Роботы, как и предсказывали футуристы, пришли за монотонной работой. В этот раз — за работой складских сортировщиков. Поскольку из-за пандемии все научились пользоваться интернет-магазинами, нагрузка на склады возросла многократно. Один стартап из MIT придумал, как массово автоматизировать их, и планирует в будущем населить роботами многие маркетплейсы.
Стартап RightHand Robotics, основанный выпускником Массачусетского технологического института, разработал роботов-сортировщиков. Это надежные машины, которые хорошо адаптируются в складских условиях.
Большинство людей могут легко идентифицировать объект, поднять его и переместить. Роботам для выполнения такой тривиальной задачи требуются последние достижения в сферах искусственного интеллекта и робототехники.
Все это RightHand Robotics, стартап из Массачусетского технологического института, внедрил в своих автоматических сортировщиков. Роботизированные системы сочетают уникальную конструкцию захватов с искусственным интеллектом и машинным зрением, чтобы помогать компаниям сортировать продукты и отправлять заказы.
«Если вы покупаете в магазине, то толкаете тележку по проходу между стеллажами и берете товар сами. Когда заказываете товар в сети, аналогичная операция выполняется в складском центре, — говорит сооснователь RightHand Robotics Лаэл Однер, выпускник MIT. — Как правило, ритейлеру необходимо собрать отдельные товары, пропустить их через сканер и поместить в сортировщик или на конвейерную ленту, чтобы выполнить заказ. Звучит просто, если не представлять десятки тысяч заказов в день, сотни тысяч уникальных продуктов, хранящихся на объекте площадью в 10–20 футбольных полей, и тикающие часы доставки».
RightHand Robotics помогает компаниям реагировать на два тренда, которые трансформировали розницу. Один из них — бурный рост электронной коммерции, который только усилился во время пандемии. Второй — переход к практике своевременного пополнения запасов. Это когда аптеки, продуктовые магазины и магазины одежды завозят новые товары в зависимости от того, что было куплено в конкретный день или неделю, чтобы повысить эффективность.
Роботы также собирают данные, чтобы RightHand Robotics со временем улучшали свою систему. Это позволяет ей овладевать новыми навыками, вроде более плавного и точного перемещения объектов. Данные о процессах и производительности передаются в программу управления роботами компании, которая помогает клиентам понимать, как их товары перемещаются по складу, и выявлять узкие места или проблемы с качеством.
«Вместо того, чтобы смотреть на производительность отдельной операции, интернет-ритейлеры могут модифицировать или пересматривать весь операционный поток на складе, — говорит Однер. — Стоит задача оперативно исключить вариативность, насколько это возможно, чтобы процесс был простым и оптимизированным».
Раздвигая границы
Однер защитил докторскую диссертацию в лаборатории Гарри Асады, профессора инженерных наук на факультете машиностроения MIT. По словам бывшего студента, его наставник поощрял студентов приобщаться к исследованию робототехники. Коллеги часто делились своей работой на семинарах, давая всестороннее представление о сфере.
«Асада — знаменитый исследователь робототехники, и его ранняя работа, а также проекты, над которыми я работал с ним, заложили основу того, что мы делаем в RightHand Robotics», — говорит он.
В 2009 году Однер входил в состав команды студентов, которые победили в конкурсе DARPA по автономной робототехнике. Многие из их соперников были тем или иным образом связаны с их альма-матер. В итоге всю программу возглавил бывший доцент MIT Гилл Пратт.
В 2013 году команда Однера под названием Manus Robotics вышла в полуфинал конкурса MIT 100K и ее участников представили Мику Маунтцу, основателю компании Kiva Systems, позже приобретенной Amazon. Маунтц порекомендовал студентам изучить возможные сферы применения в цепочке поставок и логистике.
Сегодня большая часть сотрудников и руководства RightHand Robotics пришла из MIT. Исследователи института также были первыми клиентами стартапа и покупали компоненты, изобретенные командой во время конкурса DARPA.
«Мы находимся так близко от Массачусетского технологического, что трудно не возвращаться, — говорит Однер. — Это своего рода семья. Нельзя взять и покинуть институт».
В основе решений RightHand Robotics лежит сочетание машинного зрения и особого дизайна захватов, что повышает адаптируемость роботов-сборщиков. Эта комбинация сокращает объем обучения, необходимого для работы с роботами, а также оснащает каждую машину тем, что компания считает зрительно-моторной координацией.
«Технический аспект нашей работы заключается в том, что мы смотрим на неструктурированное представление потребительских товаров и семантически распознаем, что там находится», — говорит Однер.
RightHand Robotics также использует инструмент на конце манипулятора, который сочетает присоску с неподвижными пальцами. По словам Однера, инструмент дает роботам стартапа большую гибкость чем у моделей, полагающихся только на присоски или захваты.
«Иногда действительно полезно иметь в манипуляторе пассивные степени свободы, пассивные движения, которые он может совершать, но активно не контролирует, — говорит Однер о роботах. — Зачастую это упрощает задачу. Манипуляторы становятся послушнее алгоритму планирования движений».
Данные, которые собирают роботы, используются для повышения надежности и проливают свет на складские операции для клиентов.
«Мы можем дать людям понимание об их инвентаре, о том, как они хранят свои товары, как они структурируют задачи до и после того, как робот берет что-то в манипулятор, — говорит Однер. — Мы хорошо представляем, что может послужить источником проблем в будущем, и мы сообщаем об этом клиентам».
Однер отмечает, что складская работа могла бы стать более крупной отраслью, если увеличится пропускная способность.
«Потребители все больше ценят возможность совершать покупки в сети, так что все больше товаров необходимо класть в растущее количество виртуальных тележек. Нехватка складских работников ограничивает рост электронной коммерции. Все это указывает на серьезную экономическую неэффективность. Мы пытаемся решить этот вопрос, — говорит Однер. — Мы берем на себя наименее интересные задачи на складе — вроде работы сортировщика, когда человек собирает, сканирует и выкладывает товары на конвейер целый день. Мы стремимся автоматизировать эту работу до такой степени, что вы сможете перенаправить ваших сотрудников на ту деятельность, которая будет непосредственно ощущаться покупателем».
Однер отмечает, что все больше автоматизированных складов улучшают меры по защите здоровья и безопасности работников. Например, создают эргономичные рабочие места, где работники выполняют особые задачи с товарами, соблюдая социальную дистанцию. Он говорит: «В итоге нужна система, в которой люди будут заниматься контролем качества и наблюдением за роботами» — вместо того, чтобы сокращать количество рабочих мест.
Простые роботы
В этом году компания представляет третью версию своего робота-сортировщика. Машина поставляется со стандартной интеграцией и функциями безопасности, чтобы упростить развертывание роботов на складах.
«Люди не осознают масштаб прогресса, достигнутого нами в производстве этой разработки с точки зрения простоты интеграции, настройки, безопасности и надежности. Нашу роботизированные системы можно доставлять по всему миру. и приступать к работе с минимальной настройкой, — говорит Однер. — Нет причины не поставлять наших роботов коробками или штабелями. Их сможет устанавливать кто угодно. Таким мы видим будущее».
Для читателей Хабра в магазине гаджетов Madrobots действует скидка 5% на все продукты. Просто введите промокод: HABR. Мы еще собираем заказы вручную, без помощи роботов, зато делаем это с любовью.
