Noll
Det är ett stort hinder för att djupare penetration av företag robotteknik, och en ny generation av tidiga karriär som forskare och mer erfarna ingenjörer programvara kan ha svaret.
Jag hade nyligen möjlighet att tala med Maya Cakmak, assistant professor vid University of Washington, Computer Science & Engineering Department, där hon leder avdelningen Human-Centered Robotics Lab.
Professor Cakmak ‘ s research center på human-machine interaction, och i synnerhet programmering av demonstration (PbD).
För att förstå PbD, anser samverkande robotar från företag som ABB och Kuka. Enheterna består av ledade armar som kan programmeras för att hjälpa arbetstagarna att göra en mängd olika saker, såsom att välja och placera objekt, testa utrustning och komponenter, och utföra enkla men precisa tillverkningen uppgifter.
Så kallade “cobots” är relativt billiga och fungera tillsammans med oss människor, och många av användningen fall innebära små till medelstora företag. Det borde vara enorma för antagande, men det dam har inte bruten ännu.
Anledningen är att programmera en robot är ingen lätt uppgift, vilket skapar utmaningar när det gäller distribution. Det är särskilt sant för små – och medelstora företag, som sannolikt inte kommer att ha en kvalificerad roboticist ombord. Eftersom robotar blir mer komplexa, kapabel och sensor-rika, kommer problemet endast förening.
Professor Cakmak och hennes elever arbetar med en egen mobil robot som heter Hämta från Fetch Robotics, att hitta nya sätt att möjliggöra för icke-robotics-experter för att programmera enheten för att göra vissa uppgifter.
En av de stora hämtställen? Hon och andra forskare gör enorma framsteg, men den dag då en genomsnittlig Joe utan en datavetenskap bakåt kan programmera en robot som Hämtar felfritt är fortfarande långt borta. När det kommer till komplexa robotar att kombinera mobilitet med skicklighet att göra komplexa uppgifter i serien, det är ännu längre bort vid horisonten.
Under tiden, en ny bransch som är ny för datavetare och ingenjörer programvara utan teknisk grader: robotik distribution. Branschen är trimmade för att växa hand i hand med den stigande marknaden för robotteknik.
Här är vad Professor Cakmak har att säga om det.
Som företag verkligen arbetar mot att låta icke-experter att programmera sina robotar?
En del är specifikt inriktade på utmaningen. Baxter och Sawyer [från Rethink Robotics] marknadsförs som enkel att programmera. De säger att företaget golvet arbetstagare kan programmera den, och de har några videor. Så det finns några lösningar som mål att underlätta programmering. Men jag har träffat några studenter som har arbetat vid dessa företag, och programvaran är fortfarande svårt för de flesta robotar. Några av de mer korrekta robotar ute har 300-sida bruksanvisningar. Jag har sett en del kod för dessa, och du måste veta algebra och matrix transformationer för att fortfarande kunna göra något. Så vi är fortfarande långt från robotar som är lätt för icke-experter att programmera. Men företag som Tänka om i USA och Franka Emika i Europa jobbar på det.
Packa upp Programmering av Demonstration för mig. På en grundläggande nivå, vad betyder det?
I grund och botten, du visa en uppgift och roboten räknar ut vad programmet bör vara att återskapa det som du visat. Demonstrationen kan ges på olika sätt. Just nu är det enda praktiska sättet är att flytta roboten genom de steg som fysiskt. Men det finns utmaningar. Roboten har slappna av dess armar så att en person kan uttrycka det genom steg i en uppgift, och oftast är det demonstration ensam är inte tillräckligt. Det måste vara något kommando i mellan stegen. Om du till exempel flytta robotarmen i en riktning tills den vidrör något, roboten vet inte riktigt om det är helt enkelt att försöka att gå till denna ståndpunkt, eller om du vill att det ska gå nedåt tills den träffar något.
Berätta om en del av ditt arbete med att Hämta robot.
Hämta en mobil manipulator. Vi gjorde en stor systemet på den höga nivå som gör att du kan programmera roboten med ett visuellt språk. Är du inte riktigt skriva kod, men istället för att dra och släppa block och kombinera dem på ett visst sätt för att definiera logiken i programmet. Och de olika komponenterna står i relation till att röra huvudet runt, till exempel, eller göra vissa bas-navigering.
