Dva fungují levněji než jeden

ročník 2016 / číslo 01

Legendární nerozlučné dvojice jako Laurel a Hardy, Pat a Mat apod. doplní možná v blízké budoucnosti další jména: Fetch and Freight, jak nazvala své robotické skladníky ambiciózní kalifornská startupová firma, která jimi chce zaplnit areály logistických lídrů.

Společnost Fetch Robotics vsadila při vývoji svých skladových robotů na týmovou spolupráci: tandem automatických skladníků v podobě mobilní základny osazené různými nástavbami. CEO Fetch Robotics Melonee Wise je přesvědčena o tom, že právě tito roboti jsou přesně tím, co potřebují společnosti jako Amazon, Google nebo eBay, a všechny druhy jiných e-commerce společností, které jsou závislé na rozsáhlých rychlých dodávkách ze svých obřích skladů, s regály plnými věcí, které je potřeba podle ohromného množství objednávek rychle vyhledat, zabalit, a expedovat k zákazníkům.

Amazon má sice vlastní flotilu robotů, které mohou pomoci zastat tyto práce, ale nasazení těchto robotů (od Kiva Systems) vyžaduje změnu konfigurace skladu se speciálními regály a přidanou infrastrukturou. A dokonce i tak musejí skladoví pracovníci zpravidla stále ručně vybírat věci z regálů, protože navrhování robotů pro takovéto prostředí se ukázalo jako velmi složitý úkol. Sklady jsou sice strukturované prostředí, ale pořád obsahují obrovské množství různorodých výrobků a vyžadují procházení dlouhých vzdáleností, provázené agresivními požadavky na rychlost a přesnost. Roboti musí být proto z hlediska nákladů efektivnější než lidé, nebo mají za úkol rozšířit stávající lidskou pracovní sílu.

Nerozluční specialisté

„Při navrhování jsme museli zúžit požadavky na aplikace, a pak postavit robota, vhodného pro dané operace," vysvětluje Melonee Wise a dodává: „Důvodem, proč děláme dva roboty, je jedna z největších výzev v logistice, což je průchodnost skladu. Mobilní manipulátor se jednoduše nemůže pohybovat moc rychle, protože má vysoko položené těžiště. Proto je potřeba menší, rychlejší robot křižující v prostoru skladiště, jehož úkolem je rychlá doprava vybraných položek na určené místo. A to tak rychle, jak to dokážou lidé, nebo rychleji."

Roboti musí být z hlediska nákladů efektivnější než lidé, nebo významně pomoci rozšířit stávající lidskou pracovní sílu

Systém Fetch Robotics používá poměrně velký a schopný mobilní manipulátor (Fetch, tzn. vyzvedávač) k vyzvednutí položky ze skladových regálů, zatímco mobilní základna, obstarávající přepravu vybraného nákladu (Freight, čili přepravník), se chová jako autonomní nákupní košík. Fetch může vyzvedávat předměty nepřetržitě, zatímco Freight se dokáže rychle pohybovat a dopravovat vybrané položky do různých částí vyskladňovacího centra. Freight může být ale použit také samostatně, jako doprovod lidského vychystávače (bez použití majáků, pouze s robotickým viděním), který tak nemusí tlačit vozíky kolem regálů a sám doručovat na určené místo vybrané položky. Místo toho může nepřetržitě vybírat a přepravu už nechá na robotech. Fetch Robotics nazývá tento systém "Follow Pick".

Dva bráškové, ale každý jiný

Mobilní manipulátor Fetch má nahoře 7osé manipulační rameno, schopné uzvednout 6 kg, což je dostatečné pro zpracování převážné většiny (90 až 95 %) všech položek v typickém skladu. Přes velké užitečné zatížení je to na druhou stranu stále dost nízký výkon, aby byl bezpečný pro lidi kolem, kterým se však robot navíc dokáže vyhýbat. Jeho software zahrnuje schopnost detekovat případné kolize a rameno okamžitě zastavit. Rozsah uchopení mezi ramenem a teleskopickou páteří od podlahy až těsně pod dva metry představuje zhruba stejný rozsah manipulace, jaký obsáhne člověk. Chapadlo je modulární se standardním rozhraním ISO a zahrnuje vyhrazené připojení Ethernet, takže je možné doplnit či vyměnit je za systém obsahující např. kameru pro detailní zobrazení nebo jakýkoliv jiný senzor, který se hodí pro danou aplikaci. Fetch má ve své hlavě, která umožňuje otáčení a naklánění, snímač 3D PrimeSense, a k dispozici řadu upevňovacích bodů pro další senzory. Robotova základna zahrnuje nabíjecí dok, navigaci v 25m rozsahu, laser pro vyhýbání se překážkám a diferenciální pohon.

Freight má stejný pohon a laser s dosahem 25 m, který lze použít k detekci lidí kolem robota a za ním. Dokáže se pohybovat rychlostí 2m/s, ale je možné zrychlit ho až na 3 m/s. Na své horní části má rovněž řadu montážních bodů, takže je na něj možné upevnit např. přepravky, police nebo cokoliv, co je potřeba pro specifický nákladní dopravní systém ve skladu. Nákladní část zvládne pohodlnou manipulací s až 70kg zátěží, a podle výrobce dokonce i více, pokud je uživatel ochoten slevit z požadavků na rychlost a hybnost.

Trumfem bude výdrž a cena

Oba roboti se mohou dobíjet autonomně, ale sdílejí společnou dokovací stanici. Ta je může dobíjet v 20minutových cyklech s cílem maximalizovat dobu jejich provozu. Během méně frekventovaných časů přichází na řadu hluboký tříhodinový dobíjecí cyklus pomáhající udržovat životnost baterie.

Základní minimální životnost robotů je asi 13 000 h v nejvytíženějším případě použití, kdy by rameno neustále zdvihalo 6 kg užitečného zatížení. V typickém použití se ale očekává, že Fetch bude pracovat 16 hodin denně, 365 dní v roce, po dobu čtyř let, než se na něm něco poškodí. Nákladní jednotka, která nemá manipulátor, by měla vydržet i déle.

Kromě robotů samotných bude Fetch Robotics poskytovat také řídicí software, který bude možné integrovat do stávajících skladových systémů a zvládne více různých robotů najednou. Po vybalení by měl být systém Fetch Robotics schopen zvládnout vytvoření mapy skladu, schematické značení, řízení spotřeby a dynamické přidělování úkolů. Oproti různým konkurenčním systémům mají (zejména v porovnání se složitými sofistikovanými mobilními manipulátory) Fetch a Freight na své straně jednu nezanedbatelnou výhodu: tandemové řešení dvojice specializovaných robotů místo jedné univerzálnější jednotky, na kterou jsou však kladeny větší požadavky. Freight, který může doplňovat Fetche ve více exemplářích, stojí podle výrobce navíc méně než třetinu nákladů na jeho dopravního robotického kolegu.