Общество приближается к переломному моменту, когда роботы приносят в нашу жизнь огромные преимущества. Некоторые роботы принимают заказы в ресторанах, другие обеспечивают безопасность, а третьи работают на строительных площадках, повышая точность чертежей. Роботы повсюду, и это распространение стало возможным благодаря таким компаниям, как OLogic.
Компания OLogic, Inc., консалтинговая фирма в области электроники, расположенная в Санта-Кларе, штат Калифорния, США, имеет более чем 15-летний опыт оказания помощи клиентам в коммерциализации их роботизированных разработок как в малых, так и в больших количествах. Они предоставляют поддержку в области электротехники, механики и промышленного инжиниринга, а также занимаются разработкой программного обеспечения и микропрограмм. Это требует глубоких знаний в области интеграции силовой электроники — критически важного элемента проектирования, определяющего автономность, функциональность и грузоподъемность мобильных роботов.
«Я думаю, главная причина, по которой они обращаются к нам, заключается в том, что им нужна помощь в разработке электроники для робота, которого они собираются построить, и мы понимаем эту потребность лучше, чем кто-либо другой, потому что мы создали десятки и десятки роботов», — сказал Тед Ларсон, генеральный директор OLogic. «Они могут нанять инженера, работавшего в робототехнической компании, или нанять кого-то для управления своим проектом вместе с нами, и это будет успешным».
Компания OLogic разработала множество роботов для различных отраслей, включая сельское хозяйство, умные дома и управление складами, и это лишь некоторые из них. OLogic начала формировать свою клиентскую базу в сфере робототехники как стартап, который многие считают родоначальником мобильной робототехники в Силиконовой долине. Компания Willow Garage была известна своей способностью интегрировать коммерческое и открытое программное обеспечение от университетов и других организаций, чтобы помочь роботам выполнять сложные задачи.
После ликвидации компании в 2014 году образовалась целая плеяда экспертов в области программного обеспечения для робототехники, которые впоследствии основали почти все крупные стартапы в сфере робототехники в районе залива Сан-Франциско. Это открыло для OLogic новые возможности для бизнеса с такими компаниями, как Savioke, Knightscope, Fetch и Dusty Robotics.
«Главные звезды робототехники — это те, кто разрабатывает высокоуровневое программное обеспечение для таких задач, как машинное обучение или алгоритмическая навигация роботов», — отметил Ларсон. «Электроника появляется позже. Проблема в том, что эти люди думают, что смогут добиться успеха, скупая все на рынке и затем соединяя это воедино. Но вскоре все становится очень сложно».
Возникает вопрос о питании:
мобильные роботы имеют уникальные требования к электропитанию. Датчики, серводвигатели, исполнительные механизмы, серверы данных, системы связи и другие устройства, питающие робота, имеют различные потребности в энергии и удельную мощность. Некоторые потребляют много энергии, в то время как другие работают нечасто. Это требует быстрого, чистого и экономичного источника питания от батареи.
Компания Vicor Corporation представила компании OLogic модульную технологию разработки силовых сетей для роботов. Высокоплотные силовые модули Vicor позволили создать высокоэффективные и легко масштабируемые системы преобразования энергии.
«В последнее время мы чаще всего используем понижающие стабилизаторы напряжения ZVS от Vicor», — сказал Ларсон. «Сейчас мы применяем их в роботах для самых разных задач. Мне больше не нужно думать: „Мне нужно 5 или 10 А при 12 В, поэтому я буду собирать свой собственный источник питания“. Я даже больше так не думаю».
Экономия времени и денег за счет автоматизации планировки зданий.
Одним из клиентов, тесно сотрудничающих с OLogic для оптимизации потребления ресурсов, является компания Dusty Robotics (Dusty). Эта компания из Маунтин-Вью, штат Калифорния, разрабатывает роботизированные инструменты для современного строительства.
На протяжении веков в строительной отрасли для разметки строительных площадок использовались два простых инструмента: рулетка и меловая линия. Даже сегодня, когда архитекторы проектируют здания, используя сложные 3D-модели CAD, разметка по-прежнему распечатывается на бумаге, доставляется на строительную площадку, а затем вручную переносится на землю. Процесс с использованием рулетки и мела медленный и подвержен человеческим ошибкам, что влияет на сроки и бюджет. Эти ошибки часто требуют доработки и, как правило, составляют 10% от стоимости строительного проекта, по словам Дасти.
