Всего несколько месяцев назад все, что мы знали о Fetch Robotics, был тот факт, что основная группа из Unbounded Robotics, все члены которой до этого работали в Willow Garage, разрабатывали не одного, а двух новых роботов, предназначенных для решения логистических задач. Сейчас Fetch Robotics объявляет о Fetch и Freight — мускулистом мобильном манипуляторе и энергичной мобильной базе, которые предназначены для автоматизации логистики в таких местах, как склады.

Наглядное видео роботов в действии и интервью с генеральным директором Fetch Robotics Мелони Вайз, где она рассказывает, почему такие компании, как Amazon и Google, отчаянно нуждаются в подобных роботах:

Проблема

Fetch и Freight предназначены для выполнения работ в складских условиях. Такие компании, как Amazon, имеют огромные склады с полками, забитыми товарами, и когда вы заказываете у них что-либо, кто-то должен пойти и взять этот товар с полки (или полок), положить его в корзину, а затем отправить на упаковку для транспортировки. Это просто мучительное задание для сотрудников склада, которые в конечном итоге ходят пешком из одного конца помещения в другой, перевозя телеги со всеми товарами, в которых вы так отчаянно нуждаетесь и которые должны быть доставлены вам максимум в течение двух дней.

Amazon, конечно, имеет свой собственный флот роботов, которые могут приносить полки, но использование этих роботов (от компании Kiva Systems) требует перенастройки склада с особыми стеллажами и добавление других объектов инфраструктуры. И даже с такими роботизированными складами работникам по-прежнему необходимо вручную  забирать товары с полок. Вероятно, именно поэтому Amazon пытается выяснить, как заставить роботов забирать товар с полок. И Amazon не единственная компания, которая нуждается в этой технологии: Google Express, eBay Now и другие представители электронной коммерции, которые зависят от складов и желают, чтобы их клиенты получали свои товары как можно быстрее, нуждаются в роботах,  даже если они еще об этом не знают.

Тем не менее, проектирование роботов для работы в складах — задача не из легких. Склады представляют собой  структурированные среды, что безусловно плюс, но остается огромное количество вариабельности в товарах, которые необходимо взять, большие расстояния между стеллажами, сжатые строки, люди, которых нужно объезжать, и самое главное — роботы должны быть либо более экономически эффективными, чем люди, либо увеличить объемы работ, чтобы стать более эффективными. Если ваш робот не соответствует данным требованиям, он не приживется на складе. Fetch Robotics считает, что их решение, состоящее из двух роботов, сможет решить проблему

Решение

В процессе проектирования Fetch мы должны были определиться с приложением, а затем спроектировать робота, который имел бы необходимые спецификации для приложения, — объясняет генеральный директор Fetch Robotics Мелони Вайз. -  Поскольку наличие множества проходов на складах является одной из наибольших проблем в логистике, мы создаем двух роботов. Мобильный манипулятор просто не может двигаться быстро из-за своего высокого центра тяжести, поэтому нам нужен  более быстрый и маленький робот, чтобы пронестись по складу и доставить  необходимые товары. В какой-то момент роботы должны двигаться так же быстро, как человек, или даже быстрее.

Система от Fetch Robotics использует относительно большой и функциональный мобильный манипулятор (Fetch), чтобы забирать элементы со складских полок, а Freight, мобильная база, действует в качестве автономной корзины для товаров. Fetch может постоянно забирать товары с полок, в то время как Freight может двигаться по складу и собирать их. Вот демонстрационное видео:



Freight также можно использовать самостоятельно, когда он будет перемещаться за человеком по складу (не используя маяки, только зрение). В этом случае сотрудникам не нужно тащить тележки, а также постоянно ходить вперед-назад, чтобы доставить выбранный товар. Вместо этого они могут  выбирать товары, а несколько роботов Freight будут совершать  доставку. Fetch Robotics называет эту систему "Follow Pick":

Честно говоря, мы не знаем, почему система Follow Pick не реализовывается, так как может обеспечить материальные и непосредственные выгоды для работников и компаний, которые их нанимают. Думаем, причина в том, что безопасная и надежная  автономная навигация еще никогда не сочеталась в роботе, который оказался бы экономически эффективным в данном контексте, но это одно из ключевых отличий, поскольку Fetch  и Freight относительно доступны.

Роботы

Давайте начнем с мобильного манипулятора Fetch. Центральным элементом является рука с возможностью обратного хода и 7 степенями подвижности, которая способна поднимать 6 килограммов. Это достаточно большой объем полезной нагрузки для обработки подавляющего большинства (90-95 процентов) всех товаров на типичном складе. Несмотря на большой объем полезной нагрузки, Вайз говорит, что робот по-прежнему имеет низкую мощность для человеческой безопасности, а его программное обеспечение включает в себя способность обнаруживать любые препятствия и сразу останавливать руку.

Находясь между рукой и телескопическим позвоночником,  диапазон захвата Fetch охватывает область от пола до чуть менее двух метров, что соответствует манипуляциям человека. Модульный механизм захвата оснащен  стандартным интерфейсом ISO и предусматривает специальное Ethernet-соединение для возможности установки камеры для зрения крупным планом или любого другого датчика, который вы сочтете полезным.



