AMR's goed laten samenwerken met anderen

Sommige autonome mobiele robots (AMR's) kunnen liften oproepen, instappen en naar een nieuwe verdieping gaan. Maar net als een groep renners die te beleefd is om als eerste uit te stappen als de deuren opengaan, zullen robots van verschillende leveranciers in een blokkade zitten wachten tot de anderen vertrekken zodra de auto hun bestemming heeft bereikt. Daarom moet een faciliteit afzonderlijke liften toewijzen voor robots van elke leverancier.

"We hebben een klant in Singapore die zei:'Kijk, ik heb robots van drie verschillende leveranciers in mijn ziekenhuis. Ik wil een vierde toevoegen die iets nieuws doet en dat geen van deze doet [maar] ik heb geen gratis liften meer'", zei Brian Gerkey, CEO van Open Robotics. "En dat weerhoudt hen ervan om robots toe te voegen."

De anekdote van Gerkey belicht de kwestie van interoperabiliteit, een nieuwe uitdaging die niet alleen wordt gezien in ziekenhuizen met AMR's met liften, maar ook in magazijnen en fabrieken. Volgens "Interoperabiliteit om de adoptie van robots te vergroten", een paneldiscussie waaraan Gerkey vorig jaar deelnam bij MD&M West in Anaheim, kan een faciliteit de thuisbasis zijn van meerdere robotoplossingen, elk met zijn eigen benadering voor het delen van informatie en zonder de mogelijkheid om gemakkelijk gegevens te delen tussen robots van verschillende leveranciers. Dit maakt het implementeren van samenhangende robotsystemen een ongrijpbaar doel.

Om systemen met verschillende soorten robots mogelijk te maken, heeft MassRobotics, Boston, een non-profit innovatiehub voor robotica en verbonden apparaten, het probleem in 2020 aangepakt door de vorming van de AMR Interoperability Working Group. Naast Gerkey bestond het MD&M-panel uit andere werkgroepleden.

De groep bracht zijn eerste standaard uit in mei 2021. Het stelt robots van verschillende typen in staat om statusinformatie en operationele conventies, of "regels van de weg", te delen, zodat ze meer samenhangend kunnen samenwerken op een magazijn of fabrieksvloer, volgens een MassRobotics persbericht. De standaard maakt het ook mogelijk om operationele dashboards te creëren, zodat managers inzicht kunnen krijgen in de productiviteit van de vloot van AMR-teams van verschillende leveranciers. De nieuwe standaard wordt naar verluidt getest in een FedEx-faciliteit in Memphis.

De stand van de techniek in AMR's is dat "een hele reeks startups" verschillende soorten robots maken die één ding doen en het goed doen, zei CEO Jason Walker, Waypoint Robotics, Nashua, N.H.

"Hoezeer ik ook denk dat onze robots het beste ooit zijn, ze zijn geen vorkheftruckrobot, ze zijn geen palletverhuizer", zei hij. "En dus heb je een stel robots voor bijna één doel, zeker voor één domein. En dat betekent dat je een heterogene vloot van robots in je faciliteit hebt om alle verschillende problemen die je hebt op te lossen.”

Walker voegde een hoopvolle opmerking toe over het laten samenwerken van verschillende robots.

"Omdat veel van hen zijn gebouwd op ROS (een robotbesturingssysteem ontwikkeld door Willow Garage en onder toezicht van Open Robotics), is er een basis van gemeenschappelijkheid", zei hij. "En dankzij de MassRobotics-interoperabiliteitsstandaard is er een weg vooruit, waarbij iedereen naast elkaar kan bestaan ​​in dezelfde faciliteit."

Elke robot heeft zijn eigen kaart

"Van de kant van de klant denk ik nog groter dan toen we het hadden over de interoperabiliteit tussen voertuigen (robots)", zegt panellid Bob Bollinger, technisch directeur voor toegepaste robotica-innovatie bij Procter &Gamble. "Ik kijk naar die hele reeks oplossingen van hoe we het voertuig in de omgeving kunnen laten werken, met de systemen van een hogere orde en de andere systemen waarmee het moet communiceren."

