Разрабатывается робот-гуманоид общего назначения

Прочитано: 197 раз(а)


Apptronik разрабатывает робота-гуманоида общего назначения.

Apollo станет практичной двуногой платформой, способной выполнять полезные задачи.

Несколько робототехнических компаний в настоящее время работают над тем, что можно было бы назвать роботами-гуманоидами общего назначения. То есть роботы размером с человека, похожие на человека, с ногами для мобильности и руками для манипулирования, которые могут (или когда-нибудь смогут) выполнять полезные задачи в среде, предназначенной в первую очередь для людей. Ценностное предложение очевидно — замена людей скучными, грязными или опасными задачами. Это звучит немного зловеще, но дело в том, что люди не хотят выполнять работу, которую эти роботы должны выполнять в краткосрочной перспективе, и просто не хватает людей, чтобы выполнять эту работу как есть.

Мы склонны с некоторым скептицизмом относиться к заявлениям о коммерциализации гуманоидных роботов общего назначения, потому что гуманоиды очень, очень сложны. Они по-прежнему очень сложны в исследовательском контексте, где обычно все должно стать проще, прежде чем кто-то начнет думать о коммерциализации. Конечно, есть компании, которые проделывают потрясающую работу над практичными системами на ножках, но на данный момент «практичность» больше связана с тем, чтобы не упасть, чем с производительностью или экономической эффективностью. Общий подход к решению гуманоидов таким образом, как правило, заключается в создании чего-то сложного и дорогого, что делает то, что вы хотите, с целью снижения затрат с течением времени, чтобы довести его до уровня, когда он станет достаточно доступным, чтобы стать практическим решением реальной проблемы. проблема.

Apptronik , базирующаяся в Остине, штат Техас, является последней компанией, пытающейся выяснить, как создать практичного робота общего назначения. Его подход заключается в том, чтобы с самого начала сосредоточиться на таких вещах, как стоимость и надежность, разрабатывая (например) свои собственные приводы с нуля таким образом, чтобы быть уверенным, что они будут экономически эффективными и удобными для цепочки поставок. Целью Apptronik является разработка платформы стоимостью менее 100 000 долларов США, из которых к 2030 году компания надеется поставить миллион, хотя в начале этого года планируется продемонстрировать прототип. Судя по тому, что мы недавно видели в коммерческих роботах-гуманоидах, это кажется огромной проблемой. И во второй части этой истории (будет опубликована завтра), мы подробно поговорим с соучредителями Apptronik, чтобы узнать больше о том, как они собираются создавать гуманоидов общего назначения.

Но сначала немного истории компании. Apptronik выделилась из Лаборатории робототехники, ориентированной на человека, в Техасском университете в Остине в 2016 году, но компания ведет свою историю робототехники немного дальше, к DARPA Robotics Challenge 2015 года . Технический директор и соучредитель Apptronik Ник Пейн входил в команду NASA-JSC Valkyrie DRC , и первым контрактом Apptronik была работа над приводами и элементами управления нового поколения для НАСА. С тех пор компания работает над проектами робототехники для различных крупных компаний. В частности, Apptronik разработал Astra, гуманоидную верхнюю часть тела для ловких бимануальных манипуляций, которая в настоящее время проходит испытания для использования в цепочке поставок.

Но Apptronik ни в коем случае не отказывается от своих корней NASA. В 2019 году у НАСА были планы на то, что, по сути, должно было стать Valkyrie 2 , которая должна была стать полностью переработанной платформой Valkyrie. Как и в случае со многими самыми крутыми проектами НАСА, новый потенциальный гуманоид не выдержал приоритизации бюджета очень долго, но даже в то время нам было неясно, почему НАСА хочет построить своего собственного гуманоида, а не просить кого-то другого построить. один за это, учитывая, какой прогресс мы видели с роботами-гуманоидами за последнее десятилетие. В конце концов, НАСА решило перейти к более партнерской модели, в которую вписывается Apptronik — партнерство между Apptronik и НАСА поможет ускорить коммерциализацию Apollo.

«Мы понимаем, что Apptronik строит производственного робота, предназначенного для наземного использования», — говорит Шон Азими из НАСА , возглавляющий группу ловких роботов в Космическом центре имени Джонсона НАСА . «С точки зрения НАСА, то, что мы стремимся сделать в рамках этого партнерства, — это поощрение развития технологий и талантов, которые поддержат нас в рамках программы Artemis и с нетерпением ждут Марса».

Apptronik позиционирует Apollo как высокопроизводительную, простую в использовании и универсальную систему. Он представляет себе «iPhone роботов».

«Apollo — это робот, которого мы всегда хотели создать, — говорит Джефф Карденас , соучредитель и генеральный директор Apptronik. Этот новый гуманоид является кульминацией невероятного количества исследований и разработок, вплоть до уровня привода. «Как компания, мы построили более 30 уникальных электроприводов, — объясняет Карденас. «Вы называете это, мы пробовали это. Жидкостное охлаждение, тросовый привод, последовательный упругий, параллельный упругий, квазипрямой привод…. И теперь мы отточили наш подход и применяем его к коммерческим гуманоидам».

Акцент Apptronik на коммерциализации дает совершенно иной взгляд на развитие робототехники, чем вы получаете, сосредоточившись на чистых исследованиях, как это делает НАСА. Чтобы создать коммерческий продукт, а не горстку совершенно крутых, но чрезвычайно сложных гуманоидов, сделанных на заказ, вам нужно учитывать такие вещи, как минимизация количества деталей, максимальная ремонтопригодность и надежность, а также поддержание управляемости общей стоимости. «Нашей отправной точкой было выяснить, как выглядит минимально жизнеспособный робот-гуманоид», — объясняет технический директор Apptronik Ник Пейн. «Затем необходима итерация, чтобы добавить сложности по мере необходимости для решения конкретных проблем».

