Ποιες είναι οι χρήσεις και τα αυτόνομα φορητά ρομπότ;

Με την τεχνολογία να αναπτύσσεται μέρα με τη μέρα, αλλάζει και ο τρόπος με τον οποίο δραστηριοποιούμαστε και τα αυτόνομα κινητά ρομπότ θα είναι ίσως μια από τις πιο σημαντικές επιχειρηματικές προσαρμογές που θα μας προσφέρει το μέλλον.

Η επιταχυνόμενη ανάπτυξη της τεχνολογίας τεχνητής νοημοσύνης, που ξεκίνησε στις αρχές του περασμένου έτους, έχει επηρεάσει βαθιά πολλούς τομείς. Πολλοί από εμάς έχουμε τώρα έξυπνους βοηθούς, των οποίων μπορούμε να ζητήσουμε την υποστήριξη ενώ κάνουμε τη δουλειά μας. Μπορούμε να τους κάνουμε ερωτήσεις, να τους κάνουμε να κάνουν τη δουλειά μας που απαιτεί επανάληψη και συχνά να επωφεληθούμε από τις εναλλακτικές που μας προσφέρουν στη δημιουργική διαδικασία. Τι γίνεται με το να ζητήσουμε βοήθεια από ένα έξυπνο μηχάνημα για μια φυσική εργασία μας;

Το όνειρο των αυτόνομων κινητών ρομπότ προέκυψε ακριβώς από αυτή την ανάγκη. Αυτή η τεχνολογία, που αρχικά βρήκε ευρεία χρήση, ειδικά στον βιομηχανικό τομέα, χρησιμοποιείται πλέον σε πολλούς τομείς όπως η υγεία, η επιμελητεία, η γεωργία, ακόμη και ο καθαρισμός σπιτιών.

Αν και μπορεί να απέχουμε χρόνια από την ευρεία υιοθέτηση, αυτά τα κινητά ρομπότ έχουν τη δυνατότητα να αλλάξουν τον τρόπο με τον οποίο δραστηριοποιούμαστε στο μέλλον. Πώς όμως μπορούν να το διαχειριστούν; Ας εξηγήσουμε.

Τι είναι τα αυτόνομα κινητά ρομπότ;

Αυτόνομα κινητά ρομπότ

Δεν είναι τα μέτρια ρομπότ σας. είναι εξελιγμένα μηχανήματα εξοπλισμένα με προηγμένους

αισθητήρες

, τεχνητή νοημοσύνη και δυνατότητες μηχανικής μάθησης. Αυτά τα ρομπότ μπορούν να περιηγούνται ανεξάρτητα στο περιβάλλον τους, προσαρμόζονται σε δυναμικά περιβάλλοντα και ανταποκρίνονται σε αλλαγές σε πραγματικό χρόνο. Σε αντίθεση με τους προκατόχους τους, τα αυτόνομα καθοδηγούμενα οχήματα (AGV), τα οποία βασίζονται σε προκαθορισμένα μονοπάτια και περιορίζονται σε σταθερές διαδρομές, τα αυτόνομα κινητά ρομπότ μπορούν να λειτουργούν ελεύθερα, χαράσσοντας τις δικές τους διαδρομές και συνεργαζόμενοι με ανθρώπους για την επίτευξη κοινών στόχων.

Η άνοδος του

κινητά ρομπότ

καθοδηγείται από μια συρροή παραγόντων, συμπεριλαμβανομένης της αυξανόμενης ζήτησης για αποτελεσματικότητα, της ανάγκης για ευελιξία στην κατασκευή και την επιμελητεία, και τις εξελίξεις στη ρομποτική και την τεχνητή νοημοσύνη. Αυτά τα ρομπότ είναι έτοιμα να διαδραματίσουν καθοριστικό ρόλο στη διαμόρφωση του μέλλοντος της εργασίας, μετατρέποντας τις βιομηχανίες από την κατασκευή και την αποθήκευση στην υγειονομική περίθαλψη και το λιανικό εμπόριο.

