日曜日の午後にスマートフォンがビープ音を鳴らし、飲み物を置いて、スマートホームアシスタントにテレビにストリーミングされている映画を一時停止するように指示し、玄関に向かいます。先ほど注文していただいたハンバーガーとフライドポテトです。自律移動ロボット (AMR) が玄関先までお届けします。
ソファーに座って映画を見ている間、ハンバーガーの注文が実現するまでに役立った自律的なプロセスについてはほとんど考えません。いいえ、ハンバーガーのバンズを焼くのに使われる小麦が、自律走行トラクターとコンバインを使って栽培され、ロボット機械で梱包され、AMRが多国籍小売チェーンの在庫移動を手伝う倉庫に配送されたことについては、詳しくは述べません。あなたにとって、注文したレストランでロボットが人間と協力してハンバーガーをひっくり返し、配達の最終準備をするというのは、ありふれたことだろう。
これはSFではありません。私たちが自動運転車の華やかさとショーに魅了されている間に、エンジニアたちは先に進み、上記のシーンを現実のものに変えました。
そのため、市場調査会社は自律型マシンの明るい未来を予測しています。たとえば、Technavioは、世界のAMR市場が2018年から2022年にかけて年平均成長率24% で成長すると予想しています。同社は農業分野にも注目し、自律型農業機器の世界市場が2019年から2023年にかけて620億ドル以上成長すると予測しています。
そして、このような展開は、 コンシューマーエレクトロニクスショー（CES） 2019年には、自律マシンまたはロボット工学に関する会議セッションが少なくとも19件開催されます。
未来 現在
自律型マシンが私たちの命令に従い、一貫した結果を得るには難しすぎたり退屈だったりする仕事を手伝ってくれる未来の端に私たちが立っているなんて、まだ信じられないと思うなら、日曜日の午後にハンバーガーを楽しむことを可能にする、現在入手可能な製品を調べてみましょう。
自律農場Equipment: あなたが食べる牛肉は、アイルランドのスタートアップ企業Cainthus社のようなシステムを使用した視覚ベースのAIによって、飢えや病気に対する反応などの行動が監視された、十分に餌を与えられた牛から来ているかもしれないが、パン用の小麦は、John Deere社のような企業が製造した自律型トラクターを使って栽培されたものであるかもしれない。同社は今年、プラグイン式の完全自律型トラクターを発表した。これにより農家は、1キロの車載延長コードを伸ばしたり巻き取ったりしながら畑の手入れをすることができる。コード式の電力供給は、リチウムイオン電池を使用する同社の旧型の自律型モデルよりもコストが低いことを意味します。
自律移動ロボット: AMRの使用は、倉庫だけでなく「ラストマイル配送」でも試験的に導入されています。たとえば、サンノゼに拠点を置くFetch Roboticsは、光検出および測距 (LiDAR) と3Dカメラを組み合わせて、予測不可能な倉庫環境を移動し、障害物を回避するためにリアルタイムでルートを調整するさまざまなAMRを提供しています。同社のロボットはハードウェアだけでなく、シンプルなグラフィックインターフェースを使用して簡単に導入できるクラウドベースの制御システムも備えています。この導入の容易さにより、FetchにRobot-as-a-Service (RaaS) ビジネス モデルがもたらされます。
一方、サンフランシスコを拠点とするスタートアップ企業Marbleと、米国を拠点とするオンデマンド配達会社Postmatesは、自律型配達ロボットを開発している。さらに別の企業であるKiwiは、すでにカリフォルニア大学バークレー校でAMRを運用しており、最近UCLAに業務を拡大しました。
自律生産： 製造機器ベンダーの中には、変化する環境に合わせてプロセスを自己適応させる自己メンテナンスマシンの構築に取り組んでいるところもあれば、川田工業のように人間を支援するより柔軟な生産ロボットの開発に取り組んでいるところもあります。たとえば、同社のNextageロボットは、人間のオペレーターと共存し、従来の産業用ロボットと連携します。
しかし、ハンバーガーをひっくり返すために、レストランはキッチンでMiso Robotics社のAI駆動型ロボットを使用するかもしれない。同社のキッチンアシスタント「フリッピー」は、注文された料理のグリル、揚げ物、準備、盛り付けを手伝います。ファーストフードチェーンのカリバーガー社はすでにカリフォルニアでフリッピーを使用しており、1年以内に世界50か所以上にこのロボットを導入する予定だ。
ホームアシスタント: 家庭では、掃除機もカーペットに落としたパンくずを拾うなど、より高度な自律性を獲得しています。Roomba i7+ は、家を自動で掃除するだけでなく、集めたゴミを自動的に捨てることもできます。
自律のための脳
これらすべての企業とその自律マシンに共通するのは、NVIDIAなどの高度なシステムによって実現される処理能力です。たとえば、Kiwiは NVIDIA Jetson TX2 モジュールを使用していますが、Marbleは NVIDIA Jetson TX1を搭載した製品を持っています。
一方、カワダは、NVIDIAのこれまでで最も強力なモジュールである Jetson AGX Xavier を使用して、自律型産業機械を開発しています。このモジュールは、エッジでのAIのニーズを満たすように構築されており、手のひらに収まるワークステーションのようなもので、32 TOPSを実現します。このモジュールには、AIの大規模な行列演算を高速化するためのTensorコアを搭載した512コアのVolta GPUが搭載されています。
自律型マシンの開発を計画している場合は、 NVIDIAのJetson AGX Xavier開発キット を使用すると、NVIDIA JetPackおよびDeepStream SDK、CUDA、cuDNN、TensorRTソフトウェア ライブラリなどの包括的なツール セットを活用できます。
すでにプロジェクトを開始している場合は、 Intel Neural Compute Stick 2 (NCS2) を使用すると、エッジでのAIのトレーニングと展開が簡単になります。サムドライブ上の自己完結型ニューラル ネットワークにはオンボードのMovidius Myriad Xビジョン プロセッシング ユニット (VPU) があり、USB 3.0ポートに接続すると、PCでトレーニングされたモデルをシームレスに変換し、ドローン、ロボット、スマート ホーム デバイスなどのさまざまなデバイスに展開できます。
脳だけではない
自律型マシンは単なる車輪の付いたコンピューターではありません。これらは、意図された用途に応じて、さまざまなセンサーを使用して、環境内での位置と環境との相互作用を感知する必要がある複雑な機械です。AMRの場合、画像センサー、LiDAR、RADARがナビゲーション関連情報のほとんどに役立ちます。すべてのロボットには、インテリジェントな電力およびバッテリー管理システムも必要です。
つまり、自律マシン プロジェクトには、Nvidia、Intel、Analog Devices、On Semiconductor、AMS、Baslerなど、同様に幅広いサプライヤーからの幅広いコンポーネントとサブシステムが含まれる可能性が高くなります。また、すべてのコンポーネント オプションを把握するだけでなく、自律型マシンの設計経験に基づいたアドバイスを得るためにも、専門家の支援が必要になります。
オリジナル記事は eetimes.comに掲載されています