottechnologie te combineren met ontwikkelingen op het gebied van AI en machine learning, wil zij de kloof verkleinen tussen theoretische robotica en toepassingen in de praktijk, zoals het oogsten van gewassen met robots. “Zachte robotica biedt hiervoor veel mogelijkheden”, zegt ze. “In plaats van traditionele, starre grijpers gebruiken zachte robots flexibele en vervormbare materialen, zoals siliconen. Daardoor kunnen ze zich aanpassen aan verschillende vormen en kwetsbare producten voorzichtiger hanteren. Niet ieder onderdeel hoeft daarbij zacht te zijn. Onze handen combineren ook zacht weefsel met harde botten. Juist die combinatie geeft ons zowel flexibiliteit als controle.”
Mahboubeh Keyvanara, Femke van Beek en Lisanne van Oosterhoud
Voorzichtig kunnen grijpen is echter slechts een deel van de uitdaging. Femke van Beek, Assistant Professor binnen de ‘Robotics section of Mechanical Engineering’ TU/e, richt zich met haar onderzoek op de combinatie van zachte robotica en haptische waarneming: robots in staat stellen om via aanraking informatie te verzamelen. “Zacht kunnen grijpen is niet genoeg”, legt ze uit. “We gebruiken onze handen niet alleen om een voorwerp te verplaatsen. Zodra we iets oppakken, voelen we het ook en zijn we in staat te beoordelen een product aan de gestelde, uiterlijke, kwaliteitseisen voldoet. Die combinatie van zorgvuldige hantering en informatie verzamelen willen we robots eveneens meegeven.” Voor Femke is de wisselwerking tussen beweging en waarneming cruciaal. “De menselijke hand combineert hanteren en voelen vrijwel automatisch. Dat maakt hem zo krachtig. Een croissant is een eenvoudig maar veelzeggend voorbeeld: een robot moet het product stevig genoeg vastpakken om het te verplaatsen en tegelijkertijd voorzichtig genoeg zijn om het niet te beschadigen. In de vlees- en visverwerking spelen weer andere uitdagingen. Kip- en visfilets zijn glad en vervormbaar: dat vraagt om andere grijpers. Voor robotica is het interessant om te onderzoeken hoe we beweging niet alleen kunnen gebruiken om een product te hanteren, maar ook om de informatie te verzamelen die nodig is om er slimmer mee om te gaan. Dat een robot een vooraf ingestelde beweging uitvoert, de kwaliteit kan beoordelen en de informatie die tijdens het aanraken en hanteren van een product wordt ontvangen, mede de vervolghandeling gaat bepalen.”
Zachte robotica ontwikkelt zich snel. De technologie wordt al toegepast in sectoren als de gezondheidszorg, maar de inzet ervan binnen de agrifoodsector staat nog in de kinderschoenen. Volgens Lisanne van Oosterhoud, programmamanager bij Next Tech Food Factories, liggen hier grote kansen. “De technologie is beschikbaar. Snelle ontwikkelingen in software en AI zorgen voor meer mogelijkheden. De volgende stap is om de beschikbare kennis te verbinden aan de concrete uitdagingen van bedrijven in de agrifoodsector. Binnen Next Tech Food Factories werken voedselverwerkende bedrijven, leveranciers van hightechoplossingen en machinebouwers al samen aan robotica, AI en andere slimme technologieën. Dit project kan helpen om de stap van wetenschappelijk onderzoek naar toepassingen in de praktijk te versnellen.”
Er zijn nog wel verschillende technologische en praktische hindernissen te overwinnen, erkent ze. “Productiesnelheden in de voedselverwerkende industrie liggen hoog en strenge hygiënenormen vereisen dat apparatuur bestand is tegen intensieve reiniging en er gelden strenge veiligheidseisen. Een robotgrijper moet het product dus voorzichtig vastpakken, flexibel, snel en intelligent zijn én robuust genoeg om betrouwbaar te functioneren binnen veeleisende productieomgevingen. Tegelijkertijd moeten ze betaalbaar zijn en eenvoudig in bestaande productieprocessen kunnen worden geïntegreerd. Veel huidige oplossingen zijn ontwikkeld voor één specifieke taak of één bepaald product. De uitdaging gaat daarom veel verder dan alleen de grijper. Software, AI, de snelheid van gegevensverwerking en de integratie van verschillende technologieën bepalen uiteindelijk of een robotoplossing betrouwbaar kan functioneren bij industriële productiesnelheden.”
