স্বায়ত্তশাসিত রোবটের মধ্যে বিরামহীন রূপান্তর

স্বায়ত্তশাসিত রোবটের মধ্যে বিরামহীন রূপান্তর

ইন্টারন্যাশনাল অ্যাসোসিয়েশন ফর অটোমেশন অ্যান্ড রোবোটিক্স ইন কনস্ট্রাকশন 2021-এর সেরা পেপার পুরস্কারের বিজয়ীদের অভিনন্দন। Cynthia Brosque, Elena Galbaly, Prof. Martin Fischer, এবং Pro. Oussama Khatib এর আশেপাশের দল নির্মাণ রোবোটিক্সের জন্য চমৎকার ভিত্তি কাজ করেছে। অনুমতি নিয়ে, সিলিকন ভ্যালি রোবোটিক্স নীচের কাগজের প্রথম অংশগুলি পুনরায় পোস্ট করছে৷ এটি IARC ওয়েবসাইটেও পাওয়া যায়।

GOLDBECK US Inc. কনস্ট্রাকশন রোবোটিক্স ব্যবহার-কেসগুলিকে সংজ্ঞায়িত করতে সাহায্য করেছে যা তাদের কাজের সাইটে বাস্তব-বিশ্বের মূল্য তৈরি করে৷ প্রকল্পের প্রথম পর্যায়ে, তারা সাইটের কাজগুলিকে সামগ্রিকভাবে বোঝার জন্য ডেটা সংগ্রহ করেছিল। পরবর্তীকালে, রোবটগুলি কীভাবে কাজ সম্পাদন করে তার সিমুলেশন তৈরি করা হয়েছিল। এই তথ্য ব্যবহার করে স্ট্যানফোর্ড বিশ্ববিদ্যালয়ের গবেষকরা | CIFE – সেন্টার ফর ইন্টিগ্রেটেড ফ্যাসিলিটি ইঞ্জিনিয়ারিং তারপর উপযুক্ত রোবোটিক প্রোটোটাইপ তৈরি করেছে। বাস্তবসম্মত অবস্থার অধীনে প্রোটোটাইপগুলি পরীক্ষা করার জন্য GOLDBECK ভৌত বিল্ডিং উপাদান সরবরাহ করেছে।

GOLDBECK এখন আমাদের এই গবেষণাটিকে একটি বাস্তব-বিশ্বের রোবোটিক অ্যাপ্লিকেশনে রূপান্তর করতে সাহায্য করার জন্য রোবোটিক্স কোম্পানিগুলির জন্য সন্ধান করছে!

বিমূর্ত

তাদের অসংগঠিত এবং গতিশীল প্রকৃতির কারণে, নির্মাণ সাইটগুলি কাজের রোবোটিক অটোমেশনের জন্য অনেক চ্যালেঞ্জ উপস্থাপন করে। মানব-রোবট সহযোগিতা (HRC) একীভূত করা কাজের সাফল্য এবং বাস্তবায়নের সম্ভাব্যতার জন্য গুরুত্বপূর্ণ। এটি যোগাযোগ-সমৃদ্ধ কাজ এবং অন্যান্য জটিল পরিস্থিতিগুলির জন্য বিশেষভাবে গুরুত্বপূর্ণ যার জন্য যুক্তির স্তর প্রয়োজন যা সম্পূর্ণ স্বায়ত্তশাসিত রোবট দ্বারা সম্পন্ন করা যায় না। বর্তমানে, অনেক সমাধান সুনির্দিষ্ট টেলিঅপারেশনের উপর নির্ভর করে যার জন্য রোবট প্রতি একজন অপারেটর প্রয়োজন। বিকল্পভাবে, একটি অপারেটর বেশ কয়েকটি আধা-স্বায়ত্তশাসিত রোবটের তত্ত্বাবধান করতে পারে। যাইহোক, অপারেটরদের তাদের দক্ষতা এবং কারুশিল্পকে পর্যাপ্তভাবে ব্যবহার করার জন্য প্রয়োজনীয় সংবেদনশীল প্রতিক্রিয়া নেই। হ্যাপটিক ইন্টারফেস সমৃদ্ধ যোগাযোগ প্রতিক্রিয়া প্রদান করে স্বজ্ঞাত মানব-রোবট সহযোগিতার অনুমতি দেয়। এই কাগজটি হ্যাপটিক ডিভাইস ব্যবহারের মাধ্যমে ঢালাই এবং জয়েন্ট সিলিংয়ের জন্য দুটি মানব-রোবট সহযোগিতা সমাধান উপস্থাপন করে। আমাদের দৃষ্টিভঙ্গি স্বায়ত্তশাসিত রোবট ক্ষমতা এবং সমৃদ্ধ যোগাযোগ প্রতিক্রিয়া সহ মানুষের হস্তক্ষেপের মধ্যে বিরামহীন রূপান্তরের অনুমতি দেয়। অতিরিক্তভাবে, এই কাজটি হ্যাপটিক মানব প্রদর্শনের মাধ্যমে নতুন কাজের স্বজ্ঞাত প্রোগ্রামিংয়ের দরজা খুলে দেয়।

