Entwicklung Von Proteus: Der erste autonome mobile Roboter von Amazon
Zusammenfassung der Fallstudie
Als Amazon Robotics Proteus entwickelte, seinen ersten autonomen mobilen Roboter (AMR), nutzte das Unternehmen seine fast zehnjährige Beziehung zu TI im Bereich technologischer Expertise. Die eingebetteten Prozessoren, Stromversorgungs- und Konnektivitätslösungen unseres Unternehmens trugen dazu bei, Sicherheits bereiche und andere sicherheitsrelevante Technologien in Proteus zu schaffen, mit dem Ziel, den Erfüllungsprozess zu optimieren und den Schutz der Mitarbeiter zu erhöhen.
„Unsere Zusammenarbeit basiert in Wirklichkeit auf der hervorragenden Robotik-Kompetenz von Amazon und der hervorragenden Leistung von TI in den Bereichen Embedded Processing und Analog“, sagte Keith Ogboenyiya, Senior Vice President of Marketing bei TI.
Herausforderung
Amazon Robotics benötigte einen Roboter, der harmonisch und sicher mit den Arbeitern in derselben Anlage arbeiten konnte und in der Größenordnung der Amazon-Operationen arbeiten konnte. Um dieses Ziel zu erreichen, ist eine Kombination aus hocheffizienter Bildverarbeitung am Netzwerkrand, Echtzeitsteuerung und funktionalen Sicherheitsmechanismen erforderlich. Jede dieser Technologien ermöglicht es dem Roboter, seine Umgebung zu interpretieren und schnell und sicher zu reagieren.
Lösung
Die Entwickler von Amazon Robotics waren in der Lage, entscheidende Sicherheits- und Effizienzherausforderungen bei der Objekterkennung und -Klassifizierung, der Wartung von Sicherheitsblasen, der Bewegungsanpassung und der betrieblichen Effizienz zu lösen. Dazu verwendeten sie Embedded-Prozessoren von TI und die zugehörigen Power-Management-Mehrkanal-ICs (PMICs) sowie Kommunikationslösungen wie Ethernet und Controller Area Network (CAN) und RS-485-Protokolle.
Ergebnisse
Der erste autonome mobile Roboter von Amazon, Proteus, kann jetzt durch Amazon-Einrichtungen navigieren, ohne sich auf restriktive Bereiche beschränken zu müssen. Ausgestattet mit TI-Technologien, die einen sicheren Betrieb ermöglichen, eröffnet Proteus mehr Möglichkeiten für die sichere und effektive Integration von Automatisierung in Versandzentren und den Betrieb bei Amazon.
Amazon Robotics verbessert mit TI-Technologie die funktionale Sicherheit
Mit über 750.000 mobilen Robotern, die im E-Commerce eingesetzt werden, ist Amazon Robotics der weltweit größte Hersteller von Industrierobotern. Da Roboter in Versandzentren, Fabriken und Lagern immer häufiger eingesetzt werden und immer autonomer werden, sind kontrollierte und sichere Interaktionen zwischen Robotern und den Menschen, die mit ihnen arbeiten, von größter Bedeutung.
„Proteus ist ein mobiler Roboter, der in der Nähe von Menschen arbeiten kann. Wir können die Reichweite von Robotern auf Orte erweitern, die vorher nicht möglich waren. Dank der neuen Technik können wir die Robotik in Räume bringen, in denen sie eng mit Menschen zusammenarbeiten kann“, so Parris Wellman, VP of Engineering and Robotics bei Amazon.
Die beiden Unternehmen pflegen eine fast zehn Jahre dauernde Beziehung und arbeiten gemeinsam daran, die Akzeptanz von Robotern in Versandzentren zu erhöhen. Zunächst begannen sie mit der Zusammenarbeit an der Hercules von Amazon Robotics, dem ersten weit entwickelten mobilen Roboter mit Safety Integrity Level (SIL) 2-Sicherheitszertifizierung. Jetzt haben TI und Amazon Robotics auf ihren früheren Erfolgen aufgebaut und Proteus, den ersten autonomen mobilen Roboter (AMR) von Amazon, mit Technologien ausgestattet, die es ermöglichen, nahtlos im selben Raum wie Menschen zu arbeiten. Proteus hat auch die Sicherheitszertifizierung SIL 2 erreicht.
