Апаратно-незалежна робототехніка: Чому Ваша гуманоїдна платформа не повинна Вас прив'язувати
Понад 100 компаній створюють гуманоїдних роботів. Вибір одного не повинен означати вибір усіх. Ось чому апаратна абстракція є найважливішою функцією вашого програмного забезпечення для робототехніки.
Motion1 Inc. ·
Проблема фрагментації
Ринок гуманоїдної робототехніки фрагментується зі швидкістю, яка повинна турбувати кожного виробника, що розглядає автоматизацію. Понад сто виробників оригінального обладнання (OEM) зараз постачають або готуються постачати гуманоїдних роботів, кожен зі своєю власною програмною екосистемою, інтерфейсами керування, інструментами програмування та вимогами до обслуговування. Для виробника, який оцінює гуманоїдну автоматизацію, ця фрагментація створює ризик, який легко не помітити в захопленні від першого розгортання: прив'язка до постачальника.
Існує корисний спосіб сформулювати проблему. Робот - це тіло. Фізичний ШІ - це та частина, яка робить тіло корисним: сприйняття, набуті навички, модель завдання та логіка флоту. Тіла будуть постійно змінюватися та дешевшати. Рівень інтелекту - це актив, який варто зберегти, і саме тому він не повинен належати тому, хто продав Вам обладнання.
Прив'язка до постачальника - знайома проблема в корпоративних технологіях. Компанії, які впровадили власні ERP-системи, власні хмарні платформи або власні промислові системи керування, дізналися - часто болісно - що витрати на перехід з часом зростають. Чим довше Ви працюєте в екосистемі одного постачальника, тим більше Ваші робочі процеси, дані, навчання та інституційні знання стають заплутаними з конкретними інструментами та інтерфейсами цього постачальника. Зрештою, перехід стає настільки дорогим, що він фактично неможливий, незалежно від того, чи з'являються кращі або дешевші альтернативи.
Гуманоїдна робототехніка йде тим самим шляхом. Кожен OEM створює "огороджений сад". Якщо Ваше програмне забезпечення для розгортання прив'язане до одного виробника, Ваші робочі процеси не переносяться. Ваші навчальні дані не є портативними. Навички Ваших операторів є специфічними для постачальника. І коли - а не якщо - кращий, дешевший гуманоїд від конкурента буде поставлений, Ви зіткнетеся з вибором: починати все з нуля або залишатися прив'язаним до гіршого обладнання.
Що насправді означає апаратно-незалежний
Апаратно-незалежна роботизована платформа забезпечує рівень абстракції між завданням, яке Ви хочете виконати, та конкретним роботом, який його виконує. Ви описуєте, що потрібно зробити. Платформа визначає, як це зробити на будь-якому обладнанні, яке у Вас є.
Ця абстракція має кілька практичних наслідків, які безпосередньо впливають на операційну гнучкість виробника та загальну вартість володіння.
Один і той же робочий процес працює на різних роботах. Робочий процес пакування, розроблений та перевірений на одній моделі гуманоїда, може бути адаптований для роботи на іншій моделі від іншого виробника. Логіка завдання - що взяти, куди покласти, як послідовно виконати - зберігається. Змінюються лише низькорівневі команди двигуна, щоб врахувати відмінності в конфігурації суглобів, конструкції захвату та розміщенні датчиків.
Роботи різних брендів можуть працювати пліч-о-пліч на одному об'єкті, керовані через єдину панель керування. Виробник може використовувати легкі, економічно ефективні гуманоїди для обробки матеріалів на одній виробничій лінії та більш потужні моделі з більшою вантажопідйомністю для палетування на іншій. Обидва керуються через те саме програмне забезпечення для флоту, з тим самим інтерфейсом, тією самою аналітикою та тим самим навчанням операторів.
