רובוטיקה

חברת Onrobot  השיקה גריפר מכני כפול המסוגל לשפר את תפוקת העבודה בלי להוסיף כוח אדם, ולקצר במחצית את הזמן המחזורי הנדרש לביצוע פעולה.

אף בעל חנות מכונות לא יתמהמה כאשר חברות גלובליות ומובילות בתעשייה כגון וולוו,  רנו וסקניה מתדפקות על דלתו, אפילו במחיר של הגברת הקיבולת והפרודוקטיביות עד לקצה. אך בשוק התעשייה שבו גיוס של כוח אדם מיומן הוא מטלה קשה ומורכבת, נחוצה חדשנות כדי להגביר את תפוקת העבודה. בעבור חנות FK-Production השוודית, עם הכנסה שנתית של קצת יותר משני מיליון דולר, סירוב להזדמנויות עסקיות חדשות משמעו הגבלת פוטנציאל גדילה עצום.

החנות מבוססת באזור הדרומי של העיירה השוודית Aseda. יש לה כוח אדם מגוון של 25 עובדים מהארצות שודיה, נורווגיה, ליטואניה,  סוריה ותאילנד. החברה פועלת בצוותא עם חברת Profilgruppen השכנה ומשרתת מגוון רחב של לקוחות: יצרני רכב, חברות בנייה ותעשיית הריהוט. היא מספקת חלקי מתכת המשמשים לייצור של מרפסות, קולטי שמש, אביזרי חשמל ומשאיות. כדי לעמוד בדרישות הגדלות, החברה פנתה לטכנולוגיית הרובוטיקה, אשר נועדה לספק פתרונות אוטומציה לעסקים קטנים ובינוניים בענף הייצור.

לדברי ג'ואקים קארלברג, הבעלים של FK-PRODUCTION ומי מפעיל אותה עם אחותו, הודות לפתרונות האוטומציה, מפעיל מכונה יכול להריץ 4-3 מכונות בבת אחת בלי לחץ.

ב-2017 ביצעה החברה את ההשקעה הגדולה בהיסטוריה שלה, כאשר החלה בהליך של שיפוץ המכונות שבבעלותה. חלק קטן מההשקעה הכללית הושקע בשתי תוספות מפתח: שני גריפרים מסוג 2RG של Onrobot, ו"פרופידר" של EasyRobotics. פתרונות האוטומציה הרובוטיים משרתים את החברה יותר משנה. כמעט מייד הצליחה מחלקת המכירות להכיל הזמנות נרחבות בזמני משלוח קצרים יותר מבעבר. קארלברג מציין, כי נבחרה קומבינציה של פתרונות מ-Onrobot, מ-universal robot ומ-EasyRobotics מכיוון שהם קלים לתכנות, וההשקעה תניב פרי בתוך תשעה חודשים. זו אחת מההשקעות הטובות ביותר שעשינו.

רובוטיקה רכה הוא ענף ברובוטיקה ששם דגש על נושאים שונים מהמקובל ברובוטיקה, כלומר: פחות על דיוק ומהירות ויותר על גמישות ובטיחות, כך שהרובוט מותאם יותר לרעיון של ממשקי אדם-רובוט ולעבודה משותפת של רובוטים ובני אדם.

הצפי לשוק הרובוטיקה הרכה עומד על 3.41 מיליארד דולר עד שנת 2027. משווקי הרובוטיקה הרכה מדגישים את הפשטות המכנית והאלגוריתמית של התחום ואת הקלות היחסית שבה ניתן לשלבו בפס ייצור תעשייתי הודות לכישורי החישה המאפיינים רובוטים רכים.

רובוטיקה רכה יכולה להציע מענה ראשוני במקרה של קריסת מבנים, בדומה לאסון שהתרחש במגדלי צ'מפליין בפלורידה. החוקר איסורו גודג' (Isuru Godage), פרופסור בביה"ס למחשבים באוניברסיטת דה-פול שבאלינוי, עובד כעת על פיתוח רובוטים שיוכלו לסייע בחיפוש אחר ניצולים בין ההריסות. הרעיון הוא להפעיל באתר האסון עשרות רובוטים רכים ובעלי יכולת השתנות שיחדרו לכל פתח בהריסות, תוך שהם משנים את צורתם בהתאם לתנאי השטח - גרם מדרגות, תעלת ניקוז צרה או אגן מים. רובוטים כאלה ויכלו לסמן לכוחות החילוץ היכן להשקיע את מאמציהם.

