Сделайте роботов более доступными с помощью Forge/OS и Unity

Мы видели, как наши клиенты-робототехники делали удивительные вещи с помощью Unity - от тестирования и обучения робота в симуляции до управления реальным роботом. Но нам нравятся такие варианты использования, о которых мы даже не задумывались, например, использование Unity для обучения людей, управляющих роботами.

Именно такого подхода придерживается компания READY Robotics, стремящаяся сделать роботов более доступными для конечных пользователей, создавая свое новейшее программное обеспечение для роботов Forge/OS. В конце концов, революция роботов не произойдет, если для управления ими будут нужны доктора наук!

Unity верит, что мир станет лучше, если в нем будет больше творцов. Узнайте, как READY Robotics использует Unity с Forge/OS, чтобы дать возможность большему числу создателей роботов, из этой гостевой заметки соучредителя и директора по инновациям READY Кела Герина и вице-президента по маркетингу Эрика Бьёрнарда.

Роботы всегда поражали воображение. Поскольку они представляют собой человеческое творение, способное взаимодействовать с физическим миром так же, как и люди, неудивительно, что мы постоянно видим их в кино и на телевидении. Совсем недавно, с появлением таких устройств, как Roomba, роботы вошли в нашу повседневную жизнь, но мы часто забываем о миллионах роботов, которые помогают создавать вещи, которыми мы пользуемся каждый день. В коммерческом плане промышленные роботы существуют с 1960-х годов, разделив этот знаменательный день с первыми массовыми компьютерами. Это иронично, ведь компьютеры стали абсолютно повсеместной технологией в мире, а роботов сравнительно мало.

Относительная нехватка роботов, развернутых в мире, является проблематичной. Как мы убедились в прошлом году, производственный слой, построенный почти полностью на человеческом труде, очень хрупок, что приводит к нехватке важнейших медицинских компонентов, микропроцессоров и даже пиломатериалов. Любой работник производства скажет вам, что хотел бы использовать больше автоматизации, но не может.

Почему? Потому что роботы - это сложно. Для их программирования и установки требуются огромные знания, высшее образование или месяцы обучения. Проблема усугубляется тем, что каждая марка робота совершенно не похожа на другую, поэтому все месяцы обучения применимы только к той марке робота, которую вы изначально изучали, а переходить на другую марку означает делать все заново. Это все равно что купить новый ноутбук и выучить новую операционную систему, что опять же иронично, ведь именно с такой проблемой сталкивались компьютеры в конце 70-х годов. Каждый производитель выпускал свое компьютерное оборудование и программное обеспечение, которое требовало специальных знаний. Они были недоступны, и, как и роботов сегодня, их было не так уж много.

То, что решило эту проблему для компьютеров, - то же самое, что может решить ее для роботов. В 80-х годах прошлого века компьютеры были революционизированы двумя вещами: акцентом на удобство использования (Apple, которая задала тренд, а другие последовали за ней) и общими платформами (Microsoft DOS и Windows). Когда компьютеры, например, от Apple, стали доступными, люди сразу же нашли им применение. Когда существовала общая платформа, такая как Windows, на каждом компьютере работало одно и то же программное обеспечение, и люди могли выбрать подходящий компьютер для работы, не переучиваясь заново. Именно этот урок и эти две преобразующие идеи вдохновили нас в READY Robotics на создание программной платформы, которая работает на любом роботе и фактически делает роботов простыми в использовании.

Forge/OS была создана компанией READY как первая операционная система для роботов, ориентированная на конечного пользователя. Forge делает для роботов то, что Windows сделала для компьютеров (а Android - для телефонов), предоставляя общий набор интерфейсов, чтобы одно и то же программное "приложение" могло работать на любом роботе. Чтобы повысить доступность роботов для всех, мы начали создавать собственные простые в использовании приложения для Forge, такие же, как приложения на вашем телефоне или компьютере. Одно из таких приложений - программа для программирования роботов под названием Task Canvas, которая позволяет программировать роботов, используя простые строительные блоки в виде блок-схемы. Task Canvas позволяет любому человеку легко научиться программировать робота за считанные минуты и приступить к выполнению серьезных задач менее чем за день. Это довольно значительное достижение, учитывая, что на обучение среднего промышленного робота обычно уходит более 70 часов. Поскольку Forge работает на любом роботе, человеку достаточно потратить короткое время на изучение Task Canvas, после чего, как и при использовании Excel на любом компьютере, он сможет управлять любым роботом под управлением Forge/OS с помощью Task Canvas.

