De eerste hindernis voor embodied AI is niet intelligentie, maar toegang

Een robot kan beschikken over sterke waarneming en geavanceerde planningssoftware, maar toch vastlopen op de eerste praktische vraag: kan hij de werkplek überhaupt bereiken? De these van Direct Drive Tech is dat fysieke toegang — en niet alleen intelligentie — een vroege grens vormt voor embodied AI, oftewel kunstmatige intelligentie die via een fysiek lichaam met de omgeving waarneemt en handelt.

Als een robot een stoepband, drempel, kapot stuk wegdek, helling of modderige ondergrond niet kan passeren, kan hij daar geen taak uitvoeren. Hij kan er ook geen echte data verzamelen over hoe beweging en interactie in die omstandigheden werken. 3437

Dat betekent niet dat software onbelangrijk is. Embodied AI heeft een lichaam, een omgeving en intelligentie nodig die samen functioneren. De mogelijkheden van het lichaam bepalen mede hoe ver het systeem kan opereren. 19 Andere analyses wijzen daarnaast op schaarse fysieke data, beperkte generalisatie, onvolwassen hardware, rekenkracht en betrouwbaarheid als onderling verbonden obstakels. 41 Het onderscheidende punt van Direct Drive gaat vooral over de volgorde: zorg eerst dat de robot meer omgevingen kan binnengaan, en bouw daarna verder aan intelligentie en commerciële toepassingen.

De fysieke toegang als eerste bottleneck

Veel mobiele robots voor binnengebruik zijn ontworpen voor voorspelbare, vlakke vloeren. Die aannames worden problematisch zodra een route een verhoogde drempel, stoeprand, trap, losse grond, beschadigd wegdek of steile overgang bevat. Ook de overgang van binnen naar buiten kan een harde grens vormen.

Een robot die in een strak georganiseerde fabriek goed functioneert, is daarmee nog geen robot voor de volledige taak. Als hij bij de ingang, een lift of een stuk oneffen terrein moet stoppen, blijft een deel van de opdracht buiten bereik — en ontbreekt juist de data uit de omstandigheden waarin zijn mobiliteit tekortschiet.

Direct Drive en berichtgeving rond het bedrijf omschrijven dit als een dragerprobleem. Het ontbreekt niet simpelweg aan meer opslagcapaciteit of een groter trainingsbudget, maar aan een platform dat de moeilijke omstandigheden kan bereiken. Een robot die uitsluitend op een vlakke vloer rijdt, kan geen bewegingsdata voor trappen of modder verzamelen zolang hij op die vlakke vloer blijft. Simulaties en video kunnen helpen bij de voortraining, maar tussen gecontroleerde of gesimuleerde omgevingen en dynamische fysieke interactie blijft een duidelijke kloof bestaan. 3445

Daaruit volgt een andere visie op robotinzet. Niet de omgeving moet volledig aan de robot worden aangepast met speciale hellingen, visuele markeringen, afgezette rijstroken of andere infrastructuur; de robot zou zich juist moeten kunnen aanpassen aan alledaagse, door mensen gebouwde ruimtes. Dat is vooral relevant voor taken die zich uitstrekken over trottoirs, gebouwen, servicezones en buiten­terrein.

Waarom wielen en poten combineren?

De discussie tussen wielen en poten wordt vaak voorgesteld als een keuze tussen efficiëntie en aanpassingsvermogen. Direct Drive probeert die tegenstelling in één bewegingssysteem te combineren.

• Wielen zijn snel en energie-efficiënt op gladde vloeren en wegen, maar lopen tegen grenzen aan bij hoogteverschillen, gaten en losse of sterk oneffen ondergrond.
• Poten kunnen het lichaam optillen, van houding veranderen en onderbrekingen in het terrein overbruggen. Daar staan doorgaans hogere eisen aan besturing, energieverbruik en techniek tegenover.
• Wielbeenrobots gebruiken rollen als standaardmodus en zetten hun gewrichten in om het lichaam te heffen, te stappen, te stabiliseren of van houding te veranderen zodra het terrein daarom vraagt.

