KR AGILUS dosahuje při čištění oken nových výšin

Společnost Skyline Robotics dosáhla více, než se mnoho jiných společností vůbec pokoušelo vylepšit. Firma se sídlem v Tel Avivu automatizovala čištění fasád výškových budov po celém světě – úkol, který se dříve prováděl ručně po dobu více než 100 let. Okno po okně.

Ozmo: To nejlepší z robota KR AGILUS, počítačově podporovaného zpracování obrazu a umělé inteligence (AI)

Pro automatizaci čištění oken vyvinul tým Skyline Robotics systém Ozmo: Tento systém kombinuje robota KR AGILUS značky KUKA s počítačově podporovaným systémem zpracování obrazu, umělou inteligencí (AI) a technologií strojového učení. To, co dříve vyžadovalo tři až čtyři měsíce tvrdé tělesné práce, systém Ozmo automaticky zvládá za méně než polovinu času. Nejdůležitější optimalizace tohoto nového vývoje: Systém zajišťuje bezpečnost nahrazením lidských pracovníků na pracovní plošině. Pro ruční čištění skleněných fasád je totiž obvykle zapotřebí tří až čtyř pracovníků: Dva pro čištění fasády na pracovní plošině, jedna osoba na střeše budovy a někdy další osoba na zemi. Pro práci se systémem Ozmo je zapotřebí jen jedna osoba, která ovládá pracovní plošinu, jeřáb a přívod elektřiny a vody. Mezitím robot čistí skleněnou fasádu.

Automatické čištění velkých skleněných ploch: To, co se dříve provádělo ručně, nyní provádí robot na čištění oken, sklo po skle na výškových budovách

Pět let příprav pro dokonalý výsledek čištění

Aby dodávka elektřiny a vody fungovala, byl systém Ozmo navržen tak, aby dokonale zapadl do stávající infrastruktury jednotky údržby budov (Building maintenance Unit, BMU), využívající elektřinu a vodu ze samotné budovy. Část pracovní plošiny tvoří stůl s různými senzory a počítači. Nahoře je usazeno robotické rameno s LIDARovou kamerou (Lidar je zkratka pro „light imaging, detection and ranging“ a pro použití laserových impulzů). LIDARová kamera používá lasery třídy 1, které jsou pro člověka neškodné. Jakmile je tento stůl upnut do stávající pracovní plošiny pro čištění fasády, je systém připraven k použití.

Ross Blum, prezident a COO společnosti Skyline Robotics, informuje, že tým Skyline pracoval na projektu Ozmo posledních pět let. Na cestě k integraci všech nezbytných komponent a funkcí byly překonány různé technologické překážky a podniknuty iterativní procesní kroky. Patří sem také průmyslový robot KR AGILUS a jeho programování, které robotickému ramenu umožňuje napodobovat lidské pohyby při čištění oken.

Čištění budov: Jak Ozmo vidí, rozpoznává hmatem a myslí

Ross Blum nachází analogie k lidským smyslům, když vysvětluje fungování a vlastnosti systému Ozmo: „Robotické rameno komunikuje s LIDARovou kamerou, která umožňuje robotu ,vidět' a se senzorem síly a točivého momentu na konci čisticího kartáče, který představuje jeho ,hmatový smysl'. Systémový software funguje jako ,mozek‘ a shromažďuje data z různých kamer a senzorů pro průběžnou optimalizaci plánování dráhy s rychlostí asi 200krát za sekundu, zatímco Ozmo automaticky pojíždí po skleněné fasádě výškové budovy.“ Srdcem řešení Ozmo je KR AGILUS ve voděodolném provedení ve dvojici s umělou inteligencí na bázi softwaru, která umožňuje použití pro čištění skleněných fasád. Společnost Skyline Robotics vyvinula algoritmus, který robotovi oznamuje údaje o kontrole síly a další proměnné. To umožňuje kontrolovat, jak velký tlak robot vyvíjí na skleněnou plochu budovy.

Od provedení odolného proti povětrnostním vlivům až po světovou třídu

Dosah robota na čištění oken je 1,10 m. Podle Rosse Bluma bylo jedním z „nejdůležitějších důvodů pro rozhodnutí společnosti Skyline pro firmu KUKA skutečnost, že se KR AGILUS dokáže vyrovnat s výzvami venkovního prostředí, zatímco většina konkurentů v tomto aspektu selhává. Dalším bodem byla důvěryhodnost značky KUKA a tým světové úrovně, který za značkou stojí.“ Blum dodává, že tyto roboty splňují třídu ochrany IP67, jsou maximálně spolehlivé a že jejich mobilita v šesti osách byla také rozhodujícím faktorem při rozhodování Skyline Robotics. Systém Ozmo si totiž musí poradit také s moderní architekturou a složitými geometrickými tvary skleněných fasád některých výškových budov.

