info_hu

Gráf alapú irányítási és cloud robotics platform

Egy hagyományos ipari robot esetén a vezérlést drága, nagy teljesítményű kontroller végzi a memóriába betöltött program alapján. A programot helyi kapcsolaton keresztül egy számítógép segítségével tölthetjük fel, amit a beépített kontroller futtat. Erre a központi vezérlő kontrollerre van csatlakoztatva a robot minden ki- és bemenete, így a gép önállóan és gyorsan működhet.

A kommunikációs technológiák fejlődése a 2010 -es évekre jutott olyan szintre, hogy megkezdődhetett a felhő alapú robotikai rendszerek kifejlesztése. Itt egyes folyamatok egy kommunikációs hálózatra kapcsolt szerver segítségével valósulnak meg. Tipikusan egyes számításigényes feladatokat hajtanak végre a szerveren (pl. képfeldolgozás, alakfelismerés), így csökkenthető a robotban felhasznált vezérlőtől várt teljesítményigény. Ezek a rendszerek olyan környezetekben életképesek, ahol megengedhető bizonyos késleltetés, amit a robot és a szerver közötti kommunikáció sebessége határoz meg:

grafikon

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

Felmerül a kérdés, hogy ha ez a trend, akkor végül mi marad meg a gépben, hova konvergál ez a változás? A klasszikus, szigetként működő robot, alkatrészek összehangolt működését helyben futó program vezérli:

robot_a

Az újonnan megjelent felhő alapú robotikai rendszerekben a vezérlést helyben futó program végzi, ami kommunikál a hálózattal is. Az így megjelenő adatátviteli igények tovább erősítik a trendet.

robot_b

A felvázolt trend szerint egyre több funkció váltható ki felhő alapú megoldással. A következő ábrán azt mutatjuk meg meddig lehet elmenni ebben az irányban: minden funkció kiváltható, kivéve a kommunikációt, minden alkatrész kommunikál a hálózattal, nincs szükség helyben futó vezérlő programra, vezérlés a felhőben:

robot_c

Van-e értelme elmenni eddig az elméleti határig? Milyen előnyöket hozhat egy ilyen irányú fejlesztés? Egy labortechnikai automatán kipróbáltuk, tapasztalatainkat a következőkben foglalhatjuk össze:

  • ·Hardveres vezérlés kiváltása szoftverrel gyorsabb fejlesztést eredményez alacsonyabb költségek mellett
  • ·Az egyszerű, egyforma modulokból felépítendő hardver anyag- és fenntartási költsége alacsonyabb
  • ·A hálózatra kötött alkatrészeket egy hálózati szoftver vezérli, a gépek határa elmosódik, ad-hoc gépek építhetők az igények szerint a szoftverből
  • ·A hálózati vezérlés miatt a robotok irányítása könnyen integrálható meglevő vezérlési platformokba
  • ·A vezérlési folyamat minden lépése követhető, a hibamentes végrehajtás matematikailag ellenőrizhető