En enero, Apptronik dijo que estaba trabajando en un nuevo robot humanoide comercial de uso general llamado Apollo. Digo "nuevo" porque durante los últimos siete u ocho años Apptronik ha desarrollado más de media docena de robots humanoides junto con un par de exoesqueletos de cuerpo completo. Pero como la compañía nos dijo a principios de este año, ha decidido que ahora es absolutamente seguro que es el momento de que los humanoides bípedos se comercialicen.
Apptronik presenta hoy Apollo. Dice que el robot está "diseñado para transformar la fuerza laboral industrial y más allá al servicio de mejorar la experiencia humana". Primero se utilizará en logística y fabricación, pero Apptronik promete "infinitas aplicaciones potenciales a largo plazo". Aún así, la empresa debe hacerlo realidad: es un gran paso de un prototipo a un producto comercial.
El bípedo que vimos en enero era un prototipo de Apollo, pero hoy Apptronik muestra una versión alfa del modelo real. El robot tiene aproximadamente el tamaño de un humano: mide 1,7 metros de altura y pesa 73 kilogramos, con una carga útil máxima de 25 kg. Puede funcionar durante aproximadamente 4 horas con una batería intercambiable. La empresa tiene dos de estos robots en este momento y está construyendo cuatro más.
Si bien Apptronik se centra inicialmente en soluciones de manipulación de cajas y contenedores en las industrias de logística y fabricación, Apollo es un robot de uso general diseñado para funcionar en el mundo real, donde los socios de desarrollo ampliarán las soluciones de Apollo mucho más allá de la logística y la fabricación, extendiéndose eventualmente a la construcción. , petróleo y gas, producción de productos electrónicos, venta minorista, entrega a domicilio, cuidado de personas mayores y muchos más. Apollo es el "iPhone" de los robots, lo que permite a los socios de desarrollo ampliar las soluciones desarrolladas por Apptronik y extender el mundo digital al mundo físico para trabajar junto a las personas y realizar los trabajos que no quieren hacer.
Generalmente no soy un gran admirador de la analogía del "iPhone de los robots", principalmente porque el iPhone era rentable y ampliamente deseable como herramienta multipropósito incluso antes de que los desarrolladores realmente se involucraran con él. Históricamente, los robots no han tenido éxito en este sentido. Tomará algún tiempo saber si Apollo será capaz de demostrar esa versatilidad inmediata, pero supongo que el éxito inicial de Apollo (como básicamente el de cualquier otro robot) dependerá principalmente de qué aplicaciones prácticas El propio Apptronik podrá configurarlo. Quizás en algún momento los humanoides serán tan asequibles y fáciles de usar que habrá un mercado de desarrolladores abierto, pero todavía no estamos ni cerca de eso.
Prácticamente todos los robots humanoides que entran en el mercado están destinados a manipular contenedores estándar, conocidos como cajas y totes. Y por una buena razón: el trabajo es aburrido y físicamente agotador, y no hay suficientes personas dispuestas a hacerlo. Hay mucho espacio para robots como Apollo, siempre que el costo no sea demasiado alto.
Para comprender cómo Apollo puede ser competitivo, hablamos con el director ejecutivo de Apptronik, Jeff Cardenas, y el director de tecnología, Nick Paine.
¿Cómo vas a hacer que Apollo sea asequible?
Jeff Cardenas: Este no es el primer humanoide que construimos; hemos construido alrededor de ocho. El enfoque que adoptamos con nuestros robots desde el principio fue simplemente construir lo mejor que pudiéramos y preocuparnos por reducir el costo más adelante. Pero cada vez chocaríamos contra una pared. Un gran objetivo de Apollo era no volver a hacer eso. Tuvimos que empezar a pensar en el costo desde el principio y necesitábamos asegurarnos de que la primera unidad alfa que construyamos sea lo más cercana posible a la unidad gamma. Mucha gente agitará una varita y dirá: "Un día habrá millones de humanoides, por lo que cosas como los impulsores armónicos serán mucho más baratos a escala". Pero cuando realmente cotizas componentes en volúmenes realmente altos, no obtienes el descuento que crees que obtendrás. La electrónica (los controladores del motor con los actuadores) está ahí, el 60 por ciento o más del costo del sistema.
Nick Paine: Estamos intentando pensar en Apolo desde una perspectiva a largo plazo. Queríamos evitar la situación en la que construyéramos un robot solo para demostrar que podíamos hacer algo, pero luego tuviéramos que descubrir cómo cambiar piezas costosas de alta precisión por otra cosa, mientras le presentábamos a nuestro equipo de controles un problema completamente nuevo. también.
Entonces, ¿la atención se centra en los actuadores de Apolo?
Paine: Apptronik es un poco único en el sentido de que hemos adquirido experiencia en actuación a través de una variedad de proyectos en los que hemos trabajado; creo que hemos diseñado alrededor de 13 sistemas completos, por lo que hemos experimentado toda la gama de qué tipo. de arquitecturas de actuación funcionan bien para qué escenarios y qué aplicaciones. Apollo es realmente la culminación de todo ese conocimiento recopilado durante muchos años de aprendizaje iterativo, optimizado para el caso de uso humanoide y siendo muy intencional sobre qué propiedades, desde el punto de vista de los primeros principios, queríamos tener en cada articulación del robot. Esto resultó en una combinación de actuadores lineales y rotativos en todo el sistema.
