Exclusivo: Por dentro do Laboratório de Robótica do Futuro da Autodesk

Nossos bastidores exclusivos mostram como a Autodesk quase não viu a inovação revolucionária bem debaixo de seus narizes.

No meio de uma área de trabalho alta e ampla de dois andares com paredes pretas e uma sala de conferências construída dentro de um contêiner laranja, três robôs industriais estão parados.



Dois deles são idênticos, amarelos FANUCs , do Japão, o tipo normalmente usado na fabricação de automóveis ou para tarefas de pick-and-place. Eles são chamados Castor e Pollux , após irmãos gêmeos da mitologia grega e romana. Aqui, dentro de um dos muitos edifícios marítimos quase idênticos ao longo da orla marítima do centro de São Francisco, sem um carro para construir ou um depósito cheio de itens para retirar das prateleiras, eles parecem um pouco fora do lugar. Assim como seu primo próximo, um robô industrial suíço ainda maior, laranja, da FIG que ainda não foi batizado e é um dispositivo menor, um Universal Robotics UR10 chamado Bishop.

Este é o Pier 9 Workshop, o espaço do fabricante privado da gigante do software de design Autodesk, 2.700 metros quadrados de marcenaria, serralheria, impressoras 3-D, eletrônicos e até mesmo uma cozinha comercial.



É também a casa do Laboratório de Pesquisa Aplicada da Autodesk e, como Fast Company é o primeiro a revelar, o novo Laboratório de Robótica da empresa, que estava em sigilo desde fevereiro. Castor, Pollux, Bishop e seu primo suíço não estão nem um pouco deslocados.




Com clientes em quase todos os principais setores que você possa imaginar, a Autodesk certamente estava bem ciente de como os robôs se tornaram uma tecnologia empresarial madura nas últimas décadas. Simplesmente não havia pensado muito sobre como os robôs funcionarão em conjunto com o software e as pessoas no futuro. Seu pensamento mudou cerca de um ano atrás.

Para Maurice Conti e seus colegas, o momento da lâmpada surgiu quando eles viram a tecnologia por trás dos efeitos especiais vencedores do Oscar em Gravidade .

Pontos cegos

Conti é o chefe do Laboratório de Pesquisa Aplicada da Autodesk e o diretor de inovação estratégica no Escritório do CTO – OCTO da empresa, que explica o Octopus no verso de seu cartão de visita. Ele tem cabelo escuro, um sorriso fácil e um cavanhaque grisalho e, no mês passado, está sentado dentro do Pier 9 ao lado de um crânio de unicórnio e uma unidade R2 rosa (como em Guerra das Estrelas ‘R2-D2) que estrelou o vídeo viral Artoo apaixonado , Conti lembrou as origens do laboratório.



A Autodesk construiu um negócio de US $ 11 bilhões com a venda de software de design usado em inúmeras empresas, grandes e pequenas. De lojas de arquitetura individuais a firmas de construção multinacionais, de estúdios de efeitos visuais de Hollywood a institutos oceanográficos, as ferramentas da Autodesk - Maya, AutoCAD, 3ds Max, Fusion 360 e muitos outros - são produtos padrão da indústria.

O Laboratório de Pesquisa Aplicada tem um mandato único, invejável, mas difícil de definir: identificar o que a Autodesk ainda não sabe, mas precisará saber em cinco anos. Ou cem.

O CTO Jeff Kowalski disse: ‘Preciso que você olhe em nossos pontos cegos’, contou-me Conti. E eu disse: 'Oh, por definição, você não pode me dizer onde explorar.'



Exatamente.

Em 2013, a equipe de Conti fez ao chefão, o CEO da Autodesk Carl Bass, uma apresentação sobre o futuro da manufatura. Ele destacou quatro tecnologias: Aditiva, como impressão 3-D; Subtrativos, como máquinas de corte controladas por computador chamadas CNCs; Bio / Nano, como biologia sintética; e Robótica.

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A Autodesk já estava pronta para os três primeiros, tendo investido anos e fortunas no desenvolvimento de negócios ao seu redor. Não é assim com a robótica. Não [tínhamos] nada realmente acontecendo [lá], disse Conti. Sem estratégia, sem visão, sem ponto de vista. Este [era] um problema real.