NVIDIA beschrijft TITA op vergelijkbare wijze: de robot combineert de snelheid en wendbaarheid van wielaandrijving met de aanpasbaarheid van poten, ondersteund door direct-drivegewrichten en wielnaafmotoren. 1 Het idee is dus niet dat elke route lopend moet worden afgelegd. De robot moet efficiënt blijven rollen totdat de omgeving een geavanceerdere beweging vereist.

In de praktijk kan dat betekenen dat hij door een gang rijdt, met zijn beengewrichten een drempel passeert, zijn houding op een helling aanpast en daarna buiten weer verder rolt. Zo moet het aantal plekken waar een missie stopt — of waar een locatie eerst moet worden verbouwd — kleiner worden.

Wat direct-driveaandrijvingen toevoegen

Voor dit concept moet de robot snel en gecontroleerd kracht en houding kunnen aanpassen. Direct-drive-wielnaafmotoren leveren de aandrijving rechtstreeks bij het wiel. Direct-drive- of quasi-direct-drivegewrichten leveren het koppel voor articulatie, stabilisatie en het overwinnen van obstakels. TITA wordt specifiek beschreven als een robot met direct-drivegewrichten en naafmotoren. 17

Minder afhankelijkheid van traditionele overbrengingen kan een directere koppelregeling en een snellere respons ondersteunen. Het neemt de technische afwegingen echter niet weg: motoren, constructie, thermisch beheer en besturingssoftware moeten hoge belastingen en herhaalde schokken aankunnen. Direct drive vervangt intelligentie dus niet. Het vormt de fysieke laag die bepaalt of een geplande beweging op onregelmatige ondergrond betrouwbaar kan worden uitgevoerd.

TITA laat zien hoe die lagen samenkomen. De opgegeven specificaties omvatten acht vrijheidsgraden, een piekkoppel van 120 N·m, een bewegende laadcapaciteit van 10 kilogram, hot-swappable accu’s, een NVIDIA Jetson Orin NX met 16 GB en een opgegeven AI-capaciteit van 100 TOPS. Het platform ondersteunt ook ROS 2 en bredere software- en hardware-interfaces voor ontwikkeling. 91132

De sensoren omvatten stereocamera’s, ultrasone waarneming en SPAD-sensoren. Daarmee beschikt de robot over de hardware om obstakels te detecteren en erop te reageren. 9 De kern van het productidee zit niet in één afzonderlijke specificatie, maar in de koppeling tussen waarneming, besluitvorming en een lichaam dat van positie kan veranderen zodra de route niet langer vlak is.

Van Xingtian naar TITA en D1

De productlijn van Direct Drive laat een ontwikkeling zien van het demonstreren van wielbeenmobiliteit naar steeds flexibeler inzetbare platforms.

Xingtian: het vroege commerciële bewijsstuk

Direct Drive positioneert Xingtian als een vroeg commercieel robotplatform met twee wielen en benen. Het systeem combineert volgens bedrijfs- en branche­materiaal de snelheid van wielen met het vermogen om obstakels met behulp van poten te overwinnen en biedt een open SDK voor verdere ontwikkeling. 21

De betekenis van Xingtian in de productlijn is vooral principieel: een compacte wielbeenrobot moet terrein kunnen bereiken dat voor een conventioneel onderstel lastig is, zonder dat elke meter standaard als volledig legged — dus uitsluitend lopend — hoeft te worden afgelegd.

TITA: een platform voor ontwikkelaars

TITA werkt het concept uit tot een tweebenig platform op wielen met acht vrijheidsgraden. Het model voegt een uitgebreider actuator- en sensorsysteem toe, evenals modulaire bevestigingsrails en interfaces voor onderzoek en applicatieontwikkeling.

