图1.用机械臂从AGV上移除产品的技术对比。多AI调控通过机械臂和AGV集成控制实现高效仓库拣货,通过协调连续作业减少38%作业时间!
据悉,东京,2018年5月28日——日立制作所(TSE:6501,日立)宣布了能够通过集成控制拣货机器人*1和自动导引车(AGV)*2 流畅地拾取AGV运载的特定货物来增加拣货过程效率的多AI调控技术的开发。
该项新技术基于从摄像头*3图像中的特定货物决定最佳拣货方式的AI作出的决定,对控制拣货机器人和AGV的AI的集成管理实现协调控制。基于AGV上的货物堆放状态,AGV及机械臂可以以更近距离及最佳速度移动,并避免碰撞,令无需停止AGV的流畅机械臂拣货(图1)成为可能。与需要AGV在每次拣货时停止的传统技术的对比实验的结果表明,新技术能够减少38%的所需拣货时间。日立制作所将致力于仓库作业机器人系统的商业化,并通过技术开发提高速度及流程自动化来不断提升物流效率。此项技术所必要的轨道规划设计及机械臂调整函数与英国
爱丁堡(Edinburgh)大学联合开发。
近年来,由于需要从庞杂货物中拣取特定货物的拣货作业的急剧增加,更高效和自动化的仓库作业面临庞大需求。能够通过箱子或货架装载产品的AGV已经商品化,用于拣货作业。而最近能够将AGV和拣货机器人的作业结合并从箱子中移除产品的系统的开发也正在进行中。然而,这一系统的挑战在于,在考虑AGV的速度的同时,由于拣货和运输过程会令货物变得混乱,因此很难立即确定拾取特定产品和控制拣货机器人的最佳方式。因此,在开始拣选操作之前有必要停止AGV,导致的时间损失产生,从而增加了建立更高效系统的难度。为应对这一挑战,日立制作所开发了多AI调控技术,通过协调拣货机器人和AGV来优化效率。
该项技术的特征如下所示:
(1)AI通过摄像头图像决定最佳拣货方式
AI被开发为可通过摄像头图像,可被拣货机器人拾取的产品位置,货物在箱中的堆放方式及AGV的速度决定拣货方式。通过在作业前输入需拾取产品的3D数据,AI能够模拟数万种令机械臂从随机生成的以多种速度运输的多种货物堆放状态下拾取产品的方式。基于模拟的结果,AI能够自动生成图像处理训练数据*4,并用于分析决定控制拣货机器人和AGV所需的信息的深度学习*5,即决定随着货物堆放方式变化的产品位置以及需要对AGV进行的速度调整。由于AI在拣货作业中无需学习,该系统可以高效地部署和运行。
(2)实时多AI调控
该技术可基于AI根据AGV接近拣货机器人时拍摄的箱中货物的图像所决定的最佳拣货方式,对机械臂的AI以及AGV的AI进行实时调控。该项技术能够对AI下达以待拾取产品位置计算出的机械臂移动的指示来控制拣货机器人,并基于当前速度指示控制AGV的AI加速或减速。此外,拣货机器人的AI能够实时确认AGV的速度和位置来进行微调,放置机械臂与箱子或其他产品碰撞,并实现无需AGV停止的高效自动化拣货。
图2.使用多AI调控技术的实施流程图
在一次利用该技术的内部实验中,实现了成功地从速度为每秒0.5米的AGV中拣货的结果。而且,我们发现以停下AGV来进行拣货的传统方法需要13秒的流程在使用新技术后可以在8秒内完成,提升了38%的速度。
专家点评
Sethu Vijayakumar FRSE教授评论道:
“我们很高兴看到与日立研发集团技术创新中心两年多以来的合作的成功结果,最终实现了自动化仓储技术的实际应用和可部署改进。我们的机器人实验室一直处于机器学习技术的最前沿,适用于复杂多自由度机器人的自适应运动规划和控制,为观察用于解决现实世界问题的专业知识提供了非常好的机会。”
日立将继续致力于提高物流效率,努力实现该技术的商业化,并将其集成到AGV、Racrew*6和自动移动机器人HiMoveRO*7等等中。
爱丁堡大学
自1583年以来, 爱丁堡大学一直以其杰出的发现, 发明和创新影响着整个世界。作为曾培育出克隆羊“多利”的“故乡”,爱丁堡大学是英语国家第六大最古老大学,世界排名前20,英国大学排名第4名,糖尿病信息学排名第2位!
美国宇航局NASA与爱丁堡大学在合作出可以征服火星的类人机器人Valkyrie
其中,和NASA合作研究出女武神的爱丁堡大学机器人研究中心在国际上享有盛名。它所属的爱丁堡大学信息学院成立于1998年,在人工智能、理论计算机科学、计算语言学方面处于世界领先地位,在生物信息学领域也走在世界前沿。
信息学院是全世界最早开展人工智能研究和教学的学术机构,建立了世界上第一个人工智能系,人工智能程序语言Prolog便诞生于此。