Produzione industriale
Universal Robots accelera lo sviluppo dei cobot con NVIDIA
Obiettivo
Universal Robots sta affrontando le limitazioni dei robot tradizionali nel gestire le attività complesse e nel lavorare in ambienti dinamici grazie alla piattaforma AI Accelerator sviluppata con NVIDIA Isaac™. Con AI Accelerator, i team di sviluppo sono in grado di integrare tecnologie IA avanzate per la visione nei propri robot collaborativi, i cosiddetti “cobot”, consentendo il riconoscimento di oggetti in tempo reale, il controllo adattivo del movimento e l'apprendimento continuo.
Partner
Universal Robots
Caso d'uso
Robotica
Prodotti
NVIDIA Isaac
NVIDIA Jetson
Grazie alla collaborazione con NVIDIA, Universal Robots ha raggiunto prestazioni all'avanguardia che hanno sbloccato categorie di applicazioni completamente nuove:
Superare le limitazioni dei cobot tradizionali
Fondata nel 2005, Universal Robots ha rivoluzionato l'automazione industriale lanciando nel 2008 UR5, il primo robot collaborativo commercialmente riconosciuto al mondo in grado di lavorare in sicurezza insieme agli esseri umani senza bisogno di barriere di sicurezza. Da allora, l'azienda ha democratizzato l'automazione industriale grazie ai cobot programmabili in grado di collaborare in modo sicuro e facile con le persone.
Le linee di produzione odierne ad alta varietà e basso volume richiedono cobot in grado di percepire, adattarsi e agire con intelligenza negli ambienti dinamici, funzionalità che la programmazione tradizionale non era in grado di offrire. Vista la crescente importanza dell'automazione e dell'IA industriale e la carenza di manodopera, Universal Robots si è data da fare per creare una soluzione per colmare il divario tra le attuali funzionalità IA e le mutevoli esigenze di implementazione dei robot industriali.
Il ruolo di NVIDIA nella progettazione della piattaforma AI Accelerator
Universal Robots ha affrontato queste sfide lanciando AI Accelerator, una piattaforma per lo sviluppo dell'IA fisica che consente ai robot di percepire e interagire con l'ambiente e di risolvere problemi complessi che prima erano al di là delle loro capacità statiche. AI Accelerator è il risultato di una collaborazione durata otto anni tra Universal Robots e NVIDIA che copre l'evoluzione dalle fasi preliminari del computing basato su GPU alle odierne piattaforme IA avanzate.
La maturità della piattaforma robotica NVIDIA Isaac™, una suite completa per la creazione, la simulazione e la distribuzione di robot basati sull'IA, ha immediatamente catturato l'attenzione del team di Universal Robots e ha rapidamente trasformato la collaborazione tra le due aziende in un programma congiunto attivo. La piattaforma NVIDIA Isaac riunisce librerie accelerate da NVIDIA® CUDA®, framework applicativi avanzati e modelli IA preaddestrati per fornire una solida base per la robotica moderna. NVIDIA Isaac facilita la simulazione e l'apprendimento robotico, rendendo possibile una nuova generazione di soluzioni di automazione intelligente che segnano progressi notevoli nel campo dei robot umanoidi e dei cobot industriali adattabili.
Universal Robots ha integrato i componenti chiave della piattaforma Isaac, come i modelli e le librerie IA, nella propria soluzione IA Accelerator basata su NVIDIA Jetson AGX™. Ciò ha consentito di creare una piattaforma IA di livello industriale che ora si estende a tutti i cobot serie e ed UR di Universal Robots, incluso il nuovo UR15.
Architettura tecnica e impatto sull'ecosistema
La piattaforma AI Accelerator di Universal Robots trae beneficio da:
- NVIDIA Isaac Manipulator per la percezione avanzata e la pianificazione del movimento, con NVIDIA cuMotion, FoundationPose e FoundationStereo
- NVIDIA Isaac Transport for ROS (NITROS) per l'accelerazione negli ambienti ROS 2.0
- NVIDIA Jetson AGX Orin™ per l'IA edge a bassa latenza e ad alta precisione senza dipendenze dal cloud
- PolyScope X con strategia di sviluppo API-first e supporto completo per ROS 2.0
La piattaforma IA Accelerator consente ai cobot di operare in ambienti non strutturati e di eseguire attività adattive che prima erano possibili solo con costosi sistemi personalizzati.
Grazie alle sue caratteristiche, ha attratto un ecosistema crescente di partner specializzati nell'IA, tra cui 3D Infotech, T-Robotics, AICA, Acumino e Groundlight, che oggi stanno implementando soluzioni in diversi settori che vanno dall'automotive all'alimentare e alle bevande.
