通用机器人帮助欧特克推动建筑行业人机合作的边界

在旧金山的Autodesk的机器人实验室在旧金山，加利福尼亚州，通用机器人用于研究项目探索自动化建筑行业的新方法。该项目跨越人机交互，机器学习，绘图和智能装配系统。

疯狂的．这是Autodesk机器人实验室高级研究工程师Heather Kerrick在解释她的团队将如何发展时经常遇到的回答协作机器人与会者用竹子和纤维线建造了一个亭子。

“总有这样一种末日预言，‘机器人将接管一切，人类将无事可做，’”Kerrick说。“我们想探索这种可能性人类和机器人一起工作完成任何一个物种都无法单独完成的事情。”

在这样做，她选择了一个强大的挑战。生竹是一个非常不均匀的弯曲材料，具有不同的长度和宽度。“当我们开始时，我们并不真正肯定会在多大程度上与我们的机器人合作，并帮助它了解我们给予它的不确定性和可变性，”克利克解释说，这个问题是建筑业的核心。“在制造中，供应链可以允许大量较小的公差，但在施工中，公差非常广泛。因此，我们为我们通过提供传感器和决策能力来赋予机器人的能力，为我们感到骄傲，并相应地采取行动。“

这蜂巢馆是在欧特克大学会议大厅的“弯道站”建造的。在每个车站，参与者随机将三根竹子固定在一个万能机器人上，机器人会产生必要的动作序列，将纤维钩在竹子的顶端，创造出一种独特的、翻滚的杂草外观张拉整体结构元素．

“你的机器人能够提供非常精确的运动和非常精确的测量，这是难以在现场进行的，因此人类不需要近多个测量工具或设备的任何地方。他们能够去机器人，从而让他们需要的部分，然后把它拿回施工现场，“Autodesk研究工程师说，他的团队在三天内成功创造了蜂巢。

安全机器人能够“大胆”研究
展馆的建造需要与会人员和通用机器人的协作机器人手臂的密切合作cobots。UR合作机器人具有限力安全特性，当机器人手臂在行进途中遇到障碍物时，会停止操作。这是欧特克为这个备受瞩目的项目选择这个机器人的关键因素。Kerrick解释说:“我们正在进行基于实时传感器数据的机器人移动实验研究，所以机器人做一些意想不到的事情的几率非常高。”她说:“我们真的想与没有使用机器人经验的人接触，为他们提供安全和有趣的体验，同时也推进我们的研究。”她解释说，她的团队使用了一个更大、更工业化的机器人，他们将无法以同样的方式与公众接触这将是一个慢得多的研究项目。“但有了通用机器人，我们的研究就变得更大胆了，因为我们相信机器人不会损坏自己，也不会对他人构成危险。”

绘制迷恋机器人
UR10机器人能够在没有安全防护的开放空间中操作，这也让它成为了一个配角“爱”阿图这是由欧特克公司的研究工程师埃文·阿瑟顿创作的一个热门短片。影片讲述了在旧金山的一个公园里，一个R2D2机器人爱上了一个邮箱，它误以为是另一个机器人，以及一个描绘这对相爱情侣的UR10。把一个工业机器人移到崎岖的地形上是不经常尝试的。阿瑟顿解释说:“把机器人带到这个没有电力的未知地方是一个有趣的挑战，我们必须带上一台发电机。”他和同事们一起校准了机器人，并编写了一个简单的程序，指导机器人沿着投影到画布上的矢量图的路径前进。“UR10是完美的;它很小，可以移动，也很安全。我们可以把它装在鹈鹕箱子里拿出来。如果我们使用传统的机器人，它将需要叉车和安全笼，所以这永远不会起作用，”他说。