Die inzet en integratie van de robots om te werken met apparatuur op een fabrieksvloer, een productietechnieksysteem of een magazijnbeheersysteem in P&G-gebouwen is duurder dan de robots zelf, zei hij.

Een ander probleem dat gebruikers irriteert, is robotverkeer.

"Als ik een robotachtige vloerschrobber heb en deze volledig autonoom wordt ingezet, gaat hij zijn eigen kaart bouwen", zegt panelmoderator Tom Ryden, uitvoerend directeur van MassRobotics. “En ik heb een robot van Waypoint die goederen verplaatst en dan heb ik nog een pallet [verhuizer], ze bouwen allemaal hun eigen kaarten, en ze gebruiken hun eigen kaarten, ze zijn onafhankelijk. Er is dus niet één Google Map voor al deze. Wat voor problemen veroorzaakt dat?”

Gerkey herinnerde zich de verschillende robots bij zijn ziekenhuiscliënt in Singapore.

“Die robots zijn van verschillende leveranciers, en dus biedt elke robot zijn eigen commando-en-controlesysteem, de leveranciers hebben hun eigen vlootbeheersystemen, ze delen geen kaarten en ze praten helemaal niet met elkaar. ," hij zei. "In het beste geval behandelen ze elkaar als obstakels om te vermijden, en dat is het."

Walker zei:"Het probleem met het niet hebben van dezelfde kaart om met hen te delen, is dat je niet dat gemeenschappelijke referentiekader hebt, zodat elke robot kan begrijpen wat je bedoelt als de wagenparkbeheerder op het hoogste niveau zegt:'Er is iets aan het begin van gangpad vijf', moet iedereen weten wat gangpad vijf betekent, zodat ze er op dat moment geen robot naartoe sturen.'

Een van de redenen waarom gedeelde kaarten zo moeilijk zijn, is dat elke robot zijn eigen kaart maakt via ingebouwde sensoren. De kaart hangt af van waar in de ruimte de sensor zich bevindt. "Als het een voet van de grond is, ziet het een aantal tafels," zei Walker. “Als het anderhalve meter van de grond is, is het wijd open. Dat verschil geldt op elk niveau.”

Een oplossing waarnaar in de norm wordt verwezen, is een gemeenschappelijk coördinatenraamwerk. Met een raamwerk kan wiskunde helpen bij het interpreteren van de gegevens van de ene robot voor een andere robot, zolang ze enkele gemeenschappelijke coördinaten hebben. "Dus in feite biedt de standaard een gemeenschappelijke set gegevens van al deze platforms", zegt Ryden. "Je hoeft niet alle gegevens te hebben, maar als je er een deel van hebt, maak je de gegevens die je hebt beschikbaar, en dan kan wat managementsoftware op het hoogste niveau worden geschreven om te begrijpen welke AMR's je op de vloer hebt, en dan [kunnen] een gemeenschappelijke kaart of gemeenschappelijke weergave maken, zodat ze de bewegingen begrijpen.”

AMR's strijden ook om oplaadruimte - en elk maakt gebruik van unieke oplaadapparatuur. Het antwoord, zei Walker, is universeel draadloos opladen.

"Wie als eerste verschijnt [in een faciliteit] zet alle laadstations in", zei hij. "Degene die als tweede verschijnt, zet het draadloze systeem op zijn robots, en dan kunnen ze deze bronnen delen."

Gerkey zei dat zijn bedrijf ook interoperabel draadloos opladen heeft ingevoerd. "We werken [ook] samen met een bedrijf dat een aftermarket-adapterkit bouwt die van elke AMR een draadloos oplaadbare versie maakt", zei hij. "En het laadstation heeft een verticaal platform dat de antenne op en neer brengt om de hoogte aan te passen."