Однако одним из основных ограничений для изучения роботов на любом уровне остается доступ к аппаратному обеспечению. Даже Forge/OS и Task Canvas, которые позволяют сократить время обучения работе с роботом с нескольких недель до нескольких часов, требуют наличия физического робота для работы. Это огромная проблема, потому что, хотя промышленные роботы и дешевеют, они по-прежнему стоят тысячи долларов, а значит, доступны далеко не всем, кто хочет научиться их использовать. Поскольку основная цель READY - сделать роботов доступными для всех, мы начали изучать широко распространенное программное обеспечение для моделирования. Идея заключалась в том, чтобы любой человек, имеющий компьютер, мог изучить Forge/OS и Task Canvas, программируя симуляцию робота на своем ПК, а не физического робота в реальном мире.

Наши поиски привели нас к Unity и ее игровому движку. Unity широко используется разработчиками видеоигр, но также находит применение и в других отраслях, например в производстве. Это связано с тем, что Unity создала первоклассный набор доступных инструментов для создания гиперреалистичного симулированного окружения с реалистичными текстурами, физикой и освещением - инструмент симуляции, который стал настолько хорош, что его часто путают с реальностью. Кроме того, недавно Unity выпустила специальный набор инструментов для моделирования роботов под названием Unity Robotics, включая новый GameObjects ArticulationBody, благодаря которому робот в Unity ведет себя реалистично по сравнению со своим физическим аналогом.

По этим причинам создание симулятора робота для Forge/OS в Unity было естественным шагом, который мы продемонстрировали в мае на мероприятии по запуску Forge/OS 5. Forge Robot Simulator соединяет легкое программирование Task Canvas с симуляцией робота в Unity, которым можно управлять так же, как и настоящим роботом. Более того, благодаря мощным инструментам, встроенным в Unity, мы смогли создать невероятно реалистичное окружение для этих роботов.

От простых сред, где можно изучить основы движения робота, до полноценных промышленных рабочих ячеек. Кроме того, поскольку для работы необходима полная роботизированная система, мы смоделировали в Unity такие элементы, как захваты и станки, что позволяет программировать эти устройства и работать с ними вместе с роботами для выполнения задачи.

В результате вы получаете реалистичного робота, который может создавать программы для захвата предметов, запуска других устройств и вообще выполнять задачи, похожие на промышленные, и все это на вашем компьютере, без физического оборудования. А когда вы освоите Forge в симуляторе и будете готовы окунуться в работу с настоящим промышленным роботом, все, чему вы научились в симуляторе, будет напрямую применяться к реальным системам, ведь они тоже работают под управлением Forge/OS.

Мы с нетерпением ждем того дня, когда любой человек, будь то студент, изучающий роботов, или профессионал, готовящийся к карьере в области автоматизации робототехники, сможет загрузить компьютер и научиться программировать настоящего робота. Мы считаем, что Forge/OS способна разблокировать роботов для всех, сделав их доступными так же, как Windows и Apple сделали доступными компьютеры. Мы считаем, что Forge Robot Simulator - это самый доступный способ для всех желающих начать работу с Forge/OS в убедительной, реалистичной симуляции на движке Unity.

Forge/OS теперь доступна на сайте READY Robotics. Ищите симулятор робота Forge в конце этого лета.

• День цифровых разработчиков Unity - посетите предстоящее виртуальное мероприятие Unity, на котором выступит сооснователь и директор по инновациям READY Кел Герин. Зарегистрируйтесь бесплатно.
• Unity Robotics GitHub - Начните работать с Unity Robotics, просмотрев наши примеры и учебники уже сегодня! Узнайте больше.
• Список рассылки Unity Robotics - Хотите быть в курсе последних функций и обновлений Unity Robotics? Присоединяйтесь к нашему списку рассылки!