Egy tradicionális iparág megújítása úttörő hazai fejlesztések révén

Mesterséges intelligencia, automatizáció, ipar 4.0, térképfejlesztési eljárások, elektronika, mobilfejlesztés. Tudod melyik az a szektor, amely mindezeket lefedi? Sokan nem gondolnák, hogy mindez egy olyan – több száz éves – iparágban működik, mint a takarítás.

Ismerd meg te is, hogy fejlesztőként milyen érdekes szakmai kihívások várnak rád!

A B+N-nél hosszú évek óta kacérkodtak a robotizáció gondolatával, míg – öt évvel ezelőtt – elindultak ezen az úton. „Az első évben az volt a cél, hogy proof of concept jelleggel eljussunk egy kezdetleges állapotig. Készítettünk egy eszközt, amely úgy nézett ki, mint egy robot,  de még nagyon messze volt a mai állapotától” – mondja Zalka Péter. Mindazonáltal egy kis területet már be tudott járni, és bizonyos akadályokat is képes volt elkerülni. A kezdeti sikerek után adott volt a feladat a következő évre a háromfős fejlesztői team számára: egy takarításra képes eszközt kellett legyártani.

Ez olyannyira jól sikerült, hogy 20 db működő, a mai napig aktív robotot szállítottak le. Ezzel  párhuzamosan a csapat is bővült: hardvermérnökök, elektronikai szakemberek csatlakoztak hozzájuk. Azóta sincs megállás: újabb generációs eszközök kerülnek ki a laboratóriumból, amelyek mindig az aktuális piaci igényekhez alkalmazkodnak. Hiszen a követelmények, az elvárások folyamatosan változnak, finomodnak, a kezdeti cél pedig továbbra is a legfontosabb szempont: a robotok beilleszkedjenek a cég takarítási portfóliójába.

„A takarító robotok fejlesztése mellett további területekkel, projektekkel is foglalkozunk: már jóval a COVID előtt elkezdtük az UV-s fertőtlenítő robotok fejlesztését. A járvány alatt a tömegközlekedési járművek takarításban használt UV fertőtlenítő eszközöket készítettünk, és folytattuk a robot fejlesztését. Ez utóbbi hamarosan  prototípus fázisba ér. A mesterséges intelligencia nálunk is egyre nagyobb szerepet kap: a robotok autonóm mozgását támogató algoritmusokat állítunk elő”- avat be egy újabb területbe Csathó Csaba.

Ipar 4.0, MI, Linux

Természetesen az ipar 4.0 a B+N-t sem kerülte el. Egy, alapvetően a kétkezi munkára alapozott szolgáltatási területen gyűjtenek adatokat a különböző tevékenységekről. Minden egyes robotról pontosan tudják, hogy hol és mit takarít, így a közeljövő egyik kihívása, hogy ezeket az információkat  egységes platformra gyűjtsék. Ezáltal hatékonyabb döntéselőkészítést- és támogatást biztosítanak. A kórházakban e megoldás azonnal a világ élvonalába emelné a céget.

Milyen technológia bújik meg a fejlesztések  mögött? A csapat – technikusokkal és villamos-, valamint gépészmérnökökkel együtt – jelenleg közel 20 fős, ebből a szoftverfejlesztési feladatokat négyen végzik. A hardveres és a szoftveres feladatokat egyaránt házon belül oldják meg. A robotok vezérlésére célelektronika készül: a mikrokontrollerek szoftverét C++-ban fejlesztik. A gépekben a mikrokontrollerek mellett egy ARM alapú processzor dolgozik, mely Linuxot futtat, Python és C++ alkalmazásokkal. A robot egy iOS app segítségével irányítható, a kapcsolattartást a gépek és az app között node.js szerver biztosítja. A cégnek jelenleg 78 robotja van, amelyek nagy része 2022 elejétől már terepen dolgozik.

„Jelenleg egy neurális háló fejlesztésén dolgozunk, amely támogatja az intelligens akadályfelismerést- és kikerülést, illetve a döntéshozatalt és képfeldolgozást” – mesélt aktuális fejlesztéseikről Zalka Péter.

A takarító robotok saját szenzoraikkal tájékozódnak, amelyekhez az az alkalmazás és framework kapcsolódik, amelyen a térkép felvétele és előállítása történik. „A robottal való térképek készítésének hallatán sokan a hétköznapi értelemben vett térinformatikára gondolnak, mi viszont másfajta problémakörrel szembesülünk: meg kell találnunk, hogy egy robot egy adott környezetben éppen hol tartózkodik.  A térkép területekre van osztva, amit a robotnak minél kevesebb átfedéssel kell bejárnia. Ez egyelőre nem MI alapon működik, de ebben az irányban fejlesztjük tovább. A szenzorok limitációja okozza a legnagyobb nehézséget, ezzel nem csak mi, de minden versenytársunk szemebesül. Például a robot kamerái nem „látják” az üvegfalat. Ezt a problémát ultrahang szenzorok alkalmazásával hidaljuk át, amiknek a válaszideje, és a felbontása okoz nehézséget. A robot minden szenzora a világ más-más szeletét látja, ebből kell olyan reprezentációt kialakítani, ami lehetővé teszi a biztonságos térbeli mozgást” – fejtette ki Csathó Csaba.

