Хардуерно-независима роботика: Защо Вашата хуманоидна платформа не бива да Ви обвързва
Над 100 компании изграждат хуманоидни роботи. Изборът на един не бива да означава избора на всички тях. Ето защо хардуерната абстракция е най-важната характеристика на Вашия софтуер за роботика.
Motion1 Inc. ·
Проблемът с фрагментацията
Пазарът на хуманоидната роботика се фрагментира със скорост, която трябва да засяга всеки производител, обмислящ автоматизация. Над сто производители на оригинално оборудване (OEM) вече доставят или се подготвят да доставят хуманоидни роботи, всеки със собствена софтуерна екосистема, контролни интерфейси, инструменти за програмиране и изисквания за поддръжка. За производител, който оценява хуманоидната автоматизация, тази фрагментация създава риск, който лесно може да бъде пренебрегнат във вълнението от първото внедряване: заключване към доставчик.
Има полезен начин да се формулира проблемът. Роботът е тялото. Физическият AI е частта, която прави тялото полезно: възприятието, научените умения, моделът на задачата и логиката на флота. Телата ще продължат да се променят и да стават по-евтини. Интелигентният слой е активът, който си струва да се запази, което е точно защо той не трябва да принадлежи на този, който Ви е продал хардуера.
Заключването към доставчик е познат проблем в корпоративните технологии. Компаниите, които са приели собствени ERP системи, собствени облачни платформи или собствени индустриални контролни системи, са научили – често болезнено – че разходите за преминаване се натрупват с течение на времето. Колкото по-дълго работите в екосистемата на един доставчик, толкова повече Вашите работни процеси, данни, обучение и институционални знания се преплитат със специфичните инструменти и интерфейси на този доставчик. В крайна сметка преминаването става толкова скъпо, че е практически невъзможно, независимо дали се появяват по-добри или по-евтини алтернативи.
Хуманоидната роботика следва същата траектория. Всеки OEM изгражда затворена екосистема. Ако Вашият софтуер за внедряване е обвързан с един производител, Вашите работни процеси не се прехвърлят. Вашите данни за обучение не са преносими. Уменията на Вашите оператори са специфични за доставчика. И когато – не ако – по-добър, по-евтин хуманоид бъде доставен от конкурент, Вие сте изправени пред избор между започване отначало или оставане заключени в по-нисше качество хардуер.
Какво всъщност означава хардуерно-независим
Хардуерно-независима роботизирана платформа осигурява абстракционен слой между задачата, която искате да бъде изпълнена, и конкретния робот, който я изпълнява. Вие описвате какво трябва да се направи. Платформата определя как да го направи на какъвто и да е хардуер, с който разполагате.
Тази абстракция има няколко практически последици, които пряко засягат оперативната гъвкавост на производителя и общата цена на притежание.
Един и същ работен процес работи на различни роботи. Работен процес за опаковане, разработен и валидиран на един хуманоиден модел, може да бъде адаптиран да работи на различен модел от друг производител. Логиката на задачата – какво да се вземе, къде да се постави, как да се подреди – се запазва. Променят се само нискоуровневите моторни команди, за да се отчетат разликите в конфигурацията на ставите, дизайна на захвата и разположението на сензорите.
Различни марки роботи могат да работят рамо до рамо в едно и също съоръжение, управлявани чрез едно табло за управление. Производител може да използва леки, рентабилни хуманоиди за обработка на материали на една производствена линия и по-тежки модели с по-голям капацитет на полезен товар за палетизиране на друга. И двете се управляват чрез един и същ софтуер за управление на флота, с един и същ интерфейс, едни и същи анализи и едно и също обучение на оператори.
Надграждането на хардуера не изисква преобучение на работните процеси. Когато бъде доставен по-нов, по-добър хуманоид – а на този пазар това се случва на всеки няколко месеца – производителят може да го включи във флота чрез лизинговия модел, без да преизгражда работните процеси, които са били разработвани и оптимизирани в продължение на месеци на експлоатация. Софтуерът се адаптира към новия хардуер. Натрупаното оперативно знание се запазва.
Как работи абстракционният слой
Техническата архитектура, която позволява хардуерна независимост, оперира на четири различни нива, всяко с различна връзка с базовия хардуер.
На върха е слоят на задачата, който е изцяло хардуерно-независим. Тук се улавя самата работа: какво трябва да направи оперативният мениджър и записи на операторите, които вече го правят. Няма препратка към ъгли на ставите, въртящи моменти на моторите или спецификации на сензорите – само желания резултат, в човешки термини.
Под това е слоят на поведението, където AI системата разлага задачата на последователност от действия и обучава обобщена политика чрез симулация. Тази политика улавя интелигентността на работния процес – логиката на това какво да се прави, кога и в какъв ред – без да кодира спецификите за това как се движи тялото на който и да е конкретен робот.
Слоят на превода е мястото, където спецификата на хардуера влиза в картината. Обобщената политика се картографира върху специфичната кинематика на целевия робот: неговите степени на свобода, ограничения на ставите, ограничения на скоростта, тип на захвата и конфигурация на сензорите. Този превод се случва автоматично и може да бъде изпълнен отново за различен модел робот, без да се променят горните слоеве.
На дъното е слоят на изпълнението, където нискоуровневи моторни команди се изпращат до задвижващите механизми на робота. Това е единственият слой, който е наистина хардуерно-зависим, и се обработва от собствения фърмуер на производителя.
Ключовото прозрение е, че интелигентността на работния процес – логиката на задачата, вземането на решения, обработката на гранични случаи – живее в горните два слоя, които са хардуерно-независими. Само долните два слоя докосват хардуера. Това разделение е това, което прави работните процеси преносими между различни модели роботи.
Стратегическите последици за производителите
Хардуерната независимост не е просто техническа характеристика. Тя е стратегически избор, който засяга преговорната сила, технологичния риск, устойчивостта на веригата за доставки и дългосрочната цена на притежание.
Преговорната сила е може би най-незабавно осезаемата полза. Производител, който може да превключва между OEM, има фундаментално различна сила при ценообразуване, поддръжка и договаряне на договори, отколкото този, който е заключен към един доставчик. Възможността убедително да заплашите да смените – защото Вашите работни процеси и инфраструктура за управление са преносими – променя всеки разговор с всеки доставчик на хардуер.
Технологичният риск се управлява чрез поддържане на опционалност. Пазарът на хуманоиди се развива с темпове, при които водещият хардуер днес може да бъде остарял в рамките на две години. Хардуерно-независима платформа гарантира, че Вашата инвестиция в работни процеси, данни за обучение, умения на оператори и инфраструктура за управление на флота оцелява при хардуерни преходи.
Устойчивостта на веригата за доставки се подобрява, когато не сте зависими от производствения капацитет, доставката на компоненти или непрекъснатостта на бизнеса на един производител. Ако Вашият единствен доставчик на хардуер изпитва забавяния в производството, недостиг на компоненти или финансови затруднения, хардуерно-независимата настройка Ви позволява да намерите алтернативи, без да преизграждате цялата си инфраструктура за автоматизация.
Изводът е следният: на пазар с над сто производители на хуманоиди, Вашата софтуерна платформа е по-важно дългосрочно решение от избора Ви на хардуер. Роботите ще продължават да стават по-добри и по-евтини. Софтуерът, който ги свързва с Вашите операции, е стратегическият актив. Изберете платформа, която Ви дава свобода да сменяте, смесвате и надграждате – а не такава, която обвързва бъдещето Ви с пътната карта на един доставчик.