Μια γέφυρα από το πρόσφατο παρελθόν στο μέλλον

Η ιδέα των αυτόνομων κινητών ρομπότ (AMR) έχει αιχμαλωτίσει τη φαντασία των εφευρετών και των επιστημόνων εδώ και δεκαετίες. Το όνειρο της δημιουργίας έξυπνων μηχανών ικανών να περιηγούνται ανεξάρτητα στο περιβάλλον τους έχει τροφοδοτήσει αμέτρητα ερευνητικά έργα και τεχνολογικές προόδους. Ενώ τα AMR που οραματιζόμαστε σήμερα εξακολουθούν να εξελίσσονται, οι ρίζες τους μπορούν να εντοπιστούν στους πρώτους πρωτοπόρους της ρομποτικής.

Η ιστορία των AMR ξεκινά με το έργο του

W. Gray Walter

ένας Βρετανός νευροφυσιολόγος που, στα τέλη της δεκαετίας του 1940, ανέπτυξε δύο ρομπότ με το όνομα

Έλμερ

και

Έλσι,

γνωστός και ως

Οι χελώνες του Γκρέυ Γουόλτερ

. Αυτά τα ρομπότ, εμπνευσμένα από βιολογικά συστήματα, σχεδιάστηκαν για να επιδεικνύουν στοιχειώδη αυτόνομη συμπεριφορά. Θα μπορούσαν να περιηγηθούν στο περιβάλλον τους χρησιμοποιώντας απλούς αισθητήρες και να ανταποκριθούν στα ερεθίσματα με σχεδόν ρεαλιστικό τρόπο.

Θέτοντας τα θεμέλια

Στη δεκαετία του 1960, ο τομέας της ρομποτικής έκανε ένα σημαντικό άλμα προς τα εμπρός με το

ανάπτυξη του Shakey

, ένα κινητό ρομπότ που σχεδιάστηκε από τη SRI International. Ο Shakey ήταν εξοπλισμένος με μια τηλεοπτική κάμερα, ένα βυθόμετρο και αισθητήρες προσκρούσεων, που του επέτρεπαν να αντιλαμβάνεται το περιβάλλον του και να παίρνει αποφάσεις για τις κινήσεις του. Ενώ οι δυνατότητες του Shakey ήταν περιορισμένες σε σύγκριση με τα σύγχρονα AMR, σηματοδότησε ένα κρίσιμο βήμα στην εξέλιξη των αυτόνομων κινητών ρομπότ.

Τις δεκαετίες του 1970 και του 1980 εμφανίστηκαν τα αυτοματοποιημένα οχήματα καθοδήγησης (AGV), τα οποία χρησιμοποιήθηκαν κυρίως σε περιβάλλοντα παραγωγής και αποθήκευσης. Τα AGV ακολουθούσαν προκαθορισμένες διαδρομές, συνήθως σημειωμένες στο πάτωμα με καλώδια ή μαγνητική ταινία, για τη μεταφορά αγαθών και υλικών μεταξύ των σταθμών εργασίας. Ενώ τα AGV πρόσφεραν βελτιωμένη απόδοση και μειωμένο κόστος εργασίας, δεν είχαν την προσαρμοστικότητα και την ευελιξία των πραγματικών αυτόνομων ρομπότ.

Η αυγή των αυτόνομων κινητών ρομπότ

Τη δεκαετία του 1990 και τις αρχές της δεκαετίας του 2000 υπήρξε μάρτυρας ενός ανανεωμένου ενδιαφέροντος για την ανάπτυξη πραγματικά αυτόνομων κινητών ρομπότ. Οι εξελίξεις στην τεχνολογία αισθητήρων, την τεχνητή νοημοσύνη και τη μηχανική μάθηση τροφοδότησαν αυτήν την πρόοδο. Τα AMR ήταν εξοπλισμένα με πιο εξελιγμένους αισθητήρες, επιτρέποντάς τους να αντιλαμβάνονται το περιβάλλον τους με μεγαλύτερη λεπτομέρεια και να λαμβάνουν πιο ενημερωμένες αποφάσεις. Οι αλγόριθμοι τεχνητής νοημοσύνης επέτρεψαν στους AMR να μάθουν από τις εμπειρίες τους και να προσαρμοστούν σε μεταβαλλόμενα περιβάλλοντα.