Na mesma época, a equipe de Conti visitou Bot e Dolly , startup de robótica que o Google comprou em 2013, que havia criado um sistema de controle de braços robóticos industriais, como os usados ​​na fabricação de automóveis, para cineastas.

Se você assistiu Gravidade , o filme de Sandra Bullock sobre um astronauta apanhado em um desastre na Estação Espacial Internacional, você viu a tecnologia vencedora do Oscar de Bot & Dolly em ação. A intenção deles é usar câmeras montadas nos braços do robô para filmar live-action com a mesma precisão de pixel que a Pixar emprega ao fazer seus filmes gerados por computador.

Fomos ao Bot & Dolly e eu disse ‘Oh, merda’, disse Conti. Eu literalmente disse, 'Oh, merda. Não estamos prestando atenção [à robótica] da maneira que deveríamos. '

Isso era irônico, já que Bot & Dolly usaram o software da Autodesk para programar seus robôs. Acontece que ninguém na Autodesk jamais imaginou tal coisa.

A plataforma de robótica por trás Gravidade é tudo nosso, disse Conti, e nem sabíamos disso, porque nunca foi pretendido que fosse usado dessa forma.

A robótica, em outras palavras, era um ponto cego. Era hora de alguma visão.

O Autodesk Robotics Lab

Entrando no laboratório da Autodesk, a única atividade notável é a do Bishop, que é um tipo de dispositivo chamado braço de robô industrial colaborativo, que pelo menos à distância parece estar fazendo pouco mais do que desenhar formas primitivas no papel.

Mas isso faz sentido. Afinal, a instalação ainda é nova, e Conti e sua equipe ainda não sabem o que não sabem sobre essas máquinas.

Uma coisa que Conti sabe é que em ambientes industriais tradicionais, grandes robôs de manufatura são assustadores como o inferno para os trajes corporativos. Eles são grandes, movem-se rápido e é por isso que geralmente são mantidos dentro de gaiolas ou cortinas de laser, onde fazem seu trabalho e as pessoas não podem entrar.

Eles são perigosos, disse Conti. Eles podem manchar sua parede inteira, e você não saberia o que estava acontecendo até que fosse tarde demais.

Quando a equipe de Conti decide que é hora de explorar uma nova área, como a robótica, isso significa fazer muitas perguntas e ... fazer muitos amigos que são mais espertos do que nós, disse ele.

correlação não é exemplos de causalidade

Depois de muitas dessas conversas, inclusive na Bot & Dolly, Conti pensou que uma direção a seguir poderia ser descobrir como colaborar mais com os robôs - tornar possível que as pessoas trabalhem lado a lado com robôs industriais sem serem pressionadas contra a parede .

Uma ideia é programar os robôs para observar as pessoas e aprender as tarefas que os humanos estão fazendo.


Isso poderia [levar a] um intercâmbio mais criativo e fluido entre robôs e humanos, disse David Thomasson, principal engenheiro de pesquisa e membro da equipe do Laboratório de Robótica de cinco pessoas. Há um robô observando um artesão, por exemplo, esculpindo madeira. E é aprender os tipos de corte que você prefere, e pode vir e repeti-los, ou fazer variações do que você faz, em seu estilo, para que ambos possam trabalhar juntos em um trabalho.

Como diz Thomasson, os humanos são bons em detectar e resolver problemas, enquanto os robôs são bons em força e ações repetitivas. Com conhecimento de software suficiente, os robôs também podem aprender a sutileza.

Ensinar as máquinas a aprender com as pessoas significa aplicar a visão computacional, bem como as tecnologias gerais de detecção ao problema, para que os robôs possam compreender como as pessoas se movem e reproduzir seus movimentos.

Quanto mais pudermos criar um software que possa aprender e perceber seu ambiente, disse Thomasson, mais capaz será o hardware. Esse é um grande motivo pelo qual vemos [a Autodesk] um lugar na robótica como empresa, porque cada vez mais, é um problema de software.

Indo além do CAD

Para uma empresa que ganhou enormes quantias de dinheiro com software de design auxiliado por computador, você pensaria que seria sacrossanto. Talvez não, sugere Thomasson. Ele explica que um projeto de robótica internamente disruptivo é, na verdade, imaginar um futuro sem software CAD.

A ideia é que os robôs possam aprender uma linguagem visual para cortar formas com muito mais precisão do que os humanos poderiam fazer à mão.

