O KR AGILUS escala novas alturas como robô limpador de janelas

Para a automação da limpeza de janelas a equipe da Skyline Robotics desenvolveu o Ozmo: este sistema combina o robô KR AGILUS da KUKA com um sistema de processamento de imagens informatizado, inteligência artificial (IA) e tecnologias da aprendizagem de máquina. O que anteriormente exigia um trabalho físico árduo de três a quatro meses, o Ozmo realiza de forma automatizada em quase metade do tempo. A principal melhoria deste novo desenvolvimento: o sistema proporciona segurança ao substituir mão-de-obra humana na plataforma de trabalho. Pois para a limpeza manual de fachadas de vidro normalmente são necessários três a quatro colaboradores: dois, que limpam na plataforma de trabalho ao longo da fachada, uma pessoa no telhado do prédio e, às vezes, uma outra no chão. Para o trabalho com o Ozmo é necessário apenas uma pessoa, que controla a plataforma de trabalho, a alimentação de energia elétrica e de água e a grua. Enquanto isso, o robô se ocupa com a fachada de vidro.

Para que o suprimento de energia e água funcione, o Ozmo foi concebido de tal forma que ele caiba na infraestrutura existente da unidade de manutenção do prédio (Building Maintenance Unit, BMU), utilizando energia elétrica e água do próprio prédio. Parte da plataforma de trabalho é uma mesa com diferentes sensores e computadores. Por cima se encontra o braço do robô com a sua câmera Lidar (Lidar é sinônimo de light imaging, detection and ranging e de uso de pulsos de laser). A câmera Lidar utiliza lasers da classe 1, que são inofensivos para o homem. Tão logo esta mesa seja fixada na plataforma de trabalho existente para a limpeza de fachadas, o sistema está pronto para o uso.

Ross Blum, Presidente e COO da Skyline Robotics, relata que a equipe da Skyline trabalhou no projeto Ozmo nos últimos cinco anos. Nesse processo foram vencidos diversos obstáculos tecnológicos e dados passos iterativos no caminho para a integração de todos os componentes e funcionalidades necessários. Isso inclui também o robô industrial KR AGILUS e a sua programação, que capacita o braço do robô a imitar movimentos humanos na limpeza de janelas.

Ross Blum encontra analogias para os sentidos humanos, quando ele explica o modo de funcionamento e as propriedades do sistema Ozmo: "O braço do robô se comunica com a câmera Lidar, que capacita o robô a "enxergar", e com um sensor de força-torque na extremidade da escova de limpeza, que representa o seu "sentido de tato". O software de sistema funciona como "cérebro" e coleta os dados das diferentes câmeras e sensores para a otimização contínua do planejamento da trajetória com uma velocidade de aproximadamente 200 vezes por segundo, enquanto o Ozmo desce automaticamente na fachada de vidro do arranha-céu." O cerne da solução Ozmo é o KR AGILUS na versão Waterproof em conjunto com uma inteligência artificial baseada em software, que permite o uso para a limpeza de fachadas de vidro. A Skyline Robotics desenvolveu um algoritmo que informa o controle de força e outras variáveis ao robô. Assim é possível controlar quanta pressão o robô exerce sobre o vidro do prédio.

A unidade de comando para robôs de pequeno porte KR C5 micro da KUKA contribui, no sistema Ozmo, consideravelmente para cumprir as diferentes restrições mundiais de peso para plataformas de trabalho. A KR C5 micro pesa apenas 9,8 kg, sendo assim até 16 kg mais leve do que unidades de comando comparáveis e ocupa também consideravelmente menos espaço. Por isso, em alguns casos, a Skyline Robotics pode colocar vários KR AGILUS em uma plataforma de trabalho, mesmo com restrições de peso mais rigorosas. "Queremos dominar o campo quando se trata de usar robôs fora de ambientes controlados", enfatiza Blum. "E acreditamos que a KUKA é o parceiro de automação certo para nos acompanhar neste caminho. Também a KUKA expande os limites das formas típicas de aplicação com a sua robótica, e estamos ansiosos por trabalhar em estreita cooperação com os engenheiros da KUKA, para desenvolver produtos personalizados para o ambiente ao ar livre."

Toda a tecnologia integrada no Ozmo é extremamente avançada, principalmente o software, bem como os componentes de hardware de primeira linha. Por um lado, eles permitem à Skyline Robotics controlar os movimentos do robô e de readaptá-los continuamente, enquanto o robô faz a limpeza das janelas. E, por outro lado, permitem estabilizar em tempo real a plataforma de trabalho com o robô. Isso é um desafio, porque é preciso constantemente contar com incidentes inesperados como rajadas de vento ou particularidades da cinemática da grua. Esses podem fazer com que um lado da plataforma tenda mais para baixo do que o outro. No entanto, o Ozmo está em condições de registrar estas variáveis e de compensá-las imediatamente. Assim é assegurada uma limpeza de vidros da mais alta qualidade, bem como o caminho mais eficiente. Para a estabilização o Ozmo usa o robô KR AGILUS e a sua capacidade de atuar como contra-força à plataforma de trabalho não-estabilizada. O braço do robô permanece então fixado meio segundo a mais na janela do prédio, para evitar movimentos oscilantes da plataforma de trabalho. De acordo com Ross Blum, a Skyline Robotics é a primeira e até então única empresa de robótica, que utiliza com sucesso um braço de robô dessa forma.

E por falar na fase Proof of Concept: a Skyline Robotics recebe agora um abrangente apoio para ela. A empresa anunciou a conclusão bem-sucedida de uma rodada de financiamento de 6,5 milhões de dólares. A Skyline Standard Holdings liderou a rodada de financiamento, a Kärcher New Venture GmbH, Gefen Capital e outras participaram. "A Kärcher tem o prazer de continuar a apoiar a Skyline Robotics na missão de criar um ambiente de trabalho mais eficiente e seguro para a limpeza de janelas em nível global", segundo Patrick Nennewitz, Head of Corporate Venturing na Kärcher New Ventures GmbH. Segundo Nennewitz, "a capacidade da Skyline de reestruturar um ramo de atividades por meio de robôs e, ao mesmo tempo, criar postos de trabalho, é um modelo que outras empresas de robótica deveriam imitar. Uma vez que os prédios estão cada vez mais altos e devido à diminuição da mão-de-obra, a fundação da Skyline vem no tempo certo e é necessária."