Robotok vs. emberek

A takarítógépek nagyjából 300 kg-osak, vagyis robusztusak. A teljes automatizáció éppen ezért nem is cél, és nem is megvalósítható. Egy ilyen tömegű autonóm gép biztonsági okokból nem tud működni emberi beavatkozás nélkül, teljesen önállóan. A takarítók így operátorként is funkcionálnak,  felügyelik a robotok munkáját, illetve takarítanak azokon a helyeken, ahová a berendezés nem jut el.

„Amikor felmértük a piaci igényeket, nagyon alaposan körbejártuk a gyakorlati megvalósítás kérdéskörét. Ilyen szempont – többek között – a méret: a   mi robotunk kisebb  a piacon lévő hasonló termékeknél. A tervezéskor figyelembe vettük, hogy  beférjen egy átlagos méretű liftbe, vagy, hogy egy ember elegendő legyen a mozgatásához.  Vagy: egy kórházban  az a lényeg, hogy  a gép elférjen a 2,5 méter széles folyosón. Az, hogy hol mekkora emberi interakcióra van szükség, függ a terület jellegétől és méreteitől: az előző példánál maradva egy kórházban a takarító mindig együtt halad a robottal, közösen végzik a takarítást. Egy repülőtér zárt indulási oldala viszont már teljesen más terep, az ilyen hatalmas területeken szabadabban lehet engedni a robotokat” – ecsetelte Zalka Péter.

A robotok és az emberek találkozása gyakran teremt érdekes helyzeteket. „Egy autógyárban, , ahol az emberek munkájukból adódóan ismerik a robotokat, mindig van olyan, aki jó mókának tartja, hogy „tesztelje” a gépeket: elé ugrik, letakarja az ultrahangot, megpróbálja „kijátszani”. Az emberek többsége azonban inkább elkerüli őket” – említ érdekes, mindennapi helyzeteket az igazgató.

A takarító robotok piacán kevés cég található. A jelentősebbek világviszonylatban: egy észak-amerikai és egy német startup mellett csupán három takarítógép-gyártó, és két kínai gyár található. A legnagyobbak közül az egyik vállalat nemrég ünnepelte 5.000. robotjának elkészültét, melyből 1.200-at egy projekt keretében alkalmaznak. „Érdekes, hogy az elmúlt években globálisan alig látni fejlődést a piacon. A közelmúltban voltunk egy világszinten meghatározó takarítógép gyártónál, akik szintén a nulláról fejlesztettek takarító robotot, amely még nem került forgalomba. A tesztüzemmódban az ő robotuk a  hasonló nehéz helyzeteket ugyanolyan eredménnyel oldotta meg, mint a mienk. Ez  mutatja, hogy a limitációkra egyelőre nekik sem sikerült megoldást találniuk” – Csathó Csaba említ egy hiányosságot.

A világban több startup már előrehaladt a fejlesztéssel, de ők sem tudnak megoldást az említett korlátokra, vagy – például – a bútorok alatti tisztaság problémájára.

Mivel a csapat csupán 20 főből áll, fontos számukra, hogy olyan kollégákkal bővüljenek, akik nem csak egy-egy területtel foglalkoznak, hanem széles körű érdeklődési körük  van. A feladatokat általában közösen, csapatmunkában oldják meg, de az sem ritka, hogy valaki magányos harcosként nekiáll egy projekt  „lekardozásának.”

A K+F csapat 2022-ben jelentős bővülés előtt áll. Jelenleg az alábbi három területre várnak új kollégákat:

• DevOps: elsődleges cél, hogy – a fejlesztési feladatok és a CI/CD pipeline folyamatos támogatása/fejlesztése mellett – befejezzék a vállalatirányítási rendszerrel való integrációt, és elkészüljön az adatbázis a robotoktól összegyűjtött információk alapján. Az új kollégára valódi szakmai kihívás vár, lényegében egy puzzle-t kell kiraknia, meg kell találnia a jelenleg „nem illeszkedő” darabok megfelelő helyét.
• MI / térinformatika: a robotok szenzoraival háromdimenziós pontfelhőket állítanak elő, amelyekből összefűznek egy koherens, háromdimenziós teret. A berendezés ezen hajtja végre a műveleteit. Ilyen az UV-s fertőtlenítés, amely során számolni kell a besugárzást ahhoz, hogy meg tudják mondani, elegendő fényenergia érte-e az érintett területet. Ahol nem elegendő ez a mennyiség, ott a takarító kézi technológiával dolgozik. A vírushelyzetben ez alapvető fontosságú művelet a kórházakban.
• fejlesztés: js és iOS: a takarító robotokhoz backend alkalmazás, illetve iOS platform felhasználói felület fejlesztése.

Ahogy egy, a közelmúltban hozzánk csatlakozott kollégánk megfogalmazta: „Azért szeretem ezt a munkát, mert egy régi, nagymúltú iparág átalakításában, megújításában vehetek részt. Mi itt nap mint nap formáljuk a jövőt!”

Ha szívesen dolgoznál világszínvonalú robotok fejlesztésén szeretsz önállóan dolgozni és a kihívásoktól sem riadsz vissza, várunk a csapatba!