Exklusivt: Inuti Autodesks framtidens Robotics Lab

Vår exklusiva bakom kulisserna ser på hur Autodesk nästan inte såg den banbrytande innovationen direkt under näsan.

Mitt i en hög, bred, tvåvånings arbetsyta med svarta väggar och ett konferensrum byggt inuti en orange fraktbehållare sitter tre industrirobotar lediga.



Två av dem är identiska, gula FANUC , från Japan, den typ som vanligtvis används vid biltillverkning eller för plock-och-plats-uppgifter. De kallas Castor och Pollux , efter tvillingbröder från grekisk och romersk mytologi. Här, inne i en av de många nästan identiska maritima byggnader som ligger vid San Franciscos centrum vid vattnet, utan att bygga en bil eller ett lager fullt med föremål för att plocka av hyllor, ser de lite malplacerade ut. Liksom deras närliggande kusin, en ännu större, orange, schweizisk industrirobot från FIKON det är ännu okränkt, och en mindre enhet, en Universal Robotics UR10 som heter Bishop.

Detta är Pier 9 Workshop, designprogramvarujätten Autodesks privata tillverkarutrymme, 27 000 kvadratmeter träaffär, metallaffär, 3D-skrivare, elektronik och till och med ett storkök.



Det är också hemmet för Autodesks Applied Research Lab och, som Snabbt företag är den första att avslöja, företagets nya Robotics Lab, som hade varit under omslag sedan februari. Castor, Pollux, biskop och deras schweiziska kusin är inte på sin plats alls.




Med kunder i nästan alla större branscher du kan tänka dig var Autodesk säkert väl medvetet om hur robotar hade blivit en mogen företagsteknik under de senaste decennierna. Det hade bara inte tänkt så mycket på hur robotar kommer att fungera tillsammans med programvara och människor i framtiden. Deras tänkande förändrades för ungefär ett år sedan.

För Maurice Conti och hans kollegor kom glödlampans ögonblick när de såg tekniken bakom de Oscar-vinnande specialeffekterna i Allvar .

Blinda fläckar

Conti är chef för Autodesks Applied Research Lab och chef för strategisk innovation vid företagets kontor för CTO – OCTO, vilket förklarar bläckfisken på baksidan av sitt visitkort. Han har mörkt hår, ett lätt leende och en salt- och pepparbock, och förra månaden satt han inne på pir 9 bredvid en enhörningskalle och en rosa R2-enhet (som i Stjärnornas krig ‘R2-D2) som hade spelat in i den virala videon Artoo i kärlek , Minns Conti laboratoriets ursprung.



Autodesk byggde ett företag på 11 miljarder dollar genom att sälja designprogramvara som används i otaliga företag, stora som små. Från enmansarkitektur till multinationella byggföretag, från Hollywoods visuella effekterstudior till oceanografiska institut, Autodesks verktyg-Maya, AutoCAD, 3ds Max, Fusion 360 och många andra-är produkter som är branschstandard.

Applied Research Lab har ett unikt, avundsvärt, men svårt att fastställa mandat: att identifiera vad Autodesk ännu inte vet, men måste veta om fem år. Eller hundra.

CTO Jeff Kowalski sa: 'Jag behöver att du tittar i våra blinda fläckar', sa Conti till mig. Och jag sa, 'Åh, per definition kan du inte berätta var jag ska utforska.'



Exakt.

År 2013 gav Contis team storchefen, Autodesk -vd Carl Bass, en presentation om framtidens tillverkning. Det belyste fyra tekniker: Additiv, till exempel 3D-utskrift; Subtraktiva, till exempel datorstyrda skärmaskiner som kallas CNC; Bio/Nano, såsom syntetisk biologi; och robotik.

var är anime -filtret

Autodesk var redan över de tre första och investerade år och förmögenheter i att utveckla företag runt omkring dem. Inte så med Robotics. Vi [hade] ingenting på gång [där], sa Conti. Ingen strategi, ingen vision, ingen synvinkel. Detta [var] ett verkligt problem.

Ungefär samtidigt besökte Contis team Bot & Dolly , en robotikstart som Google köpte 2013, som hade skapat ett system för att styra industriella robotarmar, som de som används vid biltillverkning, för filmskapare.