L'architettura tecnica della piattaforma AI Accelerator dimostra come l'IA perimetrale possa essere industrializzata senza sacrificare le prestazioni. Il sistema NVIDIA Jetson Orin incorporato fornisce la potenza di calcolo necessaria per l'inferenza IA in tempo reale, mentre le librerie Isaac ROS forniscono componenti modulari e pronti per la produzione.
Il sistema fornisce inoltre un'IA edge a bassa latenza e ad alta precisione per le configurazioni industriali ad alta densità senza dipendenza dal cloud, un vantaggio fondamentale per i produttori interessati a connettività, latenza e sicurezza dei dati.
Le fondamenta ROS 2 della piattaforma accelerano lo sviluppo e l'implementazione, consentendo la progettazione modulare e migliorando il processo cruciale di trasferimento percezione-controllo che determina la reattività del sistema. Questo approccio tecnico consente di concentrarsi sulla logica applicativa anziché sull'implementazione AI di basso livello.
Universal Robots
Colmare il divario tra simulazione e realtà
I sistemi di assemblaggio robotici tradizionali hanno difficoltà ad adattarsi in ambienti industriali dinamici che richiedono una vasta riprogrammazione manuale per nuove parti o configurazioni. Grazie a NVIDIA Isaac Lab e Isaac ROS, Universal Robots ha reso possibile un flusso di lavoro, dalla simulazione alla realtà, per l'addestramento dell'apprendimento per rinforzo e l'esecuzione nel mondo reale. Il sistema combina le simulazioni fisicamente accurate di Isaac Lab con la randomizzazione del dominio per addestrare le politiche di apprendimento per rinforzo per l'afferramento, il trasporto e l'inserimento degli ingranaggi.
L'addestramento delle policy robotiche viene effettuato interamente mediante simulazione, in modo da poter assemblare con successo più ingranaggi da posizioni iniziali casuali senza alcuna messa a punto nel mondo reale. Utilizzando dati sintetici, la randomizzazione del dominio e gli algoritmi e strumenti NVIDIA IndustReal, Universal Robots è riuscita a colmare il divario tra simulazione e realtà, consentendo alle policy robotiche di adattarsi facilmente alla sequenza degli ingranaggi e alle variazioni spaziali. Eliminando la necessità di riprogrammazione manuale, Universal Robots riduce i costi di distribuzione per le applicazioni a elevato contatto.
Scopri di più nel blog tecnico Colmare il divario tra simulazione e realtà per le applicazioni di assemblaggio robotico industriale.
Accelerare il time-to-market dei cobot
La collaborazione tra Universal Robots e NVIDIA dimostra come le aziende del settore industriale possano integrare con successo le tecnologie IA più all'avanguardia, preservando le loro proposte di valore fondamentali. Grazie all'implementazione di funzionalità IA avanzate in una piattaforma accessibile, AI Accelerator consente alle aziende di tutte le dimensioni di distribuire l'automazione intelligente senza richiedere competenze IA specializzate.
La soluzione ha creato nuovi flussi di reddito da applicazioni prima impossibili, ha attirato partner specializzati nell'IA nell'ecosistema di Universal Robots e ha consolidato la posizione dell'azienda come piattaforma cobot preferita per le applicazioni IA.
Uno sguardo al futuro
Universal Robots sta sviluppando soluzioni application-specific per clienti in tutto il mondo, sfruttando i nuovi modelli di intelligenza artificiale e le librerie accelerate da CUDA attraverso Isaac ROS per coinvolgere una nuova generazione di sviluppatori IA.
NVIDIA e Universal Robots si impegnano a favore di un approccio scalabile per portare funzionalità IA avanzate nelle fabbriche di tutto il mondo. La piattaforma AI Accelerator offre ai produttori uno strumento pratico che rende possibile una maggiore flessibilità ed efficienza, mantenendo al contempo la semplice interazione uomo-robot simbolo della robotica collaborativa.
“Grazie alla piattaforma AI Accelerator, stiamo consentendo ai nostri partner di portare sul mercato soluzioni cobot basate sull'intelligenza artificiale più velocemente e con maggiore flessibilità. Il risultato è un'automazione più intelligente e adattabile, che soddisfa le esigenze del mondo reale in una vasta gamma di applicazioni e fornisce un ritorno sull'investimento più rapido per i clienti finali.”
Ujjwal Kumar
, Group President presso Teradyne Robotics
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