På varje fullservicerestaurang i världen spenderar diskmaskiner timmar varje dag med att rengöra hundratals diskar för att hålla saker igång. Armstrong Robotics Inc. sa att de planerar att använda robotik och artificiell intelligens för att frigöra dessa arbetare för fler kund-uppdrag.
När den San Francisco-baserade startupen först lanserades drogs teamet till de utmaningar och möjligheter som köksmiljöer erbjuder för robotteknik, säger Axel Hansen, med-grundare och VD för Armstrong. Företagets system inkluderar tre robotarmar från--hylla, sju -frihets-(DoF) robotarmar, var och en med en parallell åtkomstgripare i änden.
"Vi fortsatte bara att komma tillbaka till kök och restauranger som detta riktigt intressanta utrymme, och speciellt diskning inom det problemet," berättade HansenRobotrapporten. "Diskdisk är universellt. Det finns en miljon restauranger i USA. Varje hushåll sysslar också med att diska. Ingen tycker om att göra det. Restauranger kämpar verkligen för att hålla dessa roller fyllda. Det kostar dem mycket pengar."
Även om diskning är en svår uppgift för robotteknik, hävdade Hansen att enklare köksuppgifter, som att steka eller vända hamburgare, ger mindre värde för restauranger om det är allt roboten kan göra.
"Det finns väldigt få restauranger som vänder tillräckligt med hamburgare eller gör tillräckligt med pommes frites för att motivera den typ av teknologiinvestering som vi pratar om", sa han. "I en full-restaurang är diskning mycket jobb. Det tog oss lång tid. För den minimala livskraftiga produkten, inom robotteknik, är ribban mycket hög."
Nu, med en ny finansieringsrunda på 12 miljoner dollar, är Armstrong redo att börja öka driftsättningen av sin diskrobot.
"Med fem år av forskning och utveckling som vi har gjort, kan vi verkligen klara det," sa Hansen. "Vi arbetar nu live på flera restauranger, 24 timmar om dygnet, och diskar tusentals diskar självständigt."
Perception är nyckeln till att hantera disk
Att arbeta med smutsad disk innebär ett antal unika utmaningar för en robot. Den måste klara blanka tallrikar, genomskinliga glas och valfritt antal ämnen ovanpå disken.
"Vi ägnade två och ett halvt år bara åt perceptionsproblemet. Hur kan vi upptäcka var disken är i rymden, ner till millimeters noggrannhet?" förklarade Hansen. "Vi har att göra med glas, glänsande metall, så vi kan inte bara slänga in en RealSense [kamera] där."
"Vi har 30 sensorer i vår robot och ett neuralt nätverk som vi har tränat med miljontals exempel på rätter som vi har fångat, antingen manuellt eller nu i fält", tillade han.
När det väl tog itu med uppfattningsproblemet gick Armstrong Robotics över till att ta reda på hur man faktiskt kan få grepp om dessa rätter.
Rätt grepp sitter i fingrarna
"Det finns ett stort intresse för mänskliga-händer," sa Hansen. "Jag skulle älska att gå den riktningen, men kostnaden och robustheten är helt enkelt inte där för ett storkök just nu. Vi kommer att plocka koppar ur en bussbalja som bokstavligen är full av spilld Gatorade, kaffe och vatten eller vad som helst. Så vi går bokstavligen rakt in i en balja med vätska."
"Vi designade faktiskt skräddarsydda fingrar för olika situationer. En av de svåraste sakerna att hantera är tallrikar som ligger i en stapel", fortsatte han. "Det är en mycket dynamisk rörelse av hur du faktiskt drar bort en tallrik från det. Och naturligtvis är dessa tallrikar inte rena. De är smutsiga. De har fett, en av de mest utmanande är alla typer av smör eller olja, vilket bara gör dem superhala. Vi har en viss typ av finger som gör att en sorts tumme kan glida in mellan tallrikarna."
Armstrong Robotics valde också noggrant ut material som kunde hålla fast på en fet tallrik men som också låter armen röra sig tillräckligt snabbt för att diska hundratals disk i timmen.
