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Aunque los robots ya están en los almacenes, arrastrando artículos pequeños entre contenedores para su envío o almacenamiento, todavía tienen que hacerse cargo del trabajo de transportar cosas grandes y pesadas. Y ahí es justo donde podrían ser de mayor utilidad, porque a la gente le resulta difícil cargar. Varias empresas están trabajando en el problema y es probable que haya mucho espacio para todas ellas, porque la oportunidad es enorme. Hay muchos remolques que es necesario descargar. Podría decirse que el enfoque más interesante proviene de Dextrous Robotics, que tiene un robot que mueve cajas con un par de palillos gigantes. Escribimos por primera vez sobre Dextrous Robotics en 2021, cuando estaban trabajando en una prueba de concepto utilizando brazos robóticos de Franka Panda. Desde entonces, el concepto se ha demostrado con éxito y Dextrous ha ampliado su escala hasta convertirse en un robot mucho más grande que puede manejar cientos de cajas pesadas por hora con sus manipuladores de palillos. «El enfoque tipo palillo es muy robusto», dice el director ejecutivo de Dextrous, Evan Drumwright. a nosotros. “Podemos transportar cargas pesadas y objetos pequeños con una manipulación muy precisa. Los palillos que se pueden colocar de forma independiente permiten agarrar una variedad casi ilimitada de objetos con un diseño mecánico sencillo. Es una verdadera simplificación del problema de agarre”. El vídeo de arriba muestra al robot moviendo unas 150 cajas por hora en un escenario que simula la descarga de un remolque lleno, pero el sistema es capaz de funcionar mucho más rápido. La demostración se realizó sin ninguna optimización de ruta. En un entorno ordenado, Dextrous ha podido operar el sistema a 900 cajas por hora, aproximadamente el doble de rápido que las 300 a 500 cajas por hora que puede manejar una persona. Por supuesto, cuanto más pesada es la caja, más difícil es para una persona para mantener ese ritmo. Y cuando una caja supera los 20 kilogramos, se necesitan dos personas para moverla. En ese punto, la mano de obra se vuelve mucho menos eficiente. Sobre el papel, el hardware del robot de Dextrous es capaz de manipular cajas de 40 kg con una aceleración de hasta 3 gs, y hasta 65 kg con una aceleración menor. Esto equivaldría a 2.000 cajas por hora. Es cierto que esto es sólo un máximo teórico, pero es en lo que Dextrous está trabajando. Si el único problema fuera mover cajas pesadas rápidamente, los robots lo habrían resuelto hace mucho tiempo. Sin embargo, antes de poder mover la caja primero debes recogerla, y eso complica las cosas. Otras empresas de robótica utilizan la succión para recoger cosas. Solo Dextrous prefiere los palillos gigantes. La succión tiene la ventaja de ser algo más fácil de manejar desde el punto de vista de la percepción y la planificación: busque una superficie plana, péguese a ella y listo. Ese enfoque supone que puedes encontrar una superficie plana, pero las pilas de cajas bien ordenadas que se ven en la mayoría de los videos de demostración no son necesariamente las que obtendrás en un almacén. La succión tiene otros problemas: normalmente tiene un límite de carga útil de aproximadamente 20 kg, no funciona muy bien con cajas de tamaños irregulares y tiene problemas para operar en temperaturas inferiores a 10 °C. Los sistemas de succión también atraen mucha suciedad, lo que puede causar problemas mecánicos. Un sistema de succión generalmente se adhiere a una sola superficie y eso limita la velocidad con la que puede moverse sin perder el agarre o abrir una caja. Los palillos Dextrous pueden soportar una caja por dos lados. Pero aprovechar al máximo esta capacidad añade dificultades a la percepción y la planificación. “Llegar a este punto ha sido difícil”, afirma Drumwright. “Hemos tenido que alcanzar un nivel de precisión en el sistema de percepción y manipulación para poder entender lo que estamos eligiendo con gran confianza. Nuestro obstáculo de ingeniería inicial ha sido muy, muy alto”. La manipulación de objetos rígidos con manipuladores rígidos como palillos le ha llevado a Dextrous varios años perfeccionarlo. «Descubrir cómo hacer que un robot