Τα τελευταία χρόνια, τα AMR έχουν αποκτήσει ευρεία υιοθέτηση σε διάφορους κλάδους, από την κατασκευή και την επιμελητεία έως την υγειονομική περίθαλψη και το λιανικό εμπόριο. Αυτά τα ρομπότ φέρνουν επανάσταση στον χειρισμό υλικών, βελτιστοποιούν τις λειτουργίες της αποθήκης, αυτοματοποιούν εργασίες σε περιβάλλοντα υγειονομικής περίθαλψης και βελτιώνουν την εξυπηρέτηση πελατών σε περιβάλλοντα λιανικής. Τα AMR δεν αντικαθιστούν απλώς τους εργαζόμενους. αυξάνουν τις δυνατότητές τους, οδηγώντας σε αυξημένη παραγωγικότητα, βελτιωμένη ασφάλεια και νέες δυνατότητες για καινοτομία.

Με την πάροδο του χρόνου, οι χελώνες εμπνευσμένες από τη βιολογία του Γκρέι Γουόλτερ έχουν εξελιχθεί σε αυτόνομα κινητά ρομπότ που έχουν φτάσει στην ικανότητα να κάνουν πολλά πράγματα σε δευτερόλεπτα που ακόμη και οι άνθρωποι δυσκολεύονται να κάνουν.

Πώς λειτουργούν τα αυτόνομα φορητά ρομπότ;

Όπως αναφέραμε προηγουμένως, τα αυτόνομα κινητά ρομπότ (AMR) είναι εξελιγμένα μηχανήματα που μπορούν να περιηγηθούν ανεξάρτητα στο περιβάλλον τους, προσαρμόζονται σε δυναμικά περιβάλλοντα και ανταποκρίνονται σε αλλαγές σε πραγματικό χρόνο. Είναι εξοπλισμένα με μια σειρά από αισθητήρες, τεχνητή νοημοσύνη και δυνατότητες μηχανικής μάθησης που τους επιτρέπουν να αντιλαμβάνονται, να κατανοούν και να αλληλεπιδρούν με το περιβάλλον τους.

Αντίληψη

Τα αυτόνομα κινητά ρομπότ βασίζονται σε μια ποικιλία αισθητήρων για τη συλλογή πληροφοριών σχετικά με το περιβάλλον τους. Αυτοί οι αισθητήρες περιλαμβάνουν:

• 
  Κάμερες
  
  : Οι κάμερες παρέχουν στους AMR οπτικές πληροφορίες, επιτρέποντάς τους να αναγνωρίζουν αντικείμενα, εμπόδια και ορόσημα
• 
  LiDAR
  
  : Οι αισθητήρες LiDAR (Light Detection and Ranging) χρησιμοποιούν ακτίνες λέιζερ για τη μέτρηση αποστάσεων και τη δημιουργία τρισδιάστατων χαρτών του περιβάλλοντος
• 
  Υποβρύχιο ραντάρ
  
  : Οι αισθητήρες σόναρ εκπέμπουν ηχητικά κύματα για την ανίχνευση αντικειμένων και τη μέτρηση αποστάσεων
• 
  Αισθητήρες προσκρούσεων
  
  : Οι αισθητήρες πρόσκρουσης ανιχνεύουν τη φυσική επαφή με εμπόδια
• 
  Αισθητήρες υπερύθρων
  
  : Οι αισθητήρες υπερύθρων ανιχνεύουν πηγές θερμότητας, οι οποίες μπορούν να χρησιμοποιηθούν για την αναγνώριση ατόμων ή εξοπλισμού

Τα δεδομένα από αυτούς τους αισθητήρες συνδυάζονται και επεξεργάζονται από τον ενσωματωμένο υπολογιστή του AMR για να δημιουργήσουν μια ολοκληρωμένη κατανόηση του περιβάλλοντος.