Этот робот называется Астра. Это всего лишь верхняя часть тела, и это первый продукт Apptronik, но (у него нет ног) он предназначен для манипуляций, а не для динамического передвижения. Astra имеет принудительное управление с последовательно-упругими приводами с регулируемым крутящим моментом, что обеспечивает соответствие, необходимое для работы в динамичных средах (и особенно рядом с людьми). «Astra довольно уникальна, — говорит Пейн. «Что мы пытались сделать с системой, так это приблизиться и достичь возможностей человеческого уровня с точки зрения манипулирования рабочим пространством и полезной нагрузкой. Этот робот научил нас многому о том, как манипулировать и выполнять полезную работу в мире, поэтому именно с него мы и хотели начать».

В то время как Astra в настоящее время находится в мире, выполняя пилотные проекты с клиентами (в основном в сфере логистики), внутри Apptronik перешла на роботов с ногами.

QDH основывается на Astra, добавляя ноги, а также несколько дополнительных степеней свободы в верхней части тела, чтобы помочь с мобильностью и балансом, упрощая верхнюю часть тела для более простых возможностей манипулирования. В нем используются только три различных типа приводов, и все (от конструкции до приводов, электроники и программного обеспечения) было спроектировано и изготовлено компанией Apptronik. «С QDH мы приближаемся к минимально жизнеспособному продукту с точки зрения полезности, — говорит Пейн, — и это действительно то, что движет нашими разработками, как в программном, так и в аппаратном обеспечении».

«То, что люди сделали в гуманоидной робототехнике, — это в основном взять те же архитектуры, которые использовались в промышленной робототехнике, и применить их для создания того, что по сути является промышленным роботом с несколькими степенями свободы», — добавляет Карденас. «Мы думаем о новых способах создания этих систем, используя методы массового производства, которые позволят нам разработать робота с высокой степенью свободы, который будет таким же доступным, как и многие промышленные роботы, существующие сегодня».

Карденас объясняет, что основным фактором, влияющим на стоимость роботов-гуманоидов, является количество различных частей, точная обработка некоторых конкретных частей и, как следствие, время и усилия, необходимые для сборки этих роботов. В качестве испытательного стенда внутреннего контроля QDH помогла Apptronik изучить, как можно перейти на менее сложные детали и уменьшить общее количество деталей. План Apollo состоит в том, чтобы вообще не использовать какие-либо высокоточные или запатентованные компоненты, что смягчит многие проблемы с цепочкой поставок и поможет Apptronik достичь своей целевой цены на робота.

Apollo будет совершенно новым роботом, основанным на уроках, которые Apptronik извлек из QDH. Это будет средний человеческий рост: рост около 1,75 метра, вес около 75 килограммов, способность поднимать 25 килограммов. Он предназначен для работы без привязки как в помещении, так и на открытом воздухе. В целом Apptronik позиционирует Apollo как высокопроизводительного, простого в использовании и универсального робота, который может делать множество разных вещей. Он представляет собой «iPhone роботов», в котором можно создавать приложения для выполнения роботом определенных задач. Чтобы расширить метафору iPhone, Apptronik сама позаботится о том, чтобы Apollo мог выполнять все основные функции (такие как передвижение и манипулирование), чтобы иметь фундаментальную ценность, но компания рассматривает универсальность как способ добраться до крупномасштабных развертываний и экономия на них.

«Я вижу в роботе Аполлона духовного преемника Валькирии. Это не Valkyrie 2 — Apollo — это отдельная платформа, но мы работаем с Apptronik, чтобы максимально адаптировать ее к сценариям использования в космосе».
— Шон Азими, Космический центр НАСА имени Джонсона.

Проблема с этим подходом к приложениям заключается в том, что существует критическая масса, необходимая для того, чтобы заставить его работать — в конце концов, основная мотивация для разработки приложения для iPhone заключается в том, что уже существует огромное количество iPhone. Apptronik надеется, что в пространстве цепочки поставок достаточно базовых манипуляционных задач, которые Apollo сможет использовать для масштабирования до точки критической массы. «Это огромная возможность, когда задачи, для которых вам нужен робот, довольно просты», — говорит нам Карденас. «Выбор отдельных предметов, перемещение предметов двумя руками и другие манипуляционные задачи, в которых промышленная автоматизация доводит вас только до определенного момента. Эти компании сталкиваются с огромной трудовой проблемой — им не хватает рабочей силы во всех сферах своего бизнеса».

В то время как цель Apptronik состоит в том, чтобы Аполлон был автономным, в краткосрочной и среднесрочной перспективе его подход будет гибридной автономией, когда человек наблюдает сначала за несколькими, а в конечном итоге за многими Аполлонами с возможностью вмешиваться и обеспечивать прямое руководство посредством телеуправления, когда необходимо. «Именно здесь открываются большие возможности для бизнеса, — говорит Пейн. Карденас соглашается. «Я пришел к этому с мыслью, что нам нужно сделать Роузи роботом, прежде чем мы сможем получить успешный коммерческий продукт. Но я думаю, что планка гораздо ниже. Есть довольно простые задачи, с которыми мы можем выйти на рынок, а затем, когда мы усовершенствуем наши средства управления и программное обеспечение, мы сможем перейти к более сложным задачам».

Apptronik до сих пор держит подробности о дизайне Apollo в тайне. Нам показали визуализацию робота, но Apptronik по понятным причинам не решается обнародовать их, поскольку дизайн робота может измениться. У него есть точная дата для первого представления Apollo: SXSW, который состоится в Остине в марте.

Разрабатывается робот-гуманоид общего назначения



Новости партнеров