हमने एक प्रोटोटाइप रोबोट व्यापारी कैसे बनाया और आगे क्या है



कोरोनावायरस दुनिया भर में और हमारे देश में अपने घातक प्रसार को जारी रखता है। हम घर से लगभग दो महीने से काम कर रहे हैं, दुनिया भर के सभी आईटी-कर्मचारियों की तरह, और एक तरफ, हम अपने अच्छे पुराने ओपनस्पेस के बारे में अधिक से अधिक दुखी हैं और सभी कार्यों और समस्याओं के जीवंत रूप से चर्चा करने का अवसर, और पागल नहीं हैं उपयोगी, लेकिन फिर भी सुलेमानी ज़ूम (हमारे दुर्भाग्य से हमारे सभी मुलाकातों के लिए कैलिफ़ोर्निया llama को किराए पर लेने का समय नहीं मिला :))। दूसरी ओर, हम सभी प्रक्रियाओं के स्वचालन और रोबोटीकरण के बारे में अधिक से अधिक सोच रहे हैं, जिसमें विश्लेषणात्मक डेटा बनाने की प्रक्रियाएं शामिल हैं जिनके साथ हम और हमारे सिस्टम काम करते हैं।

अधिक विस्तार से, हम अपने पहले रोबोट-मर्चेंडाइज़र को याद करते हैं, जिसे हमने 2 साल पहले एक प्रोटोटाइप के रूप में बनाया था और दूसरे संस्करण के बारे में अधिक से अधिक सोच रहे हैं (और न केवल सोच रहे हैं!), जिसे व्यावसायिक उत्पादन और संचालन में लगाया जा सकता है।

इस लेख में मैं आपको यह बताना चाहता हूं कि इस विचार से क्या हुआ, क्या बुरा हुआ या बिल्कुल भी काम नहीं किया और इस विचार को वास्तविक दुकानों में वास्तविक अनुप्रयोग में लाने के लिए हम अब क्या करने जा रहे हैं। जो लोग रुचि रखते हैं, उनके लिए बिल्ली का स्वागत है।

थोड़ी सी पृष्ठभूमि: हमारी कंपनी (शेल्फ़मैच रोबोटिक्स) ने लगभग 5 साल पहले मर्चेंडाइजिंग को स्वचालित करना शुरू किया था। इस मामले में स्वचालन का मतलब है कि एक तरह से या किसी अन्य में हम व्यापारियों द्वारा बनाए गए स्टोर (फार्मेसियों में, गैस स्टेशनों आदि में) माल अलमारियों की तस्वीरें प्राप्त करते हैं, उन पर सभी सामानों को पहचानते हैं और ग्राहकों को आवश्यक विश्लेषिकी जारी करते हैं।

जैसे ही हम इसमें थोड़ा गहरे उतरे, हमने तुरंत मुख्य और जटिल समस्याओं में से एक का सामना किया - अधिकांश भाग के लिए, व्यापारी खराब या बहुत खराब तस्वीरें लेते हैं। यह स्पष्ट है कि इस मुद्दे को विभिन्न पारंपरिक तरीकों से हल किया जा सकता है, जैसे कि कर्मचारी प्रशिक्षण, अच्छे उपकरण जारी करना, आदि, लेकिन कई कारणों से (मैं उन्हें एक तरफ छोड़ दूंगा, महत्वहीन), ये विधियां हमेशा काम नहीं करती हैं, या बल्कि, वे हमेशा अच्छा काम नहीं करती हैं।

