Fabrication
Universal Robots accélère le développement de cobots avec NVIDIA
Objectif
Universal Robots s'attaque aux limites des robots traditionnels pour la gestion de tâches complexes et l'exploitation dans des environnements dynamiques grâce à son accélérateur d'IA, développé avec la plateforme NVIDIA Isaac™. L'accélérateur d'IA permet aux développeurs d'intégrer des technologies avancées de vision avec l'IA à leur robot collaboratif (cobot), pour une reconnaissance d'objets en temps réel, un contrôle adaptatif des mouvements et un apprentissage continu.
Partenaire
Universal Robots
Cas d'utilisation
Robotique
Produits
NVIDIA Isaac
NVIDIA Jetson
En collaboration avec NVIDIA, Universal Robots a réalisé des avancées révolutionnaires en matière de performances qui permettent de découvrir des catégories d'applications totalement inédites :
Dépasser les limitations des cobots traditionnels
Fondée en 2005, Universal Robots a révolutionné l'automatisation industrielle en lançant en 2008 le premier robot collaboratif commercialement viable au monde, le UR5 (Universal Robots 5), capable de travailler en toute sécurité aux côtés des humains sans cage de sécurité. Depuis lors, l'entreprise a démocratisé l'automatisation industrielle avec des cobots faciles à programmer qui travaillent en toute sécurité avec des humains.
Les lignes de production mixtes et à faible volume actuelles nécessitent des cobots capables de percevoir, d'adapter et d'agir avec intelligence dans des environnements dynamiques, des capacités que la programmation traditionnelle de cobots ne peut pas fournir. En réponse aux pénuries de main-d'œuvre qui augmentent la demande en automatisation et en IA industrielle, Universal Robots cherchait à développer une solution pour combler l'écart entre les capacités d'IA actuelles et les besoins en matière de déploiement de robots industriels.
Construire l'accélérateur d'IA avec NVIDIA
Universal Robots a relevé ces défis en présentant l'accélérateur d'IA, une plateforme pour le développement de l'IA physique qui permet aux robots de percevoir et d'interagir avec leur environnement et de résoudre des problèmes complexes qui étaient auparavant au-delà de leurs capacités statiques. L'accélérateur d'IA est le produit d'une collaboration de huit ans entre Universal Robots et NVIDIA qui couvre l'évolution du calcul sur GPU aux plateformes d'IA de pointe actuelles.
La maturité de la plateforme robotique NVIDIA Isaac™, une suite complète pour construire, simuler et déployer des robots d'IA, a immédiatement suscité l'intérêt de l'équipe d'Universal Robots et a rapidement transformé la collaboration en un programme commun actif. La plateforme NVIDIA Isaac regroupe des bibliothèques accélérées par NVIDIA® CUDA®, des frameworks d'application avancés et des modèles d'IA pré-entraînés pour fournir une base solide aux technologies robotiques modernes. NVIDIA Isaac facilite la simulation et l'apprentissage robotiques et permet une nouvelle génération d'automatisation intelligente qui inclut des avancées dans le développement de robots humanoïdes et des cobots industriels modulables.
Universal Robots a intégré les composants clés de la plateforme Isaac, tels que les modèles et les bibliothèques d'IA, dans sa solution d'accélérateur d'IA basée sur NVIDIA Jetson AGX™. Cette plateforme de qualité industrielle alimentée par l'IA a été créée et est désormais intégrée aux cobots e-Series et UR d'Universal Robots, notamment le nouvel UR15.
Architecture technique et impact sur l'écosystème
L'accélérateur d'IA d'Universal Robots repose sur les technologies suivantes :
- NVIDIA Isaac Manipulator pour la perception et la planification avancées de mouvement, incluant NVIDIA cuMotion, FoundationPose et FoundationStereo
- NVIDIA Isaac Transport pour ROS (NITROS) pour l'accélération des environnements ROS 2.0
- NVIDIA Jetson AGX Orin™ pour une IA à l'Edge à faible latence et haute précision sans dépendances au Cloud
- PolyScope X avec stratégie de développement axée sur l'API et prise en charge complète de ROS 2.0
L'accélérateur d'IA permet aux cobots d'opérer dans des environnements non structurés et d'effectuer des tâches adaptatives auparavant réalisables uniquement avec des systèmes personnalisés coûteux.
Cette plateforme a attiré un écosystème croissant de partenaires spécialisés dans l'IA (notamment 3D Infotech, T-Robotics, AICA, Acumino et Groundlight) qui déploient aujourd'hui des solutions dans des secteurs allant de l'automobile à l'alimentation et aux boissons.