«Когда чертежи составляются вручную, допускается множество ошибок — гораздо больше, чем осознает строительная отрасль», — говорит Филипп Хергет, соучредитель и технический директор Dusty Robotics. «Нам известны случаи, когда ошибки при составлении чертежей приводили к банкротству строительных компаний. Мы предотвращаем эти ошибки, потому что все размечено правильно: не вручную, а роботом».
Робот FieldPrinter от Dusty работает в пять раз быстрее и не допускает ошибок.
Dusty избавляет от трудоемкого традиционного процесса физического переноса строительных чертежей на землю, используя робота, запрограммированного на месте для автоматизации этой задачи. Робот FieldPrinter от Dusty загружает цифровую версию плана и распечатывает разметку на земле, включая такие элементы, как стены, двери, трубы и электропроводку. И делает это примерно в пять раз быстрее, чем человек, с точностью около 1,5 мм.
Это нововведение помогает строительному сектору работать больше как цифровое производство, повышая согласованность, предсказуемость и надежность, а также улучшая условия труда для квалифицированного персонала, задействованного в строительстве. Dusty также способствует повышению эффективности, соединяя сборные панели, что становится все более распространенным вариантом. В отличие, например, от стен, возводимых вручную, которые можно корректировать на ходу, сборные строительные материалы предназначены для соединения только одним способом, что может привести к ошибкам при неправильной установке.
Dusty FieldPrinter помогает строительной отрасли функционировать больше как цифровое производство, повышая согласованность, предсказуемость и надежность, а также улучшая условия труда для квалифицированного персонала, выполняющего строительные работы.
«Если вы сможете сократить затраченное время, вы сможете увеличить скорость строительства», — заявил Хергет. «А чем быстрее будет завершено строительство, тем быстрее вы начнете выставлять счета. Время — деньги. Скорость имеет огромную ценность в строительной отрасли».
Источник питания для робота-принтера Dusty's FieldPrinter:
Dusty's FieldPrinter — это мобильный робот с батарейным питанием, способный работать в течение длительного времени в различных погодных условиях. Он включает в себя множество электронных устройств, в том числе датчики, управляющие двигатели и моторизованные компоненты, высокопроизводительные процессоры и принтер, каждый из которых имеет различные требования к напряжению и току. Поэтому значительная часть электронной конструкции Dusty посвящена преобразованию энергии для питания этих многочисленных компонентов в условиях постоянных колебаний выходного напряжения батареи.
Именно поэтому Дасти сотрудничал с OLogic в разработке основной электроники. Первоначально OLogic использовала дискретные силовые решения. Однако со временем они обнаружили, что невозможно разработать устройство с такой же рабочей и тепловой эффективностью, а также широким диапазоном рабочих режимов, как у силового модуля Vicor. Кроме того, модули Vicor, такие как понижающий регулятор ZVS, чрезвычайно экономичны, учитывая мощность, которую они обеспечивают.
«Понижающие преобразователи напряжения ZVS от Vicor обеспечивают мощность от 200 до 300 Вт в миниатюрном корпусе и имеют КПД 97%», — подчеркнул Ларсон. «Вы не смогли бы разработать что-то подобное с нуля и добиться хорошей работы за ту же цену. Поэтому нет причин не использовать продукцию Vicor. Это проще, чем проектировать самому. Это быстрее, не требует проверки, и риск ниже».
Роботы Дасти сложны и требуют питания от источников напряжения 12 В, 5 В и 3 В, работающих на значительных уровнях мощности. Управление преобразованием энергии с помощью комбинации модулей Vicor помогает ускорить процесс проектирования, обеспечивая надежную работу в различных диапазонах рабочих температур и режимов, как в помещении, так и на открытом воздухе.
Благодаря длительному времени автономной работы и передовой технологии преобразования энергии, роботизированная разработка Dusty помогает оцифровать строительную отрасль, создавая единый источник достоверной информации на строительной площадке на основе цифровой модели. Вместо того чтобы архитектор, подрядчик и каждый поставщик работали по своим собственным планам, все они полагаются на единый проект, напечатанный на земле. Возможность создания цифровой разметки улучшает координацию между всеми сторонами, что позволяет лучше планировать и выполнять работы, а также быстрее завершать проекты.
«Автоматизация в строительстве повышает производительность труда», — отметил Хергет. «Раньше они использовали отвертки, а теперь — электроинструменты. Это значительно облегчает их работу. Наши роботизированные инструменты позволяют строительному сектору улучшить результаты и условия труда для квалифицированного персонала».
