製造業

Universal Robots 與 NVIDIA 攜手合作,加速協作機器人開發工作

目標

Universal Robots 與 NVIDIA Isaac™ 平台合作開發 AI Accelerator,加速突破傳統機器人在處理複雜任務與應對動態環境方面的限制。AI Accelerator 讓開發人員能將先進的視覺 AI 技術整合至協作機器人 (Cobot) 中,實現即時物體識別、自適應運動控制與持續學習。

合作夥伴

Universal Robots

使用案例

機器人

產品

NVIDIA Isaac
NVIDIA Jetson

透過與 NVIDIA 的合作,Universal Robots 在性能上取得突破性進展,開啟全新應用領域:

  • 運動規劃速度提升多達 100 倍,並相較於傳統方法大幅提升品質。
  • 利用 AI 基礎模型,只需最少量的訓練,便可準確估計 3D 姿勢
  • 強化動態環境中的任務適應性和錯誤矯正
  • 利用 AI 規劃好的動作,簡化程式設計,並取代繁瑣的手動程式設計
  • 嶄新的應用程式功能,包括使用強化學習策略部署的組裝任務

突破傳統協作機器人的限制

Universal Robots 成立於 2005 年,改寫了工業自動化技術,並於 2008 年推出全球首創的商業可行的協作機器人,名為 UR5,該機器人能與真人一同安全工作,無需安全圍欄。自那時起,該公司便透過易於進行程式設計的協作機器人,實現工業自動化普及化,並安全地與人類協作。

現今的高混合、低產量生產線,需要能在動態環境中具備感知、調整與智慧行動能力的協作機器人,而這些能力是傳統協作機器人編程所無法實現的。隨著勞動力短缺推動自動化與工業 AI 的需求,Universal Robots 著手打造解決方案,以縮短現有 AI 能力與日益演進的工業機器人部署需求之間的差距。

與 NVIDIA 打造 AI 加速器

Universal Robots 推出 AI Accelerator,作為物理 AI 發展平台,以應對上述挑戰。該平台讓機器人具備感知與環境互動的能力,並能解決以往因靜態能力限制而無法應對的複雜問題。這款 AI 加速器是 Universal Robots 與 NVIDIA 合作八年的成果,涵蓋了從早期 GPU 運算到現今邊緣 AI 平台的演進歷程。

NVIDIA Isaac™ 機器人技術平台是一套用於建置、模擬及部署 AI 機器人的全方位套件,其成熟度立即吸引了 Universal Robots 團隊的興趣,並迅速將合作範圍擴展為活躍的聯合計畫。NVIDIA Isaac 平台結合了 NVIDIA® CUDA® 加速的函式庫、進階應用程式架構,以及預先訓練的 AI 模型,為現代機器人技術提供強大的基礎。NVIDIA Isaac 推動機器人模擬機器人學習,實現新一代的智慧自動化,包括在人形機器人開發和自適應工業協作機器人方面等突破。

Universal Robots 將 Isaac 平台的關鍵元件,例如 AI 模型與函式庫,整合至採用 NVIDIA Jetson AGX™ 技術的 AI 加速器解決方案中。由此打造出一款工業級 AI 驅動型平台,現已延伸至 Universal Robots 的 e-Series 和 UR Series 協作機器人,包括全新的 UR15。

技術架構與生態系統影響

Universal Robots AI 加速器的核心優勢如下:

  • NVIDIA Isaac Manipulator,適用於高階感知與動作規劃,包括 NVIDIA cuMotion、FoundationPose 和 FoundationStereo
  • NVIDIA Isaac Transport for Robot Operating System (ROS) (NITROS),適用於加速 ROS 2.0 環境
  • NVIDIA Jetson AGX Orin™ 適用於低延遲、高精確度的邊緣 AI,無需依賴雲端
  • PolyScope X 採用 Application Programming Interface (API) 優先開發策略,全面支援 ROS 2.0

AI 加速器可讓協作機器人在非結構化環境中運作,執行自適應任務,而這些任務原本只能透過昂貴的客製化系統才能完成。

該平台吸引了日益擴大的 AI 生態系統合作夥伴,包括 3D Infotech、T-Robotics、AICA、Acumino 和 Groundlight,這些夥伴正在汽車、食品飲料等產業中部署相關的解決方案。

AI 加速器的技術架構展示了邊緣 AI 如何實現產業化,而不犧牲效能。嵌入式 NVIDIA Jetson Orin 提供即時 AI 推論所需的運算能力,而 Isaac ROS 函式庫則提供模組化、生產就緒的元件。

這套系統也為密集型工業配置提供低延遲、高準確度的邊緣 AI,無需仰賴雲端,而這對於關注連線性、延遲與資安的製造商而言,絕對是一大優勢。

該平台的 ROS 2 基礎 (Robot Operating System 2) 可加速開發與部署,實現模組化設計,並改善決定系統回應能力的關鍵感知與控制交接。這種技術方法可讓您專注於應用程式邏輯,而非低階的 AI 實作工作。

Universal Robots

縮小模擬與真實之間的差距

傳統機器人組裝系統在動態工業環境中難以適應,需要大量的人力重新程式設計,才能應對新零件或配置。Universal Robots 利用 NVIDIA Isaac Lab 與 Isaac ROS,實現從模擬到實體的強化學習訓練與實際應用工作流程。該系統結合 Isaac Lab 的高精度物理模擬與領域隨機化技術,訓練強化學習策略,以執行齒輪抓取、搬運與插入等任務。

機器人策略完全透過模擬訓練,因此無需實際微調,即可從隨機初始姿勢成功組裝多個齒輪。Universal Robots 運用整合式資料、領域隨機化,以及 NVIDIA IndustReal 演算法和工具,克服了模擬與真實的差距,讓機器人原則順暢調整,以適應齒輪排序和空間變化。消除人工重新編程的需要,也有助於 Universal Robots 降低接觸密集型應用的部署成本。

前往技術部落格閱讀更多資訊:縮小工業機器人組裝應用的模擬與真實差距

加快協作機器人的上市速度

Universal Robots 與 NVIDIA 的合作,展現了企業如何成功整合尖端 AI 技術,同時保持核心價值主張的願景。AI 加速器可將先進的 AI 功能封裝至易於使用的平台,讓各種規模的公司都能部署智慧型自動化技術,無需專門的 AI 專業知識。

這項解決方案從先前不可能的應用,開拓出嶄新的收益來源,吸引了 AI 合作夥伴加入 Universal Robots 生態圈的行列,並鞏固了該公司作為 AI 應用首選合作機器人的平台。

展望未來

Universal Robots 正在為全球客戶開發特定應用解決方案,善用全新的 AI 模型和 CUDA 加速函式庫,吸引新世代 AI 開發人員的參與。

NVIDIA 與 Universal Robots 致力於採用可擴展的方法,為全球工廠提供先進的 AI 功能。AI Accelerator 為製造商提供一條實用途徑,在保有協作機器人易於人機協作特性的同時,提升彈性與效率。

「透過 AI Accelerator,我們協助合作夥伴更快、更靈活地將 AI 驅動的協作機器人解決方案推向市場。最終實現更智慧、更具適應性的自動化應用,滿足多元實際需求,並為最終用戶帶來更快速的投資報酬。」

Teradyne Robotics 集團總裁 Ujjwal Kumar

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