दूसरा, कोई कम महत्वपूर्ण कारण नहीं है कि स्टोर के अंदर एनालिटिक्स का स्वचालन समझ में आता है कि विभिन्न प्रदर्शन त्रुटियों, जैसे आउट-ऑफ-स्टॉक या प्लानोग्राम का पालन करने में विफलता के कारण स्टोर हर सेकंड पैसे खो देते हैं। और बॉस-नोवा रोबोटिक्स के आउट-ऑफ-स्टॉक के विश्लेषकों के अनुसार , वे बहुत पैसा खो देते हैं , जिससे 0.5 ट्रिलियन के राजस्व का नुकसान होता है। दुनिया भर में एक साल डॉलर। सामान्य तौर पर, स्टोर के लिए, "अतिरिक्त आँखें" का परिचय जो ट्रेडिंग फ्लोर और गोदाम के पूरे स्थान को स्कैन करेगा, इस समय अत्यंत महत्वपूर्ण और खराब तरीके से लागू किया गया है।

हम उस पल में तुरंत एक और, अधिक दिलचस्प, हमारी राय में, निर्णय के साथ आए - क्यों नहीं प्रतिनिधि को किसी ऐसे व्यक्ति के साथ फ़ोटो लेना है, जो संक्षेप में, सब कुछ हमेशा निर्देशों के अनुसार करता है और लगभग कभी गलती नहीं करता है (जब सटीक और उच्च-गुणवत्ता के निर्देशों को ध्यान में रखते हुए) । आप शायद पहले से ही अनुमान लगा चुके हैं कि हम रोबोट-व्यापारियों के बारे में बात कर रहे हैं।

मुझे याद है कि जब हमने सभी खगोलीय विचारों पर विचार किया था, जो रोबोट ड्रोन से शुरू हुआ था, जो स्टोर के चारों ओर उड़ जाएगा और रोबोट के स्वचालित कैमरों से समाप्त होगा जो स्टोर की छत पर मोनो-रेल के साथ यात्रा करेंगे। पहली चीज जो हमने देखी और वास्तव में हमें प्रेरित किया वह थी बोसा नोवा रोबोटिक्स के रोबोट, जिन्होंने अमेरिकी स्टोर (उदाहरण के लिए, वॉलमार्ट) में कटौती की, जिससे ग्राहकों को निकट भविष्य को थोड़ा छूने का मौका मिला। नतीजतन, हम फिर भी इस निष्कर्ष पर पहुंचे कि हमें एक "चेसिस-ट्रक" पर एक पारंपरिक रोबोट बनाने की ज़रूरत है जैसे कि रोबोट वैक्यूम क्लीनर और नेविगेशन और फ़ोटोग्राफ़िंग अलमारियों के लिए आवश्यक सभी प्रकार के कैमरों और सेंसर से लैस करना।

समस्या का गठन:


तो, समस्या का विवरण काफी सरल है: हमें एक प्रोटोटाइप रोबोट की आवश्यकता है जो स्वतंत्र रूप से (ऑपरेटर की देखरेख में, लेकिन फिर भी जॉयस्टिक को नियंत्रित किए बिना) स्टोर की अलमारियों के साथ यात्रा कर सकते हैं, इन सभी अलमारियों की तस्वीर लें और आगे की प्रक्रिया के लिए सर्वर को तस्वीरें स्थानांतरित करें। रोबोट को देखना चाहिए, यदि आकर्षक नहीं है, तो कम से कम भयावह नहीं है, ताकि दुकान के आगंतुक इससे दूर न भागें। यह महत्वपूर्ण है, क्योंकि हमने वास्तविक खुले स्टोरों में वास्तविक प्रयोगों और मापों का संचालन करने की योजना बनाई है और कोई भी हमारे जोड़-तोड़ की अवधि के लिए उन्हें बंद करने वाला नहीं था।

रोबोट का पहला संस्करण पुराने पुराने से प्रतिकृति के कमांडर के नाम पर रखा गया था, मुझे उम्मीद है कि रिडले स्कॉट ब्लेड रनर - रॉय की परिचित और प्रिय फिल्म से हर कोई परिचित होगा (जैसा कि हम उसे कॉल करना जारी रखेंगे)।

रॉय में क्या शामिल था


चेसिस:

