Roboter besser zugänglich machen mit Forge/OS und Unity
Unsere Kunden aus dem Bereich Robotik haben mit Unity schon einige erstaunliche Dinge erreicht - vom Testen und Trainieren eines Roboters in der Simulation bis hin zum Betrieb eines echten Roboters. Aber wir lieben Anwendungsfälle, an die selbst wir nicht gedacht haben, wie z. B. die Verwendung von Unity zur Schulung der menschlichen Bediener der Roboter.
Das ist der Ansatz, den READY Robotics mit seiner neuesten Robotersoftware Forge/OS verfolgt, mit dem Ziel, den Zugang zu Robotern für Endbenutzer zu erleichtern. Schließlich wird die Roboterrevolution nicht stattfinden, wenn jeder einen Doktortitel braucht, um sie zu bedienen!
Die Grundüberzeugung von Unity ist, dass die Welt besser ist, wenn es mehr Kreative gibt. Erfahren Sie in diesem Gastbeitrag von Kel Guerin, Mitbegründer und Chief Innovation Officer von READY Robotics, und Erik Bjørnard, VP of Marketing, wie READY Robotics Unity mit Forge/OS einsetzt, um mehr Robotikentwicklern die Möglichkeit zu geben, ihre Produkte zu entwickeln.
Roboter haben schon immer die Fantasie beflügelt. Da sie eine menschliche Schöpfung darstellen, die mit der physischen Welt auf die gleiche Weise interagieren kann wie Menschen, ist es kein Wunder, dass wir sie ständig in Film und Fernsehen sehen. In jüngerer Zeit haben Roboter mit Geräten wie dem Roomba Einzug in unser tägliches Leben gehalten, aber wir vergessen oft die Millionen von Robotern, die bei der Herstellung der Dinge helfen, die wir jeden Tag benutzen. Kommerziell gibt es diese Industrieroboter bereits seit den 1960er Jahren, als sie zusammen mit den ersten massenproduzierten Computern das Licht der Welt erblickten. Das ist eine Ironie des Schicksals, denn Computer sind zu einer allgegenwärtigen Technologie in der Welt geworden, während es vergleichsweise wenige Roboter gibt.
Der relative Mangel an Robotern, die weltweit eingesetzt werden, ist problematisch. Wie wir im letzten Jahr auf ergreifende Weise gesehen haben, ist eine Produktionsschicht, die fast ausschließlich auf menschlicher Arbeit beruht, sehr brüchig, was zu Engpässen bei wichtigen medizinischen Komponenten, Mikroprozessoren und sogar Holz führt. Jeder, der in der Produktion tätig ist, wird Ihnen sagen, dass er gerne mehr Automatisierung einsetzen würde, es aber nicht kann.
Warum? Weil Roboter schwierig sind. Ihre Programmierung und Installation erfordert ein hohes Maß an Wissen, das einen Hochschulabschluss oder eine monatelange Schulung voraussetzt. Erschwerend kommt hinzu, dass jede Robotermarke völlig anders ist, so dass die monatelange Ausbildung nur für die ursprünglich gelernte Marke gilt und ein Wechsel zu einer anderen Marke bedeutet, dass man alles noch einmal machen muss. Das wäre so, als würde man einen neuen Laptop kaufen und ein neues Betriebssystem lernen müssen, was wiederum ironisch ist, denn genau dieses Problem hatten die Computer in den späten 70er Jahren. Jeder Hersteller brachte unterschiedliche Computerhardware und -software auf den Markt, die spezifisches Fachwissen erforderten. Sie waren nicht zugänglich, und wie bei den Robotern heute gab es nicht viele von ihnen.
Was dieses Problem bei Computern gelöst hat, ist dasselbe, was es auch bei Robotern lösen kann. In den 80er Jahren wurden Computer durch zwei Dinge revolutioniert: durch die Konzentration auf Benutzerfreundlichkeit (Apple, das den Trend vorgab, andere folgten) und gemeinsame Plattformen (Microsoft DOS und Windows). Als Computer, wie die von Apple, zugänglich wurden, fanden die Menschen sofort Anwendungen für sie. Als es noch eine gemeinsame Plattform wie Windows gab, lief auf jedem Computer die gleiche Software, so dass man den richtigen Computer für die jeweilige Aufgabe wählen konnte, ohne alles neu lernen zu müssen. Diese Lektion und diese beiden transformativen Ideen haben uns bei READY Robotics dazu inspiriert, eine Softwareplattform bereitzustellen, die auf jedem Roboter läuft und die Benutzung von Robotern tatsächlich einfach macht.
