Как стать автором
Поиск
Написать публикацию
Обновить

Склад c ума: инженеры МФТИ создали первого робота-грузчика

Уровень сложностиПростой
Время на прочтение4 мин
Количество просмотров2.3K
Всего голосов 5: ↑4 и ↓1+6
Комментарии21

Комментарии 21

Уже больше 10 лет как все придумано и работает https://seegrid.com/

Да этим главное отчитаться о статье. Это все придумано еще в 70 годах. Без нейросетей, тупые бездушные схемы. Там обсосано уже все до мелочей.

Пила зазудела.

Соглашусь с тем, что многие вещи были придуманы задолго до реализации. Но если Вы бываете на крупных складах, то постоянно видите там, как то, что было придумано в 70-е годы не применяется. И тележками там управляют люди. Это происходит в основном из-за экономических соображений. Те хорошие качественные решения автоматизации, которые были придуманы давно, в нынешних условиях будут стоить дорого и нет доступных на рынке реализаций. Пришло время, когда можно собрать в одно решение наработки из тех. зрения с простыми нейронками, простого доступного слама и роботизации. Именно это мы и попытались продемонстрировать в данном проекте.

Я с Вами совершенно согласен по поводу того, что я видел эти решения 70ых на крупных складах, и как они не применялись. Да, не применялись, на тот момент это был настолько хайтек, но сверху приходила указивка - нужен автоматизированный склад, его строили для отчета, а потом все вручную. Отчего так? В тогдашних условиях это был лютый хайтек, и если с механикой еще как-то справлялись, то рулило это (что знаю) - электроника-60 в крейтах "КАМАК" и вот такое. Соответственно заводу только для этого склада нужно содержать пару асушников и программиста. Что не сказать, чтобы сильно дорого по тем временам, но на длительном периоде + простои из-за некачественной элементной базы, которые были постоянно + вопросы по технике безопасности + т.н. "Перевыполнить план быстрее соседей" (это как то одним словом называлось но уже не помню) - пофиг на качество, и вот уже неисправный робот стоит а люди лазают по вертикальным этим контейнерам и добывают детали для плана, долго, дорого и чревато жертвами. Поэтому этими автоматизированными складами и не пользовались практически - обьект сдали, и всё. А что там отчеты бодрые выходили это все залепуха. Приедут журналисты, робот 2-3 ящика перегрузит туда-сюда, фотки сделали, все довольны. Потом обратно отключают. И строят нормальный человеческий склад рядом.

Но я щупал и видел эту механику. С небольшими доработками + современные мозги не умнее ESP32 это все решить можно на раз-два. Оно будет там летать на высоких скоростях, ограниченных лишь электроприводом и массами грузов. Заметьте, без всяких нейросетей. Теории графов и сортировки разработаны задолго до этого. Техническое зрение? Ну опять же, в старинные времена с этим обходились просто - адресация каждой ячейки забивалась в СУБД, там лежат валы, статора, шестерни типа 3334399 и прочие артикулы. Адресация примерно как в лифте по этажам, по концевым выключателям. Сейчас считыватель QR кодов разве что в мусорные баки не встроен. Это к вопросу о гибкости системы распознавания, а не позиционирования. Но нужна ли она без общей базы, от которой плясать? Типа робот будет весь склад обьезжать считывая каждый контейнер, ища тот самый номер? Тоже нет. Поэтому и тут техзрение не нужно. И тот же QR код поможет тому человеку, который будет этот контейнер с деталями принимать, но никак роботу в поиске.

Впрочем, если речь идет о складах масштабов Амазона, и подражание этой системе - ну тут не возразить. Только вот нет у нас таких. А если и есть - человеческий труд слишком дешев, чтобы его автоматизировать. Пока что. Перспективы есть, но настолько далеки и туманны, как и все будущее.

Мы бы очень не хотели, чтобы наш проект стал потемкинской деревней или отчетом для галочки. Поэтому мы плотно работаем с потенциальными потребителями нашего решения и пытаемся его сразу делать под ограничения, имеющиеся на существующих складах.

ИМХО:
1. В статье несколько раз упомянуто о том, что решение от МФТИ имеет как минимум преимущество в цене. И если масштабировать необходимое количество на склады хотя бы условной "Пятерочки" можно получить очень весомую экономию.
Я смог найти ценник на робота от Seegrid только в статье от 2021, и там объявлялось "от 3,5 млн рублей". Сколько сейчас это может стоить ? А обслуживание ?
2. Держа в уме многочисленные примеры свертывания бизнесов в России, предложение от МФТИ весьма "к месту". Вполне возможно, что Seegrid сейчас вообще не работает в РФ.

Поддержу про цену. Готовые решения производятся за рубежом, стоят дорого. 3,5 млн - это далеко не предел. Есть варианты из за 15+ млн. И по этим ценам в нынешних условиях придется еще решать вопрос с поставками, которые не будут прямыми, дорого будет стоить логистика большого тяжелого готового робота, и совершенно точно - это будет долго.
А вот роботизация дешевого транспортировщика в нынешних условиях по нашему мнению может быть достаточно эффективным решением.