L'architecture technique de l'accélérateur d'IA montre comment industrialiser l'IA à l'Edge sans sacrifier les performances. Un NVIDIA Jetson Orin intégré fournit la puissance de calcul nécessaire pour une inférence de l'IA en temps réel, tandis que les bibliothèques Isaac ROS fournissent des composants modulaires prêts à être utilisés pour la production.
Le système fournit également une IA à faible latence et haute précision à l'Edge pour les configurations industrielles denses sans recourir au Cloud, un avantage essentiel pour les fabricants soucieux de la connectivité, de la latence et de la sécurité des données.
La fondation ROS 2 de la plateforme accélère le développement et le déploiement, permet une conception modulaire et améliore le transfert essentiel de la perception au contrôle qui détermine la réactivité du système. Cette approche technique vous permet de vous concentrer sur la logique d'application plutôt que sur une implémentation d'IA de bas niveau.
Universal Robots
Réduction du fossé entre la simulation et le réel
Les systèmes d'assemblage robotique traditionnels souffrent d'un manque d'adaptabilité aux environnements industriels dynamiques, qui nécessitent une reprogrammation manuelle approfondie des nouvelles pièces ou configurations. Grâce à NVIDIA Isaac Lab et Isaac ROS, Universal Robots a fourni un workflow de simulation à réalité pour l'entraînement et l'exécution réelle de l'apprentissage par renforcement. Le système combine les simulations fidèles aux lois physiques d'Isaac Lab avec une randomisation de domaine pour entraîner des politiques d'apprentissage par renforcement pour la saisie, le transport et l'insertion des engrenages.
Les politiques robotiques sont entièrement entraînées en simulation, ce qui leur permet d'assembler avec succès plusieurs engrenages à partir de poses initiales aléatoires sans aucun ajustement dans le monde réel. Grâce à des données synthétiques, à la randomisation de domaine, aux algorithmes et aux outils NVIDIA IndustReal, Universal Robots surmonte les écarts entre la simulation et la réalité, ce qui permet aux politiques robotiques de s'adapter en toute simplicité au séquençage des engrenages et aux variations spatiales. L'élimination de toute reprogrammation manuelle permet également à Universal Robots de réduire les coûts de déploiement des applications nécessitant de nombreux contacts.
Pour en savoir plus, consultez l'article de blog technique intitulé Réduire les écarts entre la simulation et la réalité pour les applications d'assemblage robotique industriel.
Accélérer les délais de mise sur le marché des cobots
La collaboration entre Universal Robots et NVIDIA montre comment les entreprises industrielles établies peuvent intégrer avec succès des technologies d'IA de pointe tout en préservant leur proposition de valeur essentielle. En intégrant des capacités d'IA avancées dans une plateforme accessible, l'accélérateur d'IA permet aux entreprises de toutes tailles de déployer une automatisation intelligente sans expertise spécialisée en IA.
Cette solution a créé de nouvelles sources de revenus grâce à des applications auparavant impossibles, a attiré des partenaires spécialisés dans l'IA vers l'écosystème d'Universal Robots et a consolidé la position de l'entreprise en tant que plateforme cobot préférée pour les applications d'IA.
Regarder vers l’avenir
Universal Robots développe des solutions spécifiques aux applications pour les clients du monde entier, utilisant de nouveaux modèles d'IA et des bibliothèques accélérées par CUDA via Isaac ROS pour mobiliser une nouvelle génération de développeurs d'IA.
NVIDIA et Universal Robots se sont engagés à mettre en œuvre une approche évolutive pour apporter des capacités d'IA avancées aux usines du monde entier. L'accélérateur d'IA offre aux fabricants une voie pratique vers une plus grande flexibilité et une efficacité accrue tout en maintenant la simplicité de collaboration homme-robot qui définit la robotique collaborative.
"Grâce à l'accélérateur d'IA, nous permettons à nos partenaires de mettre sur le marché des solutions de robot collaboratif (cobot) basées sur l'IA plus rapidement et avec plus de flexibilité. Il en résulte une automatisation plus intelligente et plus adaptable, qui répond aux besoins réels du monde réel à travers une large gamme d'applications et qui offre un retour sur investissement plus rapide aux clients finaux."
Ujjwal Kumar
Président du groupe Teradyne Robotics
Prêt à vous lancer ?
Démarrez votre développement de robots d'IA avec les bibliothèques, les frameworks d'application et les modèles d'IA accélérés par NVIDIA CUDA disponibles sur la plateforme NVIDIA Isaac pour la robotique.