perciba y comprenda su entorno, descubra cuál es el mejor elemento para elegir y luego manipular ese elemento y hacer todo eso en un período de tiempo razonable, eso es realmente, muy difícil», nos dice Drumwright. . “No voy a decir que lo hemos resuelto al 100 por ciento, pero está funcionando muy bien. Todavía nos quedan muchas cosas por hacer, pero ¿la prueba de concepto de conseguir un robot que realice manipulación basada en contactos para seleccionar objetos de tamaño variable de un entorno sin restricciones en un período de tiempo razonable? Lo hemos resuelto”. Aquí hay otro video que muestra una secuencia sostenida de manejo de cajas; Si observa con atención, notará todo tipo de pequeños movimientos precisos a medida que el robot usa sus manipuladores para reposicionar ligeramente las cajas para darle el mejor agarre: Todos esos movimientos hacen que el robot parezca casi teleoperado, pero Drumwright me asegura que es completamente autónomo. Resulta que la teleoperación no funciona muy bien en este contexto. “Consideramos hacer teleop y en realidad no pudimos hacerlo. Descubrimos que nuestros controladores son tan precisos que no pudimos hacer que el sistema se comportara mejor mediante teleop que de forma autónoma”. En cuanto a cómo el robot decide qué hacer y qué hace, “no puedo decirle exactamente de dónde provienen estos comportamientos”, dice Drumwright, “llamémoslo simplemente IA. Pero todos estos son comportamientos de manipulación autónoma, y ​​el robot es capaz de utilizar este conjunto diverso de habilidades para descubrir cómo seleccionar cada caja”. Tal vez hayas notado que las cajas en los videos están bastante desgastadas. Esto se debe a que el robot ha estado practicando con esas cajas durante meses, pero Dextrous es consciente del hecho de que es necesario tener cuidado, dice Drumwright. “Una de las cosas que nos preocupó desde el principio fue: ¿cómo hacemos esto de manera suave? Pero nuestra versión más nueva del robot tiene la sensibilidad necesaria para ser muy cuidadoso con las cajas”. Le pregunté a Drumwright cuál sería el objeto más difícil de recoger para su robot. Sugerí una bola de bolos (pesada, resbaladiza, esférica). “Desafiante, pero de ningún modo imposible”, fue su respuesta, citando una investigación de Siddhartha Srinivasa de la Universidad de Washington que muestra que un robot con palillos puede aprender a realizar una manipulación fina y dinámica de objetos esféricos. Sin embargo, Dextrous no deja de hacer un poco de trampa, añadiendo una fina capa de goma dura a los efectores finales de los palillos para añadir sólo un poquito de cumplimiento, no lo suficiente como para complicar la planificación o el control, pero sí lo suficiente para facilitar el agarre de algunos objetos difíciles. un poco más fácil. Hace un año, Dextrous había demostrado que podía mover cajas a altas velocidades en escenarios limitados. Durante el año pasado, se ha asegurado de que el sistema pueda manejar toda la gama de escenarios que probablemente encontrará en los almacenes. Lo siguiente es combinar esas dos cosas: volver a aumentar la velocidad y al mismo tiempo seguir trabajando de manera confiable y autónoma. «En el lado de la manipulación, el sistema es completamente autónomo», dice Drumwright. «Actualmente tenemos humanos involucrados en conducir el robot dentro del contenedor y luego moverlo hacia adelante una vez que ha recogido todo lo que puede alcanzar, pero también lo estamos haciendo completamente autónomo». Y hasta ahora el robot ha sido bastante fiable y requiere poco más que lubricación. Según Drumwright, el mayor desafío empresarial en este momento es simplemente fabricar suficientes robots, ya que la empresa fabrica el hardware internamente. La pregunta que queda es cuánto tiempo llevará realizar la transición del experimento al producto. La compañía está iniciando algunos pilotos comerciales y Drumwright dice que lo que más los está frenando es construir suficientes robots para satisfacer la demanda. “Hemos resuelto todos los problemas técnicos más difíciles”, dice. “Y ahora viene la parte comercial”. Artículos de su sitio Artículos relacionados en la Web

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