Manufatura
Universal Robots Acelera o Desenvolvimento de Cobots com a NVIDIA
Objetivo
A Universal Robots está abordando as limitações dos robôs tradicionais no processamento de tarefas complexas e na operação em ambientes dinâmicos com seu AI Accelerator, desenvolvido com a Plataforma NVIDIA Isaac™. O AI Accelerator permite que os desenvolvedores integrem tecnologias avançadas de IA de visão em seu robô colaborativo (cobot), permitindo reconhecimento de objetos em tempo real, controle adaptativo de movimento e aprendizagem contínua.
Parceiro
Universal Robots
Caso de Uso
Robótica
Produtos
NVIDIA Isaac
NVIDIA Jetson
Ao trabalhar com a NVIDIA, a Universal Robots ofereceu melhorias transformadoras no desempenho que desbloqueiam categorias de aplicações totalmente novas:
Quebrando as Limitações Tradicionais dos Cobots
Fundada em 2005, a Universal Robots revolucionou a automação industrial ao lançar o primeiro robô colaborativo comercialmente viável do mundo em 2008, o UR5, que poderia trabalhar com segurança ao lado de humanos sem gaiolas de segurança. Desde então, a empresa democratizou a automação industrial com cobots fáceis de programar que trabalham de modo seguro com humanos.
As linhas de produção atuais de alta mistura e baixo volume exigem cobots que possam perceber, adaptar e agir com inteligência em ambientes dinâmicos, recursos que a programação tradicional de cobots não poderia oferecer. Com a escassez de mão de obra impulsionando a demanda por automação e IA industrial, a Universal Robots buscou criar uma solução para preencher a lacuna entre os recursos atuais de IA e a evolução das necessidades de implantação de robôs industriais.
Criação do Acelerador de IA com a NVIDIA
A Universal Robots enfrentou esses desafios com o lançamento do AI Accelerator, uma plataforma para o desenvolvimento de IA física que permite que robôs percebam e interajam com seu ambiente e resolvam problemas complexos que anteriormente estavam além de suas capacidades estáticas. O AI Accelerator é produto de uma colaboração de oito anos entre a Universal Robots e a NVIDIA, que abrange a evolução desde as primeiras fases da computação de GPU até as plataformas atuais de IA no edge.
A maturidade da plataforma de robótica NVIDIA Isaac™, um pacote abrangente para criação, simulação e implantação de robôs com IA, capturou imediatamente o interesse da equipe da Universal Robots e rapidamente escalou a colaboração para um programa conjunto ativo. A plataforma NVIDIA Isaac reúne bibliotecas aceleradas pelo NVIDIA® CUDA®, frameworks avançados de aplicações e modelos de IA pré-treinados para fornecer uma base robusta para a robótica moderna. O NVIDIA Isaac facilita a simulação e a aprendizagem de robôs, permitindo uma nova geração de automação inteligente que inclui avanços no desenvolvimento de robôs humanoides e cobots industriais adaptáveis.
A Universal Robots integrou os principais componentes da plataforma Isaac, como modelos e bibliotecas de IA, em sua solução do AI Accelerator com tecnologia NVIDIA Jetson AGX™. Isso criou uma plataforma de nível industrial e habilitada por IA que agora se estende aos cobots e-Series e UR Series da Universal Robots, incluindo o novo UR15.
Arquitetura Técnica e Impacto no Ecossistema
O AI Accelerator da Universal Robots se beneficia de:
- NVIDIA Isaac Manipulator para percepção avançada e planejamento de movimento, como NVIDIA cuMotion, FoundationPose, e FoundationStereo
- NVIDIA Isaac Transport para ROS (NITROS) para aceleração em ambientes ROS 2.0
- NVIDIA Jetson AGX Orin™ para IA de baixa latência e alta precisão no edge, sem dependências de cloud
- PolyScope X com estratégia de desenvolvimento com foco em APIs e suporte completo ao ROS 2.0
O AI Accelerator permite que os cobots operem em ambientes não estruturados e executem tarefas adaptativas que antes só eram possíveis com sistemas personalizados caros.
