Amazon Picking Challenge การแข่งขันหุ่นยนต์หยิบจัดสินค้า

icra-amazon-challenge-6การหยิบของนั้นง่ายสำหรับมนุษย์ แต่สำหรับหุ่นยนต์นั้นไม่ง่ายเลย หุ่นยนต์ต้องตรวจจับวัตถุให้ได้ (detect) รู้ว่าวัตถุนั้นเป็นอะไร (recognize) วัตถุอยู่ไหน วางตัวอย่างไร จากนั้นจึงคิดว่าจะเคลื่อนแขนไปหยิบท่าไหน หยิบจับวัตถุอย่างไร แล้วควบคุมมือและแขนให้ทำตามที่วางแผนไว้ Amazon ยักษ์ใหญ่ในวงการ e-commerce ที่ดูเหมือนจะเป็นบริษัทไอที แต่เบื้องหลังในการจัดสินค้าเพื่อส่งให้ลูกค้านั้นต้องใช้แรงงานจำนวนมาก Amazon พยายามแก้ไขปัญหานี้โดยลงทุนซื้อ Kiva Systems เพื่อปรับปรุงกระบวนการหยิบสินค้าจากชั้นลงกล่อง โดยระบบของ Kiva Systems จะมีหุ่นยนต์เคลื่อนชั้นสินค้า (งานง่ายสำหรับหุ่นยนต์) มาให้เจ้าหน้าที่หยิบสินค้าจากชั้นใส่กล่อง (งานยากสำหรับหุ่นยนต์) ระบบนี้ช่วยเพิ่มประสิทธิภาพในคลังสินค้าของ Amazon เป็นอย่างมาก แต่ก็ยังคงต้องใช้คนงานจำนวนมากอยู่ดี จากความท้าทายนี้ Amazon จึงจัด  Amazon Picking Challenge เป็นการแข่งขันหุ่นยนต์หยิบสินค้า

Amazon Picking Challenge จัดขึ้นในงาน 2015 IEEE International Conference on Robotics and Automation (ICRA) มีทีมเข้าร่วมแข่งขัน 28 ทีม โดยมีกติกาคือ ให้หยิบสินค้าบนชั้นที่มี 12 ช่อง มีสินค้าอยู่ 24 ชิ้นที่มีขนาดและน้ำหนักแตกต่างกัน เช่น ดินสอ ของเล่น ลูกเทนนิส คุกกี้ ซีเรียล เป็นต้น แต่ละทีมจะได้รายการของที่ต้องหยิบ 12 ชิ้นเพื่อหยิบไปใส่ในกระบะ โดยมีเวลาจำกัดอยู่ 20 นาที คะแนนให้ตามจำนวนชิ้นที่หยิบได้ถูกต้องแล้วนำไปวางได้โดยไม่เสียหาย หักลบด้วยจำนวนของที่หยิบผิดหรือหยิบแล้วเสียหาย ผู้เข้าแข่งขันจะใช้หุ่นยนต์อะไรก็ได้ มีทีมที่ใช้แขนหุ่นยนต์อุตสาหกรรม หุ่นยนต์ PR2 หุ่นยนต์ Baxter บางทีมก็สร้างกลไกเคลื่อนที่ขึ้น-ลง เพื่อหยิบของ มือจับก็มีหลากหลายตั้งแต่ ตะขอเกี่ยว มือที่หนีบของได้ ใช้สุญญากาศดูด เซนเซอร์ที่ใช้กันก็มีตั้งแต่กล้อง กล้องสามมิติ laser range finder เป็นต้น เงื่อนไขหนึ่งของการแข่งขันคือจะต้อง opensource ผลงาน ทำให้บริษัทเอกชนหลายรายไม่เข้าร่วมแข่งขัน

ตัวอย่างหุ่นยนต์ที่เข้าแข่งขัน

icra-amazon-challenge-1icra-amazon-challenge-2icra-amazon-challenge-3icra-amazon-challenge-4icra-amazon-challenge-5

ของที่ต้องหยิบ

icra-amazon-challenge-item

ทีมที่ได้คะแนนเป็นอันดับ 1 คือ ทีม RBO จาก Technical University (TU) Berlin ใช้แขนหุ่นยนต์ Barrett WAM บนฐาน Nomadic Technologies XR4000 ที่เคลื่อนที่ได้แบบออมนิ หยิบสินค้าด้วยระบบสุญญากาศ หยิบสินค้าได้ 10 ชิ้น ได้ 148 คะแนน

อันดับ 2 คือ ทีม MIT ใช้แขนหุ่นยนต์ ABB กับมือจับแบบหนีบ โดยนิ้วด้านหนึ่งสามารถใช้ตักวัตถุได้ด้วย แล้วนิ้วอีกด้านมีระบบดูดสุญญากาศด้วย อัลกอริทึมสำหรับรู้จำวัตถุที่พัฒนาขึ้นถูกนำไปใช้ในการแข่งขัน DARPA Robotics Challenge ด้วย ทีม MIT ได้ทั้งหมด 88 คะแนน

mit-gripper

อันดับ 3 คือ ทีม Grizzly จาก Oakland University และ Dataspeed Inc 35 คะแนน

ผู้เข้าแข่งขันหลายทีมกล่าวว่าความสำเร็จส่วนหนึ่งของหุ่นยนต์หยิบสินค้ามาจากอัลกอริทึมในการรู้จำวัตถุและการวางแผนการหยิบ ส่วนตัวฮาร์ดแวร์นั้นจะใช้ของสำเร็จรูปมาต่อยอด และถึงแม้ว่าหุ่นยนต์จะหยิบของได้แต่ก็ยังช้ากว่ามนุษย์อยู่ดี และยังคงไม่มาแทนมนุษย์ในเร็ววันนี้

ลองดูวิดีโอของทีม RBO จาก TU Berlin ที่ชนะการแข่งขันกัน

ภาพ

ที่มา

LINE it!