Ha az új, mély hálókat használó mesterségesintelligencia-technológiák beépülnek az ipari robotokba - márpedig beépülnek -, leegyszerűsödik az alkalmazásuk, biztonságosabbá válik a működésük, és munkatársakként számíthatunk rájuk. Várhatóan új üzleti modellek is hozzájárulnak majd, hogy a kis- és középvállalkozások is alkalmazhassanak új technológiájú robotokat.
Magyarország 2020 szeptemberében bejelentett Mesterséges Intelligencia (MI) Stratégiája célul tűzte ki, hogy 2030-ig egymillióan jussanak jobban fizető álláshoz a mesterséges intelligencia segítségével. Miközben folyik az MI-ben rejlő lehetőségek társadalmi tudatosítása, a szakmai műhelyek - például a BME és az ELTE kutatóközpontjai, tanszékei - nyomon követik a trendeket, és nagy erőket fordítanak az MI-5G-robotika témájú fejlesztésekre. Nyáron több műegyetemi kapcsolódású fejlesztés mutatkozott be a BME-n, az MI Koalíció rendezvényén, nemrégiben pedig az ELTE bejelentette, hogy ipari résztvevővel leltározó robotot készít.
Ha döntésképtelen az önvezető autó…
A BME-n tartott rendezvényen egy modellautó segítségével demonstrálták, hogyan lehet 5G hálózaton keresztül távolról, immerzív módon felügyelni vagy akár vezérelni egy járművet. Az autó szenzorokkal (például lézer- vagy ultrahang-technológiával) pásztázza a környezetét, képes felismerni a szabad parkolóhelyeket, illetve autonóm módon parkolni. Az események az autóra szerelt kamera segítségével a távolból is követhetők valós időben. A jármű kezelője egy VR-sisakot visel, amely a valós idejű kameraképet mutatja, miközben érzékeli a fejmozgást, és azzal szinkronban mozgatja az autón lévő kamerát. A VR-sisaknak és az alacsony késleltetési idejű 5G hálózatnak köszönhetően a járműkezelő úgy érezheti, mintha benne ülne az autóban. Az MI és az 5G eredményeit ötvöző fejlesztés - amelyet a BME VIK Automatizálási és Alkalmazott Informatikai Tanszék (AUT) vezet - jelentősége az lehet a gyakorlatban, hogy az önvezető autó döntésképtelensége esetén az irányítást át lehet adni egy távoli operátornak.
Az emberek és a mesterséges intelligencia együttműködése etikai kérdéseket is felvet, például az önvezető autókkal kapcsolatban, de még hangsúlyosabban az egészségügy, az élettudományok területén. A BME-n ilyen témájú kutatások is folynak. A VIK Méréstechnika és Informatikai Tanszék (MIT) - többek között - azzal foglalkozik, hogyan használható fel az MI a biztonságos autonóm rendszerek tervezésénél, hiszen azok napjainkban kezdenek kilépni a laboratóriumi körülmények közül.
Egy másik kutatásban a MIT munkatársai arra alapoznak, hogy a fehérjék termelődését kívülről is lehet befolyásolni. MI eszközökkel próbálják megtalálni azokat az anyagokat, gyógyszercélpontokat és hatóanyagjelölteket, amelyeknek előnyös hatásuk lehet a gyógyításban.
Projektek az MI-5G-robotika határterületein
A mesterséges intelligencia a robotikát is forradalmasítja. Lehetővé teszi, hogy a robotok kiköltözzenek a gyárakból, és olyan helyeken is megjelenjenek, ahol a környezet előre nem ismert, és dinamikusan változik, ahol emberekkel működnek együtt. Az ilyen típusú felhasználáskor az MI-nek kettős szerepe van. Az egyik maga az ember-gép interfész, tehát az a mód, ahogy a robotok interakcióba lépnek a felhasználóval, a másik a robotok által ellátott intelligens funkciók.
A robotikai alkalmazásoknál nagy jelentőséggel bír az 5G-hálózatok nagy sávszélessége, valamint alacsony és garantált reakcióideje. Ez utóbbi tipikusan a biztonsági előírások betartásához elengedhetetlen.
- Tanszékünk, akárcsak a VIK többi tanszéke, főként az MI-5G-robotika határterületeihez tartozó projektekben vesz részt. Az egyik téma, amikor a robot a környezetében elhelyezett érzékelők adataira reagál. A mikrofonok, kamerák stb. jeleit az 5G hálózat továbbítja a robot felé. Egy másik projektben több mobilis robot működik együtt. Feladatuk például egy meghatározott terület lefedése járőrhálózattal , illetve védelme a külső behatolóval szemben. Szintén robotikai alkalmazással keresünk megoldást arra, hogy a drónok ne hatolhassanak be a kritikus infrastruktúrák fölé. Kutatásaink célja a drónok időbeni észlelése, majd a megfelelő ellenlépés megtétele, tipikusan a drón fedélzeti berendezéseinek zavarása - tájékoztat Kiss Bálint egyetemi docens, az Irányítástechnika és Informatika Tanszék vezetője.