Se eu pudesse colocar um pedaço de madeira compensada em uma bancada, e com marcas de lápis indicar o que eu quero cortar, disse Thomasson, o robô observa, e então entra e corta o que eu quero.

Thomasson me mostra que ele pode desenhar marcas de canto em um pedaço de papel, e Bishop responde desenhando um retângulo usando esses cantos. No momento, tudo o que ele pode fazer é desenhar, mas isso é um substituto inicial para um cortador a laser.

quem é a voz de shrek

Como muitas coisas na Autodesk, a motivação para este projeto em particular foi Bass, o CEO, um homem bem conhecido dentro da empresa por seu Habilidades DIY .

Bass perguntou por que um robô não poderia cortar uma forma desenhada por um humano. ‘Por que eu deveria pular em um computador para fazer isso’, Thomasson lembrou que Bass perguntou. _ Por que não posso simplesmente gesticular? _ Essa se tornou minha missão nas semanas seguintes. Essa é uma das melhores coisas em ter um criador como CEO.

Imprimindo uma ponte

Ainda é um pouco cedo para saber todas as maneiras como a equipe de Conti planeja usar seus robôs.

Uma maneira será trabalhar em paralelo com um projeto em Amsterdã para 3-D-imprime uma ponte . Esse projeto envolverá um robô industrial imprimindo a ponte em aço inoxidável no ar, explicou Conti.

A tecnologia ainda não existe para realizar esse projeto, então à medida que avança, e à medida que a equipe de Amsterdã da empresa de design MX3D desenvolve seu código, eles podem enviá-lo de volta para a Autodesk, onde podemos ajustá-lo e enviá-lo de volta, Conti disse.

oh meu deus ele admite isso

Ao mesmo tempo, a equipe do Laboratório de Robótica está trabalhando em novas maneiras de controlar seus robôs industriais. Um grande objetivo, disse Conti, é fazer com que Castor e Pollux colaborem em tempo real com alta precisão.

Em parte, então, isso significa inventar tarefas que os dois robôs podem realizar juntos. Conti disse que ainda não tem certeza de quais seriam esses empregos, mas um poderia ser mapeamento de projeção , uma técnica para usar software para projetar imagens em formas irregulares como edifícios, carros ou até mesmo sapatos.

Entre as inspirações da Autodesk para entrar no mapeamento de projeção está o curta-metragem Bot & Dolly Caixa , que mostra um uso impressionante de software e robôs controlados com precisão.

Transferência de tecnologia bem-sucedida

Embora o Laboratório de Pesquisa Aplicada geralmente não se preocupe em ter que produzir rapidamente seu trabalho, isso não significa que nunca o faça.

Quando a equipe encontra abordagens com potencial comercial, ela traz leads de produtos da Autodesk o mais cedo possível no processo, para que todos compartilhem os insights resultantes.

Se eu fosse para o chefe da divisão [de um produto da Autodesk] com um fichário de coisas, dizendo: ‘Vocês deveriam estar trabalhando com robótica’, isso nunca vai acontecer, disse Conti. Não é a entrega. Não é, ‘nós escrevemos um monte de código, agora vocês vão construir um produto’. É, ‘Sim, é interessante, vamos explorá-lo juntos’.

Isso, acrescentou Conti, é quando o deixamos ir.

Isso já aconteceu até certo ponto com a robótica, pois a equipe criou métodos totalmente novos para controlar os robôs usando o Dynamo, uma linguagem de programação visual da Autodesk. Eles também desenvolveram maneiras de usar o Fusion 360, o projeto mecânico e a plataforma de engenharia da empresa, para trabalhar com os robôs.

Juntos, esses dois projetos já fizeram do trabalho do Laboratório de Robótica uma das transferências de tecnologia de maior sucesso que já fizemos, disse Conti, porque aconteceu muito, muito rapidamente.

Isso dificilmente significa que o trabalho do laboratório está concluído. Significa apenas que talvez Conti e seus colegas tenham que olhar um pouco mais longe no futuro para ver o próximo ponto cego. E eles terão que fazer amigos mais espertos.

Continuaremos a fazer robótica, disse Conti, mas pode parecer muito diferente do que é hoje. Se eu pudesse dizer a você [como será], então não estaríamos olhando para longe o suficiente.