Robots krijgen hand-oogcoördinatie

Hoewel Moderne machinewerkplaats richt zich op CNC-bewerking, de hier afgebeelde toepassing verdient aandacht. Denk even na over de moeilijkheden die inherent zijn aan het automatiseren van een taak zoals het plaatsen van Ethernet-kabels. Een groot aantal variabelen, van verschillende socketposities tot de onvoorspelbare buiging van het snoer tot het krachtniveau dat nodig is om de connector op zijn plaats te "klikken", kan zelfs de meest zorgvuldig geprogrammeerde robot belemmeren. Deze robot is anders omdat hij zorgvuldige programmering volledig vermijdt ten gunste van zichzelf in wezen te beheersen. Het kan zijn benadering naar behoefte aanpassen om een ​​goede pasvorm te garanderen, ongeacht de oriëntatie of positie van de socket.

Afgezien van het inbrengen van kabels, zijn de bredere implicaties van het geven van robots wat in wezen hand-oogcoördinatie is, niet moeilijk voor te stellen. Als onze gemechaniseerde collega's dit kunnen doen, zouden ze dan ooit CNC-machinewerkplaatsen kunnen helpen bij het manipuleren van een mix van verschillende onderdelen rond actieve ontbraamgereedschappen, of misschien willekeurig werkstukken uit dozen zonder roosters of andere bevestigingen halen? Inspectie, oppervlakteafwerking, machineonderhoud en mogelijk zelfs nog te onderzoeken toepassingen kunnen allemaal baat hebben bij een dergelijk systeem.

Het hulpbesturingssysteem van deze robot is ontwikkeld in Duitsland door Micropsi Industries en wordt MIRAI (Micropsi Industries Robotic Artificial Intelligence) genoemd. Het maakt gebruik van camera's, krachtsensoren en een neuraal netwerk om menselijke zintuigen te benaderen en in realtime te reageren op dynamische omgevingen. Rick Schoonover, die het bedrijf in Noord-Amerika vertegenwoordigt, zegt dat sommige vroege toepassingen al goede redenen hebben om ambities uit te breiden tot buiten de elektronica-industrie.

Een voorbeeld van een vroeg gebruik is het voorzichtig genoeg laden van tandwielen in een hobbing-machine om de levensduur van het prieel te verlengen, zegt hij. Een ander gebruikt het systeem om grote composiet lucht- en ruimtevaartconstructies te trimmen met een constant krachtniveau, ongeacht de oriëntatie of locatie van de robot ten opzichte van het oppervlak van het onderdeel. Actieve onderzoeken naar het picken en precies plaatsen van een verscheidenheid aan verschillende 3D-geprinte onderdelen illustreren ook het brede potentieel van de technologie voor het automatiseren van werk met een laag volume en een hoge mix.

Programmeurs "leren" een door MIRAI aangedreven cobot niet; ze trainen het met vaardigheden. Het proces lijkt op elkaar omdat een mens de robotarm herhaaldelijk door de bewegingen van de gekozen taak leidt. De arm moet het doel echter vanuit zoveel mogelijk richtingen en hoeken benaderen. Dit komt omdat de focus van deze machine learning-algoritmen niet het middel is om het gewenste doel te bereiken, maar het doel zelf:kabel in stopcontact bijvoorbeeld. Terwijl de robot beweegt, verwerkt het cloudgebaseerde neurale netwerk de continue stroom sensorgegevens om inzicht te krijgen in zijn omgeving en wat er nodig is om de taak te volbrengen.

"Als je een pin in een gat wilt steken, ga je niet wiskundig een reeks bewegingen berekenen en uitvoeren", legt de heer Schoonover uit. "Als je het kunt zien, kun je het doen - er is geen pad. Je gaat naar de pin kijken, naar het gat kijken en de pin in het gat steken. Als het gaatje beweegt, kun je je daaraan aanpassen en de pen er toch in doen.”

Voorlopig bestuurt MIRAI de robot alleen voor kritieke delen van een traditioneel geprogrammeerd pad - op het moment dat de kabel wordt ingevoerd, of misschien een onderdeel vastpakt of nestelt. Op dit punt begint de robot zelfstandig te bewegen op basis van zijn eigen "perceptie" en wat hij heeft "geleerd" over zijn doelen en de natuurlijke variatie in zijn omgeving.

Of dergelijke technologie ooit zijn weg vindt naar uw winkelvloer, of dat het ooit wordt gebruikt voor meer dan alleen microbewegingen, valt nog te bezien. Hoe dan ook, technologie zoals MIRAI verandert ons begrip van wat automatisering kan zijn:flexibel, eenvoudig in te zetten en nu blijkbaar tolerant voor variaties variërend van omgevingsstoringen tot verschillen in vorm, positie en geometrie van onderdelen.