برنامه‌نویسی انسان با روبات‌ها

پاوانکومار گوراو می‌گوید که HRC فقط در مورد کار کردن ایمن انسان‌ها و روبات‌ها نیست، بلکه به روش‌های مختلف صحبت کردن و برنامه‌نویسی انسان با روبات‌ها نیز مربوط می‌شودربات های صنعتی بزرگ در خطوط تولید ريموت کنترل ساگا
با پیشرفت فناوری، انسان ها و روبات ها بیشتر با هم کار می کنند. این امر باعث افزایش بهره وری شرکت ها و کیفیت محصولات می شود که منجر به کارایی و رشد می شود. در بسیاری از موارد، ربات ها خروجی را به قدری افزایش می دهند که مشاغل بیشتری در مشاغل مکمل ایجاد می شود.
 
محققان و شرکت‌ها در حال بهبود ایمنی سیستم‌های ربات هستند تا انسان‌ها بتوانند انواع ريموت کنترل جرثقيل در کنار ربات‌هایی که همکار می‌شوند کار کنند، بیش از ابزار.
 
گام بعدی برای سازندگان ربات‌ها، شرکت‌های نرم‌افزاری و مهندسان این است که تقویت شغل انسان-ربات را بیشتر اصلاح کنند تا به تغییر بیشتر در بهره‌وری دست یابند و افراد را برای انجام کارهای با ارزش بالاتر و کم خطرتر آزاد کنند.
 
برای چندین دهه، ربات ها یکی از دو کاربرد گسترده را برآورده کرده اند:
1. ربات‌های صنعتی بزرگ، برنامه‌ریزی‌شده به‌صورت آفلاین، در مسیرهای خطی تعریف‌شده کار می‌کنند تا معمولاً یک جزء تولید شده را در خط تولید جابجا، مونتاژ یا جوش دهند، و
 
2. ربات های خانگی و خدماتی. برنامه‌های کاربردی سبک‌تر و نرم‌تر، به تنظیمات ظریف‌تر، از بازرسی محیط‌های متخاصم تا کمک به انسان در خانه کمک می‌کنند. از جاروبرقی گرفته تا مراقبت های بهداشتی و حتی برنامه های مراقبت اجتماعی.
 
توسعه ربات‌های «رومیزی» کوچک‌تر، معروف به قطعات جانبي جرثقيل سقفي ساگا ربات‌های مشارکتی یا «cobots»، از برنامه جدیدی از روبات‌ها که به سرعت در سطح جهانی در حال گسترش است، به وجود آمد: Human Robot Collaboration (یا HRC).
 
سناریوهای تجاری و خانگی جدیدی وجود دارد که در آن ربات‌ها برای کار در کنار انسان‌ها طراحی شده‌اند - به جای اینکه به‌عنوان ابزاری مجزا و دوتایی در پشت قفس باشند. این مانند گسترش فعالیت های انسانی است، انسانی که کار می کند اما با قابلیت های اضافی.
 
چالش
تا همین اواخر، ربات ها در کاربرد خود با محدودیت مواجه بودند. آنها محدوده محدودی از وظایف را به صورت خطی و تحت اللفظی انجام می دهند. آنها به صورت آفلاین برنامه ریزی شده اند و نمی توانند به محرک های جدید در وسط کار پاسخ دهند. ربات‌های صنعتی برای انسان‌هایی که در نزدیکی کار می‌کنند، سنگین، سریع و بالقوه خطرناک هستند.
 
اما بسیاری از کاربردهای صنعتی نیاز به یک راه حل روباتی برای افزایش توان عملیاتی در جایی که کارگر انسانی در حال انجام وظایفی است که می توان آنها را جایگزین کرد، می طلبد، به عنوان مثال در موارد زیر:
آ. کار ساده است و چندین بار به طور یکسان تکرار می شود، اما باید دقیق باشد.
ب به بیش از یک کارگر نیاز دارد اما به تعداد دو نفر (مثلاً 1.2 نفر) نیاز دارد.
ج این کار می تواند باعث استرس یا حتی آسیب به اپراتور شود.
 
چالش این است که پارامترهای یک ربات را تغییر دهیم تا به حضور انسان حساس شود، سرعت و قدرت آن در نزدیکی انسان کاهش یابد و فناوری توسعه یابد که به ربات یا ربات همکار اجازه می دهد تا مانند یک همکار بصری به انسان کمک کند، نه تهدیدی سنگین و خطرناک
 
کابوت‌ها حسگرهای نیرو-گشتاور بسیار پیچیده‌ای دارند، بنابراین وقتی افراد در نزدیکی آن‌ها هستند، حس می‌کنند
- اکنون یک فرد می تواند در همان فضا تعامل کند و بداند که ربات در صورت نفوذ در پارامترهای تعیین شده متوقف می شود و سپس کاری را که انجام می دهد انجام می دهد.
 