Cárdenas: Nuestro objetivo es la asequibilidad, y parte de cómo lograrlo es con nuestro enfoque de actuación. Los nuevos actuadores que utilizamos tienen aproximadamente un tercio menos de componentes que nuestros actuadores anteriores. También requieren alrededor de un tercio del tiempo de montaje. A largo plazo, nuestra hoja de ruta se centra realmente en la cadena de suministro: ¿cómo podemos alejarnos de los proveedores únicos y empezar a aprovechar componentes que están mucho más disponibles? Creemos que eso será importante para el costo y la ampliación de los sistemas a largo plazo.
¿Puede compartir algunos detalles técnicos sobre los actuadores?
Paine: La gente puede ver las patentes cuando salgan, pero yo lo atribuiría a la experiencia de diseño de los primeros principios de nuestros equipos y a la historia pasada de integración a nivel de sistema.
¿Pero no es como si tuvieras una nueva y mágica tecnología de actuador?
Cárdenas: No dependemos de avances fundamentales para alcanzar este umbral de desempeño. Necesitamos sacar nuestros robots al mundo y podemos aprovechar las tecnologías que ya existen. Y con nuestra experiencia y un tipo de pensamiento sistémico, lo estamos armando de una manera novedosa.
¿Qué significa "asequible" en el contexto de un robot como Apolo?
Cárdenas: Creo que a largo plazo, un humanoide debe costar menos de 50 dólares,000. Deberían ser comparables al precio de muchos coches.
Paine: Creo que en realidad podríamos ser significativamente más baratos que los automóviles, partiendo del supuesto de que, a escala, el costo de un producto generalmente se aproxima al costo de los materiales que lo componen. Los coches pesan alrededor de 1.800 kilogramos y nuestro robot pesa 70 kilogramos. Eso es 25 veces menos materias primas. Y como dijo Jeff, ya tenemos un camino y una cadena de suministro para actuadores muy rentables. Creo que es un análisis realmente interesante en el que pensar y estamos emocionados de ver hacia dónde llega.
Algunos de los vídeos muestran a Apolo con una mano de cinco dedos. ¿Cuál es su perspectiva sobre los efectores finales?
Cárdenas: Creemos que a largo plazo las manos serán importantes para los humanoides, aunque no necesariamente tendrán que ser manos de cinco dedos. El efector final es modular. Para las primeras aplicaciones, cuando recogemos cajas, no necesitamos una mano de cinco dedos. Por eso, simplificaremos el problema y lo implementaremos con un efector final más simple.
Paine: Siento que algunas personas intentan hacer manos porque piensan que es genial o porque demuestra que su equipo es capaz. La forma en que lo pienso es que los humanoides ya son bastante difíciles tal como son; hay muchos desafíos y complejidades que resolver. Somos un equipo muy pragmático desde el punto de vista de la ingeniería y tenemos mucho cuidado al elegir nuestras batallas y colocar nuestros recursos donde son más valiosos. Y para la versión alfa de Apollo, tenemos una interfaz modular con la muñeca. No estamos resolviendo el problema genérico de manipulación y destreza fina de cinco dedos. Pero sí creemos que, a largo plazo, el efector final más versátil es la mano.
Estas aplicaciones iniciales a las que se dirige Apollo no parecen aprovechar su movilidad bípeda. ¿Por qué tener un robot con piernas?
Cárdenas: Una de las cosas que hemos aprendido sobre las piernas es que abordan la necesidad de llegar al suelo y alcanzar lo alto. Si intentas resolver ese problema con ruedas, terminarás con una base realmente grande, porque tiene que ser estáticamente estable. Los clientes con los que trabajamos están realmente interesados en esta idea de modernización. No quieren tener que realizar cambios en el espacio de trabajo. Las estaciones de trabajo son muy estrechas: están diseñadas teniendo en cuenta la forma humana, por lo que creemos que las piernas serán la forma de llegar allí.
Las patas son una solución elegante para lograr un sistema liviano que pueda funcionar en grandes espacios de trabajo verticales en espacios reducidos.
—NICK PAINE, director tecnológico de APPTRONIK
¿Puede Apolo caerse y volver a levantarse con seguridad?
Paine: Un requisito muy importante es que Apollo debe poder caerse y no romperse, y eso impulsa algunos requisitos clave de actuación. Una de las cosas únicas de Apollo es que no solo es muy adecuado para la manipulación de cargas útiles a nivel de OSHA, sino que también es muy adecuado para manejar de manera robusta los impactos con el medio ambiente. Y desde el punto de vista del mantenimiento, todo lo que necesita quitar son dos pernos para cambiar un actuador.
Cárdenas dice que Apptronik tiene más de 10 pilotos planeados con la selección de casos como aplicación inicial. El resto de este año se centrará en demostraciones internas con las unidades Apollo alfa, y se planean pruebas piloto de campo para el próximo año con robots de producción. El lanzamiento comercial completo está previsto para finales de 2024. Sin duda, es un calendario agresivo, pero Apptronik confía en su enfoque. "La belleza de la robótica está en mostrar versus contar", dice Cárdenas. "Eso es lo que estamos tratando de hacer con este lanzamiento".
El artículo se reproduce en el sitio web:https://spectrum.ieee.org/topic/robotics/#toggle-gdpr
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