Améliorer la coordination des AMR entre multiples fournisseurs

Certains robots mobiles autonomes (AMR) peuvent appeler des ascenseurs, y entrer et aller à un nouvel étage. Mais comme un groupe de passagers trop polis pour être les premiers à sortir quand les portes s'ouvrent, les robots de différents fournisseurs seront bloqués à attendre que les autres partent une fois la cabine à leur destination. À cause de cela, une installation doit dédier des ascenseurs séparés pour les robots de chaque fournisseur.

« Nous avons un client à Singapour qui a dit : "Regardez, j'ai des robots de trois fournisseurs différents dans mon hôpital. Je veux en ajouter un quatrième qui fait une nouvelle chose que aucun de ceux-ci ne fait [mais] je n'ai plus d'ascenseurs libres" », a dit Brian Gerkey, CEO d'Open Robotics. « Et c'est ce qui les empêche d'ajouter des robots. »

L'anecdote de Gerkey met en lumière le problème de l'interopérabilité, un défi émergent vu non seulement dans les hôpitaux avec des AMR utilisant ascenseurs mais aussi dans les entrepôts et usines. Selon « Interopérabilité pour augmenter l'adoption des robots », une discussion de panel à laquelle Gerkey a participé au MD&M West à Anaheim l'an dernier, une installation peut abriter de multiples solutions robotiques, chacune avec sa propre approche pour partager l'information et sans la capacité de partager facilement des données entre robots de différents fournisseurs. Cela rend l'implémentation de systèmes robotiques cohésifs un but insaisissable.

Pour aider à rendre possibles les systèmes avec différents types de robots, MassRobotics, Boston – un hub d'innovation à but non lucratif pour la robotique et appareils connectés – a abordé le problème en 2020 en formant le Groupe de Travail sur l'Interopérabilité AMR. En plus de Gerkey, le panel MD&M incluait d'autres membres du groupe de travail.

Le groupe a émis sa première norme en mai 2021. Elle permet aux robots de différents types de partager des informations de statut et conventions opérationnelles, ou « règles de la route », pour qu'ils puissent travailler ensemble plus cohésivement sur un sol d'entrepôt ou d'usine, selon un communiqué de presse de MassRobotics. La norme permet aussi la création de tableaux de bord opérationnels pour que les gestionnaires puissent obtenir des insights sur la productivité de flottes à travers des équipes mixtes d'AMR. La nouvelle norme est rapportée être testée dans une installation FedEx à Memphis.

L'état de l'art en AMR est qu' « un tas de startups » font différents types de robots qui font une chose et la font bien, a dit Jason Walker, CEO, Waypoint Robotics, Nashua, N.H.

« Autant que je pense que nos robots sont la meilleure chose ever, ce ne sont pas des robots chariots élévateurs, ce ne sont pas des déplaceurs de palettes », a-t-il dit. « Et donc, vous avez une flotte hétérogène de robots dans votre installation pour résoudre tous les différents problèmes que vous avez. »

Walker a ajouté une note optimiste sur le fait de faire travailler différents robots ensemble.

« Parce que beaucoup d'entre eux sont construits sur ROS (un système d'exploitation robotique développé par Willow Garage et supervisé par Open Robotics), il y a un socle de communalité entre eux », a-t-il dit. « Et grâce au standard d'interopérabilité MassRobotics, il y a une voie avant, où tout le monde peut coexister dans la même installation. »

Chaque robot a sa propre carte

« Du côté client, je pense même plus grand que quand on a parlé d'interopérabilité entre véhicules (robots) », a dit le panéliste Bob Bollinger, directeur technique pour l'innovation robotique appliquée chez Procter & Gamble. « Je regarde cet ensemble de solutions complet de comment on fait marcher le véhicule dans l'environnement, avec les systèmes d'ordre supérieur, et les autres systèmes avec lesquels il doit interfacer. »

Ce déploiement et intégration des robots pour travailler avec l'équipement sur un sol d'usine, un système d'ingénierie manufacturière ou un système de gestion d'entrepôt dans les bâtiments P&G coûte plus cher que les robots eux-mêmes, a-t-il dit.

Un autre problème vexant les utilisateurs est le trafic robot.

« Si j'ai un robot nettoyeur de sol et qu'il sera déployé, pleinement autonome, il va construire sa propre carte », a dit le modérateur du panel Tom Ryden, directeur exécutif de MassRobotics. « Et j'ai un robot de Waypoint qui déplace des marchandises et puis j'ai un autre déplaceur de palettes, ils construisent tous leur propre carte, et ils utilisent leurs propres cartes, ils sont indépendants. Donc, il n'y a pas une Google Map unique pour tous ces. Quel genre de problèmes cela cause-t-il ? »

Gerkey a rappelé les divers robots chez son client hôpital à Singapour.

« Ces robots sont de différents fournisseurs, et donc chacun offre son propre système de commande et contrôle, les fournisseurs ont leurs propres systèmes de gestion de flotte, ils ne partagent pas les cartes, et ils ne se parlent pas du tout », a-t-il dit. « Au mieux, ils se traitent comme des obstacles à éviter, et c'est tout. »

A dit Walker, « Le problème de ne pas avoir la même carte à partager entre eux est que vous n'avez pas ce cadre de référence commun, donc chaque robot peut comprendre ce que vous voulez dire quand le gestionnaire de flotte de haut niveau dit : "Il y a quelque chose au début de l'allée cinq", tout le monde doit savoir ce que l'allée cinq signifie pour qu'ils n'envoient pas un robot là à ce moment. »

Une des raisons pour lesquelles le partage de carte est si dur est que chaque robot fait sa propre carte via capteurs embarqués. La carte dépend de où dans l'espace le capteur est. « Si c'est à 30 cm du sol, il voit un tas de tables », a dit Walker. « Si c'est à 1,2 m du sol, c'est grand ouvert. Cette différence est vraie à chaque niveau. »

Une solution référencée dans la norme est un cadre de coordonnées commun. Avec un cadre en place, les mathématiques peuvent aider à interpréter les données d'un robot pour n'importe quel autre robot tant qu'ils ont quelques coordonnées communes. « Donc, en gros, la norme fournit un ensemble commun de données de toutes ces plateformes », a dit Ryden. « Vous n'avez pas à avoir toutes les données, mais si vous en avez certaines, vous rendez disponibles les données que vous avez, et puis un logiciel de gestion de niveau supérieur peut être écrit pour comprendre quels AMR vous avez sur le sol, et puis [peut] créer une carte commune ou vue commune, pour qu'ils comprennent les mouvements. »

Les AMR se disputent aussi l'espace de recharge – et chacun utilise un équipement de recharge unique. La réponse, a dit Walker, est d'avoir une recharge sans fil universelle.

« Celui qui arrive premier [dans une installation] met toutes les stations de recharge », a-t-il dit. « Celui qui arrive second met le système sans fil sur leurs robots, et alors ils peuvent partager ces ressources. »

Gerkey a dit que sa compagnie a adopté la recharge sans fil interopérable aussi. « Nous [aussi] travaillons avec une entreprise qui construit un kit d'adaptation aftermarket qui rendra n'importe quel AMR rechargeable sans fil », a-t-il dit. « Et la station de recharge a un étage vertical qui monte l'antenne haut et bas pour matcher la hauteur. »