Repousser les limites dans la construction

L'objectif était que les utilisateurs expérimentent une intégration transparente entre la fabrication robotique, les wearables, le suivi RFID et l'intelligence intégrée dans les pièces de construction. C'était un défi formidable. Le bambou brut est un matériau très inégal et pliable avec différentes longueurs et largeurs. « Lorsque nous avons commencé, nous ne savions pas vraiment dans quelle mesure nous pouvions travailler avec notre robot et l'aider à comprendre l'incertitude et la variabilité que nous lui donnions », explique Heather Kerrick, ingénieure principale de recherche au laboratoire de robotique d'Autodesk. « Nous étions vraiment fiers de notre capacité à responsabiliser le robot en lui donnant des capteurs et des capacités de prise de décision, puis à agir en conséquence. »

Le pavillon de la ruche a été construit dans des « stations d'enroulement » où les participants ont fixé trois morceaux de bambou aléatoires sur un robot universel qui a généré la séquence de mouvement nécessaire pour accrocher la fibre sur les pointes du bambou afin de créer un élément de tension unique à l'aspect de mauvaises herbes. « Les robots UR ont pu offrir des mouvements très précis et des mesures très précises qu'il aurait été difficile pour un humain de faire sur place, de sorte que l'humain n'avait pas besoin d'autant d'outils ou d'équipements de mesure », explique Kerrick, tout en soulignant l'aspect sécurité. « Nous effectuons des recherches expérimentales où les robots se déplacent sur la base de données de capteurs en temps réel, de sorte que les chances que le robot fasse quelque chose d'inattendu sont vraiment élevées », explique Kerrick, ajoutant que si son équipe avait utilisé un robot plus grand et plus industriel, ils n'auraient pas pu s'engager avec le public de la même manière et cela aurait été un projet de recherche beaucoup plus lent. « Mais avec les Universal Robots, nous avons pu être un peu plus audacieux dans nos recherches parce que nous pouvions être sûrs que le robot ne se briserait pas et ne constituerait pas un danger pour les autres. « L'équipe d'Autodesk a réussi à construire la RUCHE en trois jours.

Pouvoir opérer dans un espace ouvert sans protection a également permis au robot UR10 de faire une apparition dans « Artoo in Love », un court métrage viral créé par Evan Atherton, ingénieur de recherche chez Autodesk. Le film présente le portrait modèle UR10 d'Universal Robots dans un parc. « Emmener un robot dans cet endroit inconnu était un défi intéressant », explique Atherton. Avec ses collègues, il a calibré le robot et écrit un programme simple qui lui a demandé de suivre les chemins d'un dessin vectoriel projeté sur une toile. « Le UR10 était parfait ; il était petit, mobile et sûr. Nous pourrions le faire ressortir dans une affaire pélicane. Si nous avions utilisé l'un de nos robots traditionnels, il aurait fallu un chariot élévateur et une cage de sécurité pour que cela ne fonctionne jamais », dit-il.

Les fonctionnalités de sécurité intégrées des robots UR ont également incité Autodesk à développer un prototype d ’« assistant robot » pour les chantiers de construction qui peut être déplacé sur les chantiers de construction. L'équipe de recherche a mis un routeur au bout du bras du robot, lui a donné une caméra et un projecteur et a développé un logiciel d'apprentissage automatique qui a permis au robot de reconnaître les gestes humains et les commandes vocales. Le UR10 peut être enroulé sur un morceau de cloison sèche, par exemple, et projeter une sortie sur le mur que l'utilisateur peut modifier, puis utiliser la commande vocale pour dire au UR10 d'aller de l'avant et de le découper.

En utilisant le guidage visuel, le robot peut choisir une brique prédéfinie dans un fouillis de différentes tailles et couleurs. Si la brique est saisie dans la mauvaise position pour le placement, l'UR10 effectue une inspection visuelle et peut repositionner et saisir à nouveau la brique jusqu'à ce qu'elle soit correctement placée dans la pince. Le placement final est également guidé en vision par un deuxième robot UR, un UR5, tenant une caméra pour vérifier l'assemblage de la brique. « La prochaine étape consiste à commencer à assembler des conceptions, par exemple une maison en Lego ou une girafe jouet, puis à demander au robot de la construire automatiquement », explique Yotto Koga, architecte logiciel chez Autodesk, en soulignant à quel point il est impératif de pouvoir travailler à côté du robot dans ce processus. « L'une des principales raisons pour lesquelles nous avons choisi Universal Robots est qu'il est sécuritaire de travailler à proximité. Je pouvais littéralement connecter le robot à mon ordinateur portable, travailler à côté et parcourir rapidement nos expériences sans me soucier des protocoles de sécurité qui ralentissaient les choses. C'était très important pour nous de progresser dans ce projet. »

Des progrès rapides ont également été facilités par les API ouvertes des robots UR. « Nous avons pu obtenir un contrôle de niveau assez bas des robots UR à l'aide de l'API de streaming sur la communication TCP, ce qui était vital pour nos besoins particuliers car nous devions accéder directement au par le robot en contournant le système d'exploitation du robot », explique l'architecte logiciel. Sa collègue Heather Kerrick raconte comment le projet HIVE a également bénéficié de l'architecture ouverte du robot. « Construire la RUCHE signifiait travailler dans un tas de langages de codage et d'environnements différents entre les équipes et les appareils. Nous avons pu simplifier toutes nos commandes en une seule chaîne que nous pouvions envoyer au robot », dit-elle. Avec nos robots industriels plus grands, il y a souvent des étapes supplémentaires ou des logiciels supplémentaires nécessaires pour contourner les contrôles natifs intégrés au robot, ce qui n'est pas le cas ici. Le langage de script pour l'UR est également très, très simple à apprendre et à utiliser. »