RAMP - эталон для оценки манипулирования и планирования роботизированной сборки

Исследования в области робототехники бурно развиваются в последнее десятилетие с целью решения задач, представляющих реальную ценность для промышленности и общества. Поскольку новые роботизированные системы появляются каждый день, разработка надежных инструментов, которые можно использовать для оценки их работы и тестирования алгоритмов, лежащих в основе их функционирования, имеет большое значение.

Исследователи из Oxford Robotics Institute, Manufacturing Technology Center (MTC) и University of Birmingham недавно представили RAMP (Robotic Assembly Manipulation and Planning) - эталон, который можно использовать для оценки способности сборочных роботов (т.е. роботов, предназначенных для сборки изделий) манипулировать объектами и планировать свою работу. Новый эталон, представленный в работе, опубликованной в arXiv, может помочь расширить возможности сборочных роботов, облегчая их использование в обрабатывающей промышленности.

"Статья появилась в результате сотрудничества с MTC в Ковентри, Великобритания, который имеет ряд партнеров в промышленности, сталкивающихся с аналогичными проблемами в области долгосрочного планирования сборки, - говорит Джек Коллинз, один из исследователей. - Эта область проблем включает в себя множество задач и открытых вопросов в робототехнике, поэтому, работая с MTC, мы разработали эталон, который отражает область и задачи, а также обеспечивает доступность для исследователей, чтобы они могли внести свой вклад в решение согласованных проблем".

Работа ведется в рамках гранта программы EPSRC "Embodied Intelligence" под руководством профессора Ингмара Познера в Оксфорде. "Цель нашего эталона - быть ориентированным на вызов, доступным и открытым. Наше видение заключается в том, чтобы предложить платформу, которая в дальнейшем будет развиваться в управляемые сообществом усилия по продвижению исследований в области робототехники с особым упором на применение в производстве и сборке".

Познер, Коллинз и их коллеги задались целью создать открытый эталон, который можно было бы применять к более широкому кругу задач. RAMP использует серию базовых деталей, которые могут быть изменены и расширены, чтобы проверить способность роботов собирать более широкий спектр объектов. "Для решения проблемы вариативности конфигураций целей RAMP требует явного рассуждения и планирования для принятия решения о порядке сборки балок, без чего результатом были бы невыполнимые последовательности сборки", - пояснил Коллинз.

По сути, RAMP позволяет пользователям достоверно оценить способность роботизированного манипулятора собирать различные балки в одну из нескольких различных целевых конфигураций. Эталон был разработан с учетом общих проблем, возникающих при внеплощадочном строительстве, когда детали изготавливаются и собираются на месте, например, для формирования каркасов, составляющих внутреннюю структуру зданий.

"В эталоне представлены балки, созданные из серии 3D-печатных соединений и алюминиевых профилей, цель - собрать эти балки в заданную конфигурацию как можно быстрее, обеспечив при этом повторяемость, - сказал Коллинз. - RAMP уникально разработан для оценки задач сборки с длинным горизонтом, которые требуют явного рассуждения о порядке сборки. Наш эталон также снижает барьер для входа, делая все общедоступным, чтобы люди могли начать работу".

RAMP находится в открытом доступе, поэтому исследователи и производители по всему миру могут использовать его для тестирования собственных роботизированных систем. Пользователям предоставляется все необходимое для начала использования эталона, включая базовые детали, руководство по сборке, код для базовой реализации и код для высокореалистичной среды моделирования на базе платформы Nvidia Isaac.