مورد تجاری HRC بهره وری بیشتر است که خروجی بیشتر و در نتیجه رشد، تکرارپذیری، استفاده مجدد نیروی کار در مشاغل بهتر، سود بیشتر و کاهش قرار گرفتن در معرض کارهای تکراری یا سخت فیزیکی با ریسک ایمنی -گاهی کم اما فعلی- را ممکن می سازد.
مزایای اصلی استفاده از کوبات ها نسبت به عملیات فقط برای انسان:
من. افزایش بهره وری - انسان را برای کار بر روی سایر عملیات آزاد می کند
ii کاهش صدمات فشاری و بلند کردن مکرر
III. افزایش بهره وری بدون نیاز به فضای کار اضافی، و
IV انسان‌ها می‌توانند روی کارهای با ارزش‌تر تمرکز کنند.
 
بررسی ویژگی های HRC در این زمینه مناسب است.
 
حساسیت کوبات ها را متمایز می کند

Cobot ها با حساسیت بیشتری مهندسی شده اند
با هم می توانید به چیزی بزرگتر از یکی از آن عناصر به تنهایی دست پیدا کنید.
چالش این است که برنامه‌نویسی «دودویی» یا خیلی خطی را به یک سطح بصری‌تر تغییر دهیم، جایی که رفتار ربات در طول یک فرآیند با انسان‌ها سازگار می‌شود، یعنی تقویت ربات انسانی (HRA).
 
به عنوان مثال، KUKA iiwa (Cobot) با حساسیت بیشتری برای کار و تقویت عملیات انسان طراحی شده است. سروو کنترل سبک وزن iiwa با کارایی بالا قادر است خطوط را به سرعت تحت کنترل نیرو تشخیص دهد. موقعیت نصب صحیح را ایجاد می کند و قطعات را به سرعت با دقت بالا با دقت گشتاور ویژه محور ± 2٪ از حداکثر گشتاور سوار می کند.
 
افزایش ربات‌های صنعتی مانند ربات‌ها، تعداد کاربردهای صنعتی این ربات‌ها در حال افزایش است. در حال حاضر صنعت خودروسازی بر آن تسلط دارد، اما کاربردهای خرده فروشی، مواد غذایی، بازرسی و آزمایشگاهی در حال افزایش است.
 
ربات های صنعتی بزرگ برای کار در کنار انسان طراحی نشده اند. اکثر آنها برای محافظت از کارگران در قفس هستند و تحت سلسله مراتبی از مقررات مربوط به ایمنی کار می کنند.
 
چگونه می‌توان ربات‌های صنعتی بزرگی را که معمولاً با سرعت بالا کار می‌کنند، ساخت تا با انسان‌ها کار کنند؟ این شامل تغییر است

نرم‌افزار برنامه‌نویسی ربات برای هوشمندتر کردن ربات، درک بیشتر انسان‌ها و درهم‌آمیزی این ربات، بنابراین زمانی که ربات نیاز به حرکت سریع و کار با بارهای بالا دارد، می‌تواند، اما زمانی که نیاز به ورود به الگوی همکار انسانی دارد، می‌تواند بدون وارد کردن حالت "ایمن" پیش‌فرض که باید آن را بازنشانی کنید.
 
نظارت بر زمان واقعی پرینت سه بعدی
HRC سازگاری بلادرنگ با فرآیند را نشان می دهد. یکی دیگر از برنامه هایی که سازگاری را نشان می دهد در چاپ سه بعدی است. همانطور که ربات مواد را رسوب می دهد، فرآیند را نظارت می کند و بسته به اندازه گیری ها و بازرسی به طور خودکار به روز می شود و خود را افزایش می دهد.
 
یادگیری ماشینی و هوش مصنوعی
کارهایی که برای یک انسان ساده است می تواند برای یک ربات پیچیده باشد. به عنوان مثال، تشخیص اینکه یک شی در میان بسیاری از اشیاء یکسان یا مشابه چگونه به نظر می رسد، و نحوه گرفتن آن شی برای یک ربات بسیار پیچیده است.
 
چالش یک ربات زمانی پیچیده‌تر می‌شود که چندین اشیاء در یک زاویه فرد قرار گیرند، اشیاء دیگر دید آن‌ها را مبهم می‌کنند، و باید با زاویه‌ای جدید به آن نزدیک شود. برنامه های یادگیری ماشینی می توانند به ربات کمک کنند تا چوب درختان را ببیند. با قدرت محاسباتی امروزی، می‌توانید محاسبات زیادی از نحوه ظاهر آن شی در سناریوهای مختلف ارائه دهید و ربات می‌تواند تقریباً فوراً آن را «یاد بگیرد»، جایی که آموخته است که می‌تواند آن را فوراً به هر دستگاه دیگری در شبکه ارسال کند. یک انسان ممکن است سال ها طول بکشد تا این مهارت را به دست آورد و به عنوان یک مهارت به او منتقل کند، اما ربات ها می توانند این کار را سریعتر انجام دهند - با محدودیت های خاصی.
 