Λήψη αποφάσης

Τα αυτόνομα κινητά ρομπότ χρησιμοποιούν επίσης αλγόριθμους τεχνητής νοημοσύνης και μηχανικής μάθησης για να λαμβάνουν αποφάσεις σχετικά με τις κινήσεις τους. Αυτοί οι αλγόριθμοι τους επιτρέπουν:

• 
  Σχεδιάστε μονοπάτια
  
  : Τα AMR μπορούν να σχεδιάσουν μονοπάτια που είναι τα πιο αποτελεσματικά και ασφαλή, λαμβάνοντας υπόψη τα εμπόδια, την κυκλοφορία και άλλους παράγοντες
• 
  Αποφύγετε τα εμπόδια
  
  : Τα AMR μπορούν να ανιχνεύσουν και να αποφύγουν εμπόδια σε πραγματικό χρόνο, αποτρέποντας συγκρούσεις και διασφαλίζοντας την ασφαλή πλοήγηση
• 
  Προσαρμόστε σε μεταβαλλόμενα περιβάλλοντα
  
  : Οι AMR μπορούν να μάθουν από τις εμπειρίες τους και να προσαρμοστούν στις αλλαγές στο περιβάλλον τους, όπως νέα εμπόδια ή αλλαγές στα μοτίβα κυκλοφορίας
• 
  Συνεργαστείτε με ανθρώπους
  
  : Τα AMR μπορούν να αλληλεπιδρούν με ανθρώπους, να μοιράζονται πληροφορίες και να συντονίζουν εργασίες

Κίνηση

Τα αυτόνομα κινητά ρομπότ χρησιμοποιούν μια ποικιλία κινητήρων και ενεργοποιητών για να κινούνται στο περιβάλλον τους. Αυτοί οι κινητήρες και οι ενεργοποιητές ελέγχουν τους τροχούς, τους βραχίονες ή άλλα εξαρτήματα του AMR, επιτρέποντάς του να κινείται με ελεγχόμενο και ακριβή τρόπο.

Επικοινωνία

Τα αυτόνομα φορητά ρομπότ μπορούν να επικοινωνούν με άλλα ρομπότ, υπολογιστές και ανθρώπους χρησιμοποιώντας μια ποικιλία μεθόδων, όπως Wi-Fi,

Bluetooth

και ραδιόφωνο. Αυτή η επικοινωνία τους δίνει τη δυνατότητα να μοιράζονται πληροφορίες, να συντονίζουν εργασίες και να λαμβάνουν οδηγίες.

Ασφάλεια

Τα αυτόνομα κινητά ρομπότ έχουν σχεδιαστεί με γνώμονα την ασφάλεια. Είναι εξοπλισμένα με αισθητήρες και λογισμικό που τους επιτρέπουν να εντοπίζουν και να αποφεύγουν κινδύνους, όπως ανθρώπους, εμπόδια και επικίνδυνα υλικά. Τα αυτόνομα κινητά ρομπότ διαθέτουν επίσης χαρακτηριστικά ασφαλείας που τα εμποδίζουν να κινηθούν εάν βρίσκονται σε επικίνδυνη κατάσταση.

Ποιες είναι οι διαφορές μεταξύ AMR και AGV;

Τα αυτόνομα κινητά ρομπότ (AMR) και τα αυτοματοποιημένα κατευθυνόμενα οχήματα (AGV) είναι και οι δύο τύποι κινητών ρομπότ που χρησιμοποιούνται για εργασίες χειρισμού υλικού. Ωστόσο, υπάρχουν ορισμένες βασικές διαφορές μεταξύ των δύο.

Πλοήγηση

Η πιο σημαντική διαφορά μεταξύ AMR και AGV έγκειται στις δυνατότητες πλοήγησής τους. Τα AGV ακολουθούν προκαθορισμένες διαδρομές, συνήθως σημειωμένες στο πάτωμα με καλώδια ή μαγνητική ταινία. Βασίζονται σε αισθητήρες για να ανιχνεύουν και να αποφεύγουν τα εμπόδια, αλλά δεν μπορούν να προσαρμοστούν σε μεταβαλλόμενα περιβάλλοντα ή να επανασχεδιάσουν τις διαδρομές τους.

Τα AMR, από την άλλη πλευρά, είναι πραγματικά αυτόνομα, που σημαίνει ότι μπορούν να περιηγηθούν στο περιβάλλον τους χωρίς προκαθορισμένα μονοπάτια. Χρησιμοποιούν αισθητήρες, τεχνητή νοημοσύνη και μηχανική μάθηση για να δημιουργήσουν χάρτες του περιβάλλοντός τους και να λάβουν αποφάσεις σχετικά με τις κινήσεις τους σε πραγματικό χρόνο. Αυτό τους επιτρέπει να προσαρμόζονται σε δυναμικά περιβάλλοντα, να αποφεύγουν τα εμπόδια και ακόμη και να συνεργάζονται με ανθρώπους.