"Vi har ungefär ett dussin olika fingrar som vi kan välja mellan," sa Hansen. "För silverföremål har vi dessa magnetfingrar som faktiskt magnetiskt kan plocka upp hela buntar av silver på en gång. Det har varit en riktigt effektiv metod för oss, eftersom dessa fingrar är riktigt billiga. Vi byter ut dem varje månad eller varannan-månad."
"På mjukvarusidan ger den maskininlärda perceptionssidan oss förmågan att hantera dessa dynamiska situationer, och roboten växlar sina fingrar autonomt," förklarade Hansen. "Den ser tallrikar i en stapel, det är en typ av finger. Om den ser en kopp som är på sidan är det en annan typ av finger. När vi måste lyfta upp ett tomt ställ är det ett ganska tungt föremål, så vi använder en speciell typ av finger för det."
Armstrong gör förbättringar baserat på implementeringar hittills
Armstrongs robotar har varit aktiva i över ett och ett halvt år. Företaget sa att det har gjort många förbättringar under den tiden.
"Med de flesta robotar i det vilda tror jag att den viktigaste frågan att ställa är: "Är det någon som är barnvakt för roboten?", sa Hansen. När de först distribuerades tog Armstrong ett mycket mer-inställningssätt.
"Vi hade i princip en roll som vi kallade en ambassadör," sa Hansen. "Det är en anställd hos Armstrong, och de är där för att bara fixa problem med roboten."
"Så som vi verkligen tänkte på det är att restaurangen bara har så mycket tålamod för att hantera problem, och du kommer aldrig att få ner problemen till noll", noterade han. "Det finns en linje när roboten har ett tillräckligt sällsynt problem för att restaurangen skulle vara villig att ta itu med det. För ett och ett halvt år sedan var vi uppenbarligen inte där. Vi var inte ens igång 24 timmar om dygnet. Vi började med ett litet minipass på eftermiddagen. När vi förbättrade det utökade vi robotens timmar."
Nu kommer dock Armstrongs robot med en skärm som varnar restaurangpersonalen om eventuella problem, till exempel om den tog slut på disken eller om något gick fel. Skärmen förklarar för personalen hur man åtgärdar problemet och håller verksamheten igång smidigt.
"Vi installerade precis vårt andra [system] för sex månader sedan, det gick omedelbart till 24 timmar, och det fungerar utan någon Armstrong-ambassadör, så det är helt oberoende. Det är bara restaurangpersonal som tar itu med det", sa Hansen.
"Jag tror att det som har imponerat mig är utvecklingen av robotens hastighet från dag ett till där vi är nu," sa Gary Kagan, operativ chef på Armstrong Robotics, tillRobotrapporten. "Egentligen, det går bara till kraften i verklig-världsdata och att använda den. Vi märker så många bilder dagligen. Vi får över 100 000 bilder från diskrummen. Det är olika vinklar, och oavsett om det är torra ägg eller mycket ranch [dressing, de är] alla olika, unika kantfodral."
"Vi har en otrolig partner som hjälpte oss att komma dit med vår kund," tillade Kagan. "Vi ska inte säga vilken kund det är, men det är en stor kedja som vi är supernöjda att arbeta med. För att komma till 24/7-tillförlitlighet krävdes tålamod. Från nyanserna i dynorna som vi använder till fingerstyrkan, alla dessa saker spelade in för att nå den nivån av tillförlitlighet."
Diskrobotar arbetar dygnet runt
Armstrong Robotics strävar efter att göra sina robotar lätta att installera och ur vägen för arbetare.
"Vi är verkligen stolta över de installationer vi har gjort hittills, eftersom restaurangen inte har stängts av en enda minut när vi installerade", sa Kagan. "Det var verkligen viktigt, särskilt med vår kund. De är i drift 24 timmar om dygnet. De betjänar människor bokstavligen hela tiden. Så det var knepigt, och det var något som vi verkligen var tvungna att tänka på."
