Технология дополненной реальности (AR), обычно включаемая в специальные гарнитуры, очки или проекции, накладывает данные или графику на изображения реального мира и использует датчики и камеры для захвата движений оператора для обратной связи и контроля. До сих пор основным применением AR были игры. Но по мере того, как технология становится товаром, она теперь находит удивительную новую роль в исследованиях робототехники, и вскоре она может оказать огромное влияние на автоматизацию производства и логистики, а в конечном итоге даже на домашних и сервисных роботов.Программирование роботов традиционно осуществлялось путем написания кода, что отнимало много времени и было дорогостоящим. Это означало, что роботы были запрограммированы на выполнение одной конкретной задачи, которую они выполняли снова и снова. Cobots значительно упростили программирование, позволив даже неподготовленным операторам просто перемещать руку робота по желанию и использовать обучающую подвеску для установки путевых точек и действий. Это делает программирование более интуитивным и гибким, поэтому робота можно быстро перепрограммировать для новых задач. Но хотя движения робота точны и последовательны, они, как правило, не такие плавные или быстрые, как движения человека, и робот по-прежнему знает, как выполнять только те задачи, для которых он был запрограммирован.
AR меняет правила игры
Это позволяет человеку-оператору, так сказать, проникнуть в голову робота. Оператор использует AR для управления роботом с помощью естественных, плавных движений, давая роботу точные инструкции, просто выполняя задачи, которые он или она хочет, чтобы робот имитировал. Этот новый подход идеально подходит для коботов, которые позволяют операторам-людям работать непосредственно с роботизированной рукой без вмешательства защитных клеток или ограждений.
Воплощенный интеллект использует AR, чтобы помочь роботам осваивать сложные задачи
Новый стартап под названием Embodied Intelligence делает ставку на AR как на способ поддержки машинного обучения, который значительно расширит возможности роботов. В статье aNY Times основатель Embedded Питер Аббил объясняет, что аппаратное обеспечение роботов уже достаточно гибкое, чтобы имитировать поведение человека; задача заключается в создании программного обеспечения для управления аппаратным обеспечением. Команда Embedded использовала UR3 cobot в своих исследованиях с дистанционным управлением — с использованием AR для управления роботом – чтобы помочь роботам освоить новые навыки без необходимости прямого программирования. Телеоперация дает роботу значительно больше данных быстрее, чем любой другой процесс. Робот может применять эти данные для имитации, развития и закрепления навыков, таких как извлечение сложных фигур из ящиков, выполнение несогласованных задач, таких как подключение проводов или кабелей, и манипулирование деформируемыми и непредсказуемыми объектами. Аббил сказал изданию Spectrum, что “мы достигли точки, когда действительно считаем, что настало время начать применять это на практике, не обязательно для домашнего робота, которому необходимо иметь дело с огромным количеством вариаций, но в производстве и логистике”.Воплощенный интеллект уже привлек венчурное финансирование в размере 7 миллионов долларов США, и гонка определенно продолжается. Как сообщает Mit Technology Review, другие исследователи из Google DeepMind и Kindred AI также добиваются прогресса в этой области. И за пределами лаборатории производители и интеграторы также изучают AR.

ITAMCO демонстрирует прототипирование и приложения для совместной работы с cobot и Microsoft HoloLens
Компания ITAMCO, производитель прецизионно обработанных компонентов из Индианы, недавно продемонстрировала приложение дополненной реальности с использованием робота UR и гарнитуры Microsoft HoloLens, которая включает датчики Xbox Kinect 360 и обычно используется для игр. HoloLens — это носимый компьютер, который проецирует информацию поверх реальности действий робота и позволяет оператору управлять роботом с помощью движений рук. Поскольку HoloLens оснащен камерой, он может записывать как реальные, так и виртуальные изображения, чтобы поделиться ими с другими людьми — например, инженер или оператор могут продемонстрировать установку робота кому—то на другом заводе или в отделе.
Джоэл Нейдиг (Joel Neidig), менеджер по развитию бизнеса и технологиям в ITAMCO, говорит: “Я думаю, что это обеспечит тесное сотрудничество между операторами и инженерами, даже на производственных площадках, где робот UR используется каждый день. Вы можете фиксировать рабочие процессы и движение робота, а люди могут записывать свои настройки и отображать некоторые виртуальные модели внутри машины до того, как они ее фактически изготовят”. Использование виртуальной среды перед производством может быть особенно полезным для экспериментов с настройкой дорогостоящих деталей или для планирования деталей, которые еще не были изготовлены.еще не был изготовлен. Система AR может показать пользователю, как деталь будет загружена в машину, не имея под рукой самих деталей. “Действительно важно иметь больше подобных инструментов для создания прототипов во всей отрасли и иметь возможность быстро создавать прототипы и тестировать свой дизайн”, — объясняет Нейдиг. Этот тип системы позволит инженерам, производителям и операторам сотрудничать и вносить изменения таким образом, чтобы при поступлении деталей в производство процессы были максимально эффективными.

Нейдиг специально искал робота для совместной работы, чтобы люди, использующие систему AR, могли безопасно стоять рядом с роботом во время его работы, не будучи разделенными защитной клеткой. Робот должен был быть достаточно легким, чтобы его можно было легко перемещать, и простота интеграции также была ключевой. Нейдиг говорит: “Мы выбрали робота UR для этого приложения, потому что это открытая платформа. Мы можем взаимодействовать с помощью скриптов Python и защищенных сокетов, и у него есть хороший порт Ethernet, который уже настроен. UR объединяет все это воедино, и, просто будучи интуитивно понятным, им очень легко маневрировать, и нам нравится платформа в целом ”.
Kubica интегрирует проекцию световодных систем для помощи в сборке и контроля качества
Сочетание технологии AR и cobots также может вывести сотрудничество на совершенно новый уровень. Kubica Corporation, инженерная фирма из Мичигана, недавно продемонстрировала программу сборки автомобильных дверных панелей AR с использованием робота UR10 и проекционной системы Light Guide Systems. Кэрол Чома (Carol Choma), менеджер по операциям и развитию нового бизнеса в Kubica, объясняет применение, говоря: “Это отличный пример настоящей совместной рабочей среды cell, в которой робот UR10 от Universal Robots работает с оператором в сборочном цехе для автомобильной промышленности”. В этом приложении световод система проецирует инструкции по сборке непосредственно в рабочую среду. Оператор проводит рукой по проекции виртуальной кнопки “пуск” и следит за дополнительными указаниями, когда робот начинает свой процесс. Проекция высвечивает действия робота и подсказывает оператору его задачи. Проекция направляет правильный процесс сборки, освещая и кодируя цветом путь, по которому оператор может точно установить жгут проводов, пока робот работает над другой частью сборки.
Оператор может реагировать на сообщения контроля качества, такие как пропущенный PIN-код, и использовать виртуальные элементы управления проекционной системы для указания роботу дополнительных процессов. Как только все процессы завершены, проекционная система делает снимок сборки для целей отслеживания.
Исследования в области AR все еще находятся на ранних стадиях, но обещают расширить использование роботов в более сложных приложениях, повысить качество и согласованность, а также расширить возможности для сотрудничества с работниками-людьми.Готовы посадить свою команду на поезд автоматизации? —> Узнайте, как это сделать, в нашей бесплатной электронной книге