В Западной Австралии компания Coral Maker в партнерстве с Autodesk разработала систему, использующую коллаборативных роботов (коботов) от Universal Robots для восстановления коралловых рифов Австралии.
Основательница компании, доктор Тарин Фостер, мечтает расширить масштабы своей деятельности, чтобы оказать влияние на мир и вернуть красок и жизнь морю.
Как всё началось?
После катастрофического обесцвечивания кораллов в своей родной стране, Австралии, биолог-кораллолог доктор Тарин Фостер основала компанию Coral Maker и с тех пор работает над восстановлением рифов, от которых зависит 25% всех морских видов. Чтобы осуществить свою мечту о возвращении части утраченных коралловых рифов и связанного с ними биоразнообразия, ей нужна была помощь.
Для борьбы с разрушительным воздействием изменения климата на коралловые рифы доктор Фостер и ее команда из Coral Maker объединились с технологической компанией Autodesk для создания инновационного решения по восстановлению рифов с использованием искусственного интеллекта, систем машинного зрения и коллаборативных роботов от Universal Robots. Цель проекта — использовать возможности коллаборативных роботов и искусственного интеллекта для ускорения размножения кораллов и восстановления хрупких морских экосистем.
Автоматизация процесса распространения
Процесс восстановления кораллов включает в себя пересадку крошечных кораллов, выращенных в питомниках, на поврежденные рифы. Это делается путем прививки фрагментов кораллов в небольшие пробки, которые затем вставляются в формованное каменное основание. Однако ручная работа трудоемка, медленна и дорогостояща, и помощь получает лишь небольшая часть находящихся под угрозой рифов, поэтому доктору Фостеру нужен был способ автоматизировать этот процесс.
Решение было найдено благодаря партнерству с компанией Autodesk , которая использовала свое программное обеспечение и платформу Design and Make для обучения роботов захватывать крошечные живые кораллы и помещать их в формы.
Применение коллаборативных роботов
По словам доктора Фостера, одна из самых больших проблем в восстановлении коралловых рифов заключается в сложности масштабирования, необходимого для того, чтобы оно оказало влияние на уровне экосистемы.
Большой Барьерный риф занимает десятки миллионов гектаров, и в настоящее время проекты по восстановлению рифов восстанавливают лишь около одного гектара в год. Препятствием, с которым сталкиваются проекты по восстановлению, является стоимость масштабирования: «Если бы мы делали это в необходимых масштабах, потребовалось бы ежегодно обрабатывать, размножать, отбирать и размещать десятки миллионов кораллов, и это стало бы непомерно дорого», — объясняет доктор Фостер. «Чтобы достичь такого масштаба, нам необходимо автоматизировать повторяющуюся работу по отбору и размещению кораллов, а также поручить выполнение множества других сложных задач людям».
Доктор Фостер объясняет, что некоторые из этих задач при размножении кораллов довольно просты: коралл поднимают и помещают на пятно клея, или же заготовку помещают на коралловый скелет.
Для компании Coral Maker возникла необходимость в адаптивной робототехнике, способной работать бок о бок с людьми, выполнять точные операции и распознавать фрагменты кораллов, поскольку каждый коралл уникален и требует бережного обращения. Этого удалось достичь благодаря использованию платформы Autodesk Design and Make, которая в сочетании с системами искусственного интеллекта и машинного зрения обучает роботов находить, захватывать и размещать кораллы.
«Одна из главных задач — снизить затраты, чтобы мы могли масштабировать проект», — сказал доктор Фостер. «Я думаю, что единственный способ сделать это — использовать автоматизацию, и в частности, коллаборативных роботов, потому что большая часть нашей работы будет связана с интерактивным взаимодействием людей с роботами».
Старший ведущий научный сотрудник Autodesk Ник Кэри добавил: «Возможность масштабировать усилия по восстановлению имеет решающее значение, и именно здесь на помощь приходят роботы. Автоматизация и робототехника часто используются в крупномасштабном производстве и обработке продукции, и если их применить к усилиям по восстановлению кораллов, это может оказать огромное влияние. Мы не можем масштабировать усилия для удовлетворения потребностей восстановления экосистем в масштабе всей экосистемы, выполняя эти повторяющиеся задачи вручную, поэтому сотрудничество с роботами позволяет морским биологам сосредоточиться на более сложных задачах, которые невозможно автоматизировать. Робототехника также гарантирует, что мы можем поддерживать производство круглосуточно и вне рабочего времени, чтобы удовлетворить потребности в более масштабных проектах».