"När det gäller installationsprocessen ser vi det just nu som en fler{0}}dagars händelse," sa Kagan. "På dag 1 vill vi bara få in hårdvaran. Sedan, på dag 2, ser vi till att mjukvaran är anpassad. Sedan går vi."
Armstrong försökte hålla sitt underhållsschema så oansenligt för restaurangen som möjligt.
"Det finns egentligen tre företag som hyr diskmaskiner och tillhandahåller kemikalier. Så sättet de servar restauranger och gästfrihetsgrupper är att de har någon som kommer in en gång i månaden för att göra en underhållsinspektion, och de ger två-timmarsgaranti", förklarade Kagan. "Om något händer med diskmaskinen har de ett 1-800-nummer, de ringer det och någon kommer."
"Vi tillhandahåller exakt samma sak. På så sätt återskapar vi inte hjulet," sa han. "En gång i månaden kommer vi att låta någon komma in, inspektera allt, se till att allt ser bra ut, och om det uppstår en situation har restaurangen det numret, och vi kommer att ha en personal som fixar
Automatisering hjälper till på det sena skiftet
"Vi hade faktiskt den här historien från restaurangägaren. Det var sent på en lördagskväll och det såg tyst ut, så de skickade faktiskt hem det mesta av sin personal tidigt," sa Hansen. "De hade bara två personer, lagade mat, serverade, städade och gjorde allt."
"Plötsligt fick restaurangen en svärm av människor helt oväntat. Det måste ha varit någon konsert eller något i närheten", sa han. "Det skulle ha varit en situation där de bara skulle ha blivit helt KO'ed innan. Ägaren berättade bara för oss hur fantastiskt det var att se dessa två personer hålla hela den här restaurangen igång. Diskrummet var igång, och de fick inte slut på disk på grund av roboten."
Armarna kommer inte i vägen för diskmaskinen, och om restaurangarbetare behöver göra lite -på diskarbete kan de helt enkelt trycka på en knapp, så rör sig armarna upp och ur vägen. Hittills har restaurangpersonal värmt upp för sin nya robotmedarbetare-.
"Jag minns första gången vi någonsin installerade, och diskmaskinen tittade på roboten och sa: "Herregud. Vad betyder det här för mig?" Ärligt talat, han var orolig", mindes Kagan. "I slutet av den andra månaden kallade han Armstrong för sin "lilla assistent", och vi älskar det. Han blev sedan upphöjd till förberedelser, och han gjorde kastruller och stekpannor. [Roboten] höjde sin roll, han tjänar mer pengar, och han var framför kunderna. Det var något som var riktigt, riktigt spännande att se."
Armstrong fokuserar på utplacering innan han tar sig an nya uppgifter
Med ny finansiering säkrad sa Armstrong Robotics att det fokuserar på att distribuera fler robotar och så småningom expandera till nya köksuppgifter.
"Vi har en produkt som restaurangen vill ha," sa Hansen. "Alla våra tidiga kunder distribuerar ytterligare robotar, vilket för oss är det viktigaste måttet. Så det handlar egentligen om implementeringshastigheten för oss, och att försöka hålla det här svänghjulet igång. Ju mer data vi får, desto mer tid kan vi lägga på att optimera roboten, desto snabbare går det. Målet är att till sommaren installera en robot per månad."
"Vi tänker mycket på vem vi arbetar med", tillade Kagan. "Vi letar efter skalbarhet, vi letar efter täthet, och vi letar verkligen efter rätt team. Det finns några otroliga krögare som är early adopters och driver oss att få in detta i deras diskrum."
När det gäller att lägga till fler uppgifter till roboten, sa Armstrong att den arbetar med sina kunder för att hitta de mest-värde uppgifterna att börja med.
"Vår vision är robotar för allmänna-ändamål som börjar med att diska", sa Kagan. "Vi vill lösa ett riktigt svårt problem som är frustrerande för många av våra kunder, och sedan fortsätta lägga på andra uppgifter. Så våra kunder frågar oss just nu om stekning. De frågar oss om sortering och inslagning av bestick. De frågar oss till och med om vi kan städa badrummet. Så det finns alla dessa uppgifter som folk vill att någon annan ska göra."