Ευκαμψία

Τα AGV είναι γενικά λιγότερο ευέλικτα από τα AMR λόγω της εξάρτησής τους σε προκαθορισμένες διαδρομές. Η αλλαγή της διάταξης μιας αποθήκης ή ενός εργοστασίου όπου αναπτύσσονται AGV μπορεί να είναι χρονοβόρα και δαπανηρή.

Τα AMR, από την άλλη πλευρά, μπορούν εύκολα να προσαρμοστούν σε μεταβαλλόμενα περιβάλλοντα, παρόμοια με τη ρομποτική σμήνος. Μπορούν να μάθουν νέα μονοπάτια και να προσαρμοστούν στις αλλαγές στο περιβάλλον τους χωρίς να χρειάζονται τροποποιήσεις

υποδομή

ς. Αυτό τα καθιστά μια πιο ευέλικτη και ευέλικτη λύση για εργασίες χειρισμού υλικών.

Εφαρμογές

Τα AGV χρησιμοποιούνται συνήθως σε εφαρμογές όπου υπάρχει υψηλός βαθμός προβλεψιμότητας και όπου το περιβάλλον είναι σχετικά στατικό. Για παράδειγμα, χρησιμοποιούνται συνήθως σε εγκαταστάσεις παραγωγής για τη μεταφορά αγαθών και υλικών μεταξύ σταθμών εργασίας.

Τα AMR είναι καλύτερα κατάλληλα για εφαρμογές όπου υπάρχει ανάγκη για ευελιξία και προσαρμοστικότητα. Χρησιμοποιούνται όλο και περισσότερο σε αποθήκες και κέντρα διανομής για την αυτοματοποίηση των εργασιών συλλογής και συσκευασίας, καθώς και σε χώρους υγειονομικής περίθαλψης για την παράδοση φαρμάκων και προμηθειών στους ασθενείς.

Κόστος

Τα AGV είναι γενικά λιγότερο ακριβά στην αγορά και τη συντήρηση από τα AMR. Ωστόσο, το κόστος εγκατάστασης και συντήρησης υποδομής για AGV μπορεί να αντισταθμίσει ορισμένες από αυτές τις εξοικονομήσεις. Επιπλέον, η ακαμψία των AGV μπορεί να οδηγήσει σε πρόσθετο κόστος εάν αλλάξει η διάταξη ενός περιβάλλοντος.

Τα AMR είναι συνήθως πιο ακριβά εκ των προτέρων, αλλά η ευελιξία και η προσαρμοστικότητά τους μπορούν να οδηγήσουν σε μακροπρόθεσμη εξοικονόμηση πόρων. Μπορούν επίσης να ενσωματωθούν σε υπάρχουσες υποδομές, μειώνοντας την ανάγκη για πρόσθετο κόστος.

Ακολουθεί ένας πίνακας παρακάτω που συνοψίζει τις βασικές διαφορές μεταξύ αυτόνομων κινητών ρομπότ και αυτοματοποιημένων οχημάτων καθοδήγησης.

Τα AMR εξελίσσονται γρήγορα με την τεχνολογία και οι δυνατότητές τους επεκτείνονται συνεχώς. Καθώς η τεχνητή νοημοσύνη και η μηχανική μάθηση συνεχίζουν να αναπτύσσονται, πιθανότατα νωρίτερα από ό,τι πιστεύουμε, χάρη στο H200 της NVIDIA, τα αυτόνομα κινητές ρομπότ θα γίνουν ακόμα πιο εξελιγμένα και ικανά. Θα μπορούν να εκτελούν πιο σύνθετες εργασίες, να συνεργάζονται πιο απρόσκοπτα με τους ανθρώπους και να λειτουργούν σε ακόμη πιο απαιτητικά περιβάλλοντα. Τα αυτόνομα κινητά ρομπότ έχουν τη δυνατότητα να ξαναγράψουν τους κανόνες της εργασίας και της ζωής και να βρουν νέους τρόπους αλληλεπίδρασης με τον κόσμο γύρω μας.

Πίστωση επιλεγμένης εικόνας


:

Emre Çıtak/Bing Image Creator

.