Jorgen Pedersen, Presidente e CEO, RE2 Robotics – Serie di interviste

Jorgen Pedersen, Presidente e CEO, Robotica RE2, uno sviluppatore leader di sistemi di manipolazione mobile intelligenti. L'azienda è impegnata nella creazione di bracci manipolatori con prestazioni simili a quelle umane, interfacce robotiche intuitive e capacità di autonomia avanzate da utilizzare in qualsiasi ambiente. Utilizzando l'intelligenza artificiale, la visione artificiale e l'apprendimento automatico, gli innovativi sistemi robotici possono operare con gli esseri umani in loop o autonomamente a seconda dell'applicazione.

Cosa ti ha attratto inizialmente della robotica?

Quando ero al liceo, pensavo che la mia strada nella vita sarebbe stata l'arte. Poi sono arrivati ​​film come "Top Gun" e "The Right Stuff", che mi hanno motivato a voler diventare prima un pilota, seguito da un astronauta. Con i miei obiettivi fissati, mi sono concentrato maggiormente sulla matematica e sulla scienza e ho fatto domanda per l'Air Force Academy. Non sono entrato. È stato un duro colpo, ma essendo guidato dal "fattore cool" all'età di 18 anni, mi è venuta presto l'idea che far andare nello spazio un robot umanoide fosse la cosa migliore da fare. Così ho fatto domanda alle scuole di ingegneria e sono stato accettato alla Carnegie Mellon University. Una volta lì, ho presto trovato il Robotics Institute. Tra le loro mura, all'epoca vidi alcuni robot straordinari tra cui "Ambler", un robot davvero enorme che avrebbe camminato intorno a Marte; Ho trovato Dante, un robot che stava per entrare in un vulcano; Ho trovato Navlab, uno dei primi robot a guidare autonomamente attraverso l'America; e molti altri. Sono stato agganciato a quel punto. Sapevo cosa volevo fare: costruire robot!

Prima di lanciare RE2 Robotics eri un membro del Centro nazionale di ingegneria robotica (NREC) un'unità operativa all'interno del Robotics Institute (RI) della Carnegie Mellon University, la più grande organizzazione mondiale di ricerca e sviluppo nel campo della robotica. Potresti discutere l'esperienza di lavorare lì in un momento così cruciale nella storia della robotica?

È stato un onore essere una delle dodici persone originali che hanno aperto le porte del NREC e avviato la commercializzazione della robotica al di fuori della fabbrica. Sono stato esposto a problemi del mondo reale, lavorando con clienti come Caterpillar, New Holland (ora Case New Holland), Joy Mining e altri per applicare la ricerca fondamentale sulla robotica uscita dall'università e creare la prova che il mondo è pronto per robotica. Stava a noi dissipare gli scettici e generare un cambiamento culturale verso la percezione della robotica al di là della produzione e della movimentazione dei materiali. C'era qualcosa di speciale in quei primi anni e nelle persone che hanno lanciato il NREC in quello che è oggi. Sì, i primi membri erano intelligenti e motivati, ma c'era un livello di forza d'animo che raramente è così pervasivo in un'organizzazione come si vedeva allora. C'era un atteggiamento contagioso di perseveranza e intraprendenza che ci ha spinto a riprogettare l'hardware, rivedere il codice o improvvisare sulla base dei limiti della tecnologia di quel giorno.

Quando è nata l'idea di lanciare RE2 Robotics?

Ho lasciato il NREC nel 2000 per entrare a far parte di una start-up di robotica che si occupava della pulizia industriale dei pavimenti tramite robot. Anche se ho imparato molto sulla commercializzazione dei robot, l'azienda ha faticato e ho deciso di puntare altrove, ma non ero sicuro di dove. Mentre stavo cercando di capire cosa fare dopo, ho deciso di consultare nuovamente il NREC. Per fare questo, ho formato una società chiamata "Robotics Engineering Excellence", o "RE2" in breve, che è stata incubata presso l'NREC per i primi cinque anni. Non sapevo che la società di ingegneria robotica "temporanea" costituita nel 2001 si sarebbe trasformata in un fornitore leader di soluzioni di manipolazione mobile intelligenti.

RE2 Robotics ha scelto di concentrarsi esclusivamente sui bracci robotici anziché sui robot in generale come il concorrente Boston Dynamics. Perché è stato scelto questo come focus principale?

Per i primi cinque anni della nostra esistenza, RE2 è stata davvero una società di ingegneria a contratto che ha servito l'NREC, risolvendo molti problemi difficili, incluso il programma DARPA Perception for Off-Road Mobility. Oltre a superare le sfide tecniche, sapevo che volevo vedere i robot che stavamo sviluppando utilizzati nel mondo reale. Con ciò, abbiamo vinto la nostra prima borsa di studio Small Business Innovation Research (SBIR) con il Dipartimento della Difesa. L'argomento era incentrato sulla realizzazione di bracci robotici modulari piccoli e leggeri per i veicoli terrestri senza pilota (UGV) utilizzati in Iraq e Afghanistan per disinnescare a distanza gli IED. Il concetto di salvare vite attraverso l'uso della robotica mi attirava. Inoltre, c'era un urgente bisogno di questa tecnologia, il che significa che sapevo che saremmo stati in grado di mettere in campo la nostra tecnologia a breve termine. Infine, questo programma SBIR iniziale ha rivelato una carenza nel mercato: non c'erano forti offerte di manipolazione mobile. La maggior parte delle aziende di robotica mobile si è concentrata sul muoversi e percepire il mondo. Pochi erano concentrati sull'interazione fisica con il mondo. Perché? Manipolare il mondo fisico è difficile. I bracci robotici sono in genere un ordine di grandezza più complessi della piattaforma mobile su cui li monti. Nel corso del tempo, abbiamo avanzato i progetti fisici a capacità quasi umane. Oggi continuiamo a far progredire l'Intelligenza Artificiale (AI) e gli algoritmi di visione artificiale che consentono l'automazione quasi ovunque sul pianeta.