1। পরিচিতি

সাম্প্রতিক বছরগুলিতে, গতিশীলতার অগ্রগতি, ম্যানিপুলেশন দক্ষতা এবং এআই যুক্তি মহাকাশ, পানির নিচে, বাড়িঘর, কৃষি এবং নির্মাণে রোবট ব্যবহারকে সক্ষম করতে শুরু করেছে। [1]. আগ্রহের একটি বিশেষ গুরুত্বপূর্ণ ক্ষেত্র হল বিপজ্জনক, কঠোর এবং শ্রমসাধ্য কাজগুলির স্বয়ংক্রিয়তা [2].

নির্মাণ সাইটগুলি স্বায়ত্তশাসিত রোবটগুলির জন্য বিশেষত চ্যালেঞ্জিং পরিবেশ কারণ তাদের অত্যন্ত অপ্রত্যাশিত এবং গঠনহীন প্রকৃতির [3, 4]. তাই, মানব শ্রম প্রতিস্থাপনকারী সম্পূর্ণ স্বায়ত্তশাসিত রোবটগুলি সবচেয়ে সম্ভাব্য বা আদর্শ সমাধান নয়। বর্তমান পন্থাগুলির বেশিরভাগই একটি মানব অপারেটরের উপর নির্ভর করে যা একটি একক কাজ স্বায়ত্তশাসিত রোবটের তত্ত্বাবধান করে। অপারেটর শুধুমাত্র ভিজ্যুয়াল ফিডব্যাক পায় এবং এটি করার জন্য একটি স্বজ্ঞাত ইন্টারফেসের অভাবের কারণে ইনপুট এবং ব্যর্থতা থেকে পুনরুদ্ধারের ধরণে সীমিত। [4] নির্মাণ রোবটগুলির প্রযুক্তিগত নমনীয়তার এই অভাবকে দায়ী করে যে প্রাথমিক নির্মাণ সমাধানগুলি প্রাথমিকভাবে শিল্প তৈরির জন্য তৈরি করা সিস্টেমগুলিকে অনুকরণ করেছিল [5].

কিছু কাজ স্বায়ত্তশাসিতভাবে সামান্য মানব ইনপুট সহ একটি রোবট দ্বারা সঞ্চালিত করার জন্য যথেষ্ট কাঠামোগত, তবে অনেকের জন্য আরও নমনীয় পদ্ধতির প্রয়োজন যা উচ্চতর মাত্রার মানবিক যুক্তি এবং অন্তর্দৃষ্টি অন্তর্ভুক্ত করে [6]. এই বাস্তবতার পরিপ্রেক্ষিতে, নির্মাণ রোবট ডিজাইন করার একটি পদ্ধতি যথেষ্ট নমনীয় হওয়া উচিত যাতে কাজের উপর নির্ভর করে মানব-রোবট সহযোগিতার বিভিন্ন স্তরের অনুমতি দেওয়া যায়।

