通過(guò)上一期系列文章,我們從“看得懂、停得準、走得穩”三個(gè)層面對邊緣節點(diǎn)之??低曇苿?dòng)機器人進(jìn)行了全面解讀,今天我們將從??低旳I Cloud體系中的邊緣節點(diǎn)過(guò)渡到下一個(gè)圈層——邊緣域,從RCS機器人控制調度系統、iWMS智能倉儲管理系統到VM算法平臺,依次剖析,揭開(kāi)智造未來(lái)的面紗。
本期主講
AI賦能智能制造系列之RCS機器人控制調度系統
隨著(zhù)智能制造成為企業(yè)轉型升級的重點(diǎn),將聰明的機器人放入復雜的制造業(yè), 實(shí)現大規模的柔性生產(chǎn),單憑一“人”之力是遠遠不夠的。管理一個(gè)聰明的機器人團隊,使它們匯集在一起高效協(xié)作,則不是件易事。
處于A(yíng)I Cloud框架中邊緣域之一的RCS機器人調度控制系統(以下簡(jiǎn)稱(chēng)“RCS”),通過(guò)融合運用機器學(xué)習、多智能體博弈等AI關(guān)鍵技術(shù),從單個(gè)機器人的定位導航,運動(dòng)控制,到多機器人協(xié)作,讓具備單體智能的移動(dòng)機器人協(xié)同作業(yè),邁向群體智能。
海工技術(shù)詞典
機器學(xué)習
機器學(xué)習是人工智能的核心研究課題之一。讓計算機在未經(jīng)編程的情況下運行,模擬或實(shí)現人類(lèi)的學(xué)習行為,用數據或以往的經(jīng)驗,獲取新知識和新技能,并識別現有知識,以此不斷優(yōu)化自身的性能。
多智能體博弈
在多智能體強化學(xué)習中,環(huán)境是復雜的、動(dòng)態(tài)的,可能涉及合作與競爭等關(guān)系,因此引入競合博弈的概念,即多個(gè)智能體學(xué)會(huì )彼此合作和相互競爭一起完成同一個(gè)任務(wù)。
運籌優(yōu)化
運籌優(yōu)化通常指物流調度、路徑規劃等算法用于優(yōu)化業(yè)務(wù)決策,使用數學(xué)算法和邏輯找到實(shí)現目標的最優(yōu)求解。
智慧大腦管理的機器人
種類(lèi)多+數量大
多種場(chǎng)景:生產(chǎn)過(guò)程中往往混合搬運場(chǎng)景,需要多款機器人配合。RCS可混合調度??低暼盗卸嘈吞柕臋C器人產(chǎn)品,打通內物流環(huán)節的關(guān)鍵物流節點(diǎn),無(wú)縫銜接倉儲搬運-產(chǎn)線(xiàn)搬運、庫內搬運-分揀搬運等混合搬運場(chǎng)景。
混合調度潛伏、移載等系列機器人
多種載具:同一個(gè)倉庫內,RCS支持不同尺寸的貨架/籠車(chē)/托盤(pán)等載具的靈活搬運。
貨架、籠車(chē)等不同尺寸/種類(lèi)的載具
多種導航方式:針對不同的場(chǎng)景環(huán)境,RCS可滿(mǎn)足機器人在視覺(jué)慣性導航、SLAM激光導航等不同導航方式間的平滑切換。
未來(lái)倉庫將向規?;姆较虬l(fā)展,因此集群調度的能力至關(guān)重要。目前普遍采用的調度框架,即單個(gè)機器人完成路徑搜索,調度系統集中負責空間管理。該框架能支持較大規模的機器人調度,但往往存在規劃的機器人路徑不是最優(yōu)等系統性問(wèn)題。
??禉C器人自主研發(fā)的RCS解決了上訴痛點(diǎn),能同時(shí)支持15000個(gè)地圖節點(diǎn),實(shí)現1000臺機器人的集群調度。
智慧大腦讓機器人具備「高度柔性」
適應各類(lèi)內物流場(chǎng)景
對內物流場(chǎng)景中存在的機器人、載具、電梯等多種資源,RCS可進(jìn)行協(xié)同管理和統一調度。通過(guò)多智能體間的競合博弈算法,RCS可調度多機器人適應各類(lèi)柔性化的內物流場(chǎng)景(如下圖)。
智慧大腦深度「挖掘數據」
機器人工作更科學(xué)
以往的倉庫,可能存在各工作臺揀貨任務(wù)不均衡,機器人“盲目”排隊的情況。全新的RCS在傳統的運籌優(yōu)化算法的基礎上融合了機器學(xué)習算法,使機器人工作更科學(xué),調度效率顯著(zhù)提升?;诖髷祿治?,RCS能夠智能決策機器人的行為。
通過(guò)對歷史數據的分析預測,系統可預估貨架在工作臺的揀貨時(shí)間,進(jìn)而智能調整機器人排隊策略,縮短任務(wù)等待時(shí)間;
預估工作臺揀選耗時(shí)模型圖
通過(guò)對數字化工廠(chǎng)各環(huán)節數據的深入挖掘,學(xué)習預測自動(dòng)化設備生產(chǎn)任務(wù)的時(shí)間, 可以提前調度空閑機器人在更貼近任務(wù)的位置等待;
通過(guò)評估路線(xiàn)的擁堵程度及工作臺的繁忙程度,合理控制貨架的搬運順序及時(shí)機,實(shí)現各工作臺的任務(wù)負載均衡。
RCS根據預測實(shí)時(shí)調度機器人
位于控制層的RCS機器人調度控制系統實(shí)現對不同系列、種類(lèi)的機器人的路徑規劃、集群調度、任務(wù)分配,確保機器人能夠適應更加復雜的場(chǎng)景。
智能制造系統中,移動(dòng)機器人“學(xué)”會(huì )協(xié)同作業(yè),展現出群體智能,同時(shí)與人的智能相互賦能增效,實(shí)現人機協(xié)同。推進(jìn)智能制造的道路同樣如此,??禉C器人愿與各界合作伙伴一同實(shí)現設備、平臺、技術(shù)等層面的深度合作,不斷優(yōu)化創(chuàng )新物流產(chǎn)品及供應鏈整體解決方案,共同建立智慧物流生態(tài)體系。