一个灵活的机器人助手跟随你
同样，柔性移动机器人在崎岖地形中的前提适用于施工现场。阿瑟顿解释说:“你在今天的建筑中看不到很多机器人，因为在这种环境下，让工业机器人呆在笼子里是不太可行的。”他强调了与UR10机器人的合作将如何改变这一常态。欧特克研究团队在机器人手臂的末端安装了一个路由器，给它配备了一个摄像头和一个投影仪，并开发了机器学习软件，使机器人能够识别人类的手势和声音命令。例如，UR10可以卷到一块石膏板上，并在墙上投射一个插座，用户可以对其进行修改，然后使用语音命令告诉UR10继续前进并将其剪掉。阿瑟顿说:“我们可以把机器人放在一辆手推车上，在建筑工地附近推着它走，让它帮忙。”

从硬编码到机器学习
欧特克研究UR机器人的另一个建筑行业挑战是智能装配系统。Autodesk的软件架构师Yotto Koga解释说，如今的组装系统往往是硬编码的，而且很脆弱。古贺说:“他们的设计使生产线上的零件需要在一个准确的位置，为了让机器人组装它们，你需要为每个特定的零件定制工具和夹具。”“就时间和金钱而言，这本身是非常昂贵的。但更严重的问题是，当设备错位时——固定装置受损或零件需要更换——整条生产线就会失控。”这种情况促使欧特克研究一种“边做边学”的系统，一种智能、灵活、易于设置的系统，最终欧特克客户可以用它来组装自己的设计。进入“Brick-bot。”虽然让机器人拾取乐高积木乍一看可能不是那么令人印象深刻，但该项目可以探索识别和处理超过10,000个不同的积木，公差非常小。

用机器人并排迭代
Brick-Bot巩固三个子问题：垃圾桶，重新抓住和放置。使用愿景指导，机器人可以在混合不同尺寸和颜色的混乱中挑出预定义的砖。如果砖块掌握在错误的位置进行放置，则UR10执行视觉调查，可以重新定位并重新抓住砖块，直到它被正确放置在夹具中。最终放置也是由第二个UR机器人引导的愿景，载体握住相机以检查砖块。

“下一个迭代是实际开始组装设计，例如乐高的房子或玩具长颈鹿，然后让机器人自动建立它，”koga解释说，强调在这个过程中机器人旁边的工作能力如何工作势在必行。“我们选择普遍机器人的主要原因之一是因为它可以安全地解决。我可以将机器人连接到我的笔记本电脑，在它旁边工作，并通过我们的实验快速迭代，而不担心安全方案减慢的事情。这对我们来说非常重要，以便在这个项目中取得进展。“

开放式体系结构启用Easy命令流
UR机器人的开放式API也促进了快速进展。“We were able to get pretty low-level control of the UR robots using the streaming API over TCP communication, which was vital to our particular needs as we needed to directly access the by robot bypassing the robot’s own operating system,” explains the software architect.

他的同事Heather Kerrick也讲述了HIVE项目是如何受益于机器人的开放式架构的。“构建HIVE意味着在不同的团队和设备之间使用不同的编码语言和环境。我们可以将所有的命令简化成一串，然后发送给机器人。”她说。对于我们的大型工业机器人，通常需要额外的步骤或额外的软件来绕过机器人内置的任何原生控制，但在这里不是这样。UR的脚本语言也非常非常容易学习和使用。”

关于欧特克机器人实验室
欧特克机器人实验室致力于机器人领域的广泛研究，如先进的机器人控制、仿真、可视化和机器学习。该团队建造了真实世界的原型，以真正了解尖端技术在未来将如何发展，以及这些发展将如何影响未来的制造、建筑和生产。

关于通用机器人
通用机器人于2005年由该公司的首席技术官埃斯本Østergaard共同创立，他希望通过开发小型、用户友好、价格合理、灵活的工业协作机器人，让所有人都能接触到机器人技术。自2008年第一个协作机器人(cobot)推出以来，该公司经历了相当大的增长，用户友好的cobot现在在全球50多个国家销售。该公司是Teradyne Inc.的一部分，总部设在丹麦欧登塞，并在美国、西班牙、德国、意大利、捷克共和国、中国、新加坡、印度、日本、台湾和韩国设有子公司和区域办事处。美国地区办事处分别位于密歇根州的安娜堡、纽约州的长岛、加利福尼亚州的欧文和德克萨斯州的达拉斯。