হ্যাপটিক ডিভাইস (চিত্র 1) মানুষের (1) রোবটের শেষ-প্রভাবক এবং পরিবেশের মধ্যে যোগাযোগ শক্তি অনুভব করার অনুমতি দিয়ে সহযোগিতার জন্য একটি কার্যকর ইন্টারফেস প্রদান করে [7]এবং (2) সহজেই হস্তক্ষেপ করে এবং এমন পরিস্থিতিতে রোবট গতি নিয়ন্ত্রণ করে যে স্বায়ত্তশাসিত আচরণগুলি সফলভাবে পরিচালনা করতে সক্ষম হয় না [8]. অতিরিক্তভাবে, এই হ্যাপটিক হস্তক্ষেপগুলি থেকে ডেটা সংগ্রহ করা যেতে পারে এবং নতুন স্বায়ত্তশাসিত দক্ষতা শিখতে ব্যবহার করা যেতে পারে। একটি হ্যাপটিক ইন্টারফেস ব্যবহার করে রিমোট রোবট নিয়ন্ত্রণ সার্জারির মতো ক্ষেত্রগুলিতে পরীক্ষা করা হয়েছে [9] এবং পানির নিচে অনুসন্ধান [1]কিন্তু নির্মাণে এখনও ব্যাপকভাবে বাস্তবায়িত হয়নি।

পূর্ববর্তী কাজগুলিতে, লেখকরা পাঁচটি বিপজ্জনক এবং পুনরাবৃত্তিমূলক নির্মাণ কাজের জন্য মানব-রোবট সহযোগিতার সমাধানগুলি অন্বেষণ করেছেন: ড্রাইওয়াল ইনস্টল করা, পেইন্টিং, বোল্টিং, ওয়েল্ডিং এবং প্রিকাস্ট কংক্রিট স্ল্যাব জয়েন্টগুলি সিল করা [10]. আমাদের শিল্প অংশীদার, গোল্ডবেক, এই সমাবেশগুলিকে স্বয়ংক্রিয় করতে এবং সাইটের পুনরাবৃত্ত ম্যানুয়াল প্রচেষ্টা, আর্গোনোমিকভাবে চ্যালেঞ্জিং অবস্থান এবং বিপজ্জনক উচ্চতা থেকে কাজ করার জন্য প্রয়োজনীয় কাজগুলি শেষ করতে আগ্রহী ছিল৷ [10] হ্যাপটিক প্রতিক্রিয়া সহ সহযোগী রোবোটিক সমাধানগুলি ডিজাইন করার এবং সিমুলেশনে তাদের সম্ভাব্যতা মূল্যায়ন করার জন্য একটি পদ্ধতির রূপরেখা দেয়।

এই কাগজে, আমরা পূর্বে অন্বেষণ করা দুটি কাজের উপর ফোকাস করি (স্টিল ওয়েল্ডিং এবং সিলিং প্রিকাস্ট কংক্রিট জয়েন্ট) এবং আরও নমনীয় সহযোগিতামূলক সমাধান ডিজাইন করতে পূর্বোক্ত পদ্ধতি প্রয়োগ করি। অন্য রকম [10], আমরা প্রাথমিকভাবে রোবটের কার্যকরী স্বায়ত্তশাসনের উপর নির্ভর করার এবং অনাবিষ্কৃত বা ব্যর্থতার পরিস্থিতিতে হস্তক্ষেপ করার একটি কার্যকর এবং স্বজ্ঞাত উপায় হিসাবে হ্যাপটিক্স ব্যবহার করার প্রস্তাব করি। অপারেটর দ্বারা নিয়োজিত পুনরুদ্ধার কৌশল থেকে ফোর্স ডেটা রেকর্ড করা যেতে পারে এবং প্রদর্শন থেকে শিখতে এবং রোবটের স্বায়ত্তশাসন বৃদ্ধি করতে ব্যবহার করা যেতে পারে। সময়ের সাথে সাথে, রোবটের কম মানুষের হস্তক্ষেপ প্রয়োজন হবে। স্বায়ত্তশাসনের এই উচ্চতর ডিগ্রি একটি একক অপারেটরকে একসঙ্গে অনেক রোবট তত্ত্বাবধান করার অনুমতি দিতে পারে, টেলিঅপারেশনের সমস্যাগুলি কাটিয়ে উঠতে পারে যেখানে প্রতি রোবটের জন্য একজন অপারেটর প্রয়োজন।

2 সম্পর্কিত কাজ

যদিও কারখানাগুলি সাধারণত নিরাপত্তার উদ্বেগের কারণে কর্মীদের রোবট থেকে আলাদা করেছে, নির্মাণে মানব-রোবটের সহযোগিতাকে উপেক্ষা করা যায় না, কারণ রোবট এবং মানুষ একটি ওয়ার্কস্পেস ভাগ করে নেয় [2]. এর জন্য এমন সমাধান তৈরি করতে হবে যা আমাদেরকে কার্যকরভাবে কর্মীদের দক্ষতাকে রোবটের স্বায়ত্তশাসিত দক্ষতার সাথে একত্রিত করতে দেয়।

