Här jobbar robotarna sida vid sida med människor

2019-11-04 06:00  

Nästa generations lagerrobotar testas skarpt på ett livsmedelslager i Örebro. De håller koll på omgivningen, gör egna analyser och lär sig av det som sker. Målet är att de ska kunna jobba var som helst, utan anpassnig.

En operatör kör manuellt den stora lagertrucken, full med påhängd elektronik. Den tar en kort sväng runt arbetsytan så att roboten kan kalibrera sina sensorer gentemot omgivningen.

Samtidigt växer en 3d-karta över arbetsområdet fram på en stor skärm, som för demonstrationens skull den här dagen har hängts upp på lagerhallens vägg.

Lagret har inte utrustats med några markörer eller liknande, utan roboten använder enbart sina egna sensorer för att konstruera en kartbild över omgivningen. I takt med att kalibreringsprogramvaran alltmer exakt bestämmer sensorernas positioner, blir bilden på skärmen allt tydligare och mer detaljerad.

– Robotarna lär sig sin omgivning och håller även koll på den över tid. De registrerar och anpassar sig till förändringar, säger projektets vetenskapliga ledare Martin Magnusson, som är lektor vid Örebro universitet.

Läs mer: Sandviks jätte visar vägen för industrin

Självkalibreringen är en central aspekt hos robotarna i Örebro universitets Iliad-projekt (se faktaruta), som Ny Teknik tidigare har skrivit om.

I mars 2018 besökte vi labbet på universitet. Nu testas robotarna hos Orkla Foods i Örebro.

En annan viktig egenskap är förmågan att förstå andras beteenden. De ska lära sig rörelsemönstren i sin omgivning och kunna räkna ut flöden, riktningar, potentiella trafikstockningar och så vidare. Robotarna ska kunna koordinera arbetet mellan sig, och om en av dem går sönder ska de andra kunna planera om arbetet.

Anpassar rutt efter människors rörelse

Detta demonstreras genom att två robotar beordras åka till varsin punkt på lagergolvet, så att deras färdvägar korsas. De båda robotarna undviker inte bara att kollidera med varandra, de kör dessutom runt en del av golvet där en person gått fram och tillbaka flera gånger under kalibreringen. Robotarna har uppfattat att denna golvyta är frekvent trafikerad, och att det därför är smidigare att ta en liten omväg.

Martin Magnusson och projektledaren Achim Lilienthal, professor i datavetenskap vid Örebro universitet, kallar det inlärning och prognosticering: roboten ska kunna tänka bortom vad den kan se här och nu.

Med andra ord, lära sig hur den specifika arbetsmiljön fungerar och anpassa sitt beteende efter det.

– Självförbättring över tid, sammanfattar Achim Lilienthal.

Poängen är att kunna installera robotarna i befintliga lager, utan dyra anpassningar och kringinvesteringar. Vilket är precis vad logistiksektorn efterfrågar, enligt David Burns från Logistic Engineering Services, en brittisk konsultfirma inom logistikautomation som är en av medaktörerna i Iliad-projektet.

– E-handeln har förändrat detaljhandeln i grunden, och företagen måste bli smidigare. Men man vill inte investera i dyra nya lageranläggningar, man vill få ut mer av de lager man redan har. Jag anser att Iliad-projektet tittar på helt rätt saker, säger David Burns.

Läs mer: Startupens smarta lagerrobot packar Zalandos skor

Det är också viktigt att systemet är skalbart.

– Man ska kunna börja med en eller två robotar, och sedan skala upp det om behoven förändras, säger Martin Magnusson.

Och robotarna ska klara att jobba ihop med andra, mer traditionella eller ointelligenta robotar och AGV-truckar.

– När man skaffar nya robotar kanske man inte nödvändigtvis gör sig av med de gamla. Robotflottor kan vara heterogena och deras sammansättning kan komma att skifta över tid. Det är viktigt att robotar av olika typer och storlekar kan jobba tillsammans i samma miljö, säger Federico Pecora, biträdande professor i datavetenskap vid Örebro universitet.

Sida vid sida med människor

Den del av Orklas lager där robotarna ska testas omsätter dagligen ungefär 150 pallar färdigvaror till distributörer. Här plockas också konsumentförpackningar motsvarande 2 000 försäljningsenheter, som det kallas på detaljhandlarspråk, varje dag.

Robotarna ska utrustas med handliknande gripdon, roterande skärverktyg för plastemballage, och en sorts flata redskap med rullband som skjuts in under objektet medan gripdonet tar tag ovanifrån.

Sida vid sida med människor ska robotarna packa upp, plocka varor och lasta pallar. Och själva planera vilka kollin som ska till vilka pallar, och i vilken ordning de ska staplas – som Tetris i 3d, med Achim Lilienthals ord.

För att undvika påkörningsolyckor är roboten utrustad med två olika kameror: en som skickar ut infraröda blixtar och mäter avstånd med hjälp av reflektionerna, och en som identifierar människor.

– Systemet känner igen och följer människorna, och deras ungefärliga kroppsställningar, med hjälp av färgmönstret i deras reflexvästar. Det ger roboten en bild av var hela människan befinner sig, så den i realtid kan sätta upp en tredimensionell ”bounding box” runt personen, förklarar Achim Lilienthal.

Registrerar människornas uppmärksamhet med eyetracking

Under fältförsöken hos Orkla ska mänskliga lagerarbetare dessutom utrustas med eyetracking-glasögon, som låter roboten registrera människornas uppmärksamhet.

– När du inte tittar på den projicerar den en upplyst blinkande pil på golvet för att visa var den är på väg. När du tittar på roboten slutar den att blinka, eftersom den då vet att den har blivit uppmärksammad, säger Achim Lilienthal.

Livsmedelsbranschen anses särskilt väl lämpad för att fälttesta den här tekniken, eftersom färskvaror har korta ledtider och ofta måste hanteras i snabbt skiftande kvantiteter. Men aktörerna i Iliad-projektet menar att målgruppen är mycket bredare.

– Vi adresserar väldigt allmänna frågor – säkerhet, kartering och så vidare – som förstås är relevanta i till exempel tillverkningsindustrin, men även för utvecklingen av autonoma fordon, med flera branscher. Många av komponenterna vi utvecklar har mycket breda användningsområden, och de erfarenheter vi gör här kan appliceras i de flesta typer av robotik, säger Achim Lilienthal.

Robotprojektet drivs från Örebro universitet

Iliad-projektet (Intra-Logistics with Integrated Automated Deployment) bedrivs vid Centrum för tillämpade autonoma sensorsystem (AASS) på Örebro universitet.

Syftet är att utveckla en prototyp till självgående robotar som kan installeras på lager, och själva analysera situationer och planera sitt arbete. Tekniken ska uppgradera sig själv genom att lära av det som sker.

Örebro universitet är koordinator för projektet, men forskning bedrivs även vid universitet i brittiska Lincoln, italienska Pisa, och tyska München. Andra medverkande aktörer är företagen Bosch, Kollmorgen Automation, ACT Operations Research, Logistic Engineering Services och Orkla Foods.

Tommy Harnesk

Kommentarer

Välkommen att säga din mening på Ny Teknik.

Principen för våra regler är enkel: visa respekt för de personer vi skriver om och andra läsare som kommenterar artiklarna. Alla kommentarer modereras efter publiceringen av Ny Teknik eller av oss anlitad personal.

  Kommentarer

Debatt