Revolucionando Manipulação Robótica: Garras Impulsionadas por IA para Pick-and-Place Preciso

Para a maioria das pessoas, a tarefa de identificar um objeto, pegá-lo e colocá-lo em outro lugar é trivial. Para robôs, requer o último em inteligência de máquina e manipulação robótica.

A RightHand Robotics — uma spin-off de Somerville, MA, do Massachusetts Institute of Technology (MIT) — incorporou tanto inteligência de máquina quanto avanços em manipulação robótica em seus sistemas robóticos de piece-picking, que combinam designs únicos de garras com inteligência artificial e visão de máquina para ajudar empresas a classificar produtos e enviar pedidos.

"Se você compra algo na loja, você empurra o carrinho pelo corredor e pega você mesmo. Quando você pede online, há uma operação equivalente dentro de um centro de fulfillment," disse o co-fundador da RightHand Robotics, Lael Odhner. "O varejista tipicamente precisa pegar itens únicos, passá-los por um scanner e colocá-los em um sorter ou esteira transportadora para completar o pedido. Parece fácil até você imaginar dezenas de milhares de pedidos por dia e mais de 100.000 produtos únicos armazenados em uma instalação do tamanho de 10 ou 20 campos de futebol, com o relógio de expectativa de entrega correndo."

A RightHand Robotics está ajudando empresas a responder a duas tendências que transformaram operações de varejo: a explosão do e-commerce, que só acelerou durante a pandemia de COVID-19, e uma mudança para fulfillment de estoque just-in-time, no qual varejistas reabastecem itens baseados no que foi comprado para melhorar a eficiência.

A frota de robôs também coleta dados que ajudam a RightHand a melhorar seu sistema ao longo do tempo e permitem que aprenda novas habilidades, como colocação mais gentil ou precisa. Dados de processo e desempenho alimentam o software de gestão de frota da empresa, que ajuda clientes a entender como seu inventário se move pelo armazém e identificar gargalos ou problemas de qualidade.

"A ideia é que, em vez de olhar apenas o desempenho de uma única operação, empresas de e-commerce podem modificar ou reformular o fluxo operacional por todo o armazém," disse Odhner.

Empurrando o Limite

No núcleo da solução da empresa está a ideia de usar visão de máquina e garras inteligentes para tornar robôs de piece-picking mais adaptáveis. A combinação também limita a quantidade de treinamento necessária para operar os robôs, equipando cada máquina com o que a empresa equipara a coordenação olho-mão.

A RightHand Robotics também utiliza uma ferramenta de fim de braço que combina sucção com dedos subatuados inovadores, o que Odhner disse dá aos robôs mais flexibilidade que robôs dependendo apenas de ventosas ou garras de pinça simples. "Às vezes, na verdade, ajuda a ter graus de liberdade passivos na sua mão — movimentos passivos que ele pode fazer e não pode controlar ativamente," disse Odhner sobre os robôs. "Muito frequentemente, aqueles simplificam a tarefa de controle. Eles tiram problemas de serem fortemente super-restritos e os tornam tratáveis para rodar através de um algoritmo de planejamento de movimento."

Os dados que os robôs coletam também são usados para melhorar a confiabilidade ao longo do tempo e lançar luz sobre operações de armazém. "Podemos dar às pessoas insights sobre seu inventário, como eles estão armazenando seu inventário e como estão estruturando tarefas tanto upstream quanto downstream de qualquer picking que estamos fazendo," disse Odhner. "Temos uma visão muito boa do que pode ser uma fonte de problemas futuros e podemos retroalimentar isso aos clientes."

Odhner observou que o fulfillment de armazém poderia crescer para ser uma indústria muito maior se a taxa de transferência fosse melhorada. "À medida que consumidores cada vez mais valorizam a opção de comprar online, mais e mais itens precisam entrar em um número crescente de 'carrinhos' virtuais. A disponibilidade de pessoas perto de centros de fulfillment tende a ser um fator limitante para o crescimento do e-commerce. Tudo isso é realmente indicativo de uma enorme ineficiência econômica e é essencialmente o que estamos tentando abordar," disse Odhner. "Estamos pegando as tarefas menos envolventes no armazém — coisas como indução de sorter onde você está apenas pegando, escaneando e colocando algo em uma esteira o dia todo — e estamos trabalhando para automatizar essas tarefas ao ponto onde você pode pegar suas pessoas e direcioná-las para coisas que vão ser mais diretamente sentidas pelo cliente."

Odhner também disse que centros de fulfillment mais automatizados oferecem medidas melhoradas para proteger saúde e segurança dos trabalhadores, como estações ergonômicas onde mercadorias são trazidas aos trabalhadores para tarefas especializadas e maior distanciamento social. Em vez de reduzir o número de pessoas empregadas em um armazém, ele disse: "Em última análise, o que você quer é um sistema com pessoas trabalhando em papéis como controle de qualidade, supervisionando os robôs."

Robôs Fáceis

Este ano, a empresa está introduzindo a terceira versão de seu robô de picking, que vem com integração padronizada e recursos de segurança em uma tentativa de tornar a implantação de robôs de piece-picking mais fácil para operadores de armazém.

"As pessoas podem não necessariamente compreender a enormidade do nosso progresso em transformar este sistema autônomo em produto em termos de facilidade de integração, configuração, segurança e confiabilidade, mas é enorme porque significa que nossos sistemas robóticos podem ser drop-shipped praticamente no mundo todo e começar a funcionar com personalização mínima," disse Odhner. "Não há razão pela qual isso não possa simplesmente vir em uma caixa ou em um palete e ser configurado por qualquer um. Essa é nossa grande visão."