211service.com
En ny brikke lar roboter forestille seg handlingene deres før de gjør et trekk
Bilde av mann som holder ut armen ved siden av fungerende robotarmer Realtime Robotics, Inc.
Å legge hånden foran en industrirobotarm er generelt sett ingen god idé. Disse maskinene kan bevege seg raskt og presist, men de er så blinde og dumme at de med glede bryter et lem uten så mye som en ups.
Så det måtte litt mot til å prøve dette trikset med en robotarm som ble testet på Sanntidsrobotikk , en oppstart som ligger i Bostons Seaport-området. Jeg strakte meg frem for å avskjære bevegelsen mens den grep en widget fra et bord og flyttet for å legge den i en boks. Heldigvis stoppet roboten, beveget seg behendig rundt den utstrakte armen min og la deretter varen pent i esken. Ingen brukne lemmer i dag.
Denne typen grasiøs tilpasningsevne kan vise seg å være utrolig nyttig for robotindustrien. Det er noen roboter som kan jobbe sammen med mennesker, men de har en tendens til å være lite kraftfulle, upresise og av begrenset bruk. De mest dyktige og kraftige industrielle maskinene må fortsatt jobbe i svært nøyaktig kontrollerte miljøer, vekk fra myke, knuselige mennesker.
Selv om du ikke er bekymret for å ha mennesker ved siden av roboten, vil du kanskje modifisere cellen din uten å pådra deg kostnadene ved å hente inn en tekniker, sier Sean Murray, en robotingeniør og medgründer hos Realtime Robotics som viste meg rundt.
Bevegelsesproblemet
En rekke selskaper prøver å finne måter å omgå dette problemet. Noen tester sensorer som vil stoppe en kraftig robot i sporene hvis den oppdager en hindring. Realtime Robotics prøver å gå lenger, ved å gi roboter den typen lavnivåintelligens som trengs for å bevege seg gjennom den virkelige verden. Dette er den fysiske bevisstheten som mennesker og dyr tar for gitt når de beveger en arm eller et ben.
I flere ulike rom hos Realtime tester industrirobotarmer ut egenskapene til en ny brikke som selskapet har utviklet for å gjøre dette mulig. Når den er koblet til 3D-sensorer, lar denne brikken maskinene raskt vurdere en rekke forskjellige handlinger, effektivt forestille seg resultatet, før de velger den som passer best for oppgaven. I ett rom så jeg på at to roboter utførte balletiske bragder av teamarbeid, gled rundt hverandre og av og til overrakte gjenstander.
Den grunnleggende utfordringen er at roboter er så dumme, sier George Konidaris , grunnlegger og sjefsrobotiker ved Realtime samt assisterende professor ved Brown University i Providence, Rhode Island. Vi har denne grunnleggende motoriske kompetansen, og roboter har det ikke.
Bevegelsesplanlegging er villedende vanskelig for en robot, blant annet fordi hvert ledd gir en ekstra dimensjon til beregningene som må utføres.
Gjør ditt trekk
Selskapets brikke overlader de matematiske beregningene bak en relativt enkel bevegelsesplanleggingsalgoritme utviklet av Konidaris og andre mens han var ved Duke University. Ved å kjøre beregningene parallelt, kan den dedikerte brikken utføre dem mer enn 10 000 ganger raskere enn en vanlig databrikke, samtidig som den bruker mindre strøm.
Tilnærmingen er veldig smart, sier Tomas Lozano-Perez , en professor ved MIT som ga råd til Konidaris da han var hovedfagsstudent.
Dette er en del av en bredere trend. Fremskritt innen programvare og maskinvare begynner gradvis å øke robotens IQ, noe som kanskje baner vei for mer dyktige industriroboter som kan brukes på kraftige nye måter. Smartere roboter kan sitte på en produksjonslinje ved siden av en person – for eksempel å finne ut hvordan de skal gripe gjenstander uansett hvordan de er plassert, og uten å skade noen ved et uhell. Dette kan akselerere spredningen av automatisering over mange bransjer.
Lozano-Pérez legger til at bedre bevegelsesplanlegging vil være grunnleggende viktig for fremtidens robotikk. Enhver robot som skal bevege seg målrettet rundt for å nå mål, bør tenke på hvordan den skal bevege seg, sier han. Utfordringen er at bevegelsesplanlegging går tregt når omgivelsene er rotete, og spesielt når roboten har mange frihetsgrader.
Det er en annen stor potensiell anvendelse for teknologien: selvkjørende kjøretøy. Akkurat som en robot må planlegge bevegelsen for å unngå å treffe ting, må en selvkjørende bil raskt bestemme den sikreste ruten rundt hindringer. Realtime utvikler allerede en versjon av brikken med dette i tankene. Konidaris sier det bør la selvkjørende kjøretøy tilpasse seg raskt til komplikasjoner på veien, kanskje gjøre dem tryggere.
Den første testen vil være om robotarmprodusenter bestemmer seg for å bruke Realtimes teknologi. Allerede flere tester det ut. Den endelige suksessen vil avhenge av hvordan den er integrert, sier MITs Lozano-Pérez. Men det virker for meg som det åpner nye muligheter for robotsystemdesign.