Робот-сварщик, который сам учится идеальной траектории

Ключевые моменты

• Path Robotics, базирующаяся в Колумбусе, штат Огайо, использует AI и камеры реального времени для автоматического направления сварочных роботов по правильной траектории горелки.
• Компания развертывает Spot от Boston Dynamics, четырёхногого мобильного робота, для мобильных сварочных работ в судостроительных объектах.
• Энди Лонсберри, соучредитель и генеральный директор Path Robotics, рассказал о технологии в эпизоде 252 подкаста The Robot Report Podcast.
• Майкл Йип, доцент Калифорнийского университета в Сан-Диего, применяет аналогичные идеи планирования движения на основе AI к хирургическим роботам.

Сварка корпуса корабля — это тяжёлая, требующая высокого мастерства работа. Если неправильно держать горелку хотя бы секунду, сварной шов разрушится. Обучение человека сварщика занимает годы, а он может уйти на пенсию, прежде чем будет закончена переоборудование.

Path Robotics считает, что AI справится с этим лучше и быстрее.

Компания из Колумбуса, Огайо, разработала систему, которая следит за сваркой в реальном времени с помощью компьютерного зрения (камеры, подключённые к программному обеспечению, интерпретирующему то, что видит камера), а затем направляет робот-манипулятор по оптимальной траектории. Без предварительно запрограммированного маршрута. Робот читает металл и регулирует свои действия во время работы.

Энди Лонсберри, соучредитель и генеральный директор Path Robotics, объяснил проблему в недавнем эпизоде подкаста The Robot Report Podcast. Настройка традиционного сварочного робота отнимает много времени и хрупка: если слегка изменить деталь, часто требуется перепрограммирование всей последовательности. Подход Path использует то, что Лонсберри называет «физическим AI», то есть программное обеспечение, которое рассуждает о реальном, беспорядочном физическом мире, а не о аккуратной цифровой модели.

Результат — система, которая может справиться с вариативностью. Реальный листовой металл деформируется. В реальных швах есть зазоры. Робот это видит и компенсирует.

Что это означает для рабочих и заводов?

Для владельцев заводов это означает сокращение времени подготовки и меньше брака при сварке. Для квалифицированных сварщиков картина более сложная. Автоматизация повторяющихся, опасных проходов могла бы освободить людей для работ по контролю и отделке, хотя она также со временем снизит спрос на позиции сварщиков начального уровня.

Path теперь проникает в судостроение — одну из самых сложных сред производства. Корабли огромны, работа грязная, геометрия постоянно меняется. Компания использует Spot от Boston Dynamics, четырёхногого мобильного робота, который может подниматься по лестницам и преодолевать неровную местность, в качестве мобильной платформы для перевозки сварочного оборудования по территории верфи. Колёсный робот застрял бы. Spot продолжает двигаться.

Также в подкасте Майкл Йип, доцент кафедры электротехники и вычислительной техники Калифорнийского университета в Сан-Диего, описал применение того же семейства идей — глубокого обучения (AI, обученного на огромных объёмах данных) и обучения с подкреплением (AI, который совершенствуется методом проб и ошибок) — к хирургическим роботам. Его лаборатория Advanced Robotics and Controls Laboratory работает над роботами, которые могут помогать или автоматизировать части хирургических процедур.

Две совершенно разные операционные. Один производственный цех, один больничный кабинет. Один и тот же фундаментальный вопрос: может ли AI научиться двигаться с достаточной точностью в непредсказуемой среде, чтобы ему доверили ответственную работу?

Path Robotics говорит «да», по крайней мере на верфи. На хирургической стороне всё ещё дальше. Но прогресс на обоих фронтах развивается быстрее, чем осознают люди вне этой области.