  • स्विस मोटर्स मैक्सन - स्विस क्योंकि उनके चीनी सस्ते कॉमरेड किसी कारण से बहुत जल्दी हमारे हाथों से जल गए
  • ओमनी-पहियों के 4 पहिए टाइप - उस समय हमें ऐसा लग रहा था कि हमें बिल्कुल ओमनी-पहिए की जरूरत है ताकि रोबोट जल्दी और बिना अनावश्यक हरकतों के आंदोलन की दिशा बदल सके
  • आधार एल्यूमीनियम और प्लास्टिक से बना है
  • मोटर नियंत्रक
  • बैटरी
  • नेविगेशन के लिए अंदर Ubuntu के शीर्ष पर ROS के साथ NUC
  • नक्शे, नेविगेशन और स्थानीयकरण के निर्माण के लिए Lidar RPLidar A2

धड़ (टॉवर):

  • एल्यूमीनियम प्रोफ़ाइल फ्रेम
  • प्लास्टिक खत्म
  • 3 डी प्रिंटर पर मुद्रित कैमरों के लिए प्लास्टिक माउंट
  • 4 USB बस्टलर कैमरा
  • वाईफाई के माध्यम से तस्वीरें लेने और सर्वर पर तस्वीरें भेजने के लिए एनयूसी
  • Intel IntelliVision जैसी गहराई का 3D कैमरा, जिसे हम अभी भी कनेक्ट नहीं कर सके हैं
  • डिबगिंग और प्रदर्शन सेवा और विज्ञापन जानकारी के लिए एलसीडी स्क्रीन

ट्रॉली और शरीर को इकट्ठा करना मुश्किल नहीं था, हमने इस पर कई महीने बिताए। विधानसभा और ट्रॉली के समायोजन में हमें TsNII-RTK के कई पूर्व कर्मचारियों द्वारा सहायता प्रदान की गई।

यह सब कैसे काम करता है और इसके बारे में क्या आया


हर कोई जो ROS में काम करने से परिचित है वह इस अध्याय को छोड़ सकता है; उन्हें इसमें कुछ अनोखा या मूल मिलने की संभावना नहीं है, लेकिन जो "ऑफ टॉपिक" हैं वे रुचि लेंगे। मैं आपको तुरंत बताऊंगा कि यह सब एक वास्तविक स्टोर में कैसे हुआ (हम तब कुचिनो में अभी भी जीवित और स्वस्थ SPAR में परीक्षण किया गया था):

  1. हम स्टोर पर आते हैं, रैक की ज़रूरत पाते हैं (उत्पाद श्रेणी चाय पर प्रोटोटाइप का परीक्षण किया गया था, फिर एक और 4-5 उत्पाद श्रेणियों के फोटो खींचे गए थे), हम एक अनचाही आउटलेट (यह, वैसे, काफी मुश्किल था) पाते हैं, और पूरे सामान को अनपैक करते हैं।
  2. Roy ( — , , ).

  3. WiFi- .
  4. Ubuntu+ROS , Game-Pad .
  5. : ROS, Teleop ( ), Gmapping ( ), Rviz ( Roy).
  6. — , Roy , ( , Roy «» «»).
  7. नक्शा बनाए जाने के बाद, इसे सहेजें, सर्वेक्षण बिंदुओं के निर्देशांक में हथौड़ा करें (रैक 1 की शुरुआत बिंदु "ए" है, रैक 1 का अंत बिंदु "बी" है, रोटेशन 90 डिग्री है, रैक 2 का अंत बिंदु "सी" है।) मूल रूप से "G" अक्षर के आकार में रैक को हटा दिया गया)

अगला, फोटोग्राफी स्क्रिप्ट चलाएँ (सब कुछ पहले से ही गेमपैड के बिना, वास्तविक "जादू"):