Om deze uitdagingen het hoofd te bieden, zoeken WUR, TU/e en Next Tech Food Factories actief de samenwerking op met het bedrijfsleven. Voor het projectvoorstel verzamelen ze concrete praktijkvoorbeelden van agrifoodbedrijven, machinebouwers, sensorbedrijven en technologieleveranciers. “De uitdagingen uit de praktijk moeten leidend zijn”, zegt Lisanne. “Waar lopen bedrijven momenteel tegenaan? Welke producten zijn lastig te automatiseren omdat ze kwetsbaar zijn, of sterk van elkaar verschillen? En waar kan de combinatie van zachte grijpers, sensoren, software en AI écht verschil maken?” Machinebouwers en technologieleveranciers spelen een belangrijke rol bij het beantwoorden van die vragen: “Er is al veel kennis over de ontwikkeling van zachte grijpers, sensoren en andere onderdelen. Veel oplossingen zijn echter nog sterk op één specifieke toepassing afgestemd. Door technologie, wetenschappelijke kennis en praktijkvoorbeelden samen te brengen, kan een bredere technologische basis ontstaan. Dat maakt het eenvoudiger om oplossingen met zachte grijpers binnen verschillende processen in de agrifoodsector toe te passen.”
De mogelijke impact is groot. Agrifoodbedrijven kampen met personeelstekorten en moeten tegelijkertijd efficiënter en duurzamer produceren. Automatisering speelt een belangrijke rol in het oplossen van deze knelpunten, vooral binnen processen die tot nu toe lastig te robotiseren zijn doordat producten sterk van elkaar verschillen. “Mensen kunnen heel goed omgaan met variatie”, zegt Mahboubeh. “Een robot moet dat leren. Als we robots kunnen leren om beter waar te nemen, te plannen en te handelen in een omgeving waarin ieder product anders is, kunnen we veel meer processen automatiseren.” Zachte grijpers kunnen zo helpen om de kloof te verkleinen tussen de starheid van traditionele industriële robots en het aanpassingsvermogen en de gevoeligheid van de menselijke hand.
De projectpartners denken dat Nederland een goede uitgangspositie heeft om internationaal een leidende rol op dit gebied te spelen. Nederlandse technische universiteiten beschikken over veel kennis van zachte robotica. Ook is binnen sectoren zoals de gezondheidszorg al ervaring met deze technologie opgedaan. Tegelijkertijd heeft Nederland een omvangrijke agrifoodsector en een sterk netwerk van machinebouwers en technologiebedrijven. Het voorgestelde project brengt kennis over het ontwerp, de aansturing en de waarneming van robots samen. De volgende stap is om deze mogelijkheden veel nauwer te verbinden aan de specifieke eisen van de agrifoodproductie en aan concrete uitdagingen uit de praktijk. Femke: “De ambitie gaat daarom verder dan één onderzoeksproject. Uiteindelijk willen wij als partners een netwerk opbouwen waarin onderzoekers, agrifoodbedrijven, machinebouwers en technologieleveranciers elkaar makkelijker kunnen vinden en gezamenlijk nieuwe toepassingen kunnen ontwikkelen.”
Het initiatief bevindt zich momenteel in de voorstelfase. De partners brengen de komende maanden wetenschappelijke en industriële partijen en concrete praktijkvoorbeelden bij elkaar. Het doel is om uiterlijk in november 2026 een sterk consortium en voldoende praktijkvoorbeelden te hebben om het voorstel verder uit te werken. De definitieve aanvraag staat gepland voor mei 2027. Bij goedkeuring zal het vijfjarige project naar verwachting eind 2027 van start gaan.
De ambitie voor de lange termijn is duidelijk: een robot die een product niet alleen oppakt, maar steeds beter begrijpt wat hij vasthoudt. Voorzichtig genoeg voor een croissant, flexibel genoeg voor een gewas, snel en robuust genoeg voor veeleisende productieomgevingen en intelligent genoeg om zijn handelingen voortdurend aan te passen. Volgens het drietal is het samenbrengen van deze verschillende eigenschappen de logische volgende stap. Femke: “We zijn steeds beter in staat om zachte robots te bouwen, aan te sturen en met sensoren uit te rusten. Nu is het tijd om die kennis te verbinden aan de agrifoodsector en in de praktijk te laten zien wat deze technologie kan betekenen.”
www.nexttechfoodfactories.nl
Next Tech Food Factories (NTFF) is een gezamenlijk programma van AgriFood Capital en Brainport Development dat voedselverwerkende bedrijven, machinebouwers en hightech leveranciers samenbrengt om technologische innovaties te versnellen. Van robotisering en automatisering tot AI en slimme sensortechnologie: NTFF helpt bedrijven om nieuwe technologieën te ontwikkelen, te testen en toe te passen in de praktijk. Met kennis, coaching, innovatievouchers en een sterk netwerk ondersteunen ze bedrijven bij concrete innovatievraagstukken. Zo werken zij samen aan een toekomstbestendige voedselindustrie waarin technologie bijdraagt aan hogere arbeidsproductiviteit, betere arbeidsomstandigheden en duurzamere productie.
Bron: Vakblad Voedingsindustrie 2026