De gepubliceerde gegevens noemen ROS 2-ondersteuning, verwisselbare accu’s, actieve obstakelvermijding, een maximale spronghoogte van 20 centimeter en een maximumsnelheid van 3 meter per seconde. Hogere snelheden zouden API-toegang vereisen. 91132

Het platform wordt gepositioneerd voor inspectie, bezorging, logistiek, landbouw en onderzoek. Dat zijn claims over de beoogde toepassingen en geen onafhankelijk bewijs dat iedere toepassing al commercieel is opgelost. Ze laten wel zien welke richting Direct Drive voor ogen heeft: één mobiliteitsbasis voor taken in zowel gestructureerde gebouwen als minder voorspelbare buitenroutes. 321

D1: de vorm aanpassen aan de taak

D1, in sommige berichtgeving ook D-Infinite genoemd, gaat verder dan een vast wielbeenontwerp. Het platform kan functioneren als rechtopstaande eenheid met twee wielen en benen, of modules combineren tot een lagere configuratie met vier wielen en benen. 26

De aangehaalde specificaties noemen een maximale obstakelhoogte van 70 centimeter en een laadvermogen tot 100 kilogram in kruipmodus. Een andere configuratie wordt vermeld met een laadvermogen van 80 kilogram in staande modus. 24

De modulaire structuur moet het mogelijk maken om wendbaarheid en compactheid af te wisselen tegen stabiliteit en draagvermogen. Een staande configuratie kan nuttig zijn wanneer een smal profiel en toegang rond trottoirs of trappen belangrijk zijn. Een lagere, gekoppelde configuratie kan beter passen bij zwaardere ladingen en ruwer terrein.

De onderliggende gedachte is dat algemene inzetbaarheid misschien niet voortkomt uit één perfecte robotvorm, maar uit een platform dat zijn fysieke opstelling kan aanpassen wanneer de opdracht verandert.

Wat deze strategie wel en niet bewijst

De architectuur van Direct Drive adresseert een reële beperking: een robot die een omgeving niet kan bereiken, kan daar niet werken en geen interactiedata verzamelen. De combinatie van wielen en poten vormt een plausibel midden tussen de efficiëntie van een puur wielplatform en de terreinvaardigheid van een puur legged systeem. Direct-driveactuatoren verbinden een bewegingsplan bovendien met snelle fysieke regeling. 143

Fysieke toegang is daarmee een eerste poort, maar niet de volledige bottleneck. Een robot heeft ook betrouwbare waarneming, manipulatie, navigatie, veiligheidsgedrag, energiebeheer, betaalbaar onderhoud en modellen nodig die onder wisselende omstandigheden generaliseren. Overheids- en brancheanalyses noemen eveneens het tekort aan hoogwaardige fysieke data, de beperkte herbruikbaarheid ervan, de kloof tussen laboratorium en werkelijkheid en hardwarebetrouwbaarheid op schaal. 41

Ook de commerciële bewijslast verdient nuance. Productpagina’s en bedrijfsmateriaal beschrijven mogelijkheden, toepassingen en prestaties onder bepaalde configuraties. Dat staat niet gelijk aan onafhankelijk bewijs voor algemene autonomie of grootschalige inzet. Onafhankelijke berichtgeving over de robotica-activiteiten van het bedrijf beschreef de commercialisering bovendien als nog beperkt, ondanks groei in verwante productlijnen. 36

De bredere les voor embodied AI

De voorgestelde volgorde van Direct Drive is eenvoudig:

1. Bouw een lichaam dat meer van de omgevingen kan binnengaan waar het werk plaatsvindt.
2. Gebruik die toegang om taken uit te voeren en rijkere interactiedata uit de echte wereld te verzamelen.
3. Verbeter waarneming, besturing en generalisatie door herhaalde inzet.
4. Breid daarna uit van specifieke toepassingen naar een bredere zakelijke dekking.

Daarom zijn de wielbeenrobots van Direct Drive meer dan een alternatief onderstel. Ze vertegenwoordigen een visie op waar de stack van embodied AI moet beginnen. Voordat een robot werkelijk algemeen inzetbaar kan worden, moet hij eerst de fysieke vrijheid hebben om de wereld te ontmoeten die hij geacht wordt te begrijpen.