  1. रॉय दी गई स्थिति पर जाते हैं - बिंदु "ए"।
  2. रॉय को सही तरीके से (शेल्फ में कैमरों के साथ) तैनात किया गया है, स्क्रिप्ट में रोटेशन की डिग्री भी निर्धारित की जाती है।
  3. रॉय रैक के साथ धीरे-धीरे ड्राइव करना शुरू करता है, प्रत्येक कैमरे के साथ प्रति सेकंड कई बार शूटिंग करता है और फोटो को एनयूसी को बचाता है। इस स्थिति में, कैमरे सिंक्रनाइज़ किए जाते हैं और एक ही समय में फ़ोटो लेते हैं।
  4. उसी समय, एक और स्क्रिप्ट एसिंक्रोनस रूप से सर्वर पर वाईफाई के माध्यम से तस्वीरें भेजना शुरू कर देती है।
  5. रॉय एक रैक (बिंदु "बी") के साथ ड्राइव करता है, बारी की अवधि के लिए कैमरों को रोकता है, 90 डिग्री का मोड़ बनाता है, फिर से कैमरों को चालू करता है।
  6. यह "C" को इंगित करने के लिए 2 रैक के साथ ड्राइव करता है।
  7. कैमरों को बंद कर देता है।
  8. प्रारंभिक स्थिति पर लौटता है (बिंदु "ए")।

आगे का काम पहले से ही सीधे सर्वर पर है:

  1. उस समय जब सभी तस्वीरें सर्वर पर स्थानांतरित हो जाती हैं, सर्वर तस्वीरों को चमकाना शुरू कर देता है और शेल्फ पर माल को पहचानने की प्रक्रिया शुरू होती है
  2. जब सभी प्रक्रियाएं पूरी हो जाती हैं, तो वेब इंटरफेस में माल मार्कअप + सभी आवश्यक एनालिटिक्स (शेल्फ पर सामान का हिस्सा, आउट-ऑफ-स्टॉक, प्लेनोग्राम, आदि की तुलना में) के साथ चिह्नित सामान के साथ रैक होते हैं।



हम क्या पता लगाने में कामयाब रहे


  • शायद सबसे महत्वपूर्ण बिंदु - हम अपने दम पर रोबोट का एक प्रोटोटाइप बना सकते हैं, इसके बारे में अवास्तविक कुछ भी नहीं है, पूरी प्रणाली (फोटो + नेविगेशन + डेटा ट्रांसफर + डेटा प्रोसेसिंग + डेटा विज़ुअलाइज़ेशन) इकट्ठा करती है, लेकिन यह केवल एक प्रोटोटाइप है
  • एक दिलचस्प और महत्वपूर्ण अवलोकन - स्टोर में आने वाले लोग डरते नहीं हैं और रोबोट को "शर्म नहीं" करते हैं - दादी सिर्फ इसे नोटिस नहीं करती हैं, बच्चे इसकी प्रशंसा करते हैं, दूसरों को "यह किस तरह की चीज है और यह आवश्यक क्यों है" में रुचि रखते हैं, व्यापारियों को चिंता है क्योंकि यह उनका प्रत्यक्ष प्रतियोगी है
  • लागत, उपलब्धता, गुणवत्ता को देखते हुए, स्पेयर पार्ट्स के चयन के सवाल पर समझदारी से संपर्क किया जाना चाहिए

प्रोटोटाइप निर्माण और परीक्षण के बाद रॉय की खामियां


एक नक्शा और संबद्ध नेविगेशन समस्या के निर्माण में हमें सबसे बड़ी समस्या थी

  • नक्शा हमेशा बिल्कुल नहीं बनाया गया था
  • बहुत बार यह पहली या दूसरी बार खराब तरीके से बनाया गया था, नक्शा बनाने में आधे घंटे का समय लगता था
  • रॉय कभी-कभी एक अच्छे नक्शे पर भी "खो" जाते हैं (यह तुरंत स्पष्ट हो गया था क्योंकि उन्होंने एक ही स्थान पर कताई शुरू कर दी थी और कहीं और नहीं गए, उन्हें गेमपैड चालू करना था और मैन्युअल नियंत्रण पर स्विच करना था)

इस समस्या के बारे में हमारे पास ऐसी परिकल्पनाएँ थीं:

