Sənayedə süni intellektlə işləyən humanoid robotların yüksəlişi

İnsanabənzər avtomatlaşdırmaya doğru sənayenin təkanverici qüvvəsi

İstehsal şirkətləri robotların artıq təcrid olunmuş, proqramlaşdırıla bilən maşınlar kimi işləmədiyi yeni avtomatlaşdırma mərhələsinə daxil olurlar. Müasir humanoid sistemlər süni intellekti, qabaqcıl sensor texnologiyalarını və adaptiv hərəkət idarəetməsini birləşdirərək dinamik sənaye mühitləri ilə ənənəvi robotların bacarmadığı şəkildə qarşılıqlı əlaqə yaradır.

Qlobal əmək çatışmazlığı, təchizat zəncirində qeyri-sabitlik və istehsal çevikliyinə artan tələbat sabit ardıcıllıqları təkrarlamaq əvəzinə tapşırıqları öyrənə bilən robototexnika platformalarına investisiyaları sürətləndirməkdə davam edir. Bir vaxtlar yalnız elmi fantastikaya aid olan anlayış indi fabriklərdə, anbarlarda və enerji obyektlərində praktiki mühəndislik müzakirəsinə çevrilir.

Şəkil 1. Müasir humanoid robototexnika platformaları sənaye tətbiqləri üçün süni intellekt qavrayışını, real vaxt rejimində hərəkət idarəetməsini və çevik mexanikanı birləşdirir.

İlkin mexaniki konsepsiyalardan intellektual maşınlara

“Robot” sözü sənaye mədəniyyətinə necə daxil oldu

“Robot” termini məcburi əməyi ifadə edən çex dilindəki “robota” sözündən yaranıb. Bu söz Karel Çapekin 1920-ci ildə yazdığı “R.U.R.” pyesində istifadə etməsindən sonra dünya miqyasında tanındı. Konsepsiya sənaye cəmiyyətinin mexanikləşdirilmiş əməyin insan əməyini əvəz etməsi ilə bağlı narahatlıqlarını əks etdirirdi.

Bir əsr sonra istehsalçılar fərqli məqsəd güdürlər. Müasir robototexnika tərtibatçıları, xüsusilə təhlükəli, təkrarlanan və ya erqonomik baxımdan çətin tapşırıqlarda insanlar və maşınlar arasında əməkdaşlığa diqqət yetirirlər.

İlkin humanoid sistemlər qapını açdı

İlk humanoid maşınlardan bəziləri 1920-ci və 1930-cu illərdə meydana çıxıb. Herbert Televox və Elektro kimi sistemlər elektromexaniki konstruksiyalardan istifadə etməklə primitiv qarşılıqlı əlaqə, hərəkət və ətraf mühitə əsas reaksiya nümayiş etdirirdi.

Müasir standartlarla məhdud imkanlara malik olsalar da, bu ixtiralar bu gün də aktual olan əsas ideyaların təməlini qoydu: sensor qavrayışı, uzaqdan kommunikasiya, əlaqələndirilmiş hərəkət və maşınların dəstəklədiyi əmək.

Şəkil 2. İlkin humanoid robotlar müasir süni intellekt sistemləri meydana çıxmazdan onilliklər əvvəl maşınların dəstəklədiyi qarşılıqlı əlaqə konsepsiyasını təqdim etmişdi.

Müasir humanoid robotlar niyə fərqlənir

Süni intellekt hərəkət idarəetməsini dəyişir

Ənənəvi sənaye robotları deterministik proqramlaşdırma əsasında işləyir. Mühəndislər hərəkət trayektoriyalarını, iş limitlərini və məntiqi şərtləri əvvəlcədən müəyyənləşdirirlər. Humanoid robototexnika süni intellekt modellərini real vaxt rejimində işləyən idarəetmə sistemləri ilə birləşdirərək əsaslı dəyişiklik yaradır.

Humanoid robotlar sərt ardıcıllıqları izləmək əvəzinə şifahi təlimatları şərh edə, maşın görməsi vasitəsilə obyektləri müəyyənləşdirə və hərəkətlərini ətraf mühitdəki dəyişikliklərə uyğunlaşdıra bilirlər. Bu çeviklik onların müasir fabriklərdə əməliyyat dəyərini əhəmiyyətli dərəcədə artırır.

