Gdyby AMR zatańczył rumbę, czyli różne oblicza autonomii robotów

AMR
29 lipca 2020

Gdyby AMR zatańczył rumbę, czyli różne oblicza autonomii robotów



Na pierwszy rzut oka, np. po obejrzeniu filmów demonstracyjnych, można dojść do wniosku, że autonomiczny odkurzacz i przemysłowy robot AMR (ang. Autonomous Mobile Robot) to bardzo podobni do siebie bracia. Jak to w życiu – jednemu się powiodło, dzięki czemu tańczy na szczotce po marmurach i perskich dywanach – drugi miał mniej szczęścia, więc dźwiga ciężary w magazynach i halach fabrycznych. Podobieństwa rzeczywiście są – mniej więcej takie, jak pomiędzy wywrotką zabawką a wozidłem Caterpillar 797B.

Co sprawia, że tak łatwo ulec złudzeniu i porównywać rzeczy nieporównywalne? Nie bez znaczenia jest dysproporcja w sile oraz sugestywności kampanii reklamowych autonomicznych odkurzaczy i robotów AMR. Promocja tych drugich skierowana jest do fachowców, a to sprawia, że często trafiają w pustkę – fachowcom przynoszą informacje dobrze znane, a do decydentów nie potrafią mówić w języku korzyści. Zapewne nie wszystkie i nie zawsze, ale nietrudno wyobrazić sobie sytuację, w której prezentacja robota magazynowego klasy AMR zostanie stwierdzeniem „mój odkurzacz też tak potrafi”. Opinia pozbawiona podstaw, lecz zrozumiała, bo zewnętrznych podobieństw (takich jak działanie i wygląd) nie brakuje. Diabeł, jak zwykle, tkwi w szczegółach.

Wszystko jest tak samo, tylko zupełnie inaczej

Tytuł tego paragrafu urąga logice, ale dobrze opisuje sytuację, w której próbujemy porównywać „inteligentne” odkurzacze i autonomiczne roboty. Spróbujmy przyjrzeć się wybranym umiejętnościom obu urządzeń, od których zależy to, czy w ogóle mogą być uznane za autonomiczne.

Samodzielna realizacja zadań

Robot AMR przemieszcza ładunki z punktu A do punktu B. Odkurzacz oczyszcza powierzchnie płaskie (zbiera z nich kurz, okruchy jedzenia, włosy itp.). Podobieństwo jest ewidentne – określamy zadanie i wskazujemy miejsce wykonania, a roboty wykonują czynności, do których zostały zaprojektowane. O ile jednak robot AMR potrafi zidentyfikować statyczną czy ruchomą przeszkodę na trasie, jest w stanie samodzielnie podjąć decyzję o tym, czy lepiej będzie zawrócić i wybrać inną drogę (bo blokada wygląda na trwałą). Będzie wiedział też, czy przepuścić nadjeżdżający pojazd (np. wózek widłowy) i kontynuować jazdę po wcześniej wytyczonej trajektorii. To o takim zachowaniu w przypadku autonomicznego odkurzacza w zasadzie nie można mówić wcale. Strategia pokonywania przeszkód przez robota sprzątającego przypomina małego pieska merdającego nieustannie ogonem, który obwąchuje każdą przeszkodę i obiega ją ze wszystkich stron.

Precyzja działania robotów AMR

Robot AMR jest w stanie pobrać, przetransportować i odłożyć ładunek z taką precyzją, że można mu powierzyć transport elektroniki i kruchych towarów (np. szkła). Nawet wtedy, gdy mają znaczną masę. Odkurzacz zbiera oraz transportuje do stacji dokującej kurz w zbiorniczku o pojemności około pół litra. Owo działanie nie wymaga wielkiej precyzji ruchu. Inaczej sytuacja przedstawia się w przypadku robota AMR. Gdyby robot popełniał błędy w trakcie pobierania ładunku i jego odstawiania na wyznaczone miejsce, mógłby doprowadzić do zniszczenia mienia i stworzyć zagrożenie dla pracujących w pobliżu ludzi. Dlatego AMR się nie myli. Natomiast precyzję działania odkurzacza określa zasada: próbuj do skutku. Jeżeli nie uda się zebrać okruchów za pierwszym razem, można przejechać się raz jeszcze – poza zużyciem baterii niczego więcej nie tracimy.

