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 que há de mais moderno em inteligência de máquina e manipulação robótica.

Isso é o que a RightHand Robotics, subsidiária do MIT, incorporou aos seus sistemas robóticos de separação de peças, que combinam designs exclusivos de garras com inteligência artificial e visão de máquina para ajudar as empresas a separar produtos e enviar pedidos.

“Se você compra algo na loja, você empurra o carrinho pelo corredor e pega você mesmo. Quando você faz um pedido online, há uma operação equivalente dentro de um centro de distribuição”, diz o cofundador da RightHand Robotics, Lael Odhner. “O varejista normalmente precisa coletar itens individuais, passá-los por um scanner e colocá-los em um classificador ou esteira para concluir o pedido. Parece fácil até você imaginar dezenas de milhares de pedidos por dia e mais de 100.000 produtos exclusivos 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 as empresas a responder a duas grandes tendências que transformaram as operações de varejo. Um é a explosão do comércio eletrônico, que só se acelerou durante a pandemia de Covid-19. A outra é uma mudança para o preenchimento just-in-time do estoque, em que farmácias, supermercados e empresas de vestuário reabastecem os itens com base no que foi comprado naquele dia ou semana para melhorar a eficiência.

A frota de robôs também coleta dados que ajudam a RightHand Robotics a melhorar seu sistema ao longo do tempo e permitem que ele aprenda novas habilidades, como um posicionamento mais suave ou preciso. Os dados de processo e desempenho alimentam o software de gerenciamento de frota da empresa, o que pode ajudar os clientes a entender como seu estoque se move pelo depósito e identificar gargalos ou problemas de qualidade.

“A ideia é que, em vez de olhar apenas para o desempenho de uma única operação, as empresas de comércio eletrônico podem modificar ou revisar o fluxo operacional em todo o depósito”, diz Odhner. “O objetivo é eliminar a variabilidade tanto a montante quanto possível, tornando um processo mais simples e otimizado.”

Empurrando o limite

Odhner completou seu PhD no laboratório de Harry Asada, professor de engenharia da Ford do MIT no Departamento de Engenharia Mecânica, que Odhner diz ter incentivado os alunos a desenvolver uma ampla familiaridade com a pesquisa em robótica. Os colegas também frequentemente compartilhavam seu trabalho em seminários, dando a Odhner uma visão completa do campo.

“Asada é um pesquisador de robótica muito conhecido e seu trabalho inicial, bem como os projetos em que trabalhei com ele, são fundamentais para o que estamos fazendo na RightHand Robotics”, diz Odhner.

Em 2009, Odhner fez parte da equipe vencedora do DARPA Autonomous Robotic and Manipulation Challenge. Muitas das equipes concorrentes tinham conexões com o MIT, e todo o programa acabou sendo administrado pelo ex-professor associado do MIT, Gill Pratt. Depois de chegar às semifinais da competição MIT 100K em 2013 como "Manus Robotics", a equipe foi apresentada a Mick Mountz '87, fundador da Kiva Systems (posteriormente adquirida pela Amazon), que incentivou a equipe a olhar para aplicações na cadeia de abastecimento e logística.

Hoje, uma quantidade significativa de funcionários e lideranças da RightHand Robotics vêm do MIT. Os pesquisadores do MIT também foram responsáveis ​​por muitos dos primeiros clientes, comprando componentes que a equipe de Odhner havia inventado durante o programa DARPA.

“Geralmente, estivemos tão próximos do MIT que é difícil evitar voltar para lá”, diz Odhner. “É uma espécie de família. Você nunca sai do MIT de verdade ”.

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

“A parte técnica do que fazemos é olhar para uma apresentação não estruturada de bens de consumo e compreender semanticamente o que está lá dentro”, diz Odhner.

RightHand Robotics também utiliza uma ferramenta de fim de braço que combina sucção com novos dedos subactuados, que Odhner diz que dá aos robôs mais flexibilidade do que robôs que dependem exclusivamente de ventosas ou simples garras de pinça.

“Às vezes, realmente ajuda você a ter graus passivos de liberdade em sua mão, movimentos passivos que ele pode fazer e não pode controlar ativamente”, diz Odhner sobre os robôs. “Muitas vezes, isso simplifica a tarefa de controle. Eles eliminam os problemas por serem excessivamente restritos e os tornam tratáveis ​​para serem executados por meio de um algoritmo de planejamento de movimento”.

Os dados coletados pelos robôs também são usados ​​para melhorar a confiabilidade ao longo do tempo e esclarecer as operações de warehouse para os clientes.

“Podemos dar às pessoas insights sobre seu estoque, insights sobre como estão armazenando seu estoque, como estão estruturando tarefas tanto a montante quanto a jusante de qualquer separação que estivermos fazendo”, diz Odhner. “Temos uma visão muito boa sobre o que pode ser uma fonte de problemas futuros e podemos fornecer isso aos clientes”.

Odhner observa que o atendimento do armazém poderia crescer e se tornar uma indústria muito maior se o rendimento fosse melhorado.

“À medida que os consumidores valorizam cada vez mais a opção de compras online, cada vez mais itens precisam ser colocados em um número cada vez maior de carrinhos 'virtuais'. A disponibilidade de pessoas perto dos centros de atendimento de pedidos tende a ser um fator limitante para o crescimento do comércio eletrônico. Tudo isso é realmente indicativo de uma enorme ineficiência econômica, e é essencialmente isso que estamos tentando resolver ”, diz Odhner. “Estamos realizando as tarefas menos envolventes no warehouse - coisas como indução de classificação, onde você apenas escolhe, escaneia e coloca algo em uma correia o dia todo - e estamos trabalhando para automatizar essas tarefas até o ponto em que você pode levar seu pessoal e você pode direcioná-los para coisas que serão sentidas mais diretamente pelo cliente.”

Odhner também diz que mais centros de distribuição automatizados oferecem medidas aprimoradas para proteger a saúde e a segurança do trabalhador, como estações ergonômicas onde as mercadorias são trazidas aos trabalhadores para tarefas especializadas e maior distanciamento social. Em vez de reduzir o número de pessoas empregadas em um depósito, ele diz: “Em última análise, o que você deseja é um sistema com pessoas trabalhando em funções como controle de qualidade, supervisão de robôs”.

Robôs facilitados

Este ano, a empresa está apresentando a terceira versão de seu robô de separação, que vem com integração padronizada e recursos de segurança em uma tentativa de tornar a implantação de robôs de separação de peças mais fácil para os operadores de armazém.

“As pessoas podem não compreender necessariamente a enormidade de nosso progresso na produção deste sistema autônomo, em termos de facilidade de integração, configuração, segurança e confiabilidade, mas é enorme porque significa que nossos sistemas de robôs podem ser enviados diretamente para o mundo todo e comece a trabalhar com o mínimo de personalização ”, diz Odhner. “Não há razão para que isso não possa simplesmente vir em uma caixa ou palete e ser configurado por qualquer pessoa. Essa é a nossa grande visão. ”

*Artigo original por Zach Winn | MIT News Office