Robotens armar är där vi har egentligen inte blockera åtgärder. För rörlighet kan vi berätta att det ska gå att XY på kartan. För vapen vi har egentligen inte en enda “plocka upp” – kommandot. Jag menar, plocka upp ett föremål är fortfarande ett helt forskningsfält, och anledningen är att forskare försöker lista ut hur man programmerar en robot att plocka upp kraftfullt–att plocka upp en hel rad av objekt. Vad vi försöker göra är att låta en person program manipulator åtgärder genom demonstration, och sedan definiera dem. Så “plockar upp en flaska” skulle bli ett block på den högre nivån.
Så det är denna klyfta mellan dessa sagolikt sofistikerade maskiner och slutanvändare, som kanske inte vet hur man får mest ut av dem. Vad finns det för möjligheter?
Det finns ett spektrum. I ena änden är mjukvaruingenjörer som inte roboticists. Dessa är människor som kan skriva seriösa program. Hur gör vi för att skapa Api: er för dem så att de kan använda robotar för att göra komplexa uppgifter? Å andra sidan, det finns en ny generation barn kommer ut ur gymnasiet med erfarenhet av programmering. Kanske robotics företag snart kommer att anställa folk för att använda robotar för att använda dessa på hög nivå Api: er. Kanske folk med en dator vetenskapsman bakgrund kommer att vara utbildade för en vecka på ett specifikt system.
Så i detta spektrum, just nu möjlighet är på de mer tekniska extrema. Jag ser robotics nystartade företag att anställa fler mjukvaruingenjörer. För närvarande, den standard för mina elever är att använda Robot Operating System (ROS), som en hel del av dessa företag att bygga på. Kan du tänka dig att programvara ingenjörer lär sig ett paket version av ROS på kortare tid. Så inom en månad, säger, att de skulle kunna lära sig att programmera robotar. Det är en stor möjlighet.
Så småningom jag också se denna robot installationsfasen. Människor som är minimalt utbildade kan gå in och ha robotar som är anpassade till ett lager eller ett hem, säga.
Kan du ge mig ett exempel på hur dessa förenklade Api: er som finns att skapa nya roller och låta robotar att användas på nya sätt?
Säker. Jag samarbetar med Savioke en hel del. Savioke gör en mobil robot för rumsservice leverans på hotell.
En av mina elever byggt ett verktyg för leverans till slutanvändaren. Vad de gjorde, de hade en riktigt trevlig, väl definierade tillämpning av robotar att leverera saker från receptionen till ett hotellrum. De programmerad med mjukvara och ett robotics team distribuerat det. Så där har du några avancerade programmering.
Då hotell började be för nya funktioner. De ville att roboten att sjunga happy birthday, till exempel. Det har gått för personal-att-gäst leverans, men kan det göra, personal-till-personal leverans?
Så dessa önskemål inspirerad att ha ett enkelt sätt att paketera och programmera roboten. Någon var tvungen att utveckla en ny API. Den använder enkla saker som block, och det kan lägga till en loop. Det var faktiskt i början av detta block-baserad programmering idé. Visuell block-baserad programmering för hotell. Så nu har företaget deras interna team för att använda det också. Det går mycket lättare.
Och nu har de även anställt kund företrädare, människor som går till hotell för att diskutera sina problem, be om potentiella funktioner. Dessa är människor som inte är programmerare, men kan faktiskt programmera en robot på plats. Så du ser alla dessa möjligheter, både på den tekniska slutet och mer nybörjar slutet.
Vilken roll tror du att PbD kommer så småningom att spela i spridningen av robotteknik?
Det är verkligen viktigt. Det kommer att göra det möjligt att använda de fall som ingenjörer inte tycker om. Människor som ser problem som kan räkna ut hur att använda robotar för att lösa dem. Det kommer att ge dessa människor att programmera robotar för sig själva.
Mer robotics
Du kan äta dessa hållbar mjuka robotar
Viltforskare använda Intel drönare för att spionera på isbjörnar
Robotar är på väg till jobbet. Är de säkra?
En Stormtrooper robot med tekniken för ansiktsigenkänning
0