01：短篇案例

由于優傲機器人具有極為安全的特性，并采用開放式架構，不僅易于推進更“大膽”的研究，還能夠實現流命令和快速迭代；因此，歐特克選擇了優傲機器人進行廣泛的項目設計。
 

02：挑戰

歐特克主要研發建筑業常用軟件，并希望通過研發，打造全新的解決方案，實現客戶與機器人的緊密合作，完成只有人機協作才能執行的任務。雖然制造供應鏈允許較小的產品公差，但在施工中所用部件的差別通常較大，這就給自動化解決方案的可重復性和處理性能帶來了挑戰。傳統的工業機器人常常需要安裝防護罩，而且只能專門執行一項任務，所以想要在高低不平的建筑工地上移動一臺機器人，并將其用于不同的任務絕非易事。

03：解決方案

歐特克機器人實驗室正在利用優傲機器人的協作機械臂(cobot)來解決人機交互、機器學習、繪圖和智能裝配系統等研究項目中的這些挑戰。近期的四個項目包括：蜂巢館——人機交互

“蜂巢”是一座由生竹子和纖維條建成的建筑，由歐特克大學、斯圖加特計算機設計學院（ICD）、歐特克機器人實驗室和優傲機器人聯合打造而成。旨在使用戶體驗到機器人制造、可穿戴設備、RFID跟蹤和建筑構件嵌入智能設備無縫集成于建筑之中的無窮樂趣。這是一項艱巨的挑戰。生竹子質地不均勻、很容易彎曲，而且長度和寬度各不相同。歐特克機器人實驗室高級研究工程師 Heather Kerrick 解釋說：“剛開始的時候，我們并不確定能在多大程度上利用機器人，幫助它理解任務的不確定性和變化性。我們給機器人安裝了傳感器，賦予它決策能力以及據此行動的權力，對此我們感到無比自豪。”

蜂巢館建立在“纏繞站”上，參與者隨機將三條竹片固定在一臺優傲機器人，機器人通過必要的動作序列，將纖維鉤在竹子的頂端，構建出像風滾草一樣獨特的張拉整體。“優傲機器人的動作和測量都非常精確，要是換成人類在現場操作，無疑是很困難的，這就免除了使用諸多測量工具和設備的麻煩，”Kerrick 說道，同時也強調了安全性。“我們正在進行實驗性研究，機器人基于實時傳感器數據進行運動，所以機器人很可能會做出一些我們意想不到的動作，”Kerrick 解釋道，并補充說如果當時她的團隊采用的是更大的工業機器人，他們就無法以同樣的方式讓公眾參與進行,而且研究項目的進展也會變慢。“但有了優傲機器人，我們的研究就可以更加大膽，因為我們相信機器人不會毀壞自己，也不會對他人造成危險。”歐特克團隊成功地在三天內建成了蜂巢館。
 

04：矢量繪圖-機器人沿路徑運行

UR10機器人能夠在無安全保護的情況下在開放空間里進行操作，這也讓它在由歐特克研究工程師 Evan Atherton 制作的大熱微電影《戀愛中的阿圖》(Artoo in Love)中客串了一把。電影中優傲機器人系列的UR10機器人 在公園里畫肖像畫。“帶機器人到這個未知的地方是個很有趣的挑戰，”Atherton表示。他和同事們一起校準機器人，編寫了一個簡單的程序，指導機器人沿著投影在畫布上的矢量圖路徑前行。“UR10機器人設計完美：它不僅小巧靈活，而且十分安全。我們可以把它放在 Pelican 安全箱中帶出去。要是換成傳統機器人，就得需要一輛叉車和防護罩，這顯然是不可行的。”他繼續道。
 

05：機器人靈活協助建筑工地作業

鑒于優傲機器人內置的安全功能，歐特克還開發出了一款用于建筑工地的“機器人助手”原型，它可以方便地在建筑工地上移動。研究團隊在機械臂末端安裝了一個路由器，還裝了一個攝像頭和投影機，并開發了機器學習軟件，使機器人能夠識別人類的手勢和語音命令。例如，UR10機器人可以爬上一面干墻，在墻壁上投影出一個出口，用戶則可以對其進行修改，然后用語音命令通知UR10機器人繼續執行開孔操作。
 

