Περιγραφή
Το Walker S είναι βιομηχανικό ανθρωποειδές ρομπότ ύψους 1,7m , σχεδιασμένο για γραμμές συναρμολόγησης και για αυτοματοποίηση παραγωγικών διαδικασιών. Η κίνησή του στηρίζεται σε σαράντα μία σερβοαρθρώσεις με ανάδραση δύναμης και σε υβριδική δομή άκαμπτων και εύκαμπτων στοιχείων, ώστε η ευστάθεια να διατηρείται ακόμη και επάνω σε κινούμενες γραμμές παραγωγής. Η αντίληψη του περιβάλλοντος επιτυγχάνεται μέσω οπτικών και ακουστικών αισθητήρων καθώς και αισθητήρων απόστασης, ενώ η πλοήγηση βασίζεται σε τρισδιάστατους σημασιολογικούς χάρτες που δημιουργούνται από το ίδιο το ρομπότ. Η ενσωμάτωση μεγάλου γλωσσικού μοντέλου επιτρέπει την κατανόηση εντολών και τον σχεδιασμό ενεργειών, χωρίς να απαιτείται αναλυτικός προγραμματισμός κάθε επιμέρους βήματος
Κατασκευή και ικανότητα κίνησης
Η ανθρωποειδής διάταξη του Walker S δεν αποτελεί σχεδιαστική επιλογή αισθητικής. Επιτρέπει τη λειτουργία του σε χώρους που κατασκευάστηκαν για ανθρώπους, χωρίς μετατροπές στις υποδομές, στα ύψη εργασίας ή στα εργαλεία.
Οι αρθρώσεις κίνησης διαθέτουν ενδοτικότητα δύναμης, δηλαδή προσαρμόζουν την ασκούμενη δύναμη ανάλογα με την αντίσταση που συναντούν. Σε συνδυασμό με την υβριδική δομή άκαμπτων και εύκαμπτων στοιχείων, εξασφαλίζεται σταθερή βάδιση ακόμη και όταν το υπόστρωμα κινείται.
Η αυτόνομη προσαρμογή σε διαφορετικά είδη εδάφους και η ισχυρή αυτοεξισορρόπηση αναφέρονται από τον κατασκευαστή ως θεμελιώδεις ικανότητες του συστήματος.
Αντίληψη περιβάλλοντος
Η αντίληψη του χώρου, των ανθρώπων και των αντικειμένων επιτυγχάνεται μέσω συνδυασμού πολλαπλών τύπων αισθητήρων. Στη διάταξη περιλαμβάνονται οπτικοί αισθητήρες, ακουστικοί αισθητήρες και αισθητήρες απόστασης, ενώ οι σαράντα μία σερβοαρθρώσεις παρέχουν ανάδραση δύναμης σε κάθε σημείο του σώματος.Τα δεδομένα των επιμέρους αισθητήρων συντήκονται σε ενιαία εικόνα του περιβάλλοντος. Η διερεύνηση του χώρου γίνεται δυναμικά, ώστε η αντίληψη να παραμένει έγκυρη σε περιβάλλοντα που μεταβάλλονται.
Πλοήγηση
Η πλοήγηση βασίζεται σε ενσωματωμένους οπτικούς αισθητήρες RGBD υψηλής ανάλυσης, οι οποίοι καταγράφουν ταυτόχρονα εικόνα και απόσταση. Από τα δεδομένα αυτά δημιουργούνται τρισδιάστατοι σημασιολογικοί χάρτες* του χώρου.
*Ο όρος σημασιολογικός χάρτης σημαίνει ότι το ρομπότ δεν καταγράφει απλώς γεωμετρία, αλλά αναγνωρίζει και τι είναι το κάθε αντικείμενο που εντοπίζει. Οι διαδρομές σχεδιάζονται με βάση αυτή την πληροφορία, με αποφυγή εμποδίων και ασφαλή κίνηση.Το σύστημα συνδυάζει τεχνολογία U-SLAM με σημασιολογική πλοήγηση τρισδιάστατου νέφους σημείων.
Λήψη αποφάσεων και γλωσσικό μοντέλο
Το Walker S ενσωματώνει μεγάλο γλωσσικό μοντέλο, το οποίο λειτουργεί επάνω από τις υπάρχουσες ικανότητες πολυτροπικής αντίληψης και ελέγχου κίνησης. Με τον τρόπο αυτό αποκτάται κατανόηση της πρόθεσης πίσω από μια εντολή και δυνατότητα λεπτομερούς σχεδιασμού των ενεργειών που απαιτούνται.
Πρακτικά, η ανάθεση εργασίας δεν προϋποθέτει αναλυτικό προγραμματισμό κάθε κίνησης. Η ίδια μονάδα μπορεί να εκτελέσει διαφορετικές εργασίες σε διαφορετικά περιβάλλοντα.
Η λήψη αποφάσεων περιγράφεται από τον κατασκευαστή ως βασισμένη σε πολυτροπικό μεγάλο μοντέλο.
Χειρισμός αντικειμένων
Η αναγνώριση αντικειμένων γίνεται μέσω επεξεργασίας τρισδιάστατου νέφους σημείων. Το σύστημα προσδιορίζει την εξαδιάστατη θέση και προσανατολισμό σύνθετων αντικειμένων, δηλαδή τόσο τη θέση τους στον χώρο όσο και τη στροφή τους ως προς τους τρεις άξονες.
Η λαβή ολοκληρώνεται μέσω συντονισμού χεριού και οφθαλμού, με τον χειρισμό να εκτελείται από ολόκληρο το σώμα και όχι μόνο από τον βραχίονα. Έτσι επιτυγχάνεται πρόσβαση σε αντικείμενα που βρίσκονται εκτός της εμβέλειας ενός σταθερού βραχίονα.
Λογισμικό και διεπαφές
Η λειτουργία του συστήματος στηρίζεται στο λειτουργικό ρομποτικό σύστημα ROSA 2.0 της UBTECH και διαθέτει τρεις τρόπους αλληλεπίδρασης και ελέγχου.
>Γραφικό περιβάλλον: Έλεγχος και παρακολούθηση της λειτουργίας μέσω interface γραφικών χρήστη.
>Τηλεχειρισμός: Απομακρυσμένος χειρισμός του ρομπότ από άνθρωπο, για εργασίες που απαιτούν ανθρώπινη κρίση ή για επέμβαση σε έκτακτη περίπτωση.
>AIOT: Διασύνδεση με συσκευές και συστήματα του βιομηχανικού διαδικτύου των πραγμάτων.
>Πολυτροπική αλληλεπίδραση: Επικοινωνία με τον άνθρωπο μέσω περισσότερων του ενός καναλιών, όπως λόγος, όραση και κίνηση.
Σε ποιους απευθύνεται
• Βιομηχανικές μονάδες με γραμμές συναρμολόγησης/συσκευασίας όπου απαιτείται ευελιξία μεγαλύτερη από εκείνη ενός σταθερού βραχίονα.
• Παραγωγικές εγκαταστάσεις που δεν μπορούν να ανακατασκευαστούν για την υποδοχή παραδοσιακού ρομποτικού εξοπλισμού.
• Μονάδες με μεγάλη εναλλαγή προϊόντων, όπου ο επαναπρογραμματισμός σταθερών βραχιόνων κοστίζει σε χρόνο.
• Επιχειρήσεις με χρόνια δυσκολία κάλυψης θέσεων σε επαναλαμβανόμενες ή σωματικά απαιτητικές εργασίες.
• Ερευνητικά και εκπαιδευτικά ιδρύματα με αντικείμενο τη ρομποτική και την αυτοματοποίηση.
