Amazon schafft das Unmögliche mit Vulcan, seinem neuen intelligenten Roboter, der sich wie ein Mensch fühlen kann.
Das Betreten eines Amazon-Logistikzentrums ist wie das Betreten eines kleinen Universums , in dem jede Bewegung und jedes Teil auf den Millimeter genau berechnet ist, um einen perfekten Tanz aus Papierumschlägen und Kartons zu schaffen . Alle gut gekleidet mit dem Firmenlächeln, dem legendären nach oben gerichteten Pfeil, der als Logo von Jeff Bezos‘ Unternehmen dient.
In diesen riesigen, über die ganze Welt verteilten Zentren sorgen Hunderte von Mitarbeitern dafür, dass das von Ihnen gekaufte Produkt bequem und mit nur einem Klick in kürzester Zeit bei Ihnen zu Hause ankommt. Konkret beschäftigt Amazon weltweit rund zwei Millionen Mitarbeiter, davon 28.000 in Spanien .
Aber dieser Technologieriese lebt nicht nur von Menschen . Um eine der beliebtesten und leistungsstärksten E-Commerce -Plattformen der Welt zu sein, muss man technologisch führend sein, um der zunehmend härteren Konkurrenz, insbesondere vom asiatischen Kontinent , immer einen Schritt voraus zu sein. Und hier kommt die Robotik ins Spiel.
Wenn wir an Roboter denken, stellen wir uns oft menschenähnliche Figuren vor, die auf radartigen Füßen herumlaufen oder viele Bewegungen gleichzeitig ausführen, als wären sie indische Göttinnen, die beispielsweise in der Lage sind, mehrere Objekte auf verschiedenen Regalen zu platzieren .
In industriellen Prozessen ist Robotik jedoch im Allgemeinen gleichbedeutend mit dem Gegenteil: mechanischen Armen, die präzise, kontrollierte und in der Regel wiederholte Bewegungen ausführen . Die Qualität der Ausführung zählt mehr als die Quantität.
Amazon und seine Lagerhäuser und Vertriebszentren sind hierfür ein gutes Beispiel. Im vergangenen Oktober hatten wir bei 20bits die Gelegenheit, in Nashville die acht Roboter, die das Unternehmen für seine Logistikanlagen entwickelt hat , aus erster Hand zu sehen. Diese Woche hat uns Bezos‘ Unternehmen ein neues Familienmitglied vorgestellt.
Er heißt Vulcan und verkörpert die nächste Stufe der Robotik : physische künstliche Intelligenz.
Was macht Vulcan anders?Vulkan – auf Spanisch Vulcano – ist der römische Gott des Feuers und der Schmiede, ein Name, der ihm einen rauen Charakter verleiht. Dieser Android ist bei der Ausführung seiner Aufgaben jedoch aus einem Grund empfindlich: Er ist der erste Amazon-Roboter mit Tastsinn .
Dies mag banal klingen, ist jedoch ein ziemlich bahnbrechender Meilenstein. Aaron Parness, Amazons Direktor für Roboter-KI, sagte bei der Auftaktveranstaltung in Dortmund, dass dies „ein großer Fortschritt in der Robotik, im Ingenieurwesen, in der physischen KI … einer Technologie sei, die vor drei Jahren noch unvorstellbar war .“ Dieser Durchbruch verändert nun die Geschäftstätigkeit des Unternehmens in Europa und Nordamerika und unterstützt die Mitarbeiter bei der Erfüllung von Kundenaufträgen .
Vulcan ist außerdem der erste Roboter, der zur Überwachung und Steuerung von Bewegungen Videos statt Standbilder verwendet . „Es ist dafür konzipiert, in der realen Welt zu funktionieren, einer chaotischen Realität und nicht in einem sorgfältig konstruierten Filmset oder einer makellosen Laborumgebung.“ In der Vergangenheit, so Parness weiter, sei bei einem unerwarteten Kontakt eines Industrieroboters mit etwas eine Notbremsung ausgelöst worden und der Androide habe „diesen Kontakt zerstört, oft ohne zu wissen, dass er etwas getroffen hatte“.
Dieses Verhalten ist auf den üblicherweise fehlenden Tastsinn der Roboter zurückzuführen. Aber Vulkan kann fühlen .
Diese Technologie wird in zwei unterschiedlichen Phasen eingesetzt: der Phase, in der das Paket in die Regale gelegt wird, und der Phase, in der es entnommen wird – „Aufnehmen“ und „Stow“. Das ist an sich nichts Neues, denn Vulcan ist nicht der erste Amazon-Roboter , der Dinge handhaben kann: „Unsere Systeme Sparrow, Cardinal und Robin nutzen Computervision und Saugnäpfe, um einzelne Produkte oder Pakete zu bewegen. Proteus, Titan und Hercules heben und transportieren Waren in unseren Logistikzentren“, so das Unternehmen in einer Pressemitteilung.
Der Unterschied besteht darin, dass Vulcan erkennen kann, wann und wie es mit einem Objekt in Kontakt kommt . Diese Fähigkeit wird durch eine Fülle von Technologien erreicht und mit einer kreativen Lösung in die Praxis umgesetzt: einer Art Greifer am Ende des Roboterarms, der die Form eines Haarglätters hat und Objekte präzise greifen und sie mit genau der richtigen Kraft festhalten kann, die für jedes Objekt erforderlich ist. Dabei wird er von hochentwickelten Sensoren gesteuert, die ihm sagen, wie viel Druck er ausüben muss.