06：智能裝配系統

歐特克利用優傲機器人研究解決的另一個建筑挑戰是開發一款與Brick-Bot鋪磚機器人協作的智能裝配系統。該系統主要解決三個子問題：分揀、重新抓取和放置。通過視覺引導，機器人可以在不同尺寸和顏色的磚塊中挑出一塊預先確定的磚塊。如果磚塊的抓取姿勢不對，UR10機器人會進行視覺檢查，調整位置并重新抓取，直到磚塊正確地放置在夾爪中。最后的放置操作則由另一臺優傲機器人系列——UR5機器人，通過攝像頭檢查磚塊裝配。“下一次迭代就是開始實際的設計裝配，例如樂高房子或玩具長頸鹿，讓機器人自動把它們建起來,”歐特克軟件架構師 Yotto Koga解釋說，并強調了員工與機器人協作的必要性。“我們選擇優傲機器人的一大主要原因就是其安全性。我可以把機器人連接至我的筆記本電腦，并在它旁邊工作，然后快速地進行實驗迭代，而無需擔心安全協議會拖慢進程。這將有助于我們取得重大的項目進展。” 

優傲機器人的開放 API 也能夠助力進程的快速推進。“通過在 TCP 通信協議上使用流API，我們能夠對優傲機器人進行低層級控制，這將滿足我們的特殊需求——因為我們需要繞過機器人自己的操作系統直接訪問機器人。”軟件架構師解釋說。他的同事 Heather Kerrick 也講述了機器人開放架構對蜂巢項目的積極影響。“構建蜂巢需要在團隊和設備之間使用不同的編碼語言和環境，我們可以將所有的命令簡化成單一字符串，然后發送給機器人。”她說道。對于我們部署的大型工業機器人，想要避開機器人內置的本地控制通常需要采取額外步驟或使用額外的軟件，但優傲機器人就不需要這樣。學習和使用優傲機器人的腳本語言也極為簡單。”
 

UR10 collaborative robot, Autodesk, USA

Robots on the construction site are a rarity, largely due to the fact that traditional industrial robots need to operate within safety cages and cannot easily be moved around. The built-in safety features of Universal Robots enable them to work alongside humans with no safety guarding. This enabled the Autodesk robotic assistant prototype that could be wheeled between tasks, such as cutting out predefined pieces of drywall.
 

UR10 collaborative robot, Autodesk, USA

Autodesk built voice-enabling software, allowing the operator to simply tell the UR10 when to cut out the drywall.  
 

UR10 collaborative robot, Autodesk, USA

“One of the most interesting things that we learned from the HIVE project was that people with a lot of experience in robotics were very impressed with what we were able to do with all the sensors, while people who had never worked with robotics took it for granted.  They assumed this was how this technology worked,” recounts Heather Kerrick, Senior Research Engineer at Autodesk’s Robotics Lab.
 

UR10 collaborative robot, Autodesk, USA

The goal in building the HIVE pavilion was for users to experience a seamless integration between robotic manufacturing, wearables, RFID tracking, and intelligence embedded in the building pieces. The HIVE project was a collaboration between Autodesk Robotics Lab, ICD University of Stuttgart and attendees at Autodesk University.  
 

UR10 collaborative robot, Autodesk, USA

“The UR robots were able to offer very precise movements and very precise measurements that would have been difficult for a human to do on-site, so the human didn’t need anywhere near as many measuring tools or equipment. They were able to go to the robot, get the part that they needed, and then take that back to a construction site,” says Autodesk research engineer Heather Kerrick, whose team successfully created the HIVE in three days. 
 

UR10 collaborative robot, Autodesk, USA

“One of the major reasons we chose Universal Robots is because it’s safe to work around. I could literally connect the robot to my laptop, work next to it, and quickly iterate through our experiments without worrying about safety protocols slowing things down. This was very important for us to make progress in this project,” says Yotto Koga, software architect at Autodesk 
 

UR10 collaborative robot, Autodesk, USA

The UR robots’ open architecture makes it simple to stream commands. The UR10 robot was able to draw R2D2 falling in love with a mailbox through a simple program that directed the robot to follow the paths of a vector drawing that was projected onto a canvas.

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