Uno dei sistemi a doppio braccio RE2 Robotics viene utilizzato per la pulizia presso la centrale nucleare di Fukushima Dai-Ichi in Giappone. Potresti discutere alcune delle sfide uniche della progettazione di un robot per questo tipo di ambiente?

In realtà non abbiamo mai progettato un robot per ambienti radiologici. Abbiamo progettato un sistema robotico simile all'uomo chiamato Highly Dexterous Manipulation System (HDMS), che doveva essere posizionato su piccoli UGV utilizzati dal team di Explosive Ordnance Disposal (EOD) per disinnescare minacce come gli IED. I requisiti militari, tuttavia, imponevano che l'HDMS dovesse essere in grado di resistere a forti sbalzi di temperatura, affrontare condizioni meteorologiche avverse, gestire urti e vibrazioni, ecc. Si scopre che i severi requisiti imposti dall'esercito degli Stati Uniti hanno creato un sistema in grado resistere anche a Fukushima. Il sistema è in funzione da oltre un anno e mezzo.

RE2 Robotics progetta robot impressionanti che possono essere utilizzati nell'oceano per diffondere ordigni esplosivi improvvisati a base acquosa (WBIED) e mine. Oltre agli effetti corrosivi dell'esposizione prolungata all'acqua salata, quali sono alcune delle altre sfide che i robotisti devono superare?

Il nostro sistema di manipolazione abile marittimo (MDMS) è progettato per funzionare sia nelle acque oceaniche poco profonde che in quelle profonde. Progettare una soluzione elettromeccanica che funzioni in acque più profonde richiede progetti ingegneristici speciali per far fronte alle incredibili pressioni osservate sotto i 100 metri sotto il livello del mare. Inoltre, poiché i nostri bracci sono montati su veicoli subacquei senza equipaggio (UUV), abbiamo dovuto considerare gli impatti dinamici che i bracci impartiscono all’UUV mentre nuotano e interagiscono fisicamente con l’ambiente. Di conseguenza, l’MDMS ha una galleggiabilità neutra, il che significa che le braccia sono senza peso nell’acqua.

Tra tutti i diversi tipi di bracci robotici progettati da RE2 Robotics, quale trovi personalmente il più impressionante?

Questa è una domanda difficile per me a cui rispondere. Il fatto che MDMS fornisca prestazioni umane nelle acque oceaniche profonde è davvero impressionante, ma il braccio robotico che abbiamo sviluppato per la prima volta per il programma Advanced EOD Robotic System (AEODRS) della Marina 10 anni fa, è stato molto impressionante per me. Questo braccio aveva quattro gradi di libertà, una pinza e un controller del manipolatore incorporato, il tutto racchiuso in una soluzione resistente alle intemperie ed efficiente dal punto di vista energetico da 4 libbre che poteva sollevare più del suo peso alla massima estensione e spostare quel peso a 120 gradi per secondo. Questa è stata un'impresa ingegneristica che ha spostato l'ago di ciò che è possibile. Di conseguenza, da quando hanno dimostrato il concetto con quel primo braccio della Marina, i bracci robotici di RE2 continuano a presentare incredibili rapporti forza-peso in un pacchetto robusto con intelligenza incorporata.

Attualmente la maggior parte del vostro mercato riguarda applicazioni militari come il disinnesco di mine. Quali sono altri mercati verticali in cui RE2 Robotics penetrerà?

Nel 2018, RE2 ha ampliato la sua portata e ha applicato la sua manipolazione mobile intelligente ad altri mercati verticali per includere l'aviazione e la medicina. Oggi, RE2 è per il 70% commerciale e per il 30% difesa, anche se dal 2018 anche i ricavi della difesa sono cresciuti. robot così come per la manutenzione degli aeromobili. RE2 sta continuando a valutare i mercati che hanno bisogno di automatizzare in aree in cui solo gli esseri umani potevano andare in precedenza, per aumentare la produttività, per tenere gli esseri umani fuori dai guai, per migliorare la qualità o per fungere da moltiplicatore di forza.

C'è qualcos'altro che vorresti condividere su RE2 Robotics?

Per quasi 20 anni, RE2 ha superato i limiti di ciò che è fisicamente possibile per quanto riguarda i bracci robotici. Le braccia di RE2 sono state progettate da zero per esibire prestazioni quasi umane in una forma compatta che può andare dove vanno gli umani. Oggi, applicando la visione artificiale, l'apprendimento automatico e l'intelligenza artificiale alla nostra tecnologia, continuiamo ad avanzare i confini di ciò che è possibile con la manipolazione mobile. Il nostro modulo di visione artificiale, RE2 Detect, offre ai nostri sistemi la capacità di percepire il mondo. RE2 Intellect, il nostro modulo di autonomia basato sull'intelligenza artificiale, consente ai nostri sistemi di ragionare e interpretare ciò che vedono, consentendo loro di manipolare autonomamente gli oggetti sia in ambienti interni che esterni.

Grazie per l'ottima intervista, non vedo l'ora di seguire i tuoi progressi, i lettori che desiderano saperne di più dovrebbero visitare Robotica RE2.