Именно эту фразу я и сказал, когда к нам пришли с этой задачей. Но когда мы попытались в России найти решение, которое бы точно работало и можно было его легально купить за вменяемые деньги, а при этом оно бы быстро приезжало и стабильно управляемо работало, то оказалось, что это уже невозможно. Именно тогда и начали эту разработку.

Так это дорого потому, что далеко не тривиально. Одно дело сделать прототип, совсем другое и другие деньги запустить надежное производство и поддержку.
Возможно в РФ IT часть может быть чуть дешевле. Но на моторах, батареях, сенсорах особо не на экономишь

Полностью согласен, что сделать робота с нуля дорого и не тривиально. Придется производить или закупать моторы, батареи, управляющие ими контроллеры и прочие металлические узлы и агрегаты: колеса, корпус, вилы.
Но это уже все как раз есть. Оно отлажено, собрано и производится десятки лет в разных странах и доступно на рынке по относительно невысокой цене. При этом сенсоры и вычислители поверх этого железа стоят существенно дешевле, чем сами тележки, и в качестве этого оборудования можно использовать доступные в свободной продаже девайсы. Остается только IT часть, за которую мы и взялись. Может быть и не удастся ее сделать дешевле, чем в Китае, но зато для потенциального заказчика на российском складе будет важнее гибкость настройки и возможность доразработки системы. А с готовыми решениями - всегда придется переделывать свой склад под импортные решения, а вот это уже часто останавливает процесс внедрения.

Надеюсь у вас получится. Mоторы и батареи далеко не тривиальная часть как только начинаешь делать оптимально и дешево. Одна зарядка и начальное включение обычно целый project посложнее навигации :)
Ни и интеграция роботов в полный цикл - проект порядка 10-15 человеко лет :)

Робот активно использует свою систему технического зрения, которая работает на базе нейросети.

Самое главное, не забыть снабдить такую тележку со всех сторон большими, с кулак, кнопками аварийного останова, чтоб до этой кнопки, в критический момент, мог дотянутся в прыжке окружающий персонал. Это не сарказм а де факто требования безопасной эксплуатации таких автоматов.
Ситуация когда самоходная платформа вопреки логике управления в процессе ее проверки или наладки срывается с места и начинает рулить и крушить что попало и того, кто подворачивается по пути, мне знакома из опыта личного участия в подобных проектах.
В целом статья перенасыщена маркетинговым текстом, мне как инженеру девопсу категорически не хватило технических описаний с демонстрацией и алгоритмами.

Мы тоже о безопасности подумали первым делом. У нас есть две кнопки выключения на самом роботе. Одна радиокнопка удаленного выключения, которая просто сбрасывает питание со всей системы. Также есть контактная система безопасности, которая блокирует любое движение, если погрузчик упирается в любой внешний предмет.
В статье описан макет с маленькими пластмассовыми роботами, на котором мы тестировали алгоритмы движения и тех. зрения до того как начали переносить решение на большую платформу. Там мы насмотрелись на взбесившихся маленьких роботов и, начиная работу над большим роботом, заложили все эти многоступенчатые избыточные меры.
Про маркетинговый текст, к сожалению, - это требование жанра. А технические детали сейчас можно будет найти в патентных формулах, а также наших статьях в научных журналах, но тоже только после подтверждения регистрации авторских прав. Когда этот процесс будет завершен, мы опишем все это подробно в научно-популярной статье.

Действительно все уже придумано и работает, у той же ханчи, погрузчик которой взял за основу, есть роботизированные, бесчеловечные решения для различных применений. С одной стороны очень хорошо, что кто-то работает над собственными, с другой не очень понятен выбранный путь пройти все с нуля, так как это тернистый путь по граблям, который кем-то уже был пройден. Лидары наверняка ставят не смотря на то, что они дороже камер не просто так, а из за того, что они имеют рад преимуществ, например работают в условиях плохого освещения. Почему не пойти по пути реверс инжиниринга и не скопировать уже существующие удачные решения, осторожно обходя моменты, связанные с патентами и интеллектуальной собственностью, как это делают китайцы уже много лет во всех отраслях. Второй вопрос в том, что ребята используют стандартный китайский погрузчик и автоматизируют его, своего производства погрузчиков и компонентов к ним нет, не изучал этот вопрос, но практически уверен, что максимум есть сборочные производства китайских и без решения этой проблемы нам не видать собственных решений, как своих ушей. Что нам мешает создать совместное предприятие с китайцами и организовать локализованное производство, получив все необходимые технологии, ведь робот это не только сенсоры и ПО, но еще и электроприводы и колеса и уплотнения и детали корпуса и электронные компоненты. Вопросы выше скорее носят риторический характер. Хорошо, что вообще что-то делается.

