Tornando os robôs mais acessíveis com Forge/OS e Unity

Vimos nossos clientes de robótica fazerem coisas realmente incríveis usando o Unity— desde testar e treinar um robô em simulação até operar um robô na vida real. Mas adoramos casos de uso que nem nós mesmos imaginávamos, como: usar o Unity para treinar os operadores humanos dos robôs.

Essa é a abordagem que a READY Robotics, com o objetivo de tornar os robôs mais acessíveis aos usuários finais, está adotando com seu mais recente software de robô Forge/OS. Afinal, a revolução dos robôs não acontecerá se todos precisarem de PhDs para operá-los!

A principal crença da Unity é que o mundo é um lugar melhor com mais criadores. Saiba como a READY Robotics está usando o Unity com o Forge/OS para capacitar mais criadores de robótica nesta postagem de convidado do cofundador e diretor de inovação da READY, Kel Guerin, e seu vice-presidente de marketing, Erik Bjørnard.

Os robôs sempre capturaram a imaginação. Como eles representam uma criação humana que pode interagir com o mundo físico da mesma forma que as pessoas, não é de se admirar que os vejamos constantemente representados em filmes e na TV. Mais recentemente, com dispositivos como o Roomba, os robôs entraram em nossa vida cotidiana, mas muitas vezes nos esquecemos dos milhões de robôs que ajudam a fabricar as coisas que usamos todos os dias. Comercialmente, esses robôs industriais existem desde a década de 1960, compartilhando o mesmo aniversário com os primeiros computadores produzidos em massa. Isso é irônico, já que os computadores se tornaram uma tecnologia completamente difundida no mundo, enquanto há relativamente poucos robôs.

A relativa falta de robôs implantados no mundo é problemática. Como vimos de forma pungente no ano passado, uma camada de manufatura construída quase inteiramente com mão de obra humana é muito frágil, levando à escassez de componentes médicos essenciais, microprocessadores e até mesmo madeira. Qualquer pessoa na área de manufatura dirá que gostaria de usar mais automação, mas não pode.

Por que? Porque robôs são difíceis. Eles exigem uma quantidade enorme de conhecimento para programar e instalar, exigindo diplomas avançados ou meses de treinamento. Para piorar o problema, cada marca de robô é completamente diferente, então esses meses de treinamento só se aplicam à marca de robô que você aprendeu originalmente, e mudar para outra marca significa fazer tudo de novo. Isso seria como comprar um novo laptop e ter que aprender um novo sistema operacional, o que é irônico, porque esse é exatamente o problema que os computadores enfrentavam no final dos anos 70. Cada fabricante lançou diferentes hardwares e softwares de computador que exigiam conhecimentos específicos. Eles não eram acessíveis e, assim como os robôs de hoje, não havia muitos deles.

O que resolveu esse problema para os computadores é a mesma coisa que pode resolvê-lo para os robôs. Nos anos 80, os computadores foram revolucionados por duas coisas: foco na usabilidade (a Apple, que definiu a tendência, seguida por outras) e plataformas comuns (Microsoft DOS e Windows). Quando os computadores se tornaram acessíveis, como os da Apple, as pessoas imediatamente encontraram aplicativos para eles. Quando havia uma plataforma comum como o Windows, cada computador executava o mesmo software, então as pessoas podiam escolher o computador certo para o trabalho sem ter que reaprender tudo. Foi essa lição e essas duas ideias transformadoras que nos inspiraram na READY Robotics a fornecer uma plataforma de software que roda em qualquer robô e realmente torna os robôs fáceis de usar.