Sənaye avtomatlaşdırması təchizatçıları bu inkişaf üçün zəruri olan aparat bazasını, xüsusilə yüksək sürətli kontrollerləri, paylanmış giriş-çıxış sistemlərini və servo sistemlərini genişləndirməyə davam edirlər. Hərəkətin intensiv olduğu tətbiqlər getdikcə daha çox çoxoxlu sinxron koordinasiyanı təmin edən qabaqcıl ötürücü və hərəkət idarəetmə platformalarına əsaslanır.

Atlas və adaptiv robototexnikanın yüksəlişi

Boston Dynamics və Toyota Research Institute bu yaxınlarda humanoid sistemlərin dil şərtli süni intellekt modellərindən istifadə etməklə uzunmüddətli manipulyasiya tapşırıqlarını necə yerinə yetirə bildiyini nümayiş etdirdilər. Atlas təbii dildə verilən sorğuları emal edir, eyni zamanda bədən hərəkətlərini və tapşırığın icrasını real vaxt rejimində dinamik şəkildə tənzimləyir.

Bu imkan sabit robotik hüceyrələrlə müqayisədə böyük irəliləyişi ifadə edir. Genişmiqyaslı yenidən proqramlaşdırma tələb etmək əvəzinə, humanoid robotlar nümayişlərdən öyrənə və əməliyyat zamanı hərəkət strategiyalarını davamlı şəkildə təkmilləşdirə bilirlər.

Bu arxitektura tarazlığı, obyektlər barədə məlumatlılığı və hərəkət dəqiqliyini eyni vaxtda qorumaq üçün maşın görməsini, propriosepsiyanı və yüksək yenilənmə tezliklərində işləyən transformator əsaslı süni intellekt modellərini birləşdirir.

Süni intellektli humanoid robotların arxasındakı aparat təminatı

Real vaxt rejimində emal və sensor məlumatlarının birləşdirilməsi

Humanoid robotlar hərəkət üzrə əks əlaqəni, görmə məlumatlarını, fırlanma momenti hesablamalarını və süni intellekt inferensini eyni vaxtda emal etmək üçün böyük hesablama gücü tələb edir. Müasir sistemlər qrafik prosessorlarını, sənaye prosessorlarını, kənar süni intellekt sürətləndiricilərini və kibertəhlükəsizliyə yönəlmiş mikrokontrollerləri birləşdirir.

Yarımkeçirici şirkətləri ilə robototexnika tərtibatçıları arasındakı tərəfdaşlıqlar hazırda əsas diqqəti enerji səmərəliliyinə və aşağı gecikməli idarəetmə arxitekturalarına yönəldir. Bu sistemlər mürəkkəb süni intellekt iş yüklərini idarə edərkən deterministik cavab müddətlərini təmin etməlidir.

Dəqiq hərəkət niyə vacibdir

Sabit humanoid hərəkəti yüksək səviyyədə əlaqələndirilmiş servo sistemlərindən, qabaqcıl mühərrik idarəetmə alqoritmlərindən və dəqiq əks-əlaqə cihazlarından asılıdır. Sahə yönümlü idarəetmə alqoritmləri hərəkət zamanı vibrasiyanı və mexaniki qeyri-sabitliyi azaldaraq fırlanma momentinin çıxışını sabitləşdirməyə kömək edir.

Sənaye mühitləri mühərrikləri, podşipnikləri və fırlanan mexanizmləri izləmək üçün artıq proqnozlaşdırıcı texniki xidmət sistemlərindən istifadə edir. Bənzər monitorinq strategiyaları vibrasiya analizi və adətən Bently Nevada mexanizm monitorinqi həlləri ilə əlaqələndirilən texnologiyalardan istifadə etməklə real vaxt diaqnostikası vasitəsilə robototexnikanın etibarlılığını getdikcə daha çox dəstəkləyir.

Humanoid robotların ən böyük təsir göstərəcəyi sahələr

İstehsal və materialların daşınması

Humanoid robotlar iş məkanlarının sabit avtomatlaşdırma üçün deyil, insanlar üçün nəzərdə tutulduğu obyektlərdə böyük potensial nümayiş etdirir. Anbarlar, montaj müəssisələri və logistika mərkəzləri tətbiq üçün əsas hədəflər olaraq qalır.