Хотя в Fetch Robotics не сообщают, как быстро Fetch может собирать товары на данный момент, они утверждают, что их цель (и они уверены, что она достижима) заключается в том, чтобы Fetch работал так же быстро, как человек.

Fetch оснащен 3D-датчиком PrimeSense в голове, которая является поворотным устройством. Также предусмотрено множество точек для крепления дополнительных датчиков. База Fetch включает в себя зарядный док,  навигацию с 25-метровым диапазоном и лазер для уклонения от препятствий, а также дифференциальный привод.

Freight — это то, что вы получите, когда возьмете в руки бензопилу и разрежете  Fetch пополам. Он имеет тот же дифференциальный привод, лазер с 25-метровым диапазоном, который  используется для обнаружения людей и возможности следовать за ними. Как прокомментировала ранее Вайз, большим преимуществом, которое Freight имеет перед Fetch, заключается в его быстроте: прямо сейчас он легко передвигается со скоростью 2 метров в секунду, хотя может достигать 3 м/с. Это приблизительная скорость бега трусцой.


Сверху Freight имеет множество точек крепления для того, чтобы вы могли поместить на него полки или  что-то другое для лучшей работы транспортной системы на складе. Freight комфортно обрабатывает товары весом 70 кг. На самом деле он может обрабатывать больше, если вы готовы немного уменьшить его скорость (из-за инерции движущегося тела).

Оба робота могут автономно заряжать себя, а их общий док имеет очень характерную форму, которая помогает ботам размещать его с помощью  лазеров. Доки могут заряжать роботов 20-минутными сериями, чтобы максимизировать время безотказной работы. Во время меньших нагрузок доки стоят на 3-часовой глубокой зарядке, что помогает сохранить долговечность батареи.

От батарей до механизма — Fetch спроектировал обоих роботов для работы, а не для научных исследований. Они разработаны таким образом, чтобы быть долговечными. Вайз говорит, что базовый минимальный срок жизни роботов составляет около 13 000 часов в худшем случае использования, когда манипулятор будет постоянно функционировать с полезной нагрузкой в 6 кг. В случае более типичного использования Fetch, как ожидается, сможет работать по 16 часов в сутки, 365 дней в году в течение четырех лет, прежде чем  в нем что-то сломается. Freight, у которого нет манипулятора, должен служить еще дольше.

Наряду с самими роботами Robotics Fetch будет также предоставлять программное обеспечение высокого уровня для управления, которое может контролировать  множество различных роботов и интегрироваться в существующие системы работы склада. Сразу после установки система Fetch Robotics будет составлять карты, производить семантическую маркировку, регулировать мощность  и распределять динамические задачи. Все это, конечно, на основе ROS.

Стоимость и конкуренция

Важный вопрос, который возникает на данный момент, касается стоимости этих роботов. Мы бы хотели дать вам окончательный ответ. Но проблема заключается в том, что для реализации этой системы в складских условиях необходимо инвестировать в программное и аппаратное обеспечение системы, состоящей из нескольких роботов, поэтому, по словам Вайз, цена за робота не будет уместной.


Тем не менее, нам удалось точно определить несколько фактов касательно стоимости. Вайз сказала, что Fetch будет стоить "меньше  $ 100000", а  Freight — меньше трети стоимости Fetch. Даже если мы предположим, что  Fetch стоит около $ 100000, то в сравнении с другими мобильными манипуляторами (вроде Tiago и RB-1) он относительно недорогой, учитывая его прочность, 6 килограммов  полезной нагрузки и 25-метровый лазер.

Мы также слышали, что исследовательская версия Fetch находится в разработке (ура!) и в ближайшие несколько недель будет доступна более подробная информация.

Что касается Freight, его легче сравнивать с другими мобильными базами, в первую очередь с платформой Lynx от Adept. Мы не уверены, сколько стоит Lynx, но почти уверены, что это больше (возможно, намного больше), чем $ 33 333,32, и Вайз утверждает, что с точки зрения ключевых возможностей Freight и Lynx в сущности очень, очень похожи.

Будущее

Вайз уверена, что Fetch Robotics сможет поставлять  роботов уже в этом году, как и было обещано в феврале. Мы должны отметить, что это сумасшедшая идея, учитывая, что компании только около восьми месяцев и она закончила работу над своим первым роботом Fetch  в марте.

Скорее всего, мы увидим Fetch и Freight в пилотных программах в реальных складских  условиях в течение ближайших нескольких месяцев, но  общественность впервые увидит роботов в качестве исследовательских версий на ICRA в Сиэтле в следующем месяце.



У Fetch Robotics есть планы касательно коммерческого производства своих двух роботов. Компания в настоящее время состоит из 13 сотрудников (плюс пять летних стажеров) и пытается развиваться так быстро, насколько это только возможно. Вайз прокомментировала их планы на будущее:

Мы предполагаем, что роботы в состоянии изучить новые функции, такие как комплектация, сборка или другие статические задачи. Мы рассматриваем  роботов в качестве платформы, которая может осваивать новые функции.