Robotite segamine: robotite projekteerimisprojekti juhtimise seestpoolt uurimine

Misty inseneriajalugu

Ühendasime 9-voldise aku ja süsteem sai elu lõpuni. Roboti vasakul küljel asuv üksik käsi pöörles metsikult, vaevalt oli see kinnitatud vestigiaalse käigu külge, mida me võllilt maha ei saanud. Rattad nägid vaeva, et puust kasti kere edasi liigutada. "Võib-olla peame lisama veel ühe 9-voldise voolu," soovitas mu vend.

Olime kaheksa või üheksa aastat vanad, töötasime oma kaupluses ja olime kindlad, et oleme lähedal maailma esimese lahinguroboti valmistamisele. Võin nüüd tagasi vaadata ja öelda, et inseneri seisukohast oli meie projekt jama. Kuid minu jaoks on see alati maagia.

Aastate jooksul olen töötanud praktiliselt igasuguse tarkvaraprojekti, samuti erinevate seadmete ja andurivõrkude kallal. Olen osalenud ka paljudes idufirmades, sest mulle väga meeldib meeletu ja kiire tempoga keskkond. Kui mind Spherosse juhiti, et juhtida tarkvaratootmise meeskonda, mida tol ajal tunti kui kodurobotit, kui see oleks olnud alles järjekordne käivitamine, oleks see olnud lihtne. Kuid seekord oli see minu lapsepõlve unistuse teostus. Tõeline, autonoomne robot. Lahinguvarustust ei pruukinud olla, kuid see oli piisavalt lähedal.

Meie originaalrobot. Kui pisut näägutate, näete perekonna sarnasust.

Mitte lihtsalt järjekordne riistvaraprojekt

Arvate, et roboti ehitamine oleks nagu iga teine ​​riistvaraprojekt, kuid see osutub hoopis teistsuguseks loomaks. Ma olin varem palju seadmepõhiseid projekte teinud, kuid kunagi polnud ma kätt proovinud, et leida selline õrn tasakaal - peeneks häälestatud liikuvate osade tähtkuju.

Arvestades ennast sellesse maailma, sain kiiresti teada, et me ei kavatse midagi revolutsioonilist ette võtta, modelleerides seda, mida me enne meie ette tulnud robotite ehitame. Sphero ajal teadsid inimesed juhtsüsteeme seest ja väljast. Me saaksime muuta mikrokontrolleri ja mootorid maagiaks. Kui alustasime koduroboti kallal töötamist, ei teadnud me täpselt, kuhu me läheme, kuid teadsime, et peame sama Sphero võlujõu viima tasemele 50. Tahtsime midagi hämmastavat - kognitiivset robotit, mis oleks ülimalt võimekas ja tundis end elusana .

Tõtt-öelda ma ei tea, kas me oleme kunagi Home Roboti jaoks ametliku võimete loendi koostanud. Teadsime, et proovime pöörduda arendajaskonna poole ja see tähendas, et robot peab olema pakitud uusima tehnoloogiaga. Teadsime, et arendajad on loovad ja leiavad võimalusi kasutada asju, mida me kunagi ette ei näeks. Tahtsime pakkuda väga tõelist keerukust, tehes selle samal ajal kättesaadavaks inimestele, kes robotitest eriti ei teadnud. Kodurobot oli jätkuv töö pooleli.

Me ei läinud kodurobotist otse Mistysse - nende vahel olid sammud.

Väljakutsed: konsolideerimine, integratsioon, iteratsioon

Kodurobotilt Mistyle (ja Spherosest oma ettevõttesse) liikudes jätkus arenduskomplektide tõusulaine. Me sõelusime andurite, ajamite, raadioside ja kaamerate kaudu erakordsete spetsifikatsioonidega osade tuvastamiseks. Müüjad saatsid meile hindamistahvlid, mis olid virnastatud keerukate vooluringidega ja mida tootsid eritellimusel loodud tarkvarasüsteemid.