Om du tittade Allvar , Sandra Bullock-filmen om en astronaut som hamnade i en katastrof på den internationella rymdstationen, du har sett Bot & Dollys Academy-vinnande teknik i aktion. Avsikten är att använda kameror monterade på robotarmarna för att skjuta live-action med samma pixelprecision som Pixar använder när de gör sina datorgenererade filmer.

Vi gick till Bot & Dolly och jag gick 'Oh, shit', sa Conti. Jag sa bokstavligen: 'Oj, skit. Vi uppmärksammar inte [robotik] hur vi ska vara.

Det var ironiskt, eftersom Bot & Dolly använde Autodesks programvara för att programmera sina robotar. Det är bara det att ingen på Autodesk någonsin hade föreställt sig något sådant.

Robotplattformen bakom Allvar är allt vårt, sa Conti, och vi visste det inte ens, för det var aldrig avsett att användas på det sättet.

Robotik var med andra ord en blind fläck. Det var dags för lite syn.

Autodesk Robotics Lab

När vi går in i Autodesks laboratorium är den enda anmärkningsvärda aktiviteten från Bishop, som är en typ av enhet som kallas en samarbetsindustriell robotarm, som åtminstone på avstånd verkar göra lite mer än att rita primitiva former på papper.

Det är meningsfullt. När allt kommer omkring är anläggningen fortfarande ny, och Conti och hans team vet fortfarande i stort sett inte vad de inte vet om dessa maskiner.

En sak som Conti vet är att i traditionella industriella miljöer är stora tillverkningsrobotar läskiga för företagets kostymer. De är stora, de rör sig snabbt, och det är därför de vanligtvis hålls inne i burar eller lasergardiner, där de gör sina jobb och människor inte får komma in.

De är farliga, sa Conti. De kan smeta dig över hela väggen, och du skulle inte veta att det gjorde det förrän det var för sent.

När Contis team bestämmer att det är dags att utforska ett nytt område, som robotik, betyder det att ställa många frågor och ... att få många vänner som är smartare än oss, sa han.

Efter massor av dessa konversationer, inklusive på Bot & Dolly, tänkte Conti att en riktning att gå efter kan vara att räkna ut hur man kan samarbeta mer med robotar - för att göra det möjligt för människor att arbeta sida vid sida med industrirobotar utan att smetas mot väggen .

En idé är att programmera robotarna för att titta på människor och lära sig de uppgifter som människorna gör.


Det kan [leda till] ett mer kreativt, flytande utbyte mellan robotar och människor, säger David Thomasson, en huvudforskningsingenjör, och medlem i Robotics Lab-teamet på fem personer. Det finns en robot som tittar på en hantverkare, till exempel snider trä. Och det lär sig vilka typer av nedskärningar du föredrar, och det kan komma in och upprepa dem, eller göra variationer av vad du gör, i din stil, så att ni båda kan arbeta på ett jobb tillsammans.

Som Thomasson uttrycker det är människor bra på att känna och lösa problem, medan robotar är bra på styrka och repetitiva handlingar. Med tillräckligt med mjukvarukunskap kan robotar också lära sig finess.

Att lära maskinerna att lära av människorna innebär att man tillämpar datorsyn såväl som allmän avkänningsteknik på problemet så att robotarna kan förstå hur människor rör sig och återger sina rörelser.

Ju mer vi kan hitta på programvara som kan lära sig och uppfatta dess miljö, sa Thomasson, desto mer kapabel kommer hårdvaran att vara. Det är en stor anledning till att vi ser [Autodesk har] en plats inom robotik som ett företag, eftersom det allt fler är ett mjukvaruproblem.

Flytta bortom CAD

För ett företag som har tjänat enorma mängder pengar på datorstödd designprogramvara skulle du tro att det skulle vara heligt. Kanske inte, föreslår Thomasson. Han förklarar att ett internt störande robotprojekt faktiskt föreställer sig en framtid utan CAD -programvara.

Tanken är att robotar kan lära sig ett visuellt språk för att klippa former mycket mer exakt än människor någonsin kunde göra för hand.