Die Embedded-Prozessoren TDA4VM und DRA821 von TI ermöglichen sogenannte Sicherheitsblasen, die entscheidend dafür sind, dass Roboter in der Lage sind, sich um Menschen herum zu bewegen. Eine Sicherheitsblase bildet eine Schutzgrenze zwischen Robotern und Menschen. Wenn sich eine Person der Nähe des Roboters nähert, kann der Roboter den Weg umleiten und wechseln. Der TDA4VM sorgt zusammen mit einem RM46L852- Mikrocontroller dafür, dass der Roboter reaktionsschnell und anpassungsfähig ist.
Die Prozessoren TDA4VM und DRA821 unterstützen nicht nur die Aufrechterhaltung der Blase, sondern verfügen beide über eine integrierte Sicherheitsinsel, die Hardwarediagnosen zur Unterstützung von funktionalen Sicherheitsstandards bis SIL 3 bereitstellt. Die eng gekoppelten Mechanismen in diesen Bausteinen erhöhen die Sicherheit beim Betrieb in der Nähe von Menschen in einer Vielzahl von Umgebungen, selbst bei einem Systemausfall. Diese Mechanismen ermöglichen Systemzustandsdiagnosen und können Korrekturmaßnahmen oder Abschaltungen auslösen, wenn Proteus die Anomalien erkennt. Dies trägt zur Optimierung der Effizienz und der Bereitstellungseinstellungen bei.
„TI-Prozessoren verfügen über eine Hardware-Infrastruktur, die Sicherheit in Verbindung mit Echtzeitfunktionen ermöglicht, und Amazon kann seine Software auf unserer Plattform entwickeln“, so Ogboenyiya.
Mit den Embedded-Prozessorlösungen von TI kann Proteus autonom durch die Einrichtungen von Amazon navigieren. Darüber hinaus ermöglichen Power-Management-Lösungen eine hohe Energieeffizienz und Leistungsdichte, was die Batterielebensdauer und die Systemsicherheit erhöht. Konnektivitätslösungen unterstützen den Roboter bei der Kommunikation verschiedener Protokolle, wie zum Beispiel Ethernet und CAN. Während es funktionale Unterstützung für ein Versandzentrum bietet, wie das Heben und Transportieren von Verpackungswagen, hat Proteus das Potenzial, innerhalb der Fabrik und im Lager mehr zu tun. Da Amazon Robotics sie so entwickelt, dass sie sicher, kooperativ und effektiv mit Menschen zusammenarbeiten, können AMRs wie Proteus jetzt auf engere Bereiche zugreifen, die früher nur auf Menschen beschränkt waren.
„Es war eine großartige Partnerschaft, und wir freuen uns darauf, weiterhin Roboter auf den Weg zu bringen,“ sagte Wellman.
Über Amazon Robotics
Im Fulfillment Technologies Robotics Team baut Amazon dynamische Partnerschaften zwischen Menschen und intelligenten Maschinen auf. Diese komplizierte Zusammenarbeit hilft Amazon, Bestellungen mit unübertroffener Genauigkeit zu bearbeiten. Seit Amazon mit der Robotik angefangen hat, hat das Unternehmen weltweit mehr als eine Million neue Arbeitsplätze geschaffen. In Symphonie mit der Robotertechnologie von Amazon haben Mitarbeiter die Möglichkeit, ihre technischen Fähigkeiten zu erweitern, indem sie mit einigen der fortschrittlichsten Technologien der Branche arbeiten. Dazu gehören die Flotte autonomer mobiler Roboter, hochentwickelte Steuerungssoftware und Technologien wie Sprachwahrnehmung, maschinelles Lernen, Objekterkennung und semantisches Verständnis von Befehlen. Diese Technologien helfen den Mitarbeitern, eine ständig verbesserte Kunden- und Mitarbeitererfahrung zu bieten und die Sicherheit der Einrichtungen von Amazon zu verbessern.
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