צילום: DePaul University College of Computing and Digital Media (CDM) - Facebook

ישנן כיום חמש קטגוריות עיקריות של רובוטים: רובוטים מתוכנתים מראש (המשמשים למשל בפסי ייצור במפעלים), רובוטים דמויי אדם, רובוטים אוטונומיים (כמו רומבה), רובוטים רבודים כמו שלדים חיצוניים שמאפשרים תנועה למשותקים, או רובוטים בשליטה ממרחק כמו רחפנים. מרבית הרובוטים הללו הם בעלי הרכב קבוע שאינו ניתן לשינוי. אלה שניתן לשנותם בנויים על פי רוב מחומרים קשיחים ומתבססים על פנאומטיקה, ועל כן פחות מתאימים לפעילות שטח.

פרופסור גודג' זכה במענק של NSF, הקרן הלאומית למדע, בסכום של יותר מחצי מיליון דולר לאורך חמש שנים, כדי לפתח רובוטים רכים. גודג' עובד על דגם בעל הנעה אלקטרומכנית ולא פנאומטית, כדי לאפשר לרובוט ניידות ואלחוטיות. בשלב הראשון הרובוט שלו יופעל על ידי מפעיל אנושי, אך הכוונה היא להתקין על הרובוט חיישנים נוספים בהמשך כדי שיוכל להחליט באופן אוטונומי כיצד לפעול. גודג' שואב השראה מזנבו של קוף העכביש; זנב זה מורכב משלד שמוקף בשרירים, מה שמאפשר לו להתפתל בגמישות ולבצע משימות מורכבות. לדברי גודג' הרובוט בפיתוחו יהיה בעל שלדה קשיחה ומעטפת חיצונית רכה מסיליקון או מגומי.

צילום: ויקיפדיה

מקור: resources.depaul.edu

טכנולוגיות של ראיית מכונה מתפתחות כל העת; מדובר בטכנולוגיה שהיא מרכיב חיוני במרבית פתרונות האוטומציה, ולפי התחזיות הענף יכפיל את עצמו בשש שנים הקרובות. מערכת ראייה כוללת על פי רוב סדרה של רכיבים נפרדים כמו עדשות, מקורות אור, חלקים רובוטיים, מעבדים ותוכנות ייעודיות.

המצלמות משמשות כמובן כ"עיניים" במערכת, וסוג המצלמה והתכונות הייחודיות לה נקבעות על פי הצרכים התפעוליים. מצלמה סטטית תמוקם לרוב בנקודה גבוהה לטובת שדה ראייה רחב של התהליך כולו, ומצלמות ניידות יורכבו על זרועות רובוטיות, לצילום תקריבי ומדויק יותר.

המחשב הוא "המוח" שינחה את "העיניים" - המצלמות. במקרה שראיית המכונה מהווה מינוף של אלגוריתם לבינה מלאכותית - יידרשו מקורות מחשוב מיוחדים לשם כך, שונים מאלה הנחוצים ליישומי ראיית מכונה פשוטים יותר.

ראיית מכונה משמשת במספר שלבים של תהליך הייצור: בדיקת איכות ומציאת פגמים אפשריים, מעקב אחר המוצר באמצעות קריאת הקוד שמוצמד לו, הרכבת המוצר, והזנת רכיבים.

מקור: www.machinedesign.com

הרובוט לאונרדו, או לאו, פותח על ידי חוקרים מקאלטק, המכון הטכנולוגי של קליפורניה (Caltech). הרובוט דו-רגלי והוא מסוגל ללכת, לרחף, ללכת על חבל מתוח באוויר, לנתר ואפילו לגלוש על סקייטבורד. הרובוט ההיברידי פותח על ידי צוות חוקרים במרכז למערכות וטכנולוגיות אוטונומיות (Cast) של קאלטק, והוא הרובוט הראשון בעל רגליים מרובות מפרקים ומדחפים עם פרופלור - שילוב שמעניק לו מידה רבה של שליטה על תנועותיו.