Nicolas Hudson, leitender Ingenieur bei Amazon Robotics und dem Vulcan-Projekt, erklärte einer kleinen Gruppe spanischer Journalisten, dass die Greifkraft je nach den Eigenschaften des Objekts variiert .
„Dieses Maß an physischer Intelligenz – die Fähigkeit, diesen unübersichtlichen Raum mit der Hand zu sehen, zu fühlen und zu navigieren, ohne die umgebenden Objekte zu beschädigen – war bisher nahezu unmöglich . Und das ist der Unterschied zwischen physischer Intelligenz und Gehirn- oder digitaler Intelligenz“, schloss Parness.
In den Amazon-Fulfillment-Centern wird der Warenbestand in stoffbezogenen Modulen – sogenannten Pods – gelagert, die in weniger als einen Quadratmeter große Fächer unterteilt sind und jeweils durchschnittlich bis zu 10 Artikel aufnehmen können. Das Einlegen oder Herausnehmen eines Produkts in diesen Raum war in der Vergangenheit eine Aufgabe, die Menschen vorbehalten war, deren Fingerfertigkeit ihnen diese Art von Aufgaben auf natürliche Weise ermöglichte. Vulcan ist der erste Roboter mit dieser Art von Feingefühl.
Genau wie ein Mensch kann es Gegenstände in diese Fächer einlegen und Platz für das Gespeicherte schaffen , da es weiß, wann es Kontakt hat und wie viel Kraft es dabei ausübt, und es kann anhalten, bevor es Schaden anrichtet. Nur dass anstelle der opponierbaren Daumen ein Robotergreifer verwendet wird, der von Force-Feedback-Sensoren angetrieben wird.
Beim umgekehrten Vorgang, dem Entnehmen eines Produkts, verwendet Vulcan einen Arm, der eine Kamera und einen Saugnapf trägt . Die Kamera blickt auf das Fach und wählt den zu greifenden Gegenstand sowie den besten Platz zum Halten aus. Während der Saugnapf es greift, überwacht die Kamera , ob nur das richtige Produkt erfasst wird .
Der Roboter nutzt fortschrittliche Computervision, um Objekte zu erkennen, ihre Tiefe und Position zu lernen und sogar durch die transparenten Streifen auf Behältern zu sehen. Es kann ein breites Spektrum an Gewichten verarbeiten, ist derzeit jedoch künstlich auf etwa 2,3 kg für den Aufnahmevorgang und etwa 3,6 kg für den Verstauvorgang begrenzt.
Anders als frühere Roboter, die Standbilder verwendeten, verarbeitet Vulcan während des Betriebs einen kontinuierlichen Videostream , sodass er seine Bewegungen anpassen und Aktionen wiederholen kann, wenn diese fehlschlagen.
Schließlich verfügt der Roboter über Intelligenz: Er wurde nicht nur mit Computersimulationen trainiert, sondern anhand von Tausenden von Beispielen aus der realen Welt , einschließlich physikalischer Daten, darunter taktiles Feedback und Kraftfeedback.
„Mit diesen Fähigkeiten kann Vulcan derzeit fast drei Viertel der Millionen von Produkten verarbeiten, die wir anbieten, und den Lagerbestand mit sehr hoher Geschwindigkeit bewegen“, berichtet Amazon. Es ist außerdem intelligent genug, um zu erkennen, wenn es mit einem bestimmten Gegenstand nicht zurechtkommt, und kann dann eine Person um Hilfe bitten. Den Angaben des Unternehmens zufolge arbeitet es in einem Tempo, das dem eines Menschen ähnelt .
Die Entwicklung von Vulcan begann vor drei Jahren in den Labors des Unternehmens in Seattle. Obwohl die Gelenkroboterarme von einem Drittanbieter (Universal Robots) gekauft werden, hat Amazon das gesamte Stationslayout, die End-of-Arm-Werkzeuge und fast die gesamte Software und Steuerung entworfen.
Der Roboter ist derzeit in Logistikzentren in Spokane (USA) und Hamburg (Deutschland) im Einsatz und kommissioniert und lagert Lagerbestände in den oberen und unteren Reihen von Lagermodulen.
Dank der Integration sind die oberen Reihen über zwei Meter hoch und können ohne Leiter erreicht werden. Außerdem müssen Sie sich nicht bücken, um an Gegenstände in den unteren Reihen zu gelangen.
Inzwischen finden Amazon-Mitarbeiter neue berufliche Herausforderungen , sagte Parness: „Durch den Einsatz von Robotern in unseren Betrieben haben wir Hunderte neuer Arbeitsplätze geschaffen, darunter Roboter-Anlagenmonitore, Zuverlässigkeitsingenieure und Wartungstechniker. Was mir an Amazon besonders gefällt, ist, dass man für eine Karriere in der Robotik keinen Hochschulabschluss braucht.“ Bezieht sich auf das Career Choice-Schulungsprogramm , das Mitarbeitern hilft, Hightech-Fähigkeiten zu erlernen.
Der Geschäftsführer kommt zu dem Schluss, dass die Zusammenarbeit der Mitarbeiter von Vulcan und Amazon „ besser ist, als wenn jeder von beiden einzeln arbeitet“.
In den vergangenen zwölf Jahren hat das Unternehmen in seinen Logistikzentren über 750.000 Roboter eingesetzt, um die körperlich anspruchsvollsten Teile des Prozesses zu bewältigen.
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