Le robot qui peut se déplacer est inutile s'il ne peut pas voir
Une entreprise de robotique minière explique pourquoi la perception, et non le contrôle des mouvements, est le problème le plus difficile de l'autonomie industrielle, et ce qui se passe quand les machines deviennent aveugles dans un nuage de poussière.
Points clés
- Autonomous Solutions Inc. (ASI) a enregistré 4,5 millions de kilomètres autonomes sur des sites miniers, agricoles et de construction.
- Les premiers déploiements d'ASI utilisant des capteurs de qualité automobile ont produit un taux d'échec de 100 % en un an en raison de la poussière, des vibrations et des extrêmes de température.
- Les arrêts non planifiés dans les grandes opérations minières peuvent coûter des dizaines de milliers de dollars par heure, rendant les défaillances de perception extrêmement coûteuses.
- L'autonomie industrielle moderne combine désormais trois types de capteurs : LiDAR pour la cartographie spatiale, caméras pour le contexte visuel, et radar pour la visibilité à travers la poussière et le brouillard.
Un camion minier transportant 200 tonnes de minerai n'a pas la possibilité de s'arrêter pour demander des directions. Il doit savoir, en moins d'une seconde, qu'un véhicule léger vient de traverser 80 mètres plus loin à travers un nuage de poussière rouge. La question de savoir s'il peut le faire dépend entièrement de sa capacité à voir.
Mel Torrie, cofondateur et PDG d'Autonomous Solutions Inc. (ASI), une entreprise basée en Utah qui construit des systèmes autonomes pour l'industrie lourde, a présenté cet argument dans un article d'abord rapporté par The Robot Report. Son analyse mérite d'être approfondie, car elle explique quelque chose que la plupart des reportages sur la technologie autonome omettent.
Pourquoi le GPS seul ne suffit pas
Le GPS indique à une machine où elle se trouve sur une carte. C'est tout. Il ne peut pas dire à la machine ce qui se trouve directement devant elle.
Pendant des années, les véhicules autonomes industriels se sont fortement appuyés sur le GPS pour la navigation. Cela fonctionne sur un itinéraire fixe sans surprises. Les vrais sites miniers ne sont pas des itinéraires fixes. Les routes changent à mesure que l'extraction progresse. Les obstacles apparaissent sans prévenir. Par une chaleur de 45 degrés, entouré de poussière, une machine ne peut pas compter sur un signal satellite pour assurer la sécurité d'un travailleur.
ASI a appris cela de manière difficile. Les kits de capteurs précoces empruntés à l'industrie automobile, les meilleurs disponibles à l'époque, ont échoué complètement en douze mois. La poussière et les vibrations les ont détruits. L'équipe a dû concevoir des capteurs de remplacement à partir de zéro, construits pour les conditions de terrain plutôt que pour les usines automobiles.
À quoi ressemble vraiment la perception moderne ?
Trois types de capteurs travaillent désormais ensemble sur un véhicule ASI, chacun détectant ce que les autres manquent.
| Capteur | Ce qu'il fait bien | Faiblesse |
|---|---|---|
| LiDAR (cartographie laser) | Mesure précise de la distance en 3D | Difficultés par temps poussiéreux ou pluvieux |
| Caméra CMOS | Lit le contexte visuel : personne versus poteau | Nécessite de la lumière ; échoue par forte poussière |
| Radar | Voit à travers la poussière, le brouillard et l'obscurité | Résolution spatiale inférieure |
L'exécution des trois ensemble signifie qu'aucun point de défaillance unique ne rend le véhicule aveugle. Le système traite également toutes ces données de capteur sur le véhicule lui-même, en temps réel, sans rien envoyer d'abord à un serveur distant. Attendre une réponse cloud pendant qu'un chariot élévateur traverse votre chemin n'est pas une option.
L'objectif n'est pas une machine qui s'arrête quand elle détecte un obstacle. Une machine qui s'arrête simplement est une machine qui immobilise tout un site. L'objectif est une machine qui prédit ce qu'une personne à proximité est susceptible de faire ensuite et choisit la réponse la plus sûre avant que la situation ne devienne une crise.
Les travailleurs ordinaires devraient-ils s'inquiéter de cette technologie ?
Pour les travailleurs sur les sites industriels, une meilleure perception des machines est directement protectrice. Un système qui peut distinguer une personne d'un poteau de clôture et prédire que la personne se dirige vers le chemin du véhicule est moins susceptible de causer un accident qu'un système qui ne peut pas.
La préoccupation pratique plus large est l'intégration. De nombreuses entreprises ne peuvent pas se permettre de mettre au rebut une flotte existante de véhicules coûteux. La réponse d'ASI est une conception indépendante du matériel, ce qui signifie que la mise à niveau de perception peut être installée sur des machines déjà sur site plutôt que de nécessiter un remplacement complet.
L'entreprise affirme avoir déplacé près de 400 millions de tonnes de matériel à travers ses déploiements autonomes. À chaque trajet, soutient Torrie, ils ont appris quelque chose de nouveau sur ce que les machines doivent voir.
À surveiller : Si votre lieu de travail introduit des véhicules autonomes, demandez spécifiquement au fournisseur comment le système gère la défaillance des capteurs. Une bonne réponse décrit ce que fait la couche de capteur de secours. Une mauvaise réponse décrit ce que la machine fait quand tous les capteurs échouent. Les deux questions sont importantes.