רובוטים דו-רגליים מסוגלים להתמודד עם משטחים מורכבים בעולם האמיתי באותם אמצעים שעמם מתמודדים בני אדם - הם יכולים לרוץ ולנתר וגם לטפס על מדרגות. ואולם תנאי קרקע מסוימים עלולים להכשיל אותם. יכולת הריחוף מאפשרת להם פשוט להימנע מקרקע מאתגרת מדי על ידי ריחוף מעל המכשול. ואולם הריחוף צורך אנרגיה רבה ומגביל גם את משקל המטע"ד (מטען ייעודי) שהרובוט יכול לשאת עליו.

גובהו של לאו 76 ס"מ, הוא מצויד בשתי רגליים שלהן שלושה מפרקים מופעלים וארבעה מדחפים המורכבים בזווית על כתפי הרובוט. כאשר הרובוט צועד, המדחפים מבטיחים את עמידתו הזקופה ואקטואטורים משנים את מנח הרגליים, כדי שמרכז המסה של הרובוט ינוע קדימה באמצעות שימוש בבקר הליכה וריחוף מסונכרן. בריחוף המדחפים פועלים לבדם, כמו ברחפן.

בשלב הבא צוות החוקרים רוצה לשפר את ביצועי הרובוט באמצעות רגליים חזקות יותר שיוכלו לתמוך יותר במשקל הרובוט, וכמו כן באמצעות הגברת כוחם של המדחפים. כמו כן שואפים החוקרים להפוך את לאו לאוטונומי יותר על ידי תכנותו להבין לבד כמה ממשקלו נתמך על ידי הרגליים וכמה ממשקלו זקוק לתמיכת המדחפים כאשר הוא צועד על קרקע לא מאוזנת, והם גם מתכוונים לצייד את הרובוט באלגוריתם לבקרת נחיתת רחפן שפותח לאחרונה. עם הבנה טובה של הסביבה, לאו יוכל לקבל החלטות טובות יותר לגבי השילוב המיטבי, כלומר, הבטוח והחסכוני ביותר, בין צעידה לריחוף ולתנועה היברידית.

מקור: www.caltech.edu

קובוטים (רובוטים שיתופיים) משמשים כמעט בכל ענף תעשייה שמכבד את עצמו. לזירה שהולכת ונעשית צפופה משנה לשנה, נכנסה כעת גם חברת הרכב פורד, שבישרה לא מכבר לעולם כי לראשונה בהיסטוריה של החברה, היא שילבה בפס הייצור של מכוניות פיאסטה מתוצרתה, קבוצה של קובוטים שעובדים במתואם ובצמוד לבני האדם, ותפקידם להחליק ולשייף כדי לתת את ה"טאצ'" הסופי לרכבים שיוצאים ממפעל החברה בקלן שבגרמניה.

בשלב ראשון הוכנסו לעבודה שישה קובוטים מדגם UR10, הנחשבים לקובוטים הנמכרים ביותר בעולם, של חברת Universal Robots. הקובוטים מבצעים פוליש יסודי למכוניות הפיאסטה שעל פס הייצור, בקצב של מכונית כל 35 שניות. היוזמה הייתה לא להחליף את בני האדם, אלא לאפשר לעובדים לנצל נכון וטוב יותר את זמנם במשימות הדורשות מעורבות אנושית, ולהפחית עבודה משעממת וחדגונית. לדברי דניס קון, מהנדס ייצור בכיר האחראי על צביעת המכוניות במפעל של פורד, הרובוטים חשים מתי נדרש להפעיל יותר כוח, ממש כמו בני האדם. "הם מגיעים לאזורים ופינות שלבני אדם קשה להגיע אליהן, כמו מרכז הגג". קון מגלה, כי הגיעו לרעיון לאחר שראו את הקובוטים של UR במפעל לייצור ציוד אודיו, בו תפקידם היה לצחצח רמקולים יוקרתיים.