Me veetsime mitu kuud komponentide integreerimisel alamsüsteemidesse, seejärel testisime neid ootuste tiiglis. Ehitasime, testisime ja kõrvaldasime šassii pärast seda, üritades luua liikuvusplatvormi, mis tasakaalustaks võimeid ja valmistatavust. Elasime oma päevad motoga „ABP” - „Alati trükkige.” Ärkan ärgates öösel, kujutledes Z18 helisignaali, mis kutsub mind äsjavalminud trükile. Oli väga hull leida meie tee läbi soo.

MakerBot® Replicator® Z18 heli kummitab jätkuvalt mu unistusi, muu hulgas seetõttu, et me ikka kasutame neid.

Kui me kitsendasime valikuid komponentide kogumini, mis vastas meie nõudlikule stsenaariumile, seisis meil silmitsi kahe väga reaalse probleemiga.

Esiteks tuli see arenduskomplektide orkestreerimine paigaldada roboti sisemusse. Olin üsna kindel, et see võib sobida Optimus Prime'iga, kuid lootsime tõesti väiksemat, paremini ligipääsetavat tööstusdisainilahendust, mis ei pakkunud Autoboti juhi mahuvõimalusi. Kõik meie imelised komponendid, mille me vaevalt valisime, peaksid läbima tohutu konsolideerimise, kui nad tarnivad midagi väiksemat kui poolveok.

Konsolideerimise protsess ei ole nõrk. Iga tahvli ülevaatamine läheb naeruväärselt palju aega. Kõik mõistlikult keeruline protsess võtab aega nädalaid ja selle maksmine nõuab tuhandeid dollareid. Uute PCB-de (trükkplaatide) saabumisel on tunne nagu jõulud, ainult hirmutavam. Kui avasime esimese kasti ja nägime kolme läikivat uut tahvlit, mille kiirkorraldussüsteemist valmistasime, mõistsime, et avamise ajal pole ruumi, et midagi halba juhtuks. Käsitasime igat tahvlit nagu vastsündinud last, kontrollisime hoolikalt pinge rööpaid ja hingeldasime pehmelt, et uus PCB ei häiriks. Lõpus oli ainult üks, mis isegi eemalt töötas ja see nägi välja nagu roheliste juhtmete ämblikuvõrk.

See polnud päris nii halb, kuid tundus, et see on nii.

Teiseks ei töötanud midagi päris koos. Misty esmane protsessor töötas Windows IoT Core ja töötas üllatavalt hästi, kuid see käivitas MIPI-DSI (kuvariideside liidese) protokolli ja meie valitud ekraan võttis vastu ainult RGB-d. Mikrofonid tarniti mitmesuguste pakettidega, mis toetasid mitmesuguseid platvorme, kuid nende tegelikud võimalused olid erinevad ja kõik tuli valima hoolikalt. Seal oli funktsioonikomplekt, mis töötas Androidis, ja funktsioonikomplekt, mis töötas konkreetses, konkreetses Linuxi distro-süsteemis, ja kõik, mis neil ühist oli, oli see, et nad mõlemad võtsid sisse helivooge.

Kõik puudutas üksikasju ja iga otsus mõjutas kõiki otsuseid, mis pärast seda tulid. Lennuandurite aeg nõudis õigete näitude saamiseks mikrosekundilisi aegu ja SLAM-lahendus töötas kõige paremini lauaarvuti-tüüpi protsessoriga. Need asjad kujutasid endast raskete probleemide alamhulka, mille pidime lahendama, enne kui suutsime isegi mõelda esimese väärtusliku funktsionaalsuse pakkumisele välisele arendajale.

See platvormiidee on vilja kandnud.