  • हमारे ओमनी पहिए कभी-कभी स्टोर की चिकनी टाइलों पर फिसल जाते हैं, इससे ओडोमीटर पैरामीटर नीचे गिर सकते हैं
  • रॉय के पास बहुत कम "आँखें" थीं, शायद उनके लिए एक लिडार पर्याप्त नहीं था और अन्य सेंसर को जोड़ना आवश्यक था
  • शायद हमारा लिडार सबसे सही और सटीक नहीं था या खराब तरीके से ट्यून किया गया था, शायद समस्या इसमें थी, विशेष रूप से कार्य की जटिलता (शेल्फ से थोड़ी दूरी, बहुत लंबे रैक) पर विचार करना

अन्य नुकसान:
  • — (+ ), 30 60 , Roy 2
  • ( ), ( )
  • Roy , , - (QR- , bluetooth- ..)
  • () ( ) , ,
  • ( , , , )
  • ( , ) ( 10 )
  • Roy , , , ( , « »)
  • Roy ( 3-4 ),

2 (Zhora Leon)


कोरोनावायरस की महामारी ने दिखाया है कि कुछ स्थितियों में रोबोट का उपयोग न केवल वांछनीय है, बल्कि आवश्यक भी है। यदि हम ऐसी स्थिति में हैं जहां घर छोड़ना बेहतर नहीं है, तो रोबोट, डिलीवरी मैन, क्लीनर और विश्लेषक बड़ी संख्या में महत्वपूर्ण कार्यों को हल करने में हमारी मदद कर सकते हैं। यदि आप इस तरफ से हमारे रॉय या उनके भाइयों को देखते हैं, तो यह परियोजना और भी दिलचस्प लगती है - उदाहरण के लिए, रोबोट-विनिवेशक में रोबोट-मर्चेंडाइजर को फिर से लैस करने का विचार या एक रोबोट जो सामाजिक दूरी के पालन की निगरानी करता है और जो लोग भीड़ को अनजाने में चेतावनी देते हैं एक जगह या कतार में।

मंच जिसके आधार पर हम एक नया संस्करण बनाना चाहते हैं, न केवल अलमारियों को स्कैन कर सकते हैं, बल्कि आगंतुकों के चेहरे को भी पहचान सकते हैं। ऐसे उपकरणों की अन्य दिलचस्प विशेषताएं हो सकती हैं:

  • एलसीडी स्क्रीन पर लक्षित विज्ञापन: श्रृंखला से मुझे एक बच्चे के साथ एक महिला दिखाई देती है - मैं डायपर पेश करता हूं, मैं पेंशनरों को देखता हूं - मैं स्टॉक पर सामान पेश करता हूं;
  • उत्पादों को खोजने में ग्राहकों की मदद करें
  • चेहरों के आधार पर दुकानदारों की निगरानी
  • वेयरहाउस सूची, खरीद योजना में रसद विभाग को सहायता
  • आदि। अलमारियों पर सामान लगाने का अधिकार

सारांशित करते हुए, हम कह सकते हैं कि हम प्रोटोटाइप के दूसरे संस्करण में देखना चाहेंगे:

  • औद्योगिक "सेक्सी" डिजाइन, बाहरी दुनिया (स्पीकर, माइक्रोफोन, स्क्रीन, कैमरा, भावनाओं का सूचक, आदि) के साथ संचार करने के लिए एक उपकरण की तरह "ट्रिक" के सभी प्रकार का एक गुच्छा प्रदान करता है।
  • सभी प्रक्रियाओं में काफी तेजी लाने की जरूरत है
  • नए उपकरण को स्केल करना आसान और अपेक्षाकृत सस्ता होना चाहिए
  • नेविगेशन और स्थानीयकरण में सटीकता की आवश्यकता है
  • पूरे स्टोर में वैश्विक नेविगेशन की आवश्यकता है
  • +

P.S. - ( ), , .

P.P.S. , , .

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