Robotok kicsiknek is - szolgáltatásként
Az egyik, már ma látható trend a gyártásautomatizálásban az ipar 4.0-hoz is kapcsolódik; ennek az 5G, a robotika, az MI úgynevezett enabler technológiái. Ezen a területen a gyártás rugalmasságának növelése, valamint további automatizálása várható. A cél, hogy akár egy komplex gyártósort is gyorsan át lehessen állítani egyik termékről egy másikra. Mindehhez könnyen, különösebb szakértelem nélkül újraprogramozható robotokra van szükség. Az 5G lehetővé teszi, hogy ezeket a műveleteket akár távolról, valós időben is el lehessen végezni.
- A robotika korábban a nagy cégek vadászterülete volt. A hatalmas autógyárakban például sok-sok éve százával dolgoznak robotok. Napjainkban azonban - részben az MI-nek és az 5G-nek köszönhetően - már a közepes és kisebb cégek számára is elérhető a robotizáció. A robotgyártók olyan robotcellákat kínálnak, amelyek sokféle, akár komplex műveletekre is egyszerűen betaníthatóak, így használatuk költséghatékonyabb. Ilyen feltételekkel egy kisebb cégnek is megéri robotokat alkalmazni - fogalmaz Kiss Bálint.
Egy másik trend, hogy folytatódik a robotok kiköltözése a gyártósorok mellől, illetve beköltözése az otthonokba, az áruházakba, a kórházakba és egyéb szolgáltató helyekre.
- Egyre inkább érvényesül az a tendencia, hogy ne kelljen speciális szakértelem a robotok betanításához. Ha valaki néhány évvel ezelőtt egy robotot akart üzemeltetni, tanfolyamon kellett elsajátítania a szükséges ismereteket. Az új típusú robotok betanítása leegyszerűsödött, biztosított, hogy a robot sem a betanítójában, sem a környezetében ne tehessen kárt. Ahogy a robotok kikerülnek a kisebb vállalatokhoz, várhatóan új üzleti modellek jönnek létre. Egy péknek például valószínűleg nem kell megvennie a kenyérsütésben segédkező robotot, hanem szolgáltatásként veheti majd igénybe a robotfunkciókat. A szolgáltatásba beletartozik a robot beprogramozása, szervizelése, valamint új generációra való cseréje is - mutat rá az egyetemi docens.
Piacvezérelt innováció - leltároz a robot
Új robotikai fejlesztésbe fogott az ELTE. Konzorciumi partnerével, a Martin Metal Product Kft.-vel 574,5 millió forint vissza nem térítendő támogatást nyert el az NKFI Alapból egy 964,2 millió forint összköltségvetésű beruházáshoz, amelynek keretében mesterséges intelligenciával támogatott, gépi látáson alapuló, automata raktárleltározó robotrendszert fejlesztenek. A projekt eredményeképpen létrejövő MOBOT a nyersanyag- és félkésztermékeket raktározó cégek munkáját segítheti a jövőben: ha a tárolt árucikkek jól láthatóak és megközelíthetőek, leltározásuk teljesen robotizáltan történhet.
A kialakítandó rendszer egy meglévő robotplatformra épülő, a projektben kifejlesztendő új leltározó robotegységből, egy központi vezérlőegységből és egy telefonos applikációból áll. A leltározást a kezelő az app segítségével előre meghatározott időpontra ütemezheti, vagy ad hoc módon indíthatja. A robotegység az előre beprogramozott útvonalon, teljesen automata módon bejárja a raktárteret, miközben folyamatosan kommunikál a központi egységgel. Az egyes raktári tárolóhelyeknél a polcrendszer látható pontjaira felragasztott azonosító jelek segítségével áll pozícióba, majd indítja a gépi látással támogatott leltározási folyamatot. A leltározás történhet a beprogramozott termék típusától függően cső, szelvény, lemez, bála megszámlálásával vagy automatikusan a vonalkód felismerésével és leolvasásával.
Vonalkód híján képi felismerés
- A raktárban, polcokon álló áru felismerésének és leltározásának nehézségét részben az eltérő csomagolás adja. Még az azonos beszállítótól érkező csomagok is mutathatnak eltérést, egyazon termék különböző cégtől érkező csomagjai viszont teljesen eltérőek is lehetnek. Ha a raktárban egy termékből bontatlan csomagot találunk, akkor ott a legpontosabb adatot az szolgáltatja, ha a csomagoláson levő vonalkódot olvassuk le, hisz ahhoz pontos termékleírás tartozik. Ha azonban a kiszerelés bontott, akkor nem támaszkodhatunk erre az információra, hanem a kamerakép alapján kell felismernünk és megszámolnunk a kívánt terméket - fogalmaz Pólik Marcell, az ELTE tudományos segédmunkatársa.
A projekt szakterületi jelentősége, hogy a robotrendszer egy új területen, a fémtermékek raktáraiban nyújt megoldást az eddig csak emberi erőforrással leltározható termékek, például a vonalkód nélküli árucikkek felismerésére és megszámlálására. - A fejlesztés vége még messze van (2023. november 30.), de örülnénk neki, ha olyan termék lenne az eredménye, amely alkalmas más raktárakban is a gyors és pontos leltározásra - emeli ki Pólik Marcell.
Mindezekre alapozva a konzorcium tagjai a MOBOT iránti nagy érdeklődésre számítanak mind a hazai, mind a nemzetközi, nyersanyagot és félkészterméket raktározó cégek részéről.