নির্মাণ সাহিত্য টেলিঅপারেশন ডিভাইসের ব্যবহার অধ্যয়ন করেছে [11, 12, 7], বিশেষ করে নির্মাণ যন্ত্রপাতি, যেমন excavators উপর ফোকাস. এই সমাধানগুলি প্রায়শই ভিজ্যুয়াল ফিডব্যাকের জন্য ক্যামেরা এবং নেভিগেশনের জন্য জিপিএস সেন্সরগুলিকে জড়িত করে, যা অপারেটরের নিরাপত্তা বৃদ্ধির সাথে কম দক্ষতার কাজগুলি সম্পন্ন করার জন্য যথেষ্ট হতে পারে। যাহোক, [7] বলে যে যোগাযোগ জড়িত জটিল কাজগুলি অতিরিক্ত সংবেদনশীল প্রতিক্রিয়া যেমন স্পর্শকাতর তথ্য থেকে উপকৃত হয়। তদ্ব্যতীত, টেলিঅপারেশন সমাধানগুলি অপারেটরের নির্দেশিকাগুলির উপর খুব বেশি নির্ভর করে এবং রোবটের স্বায়ত্তশাসিত ক্ষমতাগুলিকে পুরোপুরি কাজে লাগায় না।

বর্তমানে অনসাইটে ব্যবহৃত সহযোগী সমাধানের একটি ভিন্ন সেটে একটি মানব সুপারভাইজার সহ আধা-স্বায়ত্তশাসিত রোবট রয়েছে যা ড্রাইওয়াল ইনস্টলেশন, কংক্রিট ড্রিলিং এবং লেআউটের মতো কাজগুলি তত্ত্বাবধান করে। [13]. সুপারভাইজার রোবটকে সহজ ইনপুট প্রদান করতে পারে, যেমন কখন অপারেশন শুরু বা বন্ধ করতে হবে, যখন রোবট বাকি কাজগুলি পরিচালনা করে। এই পদ্ধতিটি আধুনিক রোবোটিক্স ক্ষমতাগুলির আরও ভাল ব্যবহার করে এবং একটি একক অপারেটরকে একাধিক রোবট পরিচালনা করার অনুমতি দেয়। যাইহোক, রোবটকে ইনপুট প্রদানের জন্য ব্যবহৃত ইন্টারফেসগুলি প্রায়শই ব্যর্থতা থেকে পুনরুদ্ধারের অনুমতি দেওয়ার জন্য খুব সরল হয়।

টাস্ক এক্সিকিউশনের সময় রোবট ব্যর্থ হলে, জয়স্টিক এবং কন্ট্রোল পেন্ডেন্ট সবসময় অপারেটরকে কার্যকর উপায়ে হস্তক্ষেপ করার জন্য পর্যাপ্ত প্রতিক্রিয়া প্রদান করে না যা সময়মত কাজ সমাপ্ত করতে সক্ষম করে। অতিরিক্তভাবে, বর্তমানে অপারেটরের হস্তক্ষেপ থেকে শেখার এবং রোবটের স্বায়ত্তশাসিত ক্ষমতা উন্নত করতে এই ডেটা ব্যবহার করার কোন সুগম উপায় নেই।

অপারেটরকে রোবট এবং এর পরিবেশের মধ্যে যোগাযোগ অনুভব করার অনুমতি দিয়ে, হ্যাপটিক ডিভাইসগুলি পরিস্থিতির পরিসর বাড়িয়ে দেয় যেখানে অপারেটর ব্যর্থতা পুনরুদ্ধারে সহায়তা করতে পারে [14]. উপরন্তু, অপারেটরের হস্তক্ষেপের সময় আমরা সহজেই বল এবং অবস্থান উভয় ডেটাই রেকর্ড করতে পারি। পুনরুদ্ধারের কৌশলগুলির এই মানব প্রদর্শনগুলি রোবটকে নতুন দক্ষতা শেখার অনুমতি দিতে পারে [15] এবং এর কার্যকরী স্বায়ত্তশাসন বৃদ্ধি করে।