Bu robotlar geniş infrastruktur yenidənqurmasına ehtiyac olmadan təkrarlanan daşıma tapşırıqlarını, dəzgahlara xidmət göstərilməsini, qablaşdırma əməliyyatlarını və təhlükəli materialların daşınmasını yerinə yetirə bilər.

Enerji, kommunal xidmətlər və təhlükəli əməliyyatlar

Elektrik enerjisi istehsalı müəssisələri, dənizdə yerləşən platformalar və kimya zavodları da humanoid robototexnika üçün böyük imkanlar yaradır. Süni intellektlə təchiz olunmuş sistemlər təhlükəli sahələri yoxlaya, klapanları idarə edə, vibrasiya məlumatları toplaya və fövqəladə hallara cavab tədbirləri zamanı yardım göstərə bilər.

Sənaye kibertəhlükəsizliyi tələbləri artdıqca, humanoid robotlar əməliyyat texnologiyası şəbəkələrini və real vaxt rejimində işləyən avtomatlaşdırma infrastrukturunu qoruyan təhlükəsiz idarəetmə arxitekturaları daxilində də işləməlidirlər.

Sənaye hələ də ciddi çətinliklərlə üzləşir

Sürətli tərəqqiyə baxmayaraq, humanoid robototexnika hələ də ciddi mühəndislik maneələri ilə üzləşir. Batareya məhdudiyyətləri, mexaniki davamlılıq, süni intellektin təhlükəsizliyinin təsdiqlənməsi və insanlarla etibarlı qarşılıqlı əlaqə genişmiqyaslı sənaye tətbiqi üçün hələ də həllini tapmamış problemlərdir.

Maliyyət də əsas amil olaraq qalır. Yüksək səviyyəli humanoid platformalar hazırda bir çox müəssisənin iqtisadi baxımdan əsaslandıra bilmədiyi bahalı aktuatorlar, sensorlar, prosessorlar və proqram inteqrasiyası tələb edir.

Bununla belə, inkişafın sürəti artmaqda davam edir. Yarımkeçirici istehsalçıları, avtomatlaşdırma təchizatçıları, robototexnika şirkətləri və süni intellekt müəssisələri humanoid sistemlərə getdikcə daha çox uzunmüddətli strateji bazar kimi baxırlar.

Sənaye avtomatlaşdırması üçün həlledici məqam

Humanoid robototexnika artıq sadəcə eksperimental nümayiş deyil. Süni intellektin, maşın görməsinin, sənaye şəbəkələrinin və qabaqcıl hərəkət sistemlərinin birləşməsi bu platformaları praktiki sənaye dəyərinə doğru yönəldir.

Ən mühüm dəyişiklik görünüşlə bağlı deyil. Əsl sıçrayış adaptivlikdədir. Fabriklər dəyişən şərtləri şərh edə, işçilərlə əməkdaşlıq edə və genişmiqyaslı yenidən proqramlaşdırma olmadan yeni əməliyyatları öyrənə bilən sistemlərə getdikcə daha çox ehtiyac duyur.

Qarşıdakı onillikdə uğurlu humanoid robotlar, çox güman ki, ilk növbədə əmək çatışmazlığının, təhlükəli şəraitin və əməliyyat çevikliyinin ölçülə bilən iqtisadi dəyər yaratdığı ixtisaslaşmış sənaye rollarında meydana çıxacaq. Etibarlılıq, enerji səmərəliliyi və süni intellektlə təhlükəsiz qarşılıqlı əlaqə problemlərini həll edən şirkətlər sənaye avtomatlaşdırmasının növbəti nəslini formalaşdıracaqlar.

Müəllif: Daniel Mercer | Baş sənaye sistemləri müxbiri

Daniel Mercer sənaye avtomatlaşdırması, robototexnika inteqrasiyası və hərəkət idarəetmə sistemləri üzrə 14 ildən çox təcrübəyə malikdir. Onun fəaliyyət sahəsinə Siemens hərəkət platformaları, ABB robototexnika sistemləri, Emerson sənaye monitorinqi həlləri və enerji, eləcə də ağır sənaye sektorlarında genişmiqyaslı istehsal avtomatlaşdırması layihələrini əhatə edən sahə mühəndisliyi layihələri daxildir.