Software Framework für perzeptionsgesteuerte Robotik
Zentrale Intelligenz aus der Cloud
Mobile Roboter der neuen Generation sind nicht mehr deterministisch, sondern perzeptionsgesteuert. Daher braucht es neue Ansätze, wie Roboter programmiert, gesteuert und vernetzt werden können. Ein Software Framework kann hierfür als übergeordnetes Betriebssystem für Flottenmanagement, Programmierung und Fernwartung als cloud-basierte Datenbank und Kommandozentrale fungieren.
Das Advanced Cooperative Robot Operating System (Acros) ist ein von Magazino entwickeltes System für perzeptionsgesteuerte Robotik. (Bild: Magazino GmbH)
Früher waren Roboter sehr deterministisch. Durch Zäune und Lichtschranken mussten Roboter und Menschen getrennt arbeiten, da die Roboter keine Wahrnehmung ihrer Umgebung hatten. Durch den Einsatz von Sensoren und Kameratechnik können Roboter einer neuen Generation mittlerweile aber immer besser verstehen, was sich in ihrer Umgebung abspielt. Gleichzeitig wird die Umwelt für Roboter komplizierter, wenn sie mit dem Menschen im selben Bereich arbeiten müssen. Bestehende Programmier-Tools und Lösungen wie SPS-Steuerungen skalieren für diese Bedürfnisse aber nicht mehr. Daher braucht es neue Ansätze, wie Roboter programmiert, gesteuert und vernetzt werden können. Denn diese Roboter sind nicht länger deterministisch, sondern perzeptions-, also wahrnehmungsgesteuert. Die Basis dafür bildet das Framework Acros (Advanced Cooperative Robot Operating System), das in den Robotern von Magazino zum Einsatz kommt und das Gehirn der Robotermodelle Toru, Soto und Kado bildet.
Deep-Learning mit Cloud-Daten
Bisher wurden Roboter von ihren Herstellern individuell nach den jeweiligen Bedürfnissen mit eigener Software programmiert. Mit Acros ist es nun möglich, unterschiedliche Arten von Robotern schnell und unkompliziert mit einem übergreifenden Betriebssystem zu programmieren. Roboter als Hardware werden somit austauschbar – die Intelligenz liegt vielmehr im Software Framework. Je mehr Roboter weltweit mit dem System arbeiten, desto mehr Erkenntnisse und Daten kommen in die Cloud. Über Deep-Learning lernen die Roboter voneinander. Das System soll so zu einer weltweit genutzten Plattform werden, auf der Entwickler eigene Apps und Schnittstellen einbringen können.
Einsatzgebiet Intralogistik
Das System kommt überall dort zum Einsatz, wo Roboter in einer gemeinsamen Umgebung mit Menschen arbeiten. Erste Einsatzgebiete sollen die Intralogistikprozesse in Versandlagern und produzierenden Betrieben sein. Acros ist bereits heute bei mobilen Kommissionierrobotern sowie bei stationären Pick&Place-Stationen im Einsatz, letzteres sogar auf Hardware von Fremdherstellern. Für die verschiedenen Anwendungen können, je nach Problemstellung, auch einzelne Module verwendet werden.
Der Nutzen für den Anwender
Die Anwender von Acros profitieren von der Möglichkeit, ein bereits voll entwickeltes Framework für ihre eigenen Entwicklungen zu nutzen. Dadurch lässt sich Entwicklungsaufwand sparen. Gleichzeitig kann das System für unterschiedlich konstruierte Roboter verwendet werden. Lediglich einzelne Elemente müssen individuell auf die neue Hardware angepasst werden. Der größte Nutzen liegt aber darin, dass alle mit dem System laufenden Roboter ihre Erfahrungen in einer Cloud teilen. Über die Daten, die ein Roboter in Deutschland z.B. beim Picken von Shampoo-Flaschen aus Kisten sammelt, können mobile Kommissionierroboter in den USA unbekannte Objekte, die einer Shampoo-Flasche ähneln, ebenfalls picken.
Mehr als ein Baukastensystem
Für einen Kunden aus der Automobilbranche musste eine Lösung entwickelt werden, mit der über Computer-Vision Plastikkisten auf einem Förderband lokalisiert und anschließend mit einem Roboterarm gegriffen und gestapelt werden. Für die Programmierung der fremden Hardware konnten viele Module, wie z.B. Statistiken und Error-Reporting, die für Toru programmiert wurden, einfach per Drag&Drop herangezogen werden. Acros geht aber über ein Baukastensystem zur Programmierung hinaus. Es dient auch der Fernwartung, dem Flottenmanagement, als Datenbank für Objekte und Aufträge sowie als Kommandozentrale im Lager.