Nawigacja i wykrywanie przeszkód

Zarówno w przypadku autonomicznych odkurzaczy, jak też robotów AMR mówi się o mapowaniu terenu. Urządzenia samodzielnie tworzą elektroniczne mapy pomieszczeń, w których będą pracować. Zmiany układu mebli czy porzucone na podłodze przedmioty muszą zostać zidentyfikowane i ominięte bezkolizyjnie, co w przypadku odkurzacza oznacza nieustanne zderzanie się z przeszkodami. Maszyna klasy AMR, z oczywistych powodów, nie może sobie pozwolić na rozpoznawanie przeszkód w drodze uderzania w nie obudową. Robot identyfikuje możliwe bariery z dużym wyprzedzeniem, co pozwala mu wytracić prędkość i zatrzymać się w bezpiecznej odległości od przeszkody.

Długi czas pracy na jednej baterii

Podstawą autonomii jest też umiejętność zapewniania sobie zapasów niezbędnej do pracy energii. Obydwie maszyny oferują długi czas pracy. Monitorują stan baterii i w razie potrzeby samodzielnie zjeżdżają do stacji ładowania. Jednak w przypadku robotów sprzątających, długi czas pracy oznacza kilkadziesiąt minut do jednej, czasem dwóch godzin. Roboty klasy AMR, takie jak VERSABOT 500 czy VERSABOT 1000, na jednym ładowaniu pracują nawet przez 8 godzin przy pełnym obciążeniu.

Elastyczność zastosowań robota AMR

Nie jest to warunek autonomii, ale Robot klasy AMR może być dostosowany do wykonywania różnych zadań transportowych. Odkurzacz to aż i tylko odkurzacz. Jego alternatywnym wykorzystaniem (co można zobaczyć na filmach użytkowników) może być transport kota. Zwierzaki lubią wibracje odkurzaczy, a zimą cenią ciepło emitowane przez urządzenie. Warunkiem kociego komfortu jest dokładne oznaczenie obszaru z zakazem wjazdu w okolicach kociej stołówki. W przeciwnym razie odkurzacz wchłonie przeznaczoną dla futrzaka suchą karmę i rozchlapie wodę z miseczki.

Co z tą autonomią?

Robot, który zasługuje na miano autonomicznego, powinien mieć zdolność bezkolizyjnego przemieszczania się w określonym środowisku (pomieszczeniu, zespole pomieszczeń) bez bezpośredniej ingerencji operatora. Już na etapie tego minimum autonomii wyraźnie widać, że odkurzacze autonomiczne będą miały z nią spory problem. Nie spełniają warunku bezkolizyjności. Obserwacja sposobu, w jaki odkurzacz radzi sobie z tym zadaniem, przywodzi na myśl pijaną baletnicę, która wykonuje dużo bezładnych obrotów i obija się o wszystkie sprzęty w pomieszczeniu. W przypadku mniejszych obiektów może skończyć się to przesuwaniem, wywracaniem oraz drobnymi zniszczeniami. Dlatego dodatkowym osprzętem są latarnie wirtualne, które umożliwiają stworzenie wirtualnej ściany lub oznaczenie (na wirtualnej mapie odkurzacza) obszarów wyłączonych ze sprzątania.

Żeby zobrazować „inteligencję” i „autonomię” sprzętów AGD, spróbujmy wyobrazić sobie robota AMR z inteligencją odkurzacza – mógłby okazać się groźniejszy od słonia w sklepie z porcelaną. Na szczęście to tylko możliwość teoretyczna.