Улучшение координации AMR между несколькими вендорами

Некоторые автономные мобильные роботы (AMR) могут вызывать лифты, входить и ехать на новый этаж. Но как группа пассажиров, слишком вежливых, чтобы быть первыми, кто выходит при открывании дверей, роботы от разных вендоров будут в дедлоке, ожидая, пока другие уйдут, когда кабина достигнет их этажа. Из-за этого объекту приходится выделять отдельные лифты для роботов каждого вендора.

«У нас клиент в Сингапуре, который сказал: "Смотри, у меня роботы от трех разных вендоров в больнице. Хочу добавить четвертого, который делает новую вещь, которой ни один из этих не делает, но у меня больше нет свободных лифтов"», — сказал Брайан Герки, CEO Open Robotics. «И это останавливает их от добавления роботов».

Анекдот Герки подсвечивает проблему интероперабельности, возникающую не только в больницах с AMR-едущими-лифтами, но и на складах и заводах. Согласно «Интероперабельность для увеличения принятия роботов», панельной дискуссии, в которой участвовал Герки на MD&M West в Анахайме в прошлом году, объект может быть домом для множественных робототехнических решений, каждое со своим подходом к обмену информацией и без способности легко делиться данными между роботами разных вендоров. Это делает внедрение когезивных робототехнических систем неуловимой целью.

Чтобы помочь сделать возможными системы с разными типами роботов, MassRobotics, Бостон — некоммерческий инновационный хаб для робототехники и подключенных устройств — адресовал проблему в 2020 году, сформировав Рабочую Группу по Интероперабельности AMR. Помимо Герки, панель MD&M включала других участников рабочей группы.

Группа выпустила свой первый стандарт в мае 2021 года. Он позволяет роботам разных типов делиться информацией о статусе и операционными конвенциями, или «правилами дороги», чтобы они могли работать вместе более когезивно на складе или заводском полу, по пресс-релизу MassRobotics. Стандарт также позволяет создавать операционные дашборды, чтобы менеджеры могли получать инсайты в производительность флота по смешанным-вендорским командам AMR. Новый стандарт, по сообщениям, тестируется на объекте FedEx в Мемфисе.

Состояние искусства в AMR: «целая куча стартапов» делают разные виды роботов, которые делают одну вещь и делают её хорошо, сказал CEO Джейсон Уокер, Waypoint Robotics, Нашуа, NH.

«Насколько я думаю, что наши роботы — лучшая вещь когда-либо, они не вилочный робот, не паллетный mover», — сказал он. «И так, у тебя гетерогенный флот роботов в объекте для решения всех разных проблем, которые у тебя есть».

Уокер добавил надежную ноту о заставке разных роботов работать вместе.

«Потому что многие из них построены на ROS (операционная система робота, разработанная Willow Garage и надзираемая Open Robotics), есть подстилающая общность к ним», — сказал он. «И благодаря стандарту интероперабельности MassRobotics, есть путь вперед, где все могут сосуществовать в одном объекте».

У каждого робота своя карта

«С стороны клиента, я думаю даже шире, чем когда мы говорили об интероперабельности между транспортными средствами (роботами)», — сказал панелист Боб Боллингер, технический директор по примененной робототехнической инновации в Procter & Gamble. «Я смотрю на весь набор решений: как заставить транспортное средство работать в среде, с высшими системами и другими системами, с которыми ему нужно интерфейситься».

Развертывание и интеграция роботов для работы с оборудованием на заводском полу, производственной инженерной системой или системой управления складом в зданиях P&G стоит дороже, чем сами роботы, сказал он.

Другая проблема, беспокоящая пользователей — робот-трафик.

«Если у меня робот-полосковик и он будет развернут, полностью автономный, он построит свою собственную карту», — сказал модератор панели Том Райден, исполнительный директор MassRobotics. «И у меня робот от Waypoint, двигающий грузы, и еще паллетный mover, они все строят свои карты и используют свои карты, они независимы. Так что нет единой Google Maps для всех этих. Какие проблемы это вызывает?»

Герки вспомнил различные роботов у своего клиента-больницы в Сингапуре.

«Те роботы от разных вендоров, и так каждый предлагает свою систему команд и контроля, вендоры имеют свои системы управления флотом, они не делятся картами и не говорят друг с другом вообще. В лучшем случае они относятся друг к другу как к препятствиям для избегания, и это всё».

Уокер: «Проблема с отсутствием общей карты для обмена между ними — у тебя нет общего референс-фрейма, так что каждый робот может понять, что ты имеешь в виду, когда топ-уровневый менеджер флота говорит: "Есть что-то в начале пятого прохода", все должны знать, что значит пятый проход, чтобы не послать робота туда в то время».

Одна из причин, почему общая карта так трудна — каждый робот делает свою карту через onboard сенсоры. Карта зависит от того, где в пространстве сенсор. «Если он в футе от пола, он видит кучу столов. Если в четыре фута — широко открыто. Эта разница верна на каждом уровне».

Решение, упомянутое в стандарте — общий координатный фреймворк. С фреймворком на месте, математика может помочь интерпретировать данные от одного робота для любого другого, пока у них есть некоторые общие координаты. «Так что, в основном, стандарт предоставляет общий набор данных от всех этих платформ», — сказал Райден. «Тебе не нужно иметь все данные, но если у тебя есть некоторые, ты делаешь доступными те данные, что имеешь, и тогда верхнеуровневое управленческое ПО может быть написано, чтобы понимать, какие AMR у тебя на полу, и тогда [может] создавать общую карту или общий вид, так что они понимают движения».

AMR также конкурируют за зарядное пространство — и каждое использует уникальное зарядное оборудование. Ответ, сказал Уокер — универсальная беспроводная зарядка.

«Кто приходит первый [на объект] ставит все зарядные станции», — сказал он. «Кто второй надевает беспроводную систему на своих роботов, и тогда они могут делить эти ресурсы».

Герки сказал, что его компания тоже приняла интероперабельную беспроводную зарядку. «Мы [также] работаем с компанией, строящей aftermarket адаптерный кит, который сделает любой AMR беспроводно-заряжаемым», — сказал он. «И зарядная станция имеет вертикальную стадию, поднимающую антенну вверх-вниз для совпадения высоты».