টাস্ক প্রশিক্ষণের উদ্দেশ্যে ভার্চুয়াল বাস্তবতার সংমিশ্রণে নির্মাণ শিল্প দ্বারা হ্যাপটিক ডিভাইসগুলি ব্যবহার করা হয়েছে [16]. প্রযুক্তিটি কর্মীদের বাস্তবসম্মত কাজের শর্ত সহ নিরাপদ পরিবেশে প্রশিক্ষণের অনুমতি দিয়েছে। যাইহোক, হ্যাপটিক্স এখনও নির্মাণ অ্যাপ্লিকেশনে একটি অভিনব প্রযুক্তি এবং ক্ষেত্রের ব্যবহারের রিপোর্ট করা হয়নি।

রোবটের হ্যাপটিক নিয়ন্ত্রণের জন্য বর্তমান অ্যালগরিদম [17] দীর্ঘ দূরত্বে দূরবর্তী হস্তক্ষেপের জন্য তাদের কার্যকর ইন্টারফেস তৈরি করে, বড় যোগাযোগের বিলম্বগুলি পরিচালনা করতে পারে। ভিতরে [1] একজন অপারেটর 100 দূরত্ব থেকে একটি ডুবো সাগর অনুসন্ধান রোবটকে হ্যাপটে নিয়ন্ত্রণ করেমি.

অবশেষে, [18] একটি উদাহরণ প্রদান করে যা রোবট নিয়ন্ত্রণের দুটি পদ্ধতিকে একীভূত করে: স্বায়ত্তশাসিত রোবট আচরণ এবং বিশেষজ্ঞ মানব-নির্দেশিত গতি মিথস্ক্রিয়া। এই গবেষণায়, মোবাইল রোবট অস্ত্রের একটি দল নমনীয় মানব হস্তক্ষেপের সাথে সিমুলেশনে ড্রাইওয়াল বোর্ড সফলভাবে ইনস্টল করেছে।

পূর্বের কাজের এই অংশটি ব্যাখ্যা করে যে কীভাবে মানুষকে পর্যাপ্ত প্রতিক্রিয়ার সাথে লুপের মধ্যে রাখা জটিল, অসংগঠিত পরিবেশে সফল টাস্ক অটোমেশনকে সহজতর করতে পারে। অধিকন্তু, এটি মানব-রোবট সহযোগিতার জন্য একটি নমনীয় এবং কার্যকর ইন্টারফেস প্রদানের পাশাপাশি রোবটকে নতুন স্বায়ত্তশাসিত দক্ষতা শেখানোর উপায় হিসাবে হ্যাপটিক্সের মূল্যকে হাইলাইট করে।

কাগজের সম্পূর্ণ পাঠ্য

ট্যাগ: গ-গবেষণা-উদ্ভাবন


সিলিকন ভ্যালি রোবোটিক্স হল একটি শিল্প সমিতি যা রোবোটিক্স প্রযুক্তির উদ্ভাবন এবং বাণিজ্যিকীকরণ সমর্থন করে।

সিলিকন ভ্যালি রোবোটিক্স হল একটি শিল্প সমিতি যা রোবোটিক্স প্রযুক্তির উদ্ভাবন এবং বাণিজ্যিকীকরণ সমর্থন করে।


আন্দ্রা কে সিলিকন ভ্যালি রোবোটিক্সের ব্যবস্থাপনা পরিচালক, উইমেন ইন রোবোটিক্সের প্রতিষ্ঠাতা এবং একজন পরামর্শদাতা, বিনিয়োগকারী এবং স্টার্টআপ, অ্যাক্সিলারেটর এবং থিঙ্ক ট্যাঙ্কের উপদেষ্টা, সামাজিকভাবে ইতিবাচক রোবোটিক্স এবং AI বাণিজ্যিকীকরণে দৃঢ় আগ্রহের সাথে।

আন্দ্রা কে সিলিকন ভ্যালি রোবোটিক্সের ব্যবস্থাপনা পরিচালক, উইমেন ইন রোবোটিক্সের প্রতিষ্ঠাতা এবং একজন পরামর্শদাতা, বিনিয়োগকারী এবং স্টার্টআপ, অ্যাক্সিলারেটর এবং থিঙ্ক ট্যাঙ্কের উপদেষ্টা, সামাজিকভাবে ইতিবাচক রোবোটিক্স এবং AI বাণিজ্যিকীকরণে দৃঢ় আগ্রহের সাথে।