O Forge/OS foi criado pela READY como o primeiro sistema operacional focado no usuário final para robôs. O Forge faz pelos robôs o que o Windows fez pelos computadores (e o Android fez pelos telefones), fornecendo um conjunto comum de interfaces para que o mesmo “aplicativo” de software possa funcionar em qualquer robô. Para aumentar a acessibilidade dos robôs para todos, começamos criando nossos próprios aplicativos fáceis de usar no Forge, assim como os aplicativos do seu telefone ou computador. Um desses aplicativos é um aplicativo de programação de robôs chamado Task Canvas, que permite aos usuários programar robôs usando blocos de construção simples em um fluxograma. O Task Canvas permite que qualquer pessoa aprenda facilmente a programar um robô em minutose comece a trabalhar em tarefas sérias em menos de um dia. Este é um avanço bastante extremo, considerando que um robô industrial médio normalmente leva mais de 70 horas para aprender. E como o Forge roda em qualquer robô, uma pessoa só precisa gastar esse curto período de tempo para aprender o Task Canvas uma vez, então, assim como ao usar o Excel em qualquer computador, o usuário poderá controlar qualquer robô que execute o Forge/OS via Task Canvas.

Uma das principais limitações restantes para aprender robôs em qualquer nível, no entanto, é o acesso ao hardware. Até mesmo o Forge/OS e o Task Canvas, que reduzem o tempo de treinamento para usar um robô de semanas para apenas algumas horas, exigem que você tenha um robô físico para trabalhar. Esse é um grande problema porque, embora os robôs industriais estejam caindo de preço, eles ainda custam milhares de dólares e, portanto, não são acessíveis a todos que desejam aprender a usá-los. Como a visão central da READY é tornar os robôs acessíveis a qualquer pessoa, começamos a analisar softwares de simulação amplamente utilizados. A ideia era que qualquer pessoa com um computador pudesse aprender Forge/OS e Task Canvas programando um robô simulado em seu PC, em vez de um robô físico no mundo real.

Nossa busca nos levou ao Unity e seu mecanismo de jogo. O Unity é amplamente utilizado por desenvolvedores de videogames, mas também está sendo adotado por profissionais de outros setores, como a manufatura. Isso ocorre porque a Unity criou um conjunto de ferramentas acessíveis de primeira linha para criar ambientes simulados hiper-realistas, com texturas, física e iluminação realistas — uma ferramenta de simulação que ficou tão boa que muitas vezes é confundida com a realidade. Além disso, a Unity lançou recentemente um conjunto específico de ferramentas para simular robôs, chamado Unity Robotics, incluindo um novo ArticulationBody GameObject, de modo que um robô na Unity se comporta de maneira realista quando comparado com sua contraparte física.

Por essas razões, foi uma decisão natural construir um simulador de robôs para o Forge/OS no Unity, que mostramos em maio no nosso evento de lançamento do Forge/OS 5. O Forge Robot Simulator conecta a programação fácil do Task Canvas com um robô simulado no Unity, que pode ser controlado da mesma forma que você controlaria um robô real. Além disso, devido às ferramentas poderosas incorporadas ao Unity, fomos capazes de criar ambientes incrivelmente realistas para usar esses robôs.

Tudo, desde ambientes simples onde você pode aprender os conceitos básicos de movimento de robôs até células de trabalho industriais completas. Além disso, como você precisa ter um sistema robótico completo para trabalhar, simulamos itens como pinças e máquinas-ferramentas com o Unity, permitindo que esses dispositivos sejam programados e trabalhem junto com robôs para concluir uma tarefa.

O resultado é uma experiência realista de robô, onde você pode criar um programa de robô para pegar objetos, acionar outros dispositivos e, em geral, executar tarefas industriais, tudo no seu PC, sem hardware físico. E depois que você tiver aprendido o Forge em simulação e estiver pronto para se aventurar com um robô industrial real, tudo o que você aprendeu no simulador será aplicado diretamente a um sistema do mundo real, porque eles também executam o Forge/OS.

Estamos muito animados pelo dia em que qualquer pessoa, seja um estudante aprendendo sobre robôs ou um profissional se preparando para uma carreira em automação robótica, poderá ligar um computador e aprender a programar um robô de verdade. Acreditamos que o Forge/OS tem o poder de desbloquear robôs para todos, tornando-os acessíveis da mesma forma que o Windows e a Apple tornaram os computadores acessíveis. E acreditamos que o Forge Robot Simulator é a maneira mais acessível para qualquer um começar a usar o Forge/OS em uma simulação realista e envolvente, alimentada pelo mecanismo Unity .

O Forge/OS agora está disponível no site da READY Robotics. Aguarde o Forge Robot Simulator no final deste verão.

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