A plataforma atraiu um ecossistema crescente de parceiros com foco em IA, como 3D Infotech, T-Robotics, AICA, Acumino e Groundlight, que estão implantando soluções hoje em setores que vão desde o setor automotivo até o de alimentos e bebidas.
A arquitetura técnica do AI Accelerator demonstra como a IA no edge pode ser industrializada sem sacrificar o desempenho. Um NVIDIA Jetson Orin incorporado oferece a potência computacional necessária para a inferência de IA em tempo real, enquanto as bibliotecas do Isaac ROS fornecem componentes modulares e prontos para produção.
O sistema também oferece IA de baixa latência e alta precisão no edge para configurações industriais densas sem depender da cloud, uma vantagem fundamental para fabricantes preocupados com conectividade, latência e segurança de dados.
A base da plataforma ROS 2 acelera o desenvolvimento e a implantação, permite o design modular e melhora a transferência crucial da percepção para o controle que determina a capacidade de resposta do sistema. Essa abordagem técnica permite que você se concentre na lógica de aplicação, em vez de implementar IA de baixo nível.
Universal Robots
Reduzindo a Lacuna entre Simulação e Realidade
Os sistemas tradicionais de montagem robótica têm dificuldades em adaptar ambientes industriais dinâmicos, exigindo uma extensa reprogramação manual para novas peças ou configurações. Usando o NVIDIA Isaac Lab e o Isaac ROS, a Universal Robots ofereceu um workflow de simulação para realidade para treinamento de aprendizagem por reforço e execução em situações reais. O sistema combina as simulações físicas precisas da Isaac Lab com a randomização de domínio para treinar políticas de aprendizagem por reforço para a captura, o transporte e a inserção de engrenagens.
As políticas de robôs são treinadas inteiramente em simulação, para que possam montar com sucesso várias engrenagens a partir de poses iniciais aleatórias sem ajuste fino em situações reais. Ao usar dados sintéticos, randomização de domínio e os algoritmos e ferramentas NVIDIA IndustReal, a Universal Robots supera as lacunas entre simulação e realidade, permitindo que as políticas de robôs se adaptem perfeitamente ao sequenciamento de engrenagens e às variações espaciais. A eliminação da necessidade de reprogramação manual também ajuda a Universal Robots a reduzir os custos de implantação para aplicações ricas em contato.
Leia mais no blog de tecnologia, Bridging the Sim-to-Real Gap for Industrial Robotic Assembly Applications.
Acelerando o Lançamento no Mercado do Cobot
A colaboração entre a Universal Robots e a NVIDIA demonstra como empresas industriais estabelecidas podem integrar com sucesso tecnologias de IA de ponta, preservando suas principais propostas de valor. Ao reunir recursos avançados de IA em uma plataforma acessível, o AI Accelerator permite que empresas de todos os tamanhos implantem a automação inteligente sem exigir experiência especializada em IA.
A solução criou novos fluxos de receita a partir de aplicações antes impossíveis, atraiu parceiros com foco em IA para o ecossistema da Universal Robots e consolidou a posição da empresa como a plataforma preferida de cobots para aplicações de IA.
Perspectivas para o Futuro
A Universal Robots está desenvolvendo soluções específicas de aplicações para clientes globais, aproveitando novos modelos de IA e bibliotecas aceleradas pela CUDA por meio do Isaac ROS para engajar uma nova geração de desenvolvedores de IA.
A NVIDIA e a Universal Robots estão comprometidas com uma abordagem escalável para trazer recursos avançados de IA para fábricas em todo o mundo. O AI Accelerator oferece aos fabricantes um caminho prático para maior flexibilidade e eficiência, mantendo a facilidade da colaboração entre humanos e robôs que define a robótica colaborativa.
“Com o AI Accelerator, estamos capacitando nossos parceiros para trazer soluções de cobots impulsionadas por IA ao mercado mais rapidamente e com maior flexibilidade. O resultado é uma automação mais inteligente e adaptável que atende às necessidades reais em uma ampla variedade de aplicações e oferece um retorno mais rápido sobre o investimento para clientes finais.”
Ujjwal Kumar
, Presidente do Grupo, Teradyne Robotics
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