S dosahem 1,10 m dokáže robot KR AGILUS čistit i komplexní tvary fasád

Více svobody díky řídicímu systému pro malé roboty KR C5 micro

Řídicí systém malých robotů KUKA KR C5 micro v systému Ozmo významně přispívá k dodržovánícelosvětově odlišných omezení hmotnosti pro pracovní plošiny. KR C5 micro váží pouze 9,8 kg, což znamená, že je až o 16 kg lehčí než srovnatelné řídicí systémy a také zabírá podstatně méně místa. V některých případech proto Skyline Robotics může do jedné pracovní plošiny integrovat i několik robotů KR AGILUS, a to i v případě přísnějších hmotnostních omezení. „Chceme být naprostou špičkou v oboru, pokud jde o používání robotů mimo kontrolovaná prostředí,“ zdůrazňuje Blum. „A věříme tomu, že KUKA je tím správným partnerem pro automatizaci, který nás na této cestě bude doprovázet. Také KUKA svou robotizací rozšiřuje limity typických aplikačních způsobů, a těšíme se na užší spolupráci s inženýry KUKA na vývoji produktů speciálně přizpůsobených pro venkovní prostředí.“

Robot na čištění oken KR AGILUS: Tento malý šikula provádí velké věci při čištění skleněných fasád a dá se flexibilně používat

Ani poryvy větru nevyvedou systém Ozmo z rovnováhy

Kompletní technologie integrovaná do systému Ozmo je extrémně pokročilá, zejména software stejně jako prvotřídní hardwarové komponenty. Na jedné straně to společnosti Skyline Robotics umožňuje ovládat pohyby robota a neustále je přizpůsobovat, zatímco robot čistí okna. A na druhou stranu to umožňuje stabilizovat pracovní plošinu s robotem v reálném čase. To je výzva, protože je neustále třeba počítat s nečekanými událostmi, jako jsou poryvy větru nebo zvláštní vlastnosti kinematiky jeřábu. Takové události mohou způsobit, že se jedna strana plošiny nakloní více než druhá. Systém Ozmo je ovšem schopen tyto proměnné zachytit a okamžitě vykompenzovat. Tímto způsobem je zajištěno čištění skla v nejvyšší kvalitě a maximálěn účinným způsobem. Ke stabilizaci využívá Ozmo robota KR AGILUS a jeho schopnost působit jako protisíla nestabilizované pracovní plošiny. Robotické rameno pak zůstane připevněno k oknu budovy na další půl sekundy, aby se zabránilo kyvnému pohybu pracovní plošiny. Podle Rosse Bluma je Skyline Robotics dosud první a jedinou společností v oboru robotiky, která tímto způsobem úspěšně využívá robotické rameno.

Na mnohaletých zkušenostech záleží

„Mnoho společností zabývajících se robotikou se snaží proniknout do podnikání v oblasti automatizovaného čištění fasád,“ říká Michael Brown, předseda představenstva a generální ředitel společnosti Skyline Robotics. „Tato oblast podnikání je ale velmi komplexní a matematicky zaměřená, zejména s ohledem na umělou inteligenci a strojové učení. Nemůžete prostě postavit robota na pracovní plošinu a myslet si, že to je vše, co je k úspěchu nutné. Dlouhá léta jsme spolupracovali s čističi oken, abychom náš systém zdokonalili a zajistili, že disponuje nezbytnými algoritmy pro měnící se prostředí."

Ozmo vidí, rozpoznává hmatem a myslí. To usnadňuje práci robota na čištění oken na fasádě

Silní partneři pro robota na čištění oken

Poukazuje také na to, že partnerství sehrála důležitou roli ve vývoji systému Ozmo: „Firma KUKA nás podporovala na každém kroku a lepšího partnera jsme si opravdu nemohli přát,“ říká Brown. „Jakmile dokončíme takzvanou fázi Proof of Concept v New Yorku, plánujeme se znovu setkat se společností KUKA, abychom se společně poradili a získali přehled o tom, jak můžeme náš produkt optimalizovat nebo dále vylepšovat s pomocí jejich technologie. Pro nás je spolupráce s KUKA klíčová pro úspěch naší společnosti.“

Maximální účinnost a vysoký čisticí výkon – to také přesvědčí mnoho investorů

Podpora systému Ozmo v New Yorku

Když už je řeč o fázi Proof of Concept: Skyline Robotics má v této oblasti nyní významnou podporu. Společnost oznámila úspěšné uzavření kola financování ve výši 6,5 milionu dolarů. Skyline Standard Holdings kolo financování vedla, dalšími účastníky byly Kärcher New Venture GmbH, Gefen Capital atd. „Kärcher s potěšením nadále podporuje společnost Skyline Robotics na její misi vytvořit efektivnější a bezpečnější pracovní prostředí pro čištění oken v celosvětovém měřítku,“ vysvětluje Patrick Nennewitz, Head of Corporate Venturing ve společnosti Kärcher New Ventures GmbH. Podle Nennewitze je „schopnost společnosti Skyline transformovat průmysl pomocí robotů a zároveň vytvářet nová pracovní místa modelem, který by ostatní společnosti v oboru robotiky měly napodobit. Vzhledem k tomu, že budovy jsou stále vyšší a počet pracovních sil stále klesá, přislo založení společnosti Skyline v pravý čas a bylo vlastně nezbytné.“