Graph basierte Steuerung und Cloud-Robotik-Plattform

Gemeinsame Industrieroboter sind alle von teuren Hochleistungs-Controller-Einheiten unter Verwendung von Programmen im Speicher gesteuert. Die Programme werden über eine Netzwerkverbindung von einem Computer hochgeladen. Alle Ein- und Ausgang des Roboters ist mit der dieser zentralen Steuereinheit verbunden ist, damit der Roboter Alone effektiv zu arbeiten.

Anvances in Kommunikationstechnologien ein Niveau erreicht, in den 2010er Jahren, wo Cloud-basierte Roboterlösungen rentabel geworden. In diesen Fällen mehrere Roboterverarbeitungsfunktionen sind mit einem zentralen Server, um den Roboter über die Kommunikationsschnittstelle angeschlossen abgeladen. Tipically sind dies rechnerisch teuer Aufgaben (zB Bildverarbeitung , Mustererkennung ). Durch Verlagern von ihnen zu einem Server, die Leistung ist die Nachfrage auf der Robotersteuerung niedriger, wodurch eine Senkung der Preise. Dieses Szenario ist nur lebensfähig, wenn die Verzögerung, die durch die Kommunikation verursacht tolerierbar ist. Doch Fortschritte in der Mobilkommunikation bedeuten tiefer und tiefer Verzögerungen in der Zukunft:

Ursprung: RoboEarth, http://www.roboearth.org

Durch die Analyse dieser Entwicklung untersuchten wir, wo de Roboterplattform zusammenlaufen. Dies ist eine klassische, isoliert Roboter, durch seine eigene, integrierte Schaltung gesteuert, die von einem Computer neu programmiert werden kann:

In letzter Zeit erscheinen, Cloud-basierte Roboterlösungen Steuerung wird über die integrierte Steuerschaltung, die auch in Verbindung mit einem Server über das Netzwerk. Diese entstehenden Kommunikationsbedürfnisse stärken auch die über dem Trend.

Wie durch den Trend angegebenen immer mehr Funktionen könnten ausgelagert werden, um den verbundenen Servern in der Cloud zu vernetzen. Die nächste Abbildung zeigt, was Extremszenario dieser Trend könnte zu führen: alle Funktionen auf Server ausgelagert, außer Kommunikation. Alle Teile über das Netzwerk kommunizieren, und es gibt keine Notwendigkeit für die lokalen Steuerschaltung ist die Steuerung in der Wolke:

Dieser Trend könnte sinnvoll in diesem Umfang eingehalten werden? Welche Vorteile hätte eine solche Entwicklung geben uns? Wir haben es in einem Laborroboter getestet, und diese sind unsere Erfahrungen:

  • Ersetzen von lokalen elektronischen Steuerschaltung mit Steuersoftware bringt schnellere Entwicklungszyklen und reduziert die Entwicklungskosten
  • Die einfachen, identische motorische und sensorische Module bringen geringere Material und Wartungskosten
  • Dem Netzwerk verbundenen Module durch Software gesteuert wird, die Grenzen der Maschine werden weniger definiert ist, Ad-hoc-Maschinen könnten in Software definiert werden
  • Durch Software-Steuerung kann der Roboter einfach in bestehende Steuerungsplattformen integriert werden
  • Alle Schritte des Steuerungsprozesses sind leicht zugänglich, fehlerfreien Betrieb gewährleistet werden könnte mathematisch