Algusest peale keskendusime tohutult palju oma eristavatele omadustele. Me ei soovinud lihtsalt tavalist funktsionaalset robotit. Tahtsime välja ehitada nii terve platvormi kui ka selle ümber asuva kolmanda osapoole ökosüsteemi toe. See suur visioon oli toote kontseptsiooni tuum. Muud asjad, näiteks DSI konverteerimine RGB-ks, olid lihtsalt kontekst - asjad, mis pidid töötama, kuid mis ei teinud tootest ainulaadset.

Asi on selles, kas robotil on oluline funktsioon või on tegemist keeruka integratsiooni väljakutsetega. Tegelesime nendega, kui olime osa Sphero koduroboti prototüüpide väljatöötamisest, ja tegeleme nendega nüüd Misty Roboticsis, töötades Misty II-s ja mujal. Roboti arhitektuur maapinnast - mitte ainult riiulilt tahvelarvuti võtmine ja sellele rataste andmine - on nagu täiesti uue telefoni kujundamine, välja arvatud see, et telefonil on mootorid, mis eraldavad tõsist kuumust ja, muuseas, mikrofonidest isoleeritud.

Auhinnad: inimesed. Ja maagia.

Nii et roboti ehitamisel peab olema lihtne asi, eks? Võibolla. Ütlen, et mul läks palkamisega õnneks. Mõned minu palgatud insenerid olid varustatud eriteadmistega, mis on vajalikud meie pööraselt eriliste probleemide lahendamiseks. Muud probleemid olid meile kõigile täiesti tundmatud, nii et pidime kiiresti kohanema uute tehniliste väljakutsetega toimetulemisel, mis tundus igapäevane. Omalt poolt ei pruugi mul juhina olla aimugi, kuidas töödelda DSP kaudu mitut heli voogu, kuid mul on tõesti õnnestunud leida ekspert, kes seda teeb. Selline inimressursside hankimine on oskus, mida ma pole kunagi mõelnud, et pean arendama.

Inimesed, kes panevad mind hea välja nägema.

Nüüd võin mõelda kastipõhise roboti juurde, mille me koos vennaga koos lastega ehitasime, ja Raspberry Pi roboti kohta, mille ma ehitasin mitu kuud enne Spheros töötamist. Autonoomse roboti ehitamise vaatevinklist vaadatuna olid need meie aspiratiivse SR-71-ga võrreldes paberlennukid. Väljakutse, mis on seotud mitme ülesande täitmiseks võimsa roboti ehitamisega, on väga reaalne. Veelgi raskem on seda robotit ehitada teistele inimestele, kellel kõigil on teadmata kasutusjuhtumeid, erinev taust ja peaaegu kindlasti robotite ebareaalsed ootused.

Seda laadi projekti laius ja keerukus varjutavad hõlpsalt seda, mida inimene saab teha mõistliku aja jooksul. Niisiis olen kõigi oma ehitatud asjade üle kõige uhkem siinse insenerimeeskonna üle. Töötame selle nimel, et lahendada mõned väga rasked probleemid - probleemide lahendamiseks on vaja tõesti meeskonda. Olen õppinud, et ainult kirglike ekspertide grupi kokkupanemisel viime robootika järgmisele tasemele.

Minu töö teine ​​suur tasu? Asi, mis paneb mind tahtma iga päev tööle tulla? See on võlu. Robotid on minu jaoks praegu sama põnevus kui aastakümneid tagasi. Ja veel parem nüüd, sest maagia on tõeline.

Praegu toetame Misty II ühisrahastust. 50% soodsamalt saate enne mai lõppu. Kas soovite Mistyga isiklikult kohtuda? Võite teda näha ühel järgmistest mai sündmustest:

  • 7. – 9. Koht - Microsoft Build (IoT Core boks)
  • 8. – 10. Festival - WSJ Future of Everything
  • 15–17 - Naiste ja infotehnoloogia riikliku keskuse tippkohtumine
  • 16. – 17. - Gluecon 2018
  • 18–20 - lahe piirkonna tegija muinasjutt