Om jag kunde lägga lite plywood på en arbetsbänk och med pennmärken ange vad jag vill klippa ut, sa Thomasson, roboten, och rör sig sedan in och skär vad jag vill.

Thomasson visar mig att han kan rita hörnmärken på ett papper, och biskop svarar med att rita en rektangel med hjälp av dessa hörn. Just nu är det bara att rita, men det är en tidig proxy för en laserskärare.


Precis som många andra saker på Autodesk var motivationen för just detta projekt Bass, VD, en man som är välkänd inom företaget för sin DIY -färdigheter .

Bass hade frågat varför en robot inte kunde klippa en form ritad av en människa. 'Varför skulle jag behöva hoppa på en dator för att göra det,' mindes Thomasson Bass. ”Varför kan jag inte bara gesta det?” Det blev mitt uppdrag de närmaste veckorna. Det är en av de stora sakerna med att ha en tillverkare som VD.

Skriva ut en bro

Det är fortfarande lite för tidigt att veta alla sätt som Contis team planerar att använda sina robotar.

Ett sätt kommer att fungera parallellt med ett projekt i Amsterdam till 3D-skriv ut en bro . Det projektet kommer att innebära att en industrirobot trycker bron i rostfritt stål i luften, förklarade Conti.

Tekniken finns inte riktigt ännu för att dra det projektet, så när det fortskrider, och när Amsterdamteamet på designföretaget MX3D utvecklar sin kod kan de skicka tillbaka det till Autodesk, där vi kan justera det och skicka det tillbaka, sa Conti.

Samtidigt arbetar Robotics Lab -teamet på nya sätt att styra sina industrirobotar. Ett stort mål, säger Conti, är att få Castor och Pollux att samarbeta i realtid med hög precision.

Dels innebär det alltså att man kommer på uppgifter som de två robotarna kan utföra tillsammans. Conti sa att han ännu inte är säker på vad dessa jobb skulle vara, men det kan vara det projektionskartläggning , en teknik för att använda programvara för att projicera bilder på oregelbundna former som byggnader, bilar eller till och med skor.

Bland Autodesks inspirationer för att komma in i projektionskartläggning är kortfilmen Bot & Dolly Låda , som visar en fantastisk användning av programvara och exakt kontrollerade robotar.

Framgångsrik tekniköverföring

Även om Applied Research Lab i allmänhet inte oroar sig för att snabbt behöva producera sitt arbete, betyder det inte att det aldrig gör det.

När teamet hittar tillvägagångssätt med kommersiell potential tar det in Autodesk -produktledningar så tidigt i processen som möjligt så att alla delar de resulterande insikterna.

Om jag skulle gå till chefen för [en Autodesk -produkt] -avdelning med en pärm av saker och säga, 'Ni borde jobba med robotik', kommer det aldrig att hända, sa Conti. Det är inte hand-off. Det är inte, 'Vi har skrivit en massa kod, nu ska ni bygga en produkt.' Det är, 'Ja, det är intressant, låt oss utforska det tillsammans.'

Donald Trump -intervju med Barbara Walters

Det, tillade Conti, är när vi släpper taget.

Det har redan hänt till viss del med robotik, eftersom teamet har kommit med helt nya metoder för att styra robotarna med Dynamo, ett Autodesk visuellt programmeringsspråk. De har också utvecklat sätt att använda Fusion 360, företagets mekaniska design- och konstruktionsplattform, för att arbeta med robotarna.

Tillsammans har dessa två projekt redan gjort Robotics Labs arbete till en av de mest framgångsrika tekniköverföringar vi har gjort, sa Conti, eftersom det hände väldigt, väldigt snabbt.

Det betyder knappast att labbet är gjort. Det betyder bara att Conti och hans kollegor kanske måste titta lite längre in i framtiden för att se nästa blinda fläck. Och de måste få fler smarta vänner.

Vi kommer att fortsätta att göra robotik, sa Conti, men det kan se väldigt annorlunda ut än det gör idag. Om jag kunde berätta [hur det kommer att se ut], då skulle vi inte leta tillräckligt långt ut.