אווה רובוטיקס (AVA Robotics) גייסה 2.9 מיליון דולר, כך על פי דיווח שהוגש לרשות ניירות ערך האמריקנית. החברה היא ספינאוף של תאגיד Irobot ופיתחה רובוטים טלפוניים. שלא כמו ספקיות טלפרסנס (Telepresence) אחרות אשר מסתמכות על הפעלה מרחוק, אווה רובוטיקס כבר עובדת על הוספה של כלי ניווט אוטונומיים לרובוטים שלה. הדבר יאפשר למשתמשים לכוון את כיוון ההליכה של הרובוט, והרובוט יידע למצוא את דרכו ליעד.

הרובוט של אווה נבנה על הידע של מהנדסי IROBOT באמצעות מיפוי הסביבה. אווה מאפשרת "טלפורטציה", דבר המאפשר למשתמשים לזוז בחופשיות במקום מרוחק מהם, תוך הפגנת נוכחות פיזית בתוך רובוט ומסך HD מובנה לצרכי שיחה.

רובוט הטלפרסנס נועד לאפשר תקשורת מרחוק במשרדים, באולמות, בכנסים וברצפות ייצור. בנוסף, לאווה יש מספר מצלמות HD והיא עובדת עם דפדפני אינטרנט ומכשירי IOS. אווה משולבת באפליקציות מבוססות ענן של סיסקו ספארק (Cisco Spark) לישיבות וידאו ושיתוף קבצים. הרובוט מסוגל "לשבת", להנמיך את המסך ואת המצלמות לגובה של אנשים בסביבת שולחן בחדר הישיבות, והוא יכול לחזור אוטומטית לרציף הטעינה.

מקור: www.therobotreport.com

רובוטים ומכונות חוברים יחדיו כדי להתמזג בתוך ה-IOT (האינטרנט של הדברים). לפי הערכת גרטנר, עד שנת 2020 יהיו כ-25 מיליארד מכשירים מחוברים. בתחום הבריאות, שירותי רובוטיקה כבר מפעילים בתי מרקחת, ועגלות רובוטיות נפרסות במספר גדל והולך של בתי חולים. בענף האירוח, רובוטים מספקים שירותים כגון חלוקת משקאות ומשלוחים אוטומטיים. רובוטים אף עשו את דרכם לתחום החינוך, שם נפרסו בהצלחה ככלי בפעילויות למידה. אך מה תהיה ההשפעה של פריסה זו של רובוטיקה על רשתות קיימות, שם הם נתקלים בעומסים על התשתית?

רובוטיקה המספקת שירותים חיוניים תיצור ביקוש עצום על גבי פס רחב יותר. האם עסקים יכולים ליהנות מיתרונות האינטגרציה של אוטומציה זו תוך שימוש בתשתיות מסורתיות? האם הרשתות יוכלו לעמוד ברישות של פס רחב, אמינות עקבית ויכולת שיתוף פעולה הדדית? לכל מגזר בתעשייה יהיו דרישות ספציפיות הקשורות לאימוץ הרובוטיקה. בתעשיית הבריאות, דיוק הוא תכונת מפתח שחובה שתהיה לרובוטים המסייעים בניתוחים. בתחום האירועים יושם דגש רב יותר בדייקנות ובמתן שירותים או פריטים במקום הנכון ובזמן הנכון. בלי רשת חזקה שתתמוך בדרישות אלו, מכשירים חכמים אינדיווידואליים לא ישגשגו במקום העבודה וייווצר "צוואר בקבוק". על ידי הצגה של טכנולוגיית רשת חדשה, התשתית הנכונה יכולה להתפתח כדי לתמוך בכל הפעולות הנזכרות לעיל.

