211service.com
Met een nieuwe chip kunnen robots hun acties voorstellen voordat ze een zet doen
Foto van man die zijn arm uitsteekt naast werkende robotarmen Realtime Robotics, Inc.
Je hand voor een industriële robotarm houden is over het algemeen geen goed idee. Deze machines kunnen snel en precies bewegen, maar ze zijn zo blind en dom dat ze graag een ledemaat breken zonder ook maar een oeps.
Er was dus wat moed voor nodig om deze truc uit te proberen met een robotarm die werd getest op Realtime robotica , een startup in de wijk Seaport in Boston. Ik reikte naar voren om zijn beweging te onderscheppen toen het een widget van een tafel pakte en bewoog om het in een doos te stoppen. Gelukkig pauzeerde de robot, bewoog zich behendig om mijn uitgestrekte arm en deed het item vervolgens netjes in zijn doos. Geen gebroken ledematen vandaag.
Dit soort sierlijke aanpassingsvermogen zou ongelooflijk nuttig kunnen zijn voor de robotica-industrie. Er zijn een aantal robots die naast mensen kunnen werken, maar ze zijn meestal energiezuinig, onnauwkeurig en van beperkt nut. De meest capabele en krachtige industriële machines moeten nog steeds werken in zeer nauwkeurig gecontroleerde omgevingen, weg van zachte, breekbare mensen.
Zelfs als je je geen zorgen maakt over het hebben van mensen naast de robot, wil je misschien je cel aanpassen zonder de kosten van het inschakelen van een technicus, zegt Sean Murray, een robotica-ingenieur en medeoprichter bij Realtime Robotics, die me rondleidde.
Het bewegingsprobleem
Een aantal bedrijven probeert manieren te vinden om dit probleem te omzeilen. Sommigen testen sensoren die een krachtige robot in zijn sporen stoppen als hij een obstakel ziet. Realtime Robotics probeert verder te gaan door robots het soort intelligentie op laag niveau te geven dat nodig is om door de echte wereld te bewegen. Dit is het fysieke bewustzijn dat mensen en dieren als vanzelfsprekend beschouwen wanneer ze een arm of een been bewegen.
In verschillende ruimtes bij Realtime testen industriële robotarmen de mogelijkheden van een nieuwe chip die het bedrijf heeft ontwikkeld om dit mogelijk te maken. Wanneer deze chip is aangesloten op 3D-sensoren, kunnen de machines snel een reeks verschillende acties overwegen, waardoor ze de uitkomst effectief kunnen voorstellen, voordat ze degene kiezen die het beste bij de taak past. In een kamer keek ik toe hoe twee robots balletvoorstellingen van teamwerk uitvoerden, om elkaar heen gleden en af en toe voorwerpen overhandigden.
De fundamentele uitdaging is dat robots zo dom zijn, zegt George Konidaris , oprichter en hoofdroboticus bij Realtime, evenals een assistent-professor aan de Brown University in Providence, Rhode Island. Wij hebben deze basismotorische competentie en robots niet.
Bewegingsplanning is voor een robot bedrieglijk moeilijk, mede omdat elk gewricht een extra dimensie toevoegt aan de berekeningen die moeten worden uitgevoerd.
Sla je slag
De chip van het bedrijf geeft een boost aan de wiskundige berekeningen achter een relatief eenvoudig bewegingsplanningsalgoritme dat door Konidaris en anderen is ontwikkeld terwijl hij aan de Duke University werkte. Door de berekeningen parallel uit te voeren, kan de speciale chip ze meer dan 10.000 keer sneller uitvoeren dan een gewone computerchip, terwijl hij ook minder stroom verbruikt.
De aanpak is heel slim, zegt Tomas Lozano-Perez , een professor aan het MIT die Konidaris adviseerde toen hij afstudeerde.
Dit past in een bredere trend. Vooruitgang in software en hardware begint het robot-IQ geleidelijk te verhogen, wat misschien de weg vrijmaakt voor meer capabele industriële robots die op krachtige nieuwe manieren kunnen worden gebruikt. Slimmere robots zouden naast een persoon op een productielijn kunnen zitten, bijvoorbeeld om uit te zoeken hoe objecten moeten worden vastgepakt, ongeacht hoe ze zijn gerangschikt, en zonder iemand per ongeluk pijn te doen. Dit zou de verspreiding van automatisering over veel industrieën kunnen versnellen.
Lozano-Pérez voegt eraan toe dat betere bewegingsplanning van fundamenteel belang zal zijn voor de toekomst van robotica. Elke robot die doelbewust gaat bewegen om doelen te bereiken, kan maar beter nadenken over hoe hij moet bewegen, zegt hij. De uitdaging is dat bewegingsplanning traag is wanneer de omgeving rommelig is, en vooral wanneer de robot veel vrijheidsgraden heeft.
Er is nog een andere grote potentiële toepassing voor de technologie: zelfrijdende voertuigen. Net zoals een robot zijn beweging moet plannen om te voorkomen dat hij dingen raakt, moet een zelfrijdende auto snel de veiligste route rond obstakels bepalen. Met dit in het achterhoofd ontwikkelt Realtime al een versie van de chip. Konidaris zegt dat het zelfrijdende voertuigen snel moet laten wennen aan complicaties op de weg, waardoor ze misschien veiliger worden.
De eerste test is of robotarmmakers besluiten gebruik te gaan maken van de technologie van Realtime. Er zijn er al meerdere die het aan het testen zijn. Het uiteindelijke succes zal afhangen van hoe het is geïntegreerd, zegt Lozano-Pérez van MIT. Maar het lijkt mij dat het nieuwe mogelijkheden opent voor het ontwerpen van robotsystemen.