В дополнение к прошлому посту: погрузился в тематику подробней, оказывается существует целый устоявшийся рынок по автоматизации ручных погрузчиков, т.к. их эксплуатируется довольно много и компаниям проще начать автоматизацию с этого шага, чем списывать оборудование и закупать новое. Но в таком случае не понятно в чем новизна предлагаемого решения от МФТИ.

Спасибо за поддержку и внимание к нашему проекту. Действительно, если бы был российский производитель транспортировщиков паллет, мы бы взяли за основу его тележку, но все что есть - это в основном китайские машины под нашими названиями. В этом смысле Ханча ничем не лучше и не хуже других базовых платформ.
По поводу реверс инжиниринга и лидаров о одном ключе. Мы изначально команда, которая специализируется на тех. зрении. И то, что 10 лет назад в тех. зрении было невозможно сделать, сейчас делается довольно легко и финальное решение можно получить за вменяемые деньги (я имею ввиду стоимость не разработки, а железа, на котором это будет работать). Именно поэтому мы решили попробовать применить знания из области "ИИ" в этой промышленной задаче. Кажется, что первые результаты оправдывают наши ожидания - это мы пока говорим с осторожностью. И в этом подходе реверс инжиниринг нам бы не помог, поскольку мы бы просто повторяли готовое, но не делали ничего нового, и мы не на 100% уверены, что наши западные или восточные коллеги десятилетия назад сделали все настолько хорошо (в смысле "цена/качество"), что там не осталось места для улучшения, при условии, что мы имеем сегодняшний арсенал средств компьютерного зрения.
Ну и последний момент - команда у нас молодая, ориентированная на создание чего-то своего. Нам нужно не только использовать чужие РИДы, но и создавать свои - наши отечественные.

Желаю успеха и надеюсь увидеть статью с техническими подробностями вашего проекта, какие проблемы были, как их решали и в подобном духе.

Статистика успешного мирового опыта логистических решений, говорит о том, что невозможно обойтись одним локальным решением в виде беспилотных тележек, которые перемещаются по складам по заранее указанному маршруту. Такие платформы должны быть составной частью большой системы, которая управляет логистикой и принимает верные решения по внутреннему перемещению всего складского оборота "прием, учет, транспортировка к месту хранения или к месту выдачи. Наиболее эффективными логистическими центрами являются комплексы с линейными транспортными магистралями рельсового или лифтового перемещения грузов по всей складской матрице. Если это промышленные площадки и речь идет о перемещении грузов по пересеченной местности с присутствием людей, цены взлетают до космических высот, а сами по себе такие платформы убыточны по причине больших затрат на содержание и не могут применяться во многих сферах производства в т.ч. и бытовых к примеру для обслуживания посетителей в ресторанах и т.п.

Скорее всего реально эффективное перемещение грузов по складу можно сделать только с помощью комплексов с магистральным перемещением (рельсы, лифты, ленты, конвейеры, цепные краны и проч.). И Вы верно указываете, что срок окупаемости таких решений на складах обычно уходит в бесконечность. Поэтому реальному бизнесу такое не подходит по крайней мере у нас. В это можно закопать инвестиционные деньги, если их нужно освоить, но не процент выручки, которая ляжет на цену товара.
Мы же решаем очень приземленную задачу: заменить оператора тележки (человека) на машину так, чтобы склад можно было не модернизировать (почти или вообще), а стоимость робота не приводила бы срок окупаемости в десятилетия.
Складом и сейчас управляет уже фактически база данных с алгоритмами, а люди в ней - ненадежные винтики. Если их там будет меньше, работа системы будет стабильнее. Мы понимаем, что одних транспортировщиков для полной автоматизации склада не хватит, но их применение может существенно сократить количество сотрудников (которых сейчас как раз на самом деле не хватает), а, следовательно, для бизнеса это будет снижением издержек, что поможет внедрять подобные решения повсеместно. На этом мы и рассчитываем

Основное минус ( я никогда не пользуюсь минусаторством) публикации в том, что в преамбуле статьи, как и в ее названии есть следующее:

Помимо самого робота, сотрудники Физтеха создали и программное обеспечения для роботизированного склада, с помощью которого можно автоматизировать логистические процессы.

Вот и нужно было в контексте в.с. раскрыть тему создания беспилотного транспортера. Пока что это выглядит так что за транспортером бегает мужик с ДУ пультом или где-то сидит оператор и как-то дистанционно управляет этой системой. Сама по себе самоходная телега не есть предмет новизны и глубокого научного погружения, подобное сегодня сплошь и и рядом присутствует в хобийных проектах школьников или в дипломных работах выпускников ВУЗов, а дальше что?

@Andrey_Leus , правильно ли я понял что Вы главный конструктор данного проекта ?
Весьма заинтересовало что подобный проект делается на базе ВУЗа, он делается за собственные средства университета или есть заказчик который платит за разработку?
На какой стадии сейчас находиться проект (если говорить сухим языком ГОСТ 34.601-90)?
Правильно ли я понял что сейчас физически есть только макеты в формате 1:35 и 1:1 ?

Зарегистрируйтесь на Хабре, чтобы оставить комментарий