קבלת רוחב פס במידה מספקת היא דרישה מחייבת כדי לעמוד במשימות קריטיות בזמן עם מרווח קטן מאוד לשגיאות. זה המקום שבו הרשת באמת מראה את ערכה - רשת המורכבת ממתגים חזקים מסוגלת לעמוד בדרישות כבדות של רוחב פס וקישוריות. הדור המתקדם ביותר של מתגים תואמי SDN משלב תכונות כגון ניתוחי רשת מובנים ובדיקת פקטות עמוקה. אך אם דרישות הרשת יגברו, היכולת לקבוע היקף עדיפויות לרשת בעבור התקנים ואפליקציות האחראיות על ביצוע מטלות קריטיות היא אקוטית.

עידון זה של דרישות הרשת יכול להתבצע באמצעות פריוריטיזציה של קביעת מדיניות ברמה של כל משתמש, ציוד או אפליקציה המחוברים לרשת, כך שהעובדים הצופים בסרטוני יוטיוב לעולם לא ישפיעו על תפקודם של רובוטים בקומת הקרקע של המפעל. מתגים ברמה תעשייתית זמינים כעת ומסוגלים לפעול 24/7 בסביבות תעשייתיות קשות, והם הכרח בסביבות עבודה שבהן יפעלו הרובוטים. אם מתג אינו חזק או נפגם בקלות, ציוד רובוטי בשווי מיליוני שקלים עלול לתפקד באופן לא יעיל. כעת אפשר למצוא מתגים עמידים בסביבות מאתגרות כגון מנהרות תת קרקעיות ומפעלי תעשייה כבדים.

מקור: www.information-age.com

לסקווישי רובוטיקס רובוטי חיישנים הניתנים לפריסה באוויר ויכולים לספק מידע סביבתי מציל חיים על אודות איומים סביבתיים. הרובוטים מעוצבים כמו כדור גיודזי ומצוידים בשש מצלמות, ב-GPS ובמספר חיישנים הניתנים להחלפה כדי לזהות סיכונים כימיים, ביולוגיים, רדיולוגיים, גרעיניים או פיצוצים (CBRNE). הם יכולים לספק נתונים וסרטונים ב-360 מעלות במקומות שהכניסה אליהם מסוכנת לגורם אנושי.

במצבי חירום כגון שריפות ואסונות סביבתיים, כאשר כל שנייה חשובה, לאדם הראשון שמגיע למקום תפקיד חשוב מאין כמותו. "ב-20 השנים האחרונות נהרגו 400 מגיבים ראשונים במצבים מסוכנים", אומרת דוקטור אליס אגוגינו, מייסדת ומנכ"לית סקווישי רובוטיקס. "הרובוטים שלנו יכולים לתרום להצלת חיים, להפחתת עלויות ולהגברת האפקטיביות הכוללת של צוותי החירום."

מה קורה במצב חירום? כיום, המגיבים הראשונים משתמשים בחיישנים הממוקמים באופן ידני כדי לקבוע את איכות האוויר והסביבה הכללית. במצבים הקשורים בגזים או בחומרים מסוכנים, על המגיבים הראשונים ללבוש ציוד הגנה אישי מרבי (PPE) לפני שהם נכנסים לאזור "חם" כדי לקבל קריאות חיישנים קריטיות. אותן קריאות עוזרות למגיבים לפתח תוכנית פעולה כדי להפחית את הסיכון. פעולה זו גוזלת זמן רב ומכניסה את המגיבים לסיטואציה מסוכנת בעבורם. חליפות PPE הן יקרות, מסובכות ומתישות פיזית. התהליך של לבישתן, הולכה של חיישנים אל האזור ה"חם" ומתוכו, עשוי לארוך יותר מ-90 דקות. בסקווישי רובוטיקס אומרים, כי המגיב הראשון יכול לזמן את הרובוטים באופן מדויק ומיידי באמצעות מזל"טים מרוחקים או מסוקים. הרובוטים שנזרקים לאוויר מצוידים בחיישנים אשר יכולים לספק מידע אבטחתי בזמן אמת ולדווח על איכות האוויר באזור ה"חם" ועל רמות הסיכון. המגיב האנושי הראשון יכול לנטר מרחוק באמצעות ממשק ויזואלי ולקבל קריאות חזותיות, כימיות, ביולוגיות או רדיולוגיות הנחוצות כדי להגיב למצב החירום.

מקור: www.therobotreport.com