Оновлення обладнання не вимагає перенавчання робочих процесів. Коли буде поставлений новіший, кращий гуманоїд - а на цьому ринку це відбувається кожні кілька місяців - виробник може включити його до флоту за допомогою моделі лізингу без переробки робочих процесів, розроблених та оптимізованих протягом місяців експлуатації. Програмне забезпечення адаптується до нового обладнання. Накопичені операційні знання зберігаються.
Як працює рівень абстракції
Технічна архітектура, що забезпечує апаратну незалежність, працює на чотирьох різних рівнях, кожен з яких має різне відношення до базового обладнання.
На вершині знаходиться рівень завдання, який є повністю апаратно-незалежним. Тут фіксується саме завдання: що потрібно зробити менеджеру з операцій, та записи операторів, які вже це роблять. Немає посилань на кути суглобів, крутні моменти двигунів або специфікації датчиків - лише бажаний результат, людською мовою.
Нижче знаходиться рівень поведінки, де система ШІ розкладає завдання на послідовність дій та навчає узагальнену політику за допомогою симуляції. Ця політика фіксує інтелект робочого процесу - логіку того, що робити, коли і в якому порядку - без кодування специфіки того, як рухається тіло будь-якого конкретного робота.
Рівень перекладу - це місце, де специфіка обладнання вступає в дію. Узагальнена політика відображається на конкретну кінематику цільового робота: його ступені свободи, обмеження суглобів, обмеження швидкості, тип захвату та конфігурацію датчиків. Цей переклад відбувається автоматично і може бути повторно запущений для іншої моделі робота без зміни вищих рівнів.
На нижньому рівні знаходиться рівень виконання, де низькорівневі команди двигуна надсилаються до актуаторів робота. Це єдиний рівень, який є дійсно залежним від обладнання, і він обробляється власною прошивкою виробника.
Ключове розуміння полягає в тому, що інтелект робочого процесу - логіка завдання, прийняття рішень, обробка граничних випадків - знаходиться у двох верхніх рівнях, які є апаратно-незалежними. Лише два нижні рівні взаємодіють з обладнанням. Це розділення робить робочі процеси портативними між різними моделями роботів.
Стратегічні наслідки для виробників
Апаратна незалежність - це не просто технічна особливість. Це стратегічний вибір, який впливає на важелі впливу на переговори, технологічний ризик, стійкість ланцюга поставок та довгострокову вартість володіння.
Важелі впливу на переговори - це, мабуть, найбільш безпосередньо відчутна перевага. Виробник, який може перемикатися між OEM, має принципово інші важелі впливу на ціноутворення, підтримку та переговори за контрактами, ніж той, хто прив'язаний до одного постачальника. Здатність переконливо погрожувати переходом - тому що Ваші робочі процеси та інфраструктура управління є портативними - змінює кожну розмову з кожним постачальником обладнання.
Технологічний ризик управляється шляхом збереження можливості вибору. Ринок гуманоїдів розвивається зі швидкістю, за якої провідне обладнання сьогодні може застаріти протягом двох років. Апаратно-незалежна платформа гарантує, що Ваші інвестиції в робочі процеси, навчальні дані, навички операторів та інфраструктуру управління флотом переживуть переходи обладнання.
Стійкість ланцюга поставок покращується, коли Ви не залежите від виробничих потужностей, постачання компонентів або безперервності бізнесу одного виробника. Якщо Ваш єдиний постачальник обладнання стикається із затримками виробництва, дефіцитом компонентів або фінансовими труднощами, апаратно-незалежна установка дозволяє Вам знаходити альтернативи без переробки всієї Вашої інфраструктури автоматизації.
Суть полягає в наступному: на ринку з понад сотнею виробників гуманоїдів, Ваша програмна платформа є більш важливим довгостроковим рішенням, ніж вибір обладнання. Роботи будуть постійно покращуватися та дешевшати. Програмне забезпечення, яке з'єднує їх з Вашими операціями, є стратегічним активом. Виберіть платформу, яка дає Вам свободу перемикатися, комбінувати та оновлювати - а не ту, яка прив'язує Ваше майбутнє до дорожньої карти одного постачальника.