نرم افزار

توسعه نرم افزار کلیدی برای cobots است
توسعه نرم افزار کلید برنامه های کاربردی ربات های مشترک است. برنامه نویسی از «کد دستوری» به سمت شبیه سازی و در آینده به هوش مصنوعی حرکت می کند که یادگیری کار را ممکن می کند.
 
سه سطح نرم افزار برای برنامه نویسی ربات وجود دارد.
 
نرم افزار برنامه نویسی ربات درجه صنعتی - این نرم افزار به برنامه نویسی آفلاین ربات ها اختصاص دارد و اغلب از نمایش دیجیتالی یک سلول ربات استفاده می کند. اپراتور کارهایی را که می‌خواهد ربات انجام دهد برنامه‌ریزی می‌کند و سپس آن را شبیه‌سازی می‌کند تا مطمئن شود که هیچ برخوردی وجود ندارد، ایمن است، هیچ تکینگی وجود ندارد، هیچ محدودیت دسترسی وجود ندارد. هنگامی که او خوشحال است، کدی را ایجاد می کنید که می تواند ربات را هدایت کند.
 
در سطح متوسط ​​- نرم افزار آزمایشی تر است و اغلب توسط موسسات تحقیقاتی استفاده می شود.
 
این نرم افزار ساخت دیجیتال و مدل سازی اطلاعات محاسباتی کسب و کار را آزمایش می کند. یک محصول از محیط طراحی گرفته شده و مستقیماً با استفاده از یک ربات تولید می شود. سلول آزمایشی به حسگرها، مانیتورها، تجهیزات جانبی متصل است و اغلب از استحکام یک کاربرد صنعتی برخوردار نیست، زیرا محققان می‌خواهند پارامترها را به سرعت تغییر دهند.
 
مرحله آینده - نرم افزاری که از الگوریتم های یادگیری ماشینی استفاده می کند تا ربات ها بتوانند بدون تنظیم مجدد، عملکرد خود را برای انطباق با کار در حال تغییر تغییر دهند. یادگیری می تواند شامل ارزیابی ریسک باشد. در این پارادایم، اگر برخورد انسان روباتی وجود داشته باشد، ربات محاسبه می‌کند که نیروی اعمال شده به انسان چقدر خواهد بود و اطمینان حاصل می‌کند که در محدوده TS/ISO15066 است، مشخصات فنی که تعیین می‌کند با چه شدتی می‌توان به بدن ضربه زد.
 
HRC و آینده تولید
برنامه‌نویسی تطبیقی ​​بیشتر - OEM‌ها ابزارهای مبتنی بر پلت‌فرم را بررسی می‌کنند که در آن عملکردهای مختلف نصب شده است، به حسگرها و تجهیزات جانبی متصل می‌شوند تا جایی که برنامه‌نویسی و راه‌اندازی یک ربات به تجربه‌ای کاملاً متفاوت با برنامه‌نویسی آفلاین عادی تبدیل می‌شود، بیشتر شود.
 
در اینجا کدی را که در حال کار با ربات است به‌روزرسانی می‌کنید – نظارت بر محیط آن و کارهایی که انجام می‌دهد و به اقدامات پاسخ می‌دهد.
 
واقعیت افزوده و برنامه نویسی جدید – استفاده از هدست های واقعیت افزوده (AR) روشی کاملاً متفاوت برای برقراری ارتباط با روبات ها ارائه می دهد که منجر به راه های جدیدی برای برنامه نویسی روبات ها می شود. AR سرعت انطباق حرکت روبات را افزایش می دهد.
 
HRC فقط در مورد کار کردن ایمن انسان‌ها و روبات‌ها با هم نیست، بلکه در مورد راه‌های مختلف صحبت کردن و برنامه‌نویسی انسان با ربات‌ها، صحبت کردن و برقراری ارتباط با انسان است. هنگامی که ما شروع به ترکیب سیستم‌های بینایی، سیستم‌های تشخیص گفتار، روش‌های مختلف برنامه‌نویسی با استفاده از حرکات دست یا روش‌های مبتنی بر سیگنال می‌کنیم، شاهد تغییری در نحوه برنامه‌ریزی روبات‌ها خواهیم بود.
 
برنامه نویسی برای غیر مهندسان شهودی تر خواهد شد. ربات‌ها کالایی‌تر و دموکراتیک‌تر خواهند شد و برای تعداد بیشتری از مردم در دسترس‌تر خواهند بود. تا آن زمان ربات ها دستگاه های بسیار انعطاف پذیری خواهند بود. یک روز آنها می توانستند یک کار صنعتی و سپس کارهای خدمات محور بیشتری را روز بعد انجام دهند.
 
کاربردهای HRC
زمینه های کاربردی برای همکاری ربات های انسانی بسیار زیاد است. اینها شامل وظایف مونتاژ خودرو، مراقبت از ماشین، برنامه های کاربردی پزشکی، ماشینکاری و برش کاری، تولید هیبریدی، بخش خرده فروشی، روبات های خدماتی، برنامه های کاربردی فضای نجومی، برنامه های کاربردی مستقل و برنامه های بی پایانی است که در آن انسان ها به کمک نیاز دارند!