Forge/OS wurde von READY als erstes auf den Endbenutzer ausgerichtetes Betriebssystem für Roboter entwickelt. Forge macht mit Robotern das, was Windows mit Computern (und Android mit Handys) gemacht hat, indem es einen gemeinsamen Satz von Schnittstellen bereitstellt, so dass dieselbe Software-"App" auf jedem Roboter funktionieren kann. Um die Zugänglichkeit von Robotern für alle zu verbessern, haben wir damit begonnen, unsere eigenen, benutzerfreundlichen Apps auf Forge zu entwickeln, genau wie die Apps auf Ihrem Telefon oder Computer. Eine solche App ist die Roboterprogrammierungs-App Task Canvas, mit der Benutzer Roboter anhand einfacher Bausteine in einem Flussdiagramm programmieren können. Mit Task Canvas kann jeder in wenigen Minuten lernen, wie man einen Roboter programmiert, und in weniger als einem Tag mit der Arbeit an ernsthaften Aufgaben beginnen. Das ist ein ziemlich extremer Fortschritt, wenn man bedenkt, dass ein durchschnittlicher Industrieroboter normalerweise mehr als 70 Stunden braucht, um zu lernen. Und da Forge auf jedem Roboter läuft, muss eine Person nur diese kurze Zeit aufwenden, um Task Canvas einmal zu erlernen. Danach kann der Benutzer, genau wie bei der Verwendung von Excel auf jedem Computer, jeden Roboter, auf dem Forge/OS läuft, über Task Canvas steuern.
Eine der wichtigsten verbleibenden Einschränkungen für das Erlernen von Robotern auf jeder Ebene ist jedoch der Zugang zu Hardware. Sogar Forge/OS und Task Canvas, die die Einarbeitungszeit für die Verwendung eines Roboters von Wochen auf wenige Stunden verkürzen, erfordern einen physischen Roboter, mit dem man arbeiten kann. Das ist ein großes Problem, denn obwohl die Preise für Industrieroboter sinken, kosten sie immer noch Tausende von Dollar und sind daher nicht für jeden zugänglich, der lernen möchte, wie man sie benutzt. Da die Kernvision von READY darin besteht, Roboter für jedermann zugänglich zu machen, haben wir uns mit weit verbreiteter Simulationssoftware beschäftigt. Die Idee war, dass jeder, der einen Computer besitzt, Forge/OS und Task Canvas erlernen kann, indem er einen simulierten Roboter auf seinem PC programmiert, anstatt einen physischen Roboter in der realen Welt.
Unsere Suche führte uns zu Unity und dessen Spiel-Engine. Unity wird in großem Umfang von Videospielentwicklern verwendet, wird aber auch von Fachleuten in anderen Branchen wie der Fertigung übernommen. Das liegt daran, dass Unity ein erstklassiges Set zugänglicher Werkzeuge für die Erstellung hyperrealistischer simulierter Umgebungen mit realistischen Texturen, Physik und Beleuchtung entwickelt hat - ein Simulationswerkzeug, das so gut geworden ist, dass es oft mit der Realität verwechselt wird. Darüber hinaus hat Unity vor kurzem ein spezielles Set von Werkzeugen für die Simulation von Robotern mit dem Namen Unity Robotics veröffentlicht, einschließlich eines neuen ArticulationBody GameObjects, so dass sich ein Roboter in Unity realistisch verhält, wenn er mit seinem physischen Gegenstück verglichen wird.
Aus diesen Gründen war es naheliegend, einen Robotersimulator für Forge/OS in Unity zu entwickeln, den wir im Mai bei unserem Forge/OS 5 Launch Event vorgestellt haben. Der Forge Robot Simulator verbindet die einfache Programmierung von Task Canvas mit einem simulierten Roboter in Unity, der genauso gesteuert werden kann wie ein echter Roboter. Außerdem konnten wir dank der leistungsstarken Werkzeuge von Unity unglaublich realistische Umgebungen für den Einsatz dieser Roboter erstellen.
Das Angebot reicht von einfachen Umgebungen, in denen Sie die Grundlagen der Roboterbewegung erlernen können, bis hin zu kompletten industriellen Arbeitszellen. Da Sie ein komplettes Robotersystem benötigen, haben wir außerdem Elemente wie Greifer und Werkzeugmaschinen mit Unity simuliert, so dass diese Geräte programmiert werden können und zusammen mit den Robotern an einer Aufgabe arbeiten.
Das Ergebnis ist ein realistisches Robotererlebnis, bei dem Sie ein Roboterprogramm erstellen können, um Objekte zu greifen, andere Geräte anzusteuern und allgemein industrieähnliche Aufgaben auszuführen - alles auf Ihrem PC, ohne physische Hardware. Und wenn Sie Forge in der Simulation erlernt haben und bereit sind, sich an einen echten Industrieroboter zu wagen, lässt sich alles, was Sie im Simulator gelernt haben, direkt auf ein reales System übertragen, denn auch dort läuft Forge/OS.
Wir freuen uns sehr auf den Tag, an dem jeder, egal ob ein Student, der sich mit Robotern beschäftigt, oder ein Fachmann, der sich auf eine Karriere in der Roboterautomatisierung vorbereitet, einen Computer hochfahren und lernen kann, wie man einen echten Roboter programmiert. Wir glauben, dass Forge/OS die Macht hat, Roboter für jeden zugänglich zu machen, so wie Windows und Apple Computer zugänglich gemacht haben. Und wir glauben, dass der Forge Robot Simulator der beste Weg für jeden ist, mit Forge/OS in einer überzeugenden, realistischen Simulation mit der Unity-Engine zu arbeiten.
Forge/OS ist jetzt auf der Website von READY Robotics verfügbar. Der Forge Robot Simulator wird noch in diesem Sommer erscheinen.
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