Добавить новость
smi24.net
News in English
Декабрь
2022

An automated way to assemble thousands of objects

0
Boston MA (SPX) Dec 08, 2022 - The manufacturing industry (largely) welcomed artificial intelligence with open arms. Less of the dull, dirty, and dangerous? Say no more. Planning for mechanical assemblies still requires more than scratching out some sketches, of course - it's a complex conundrum that means dealing with arbitrary 3D shapes and highly constrained motion required for real-world assemblies.

Human engineers, understandably, need to jump in the ring and manually design assembly plans and instructions before sending the parts to assembly lines, and this manual nature translates to high labor costs and the potential for error.

In a quest to ease some of said burdens, researchers from MIT's Computer Science and Artificial Intelligence Laboratory (CSAIL), Autodesk Research, and Texas A and M University came up with a method to automatically assemble products that's accurate, efficient, and generalizable to a wide range of complex real-world assemblies. Their algorithm efficiently determines the order for multipart assembly, and then searches for a physically realistic motion path for each step.

The team cooked up a Spartan-level large-scale dataset with thousands of physically valid industrial assemblies and motions to test their method. The proposed method is capable of solving almost all of them, especially outperforming previous methods by a large margin on rotational assemblies, like screws and puzzles. Also, it's a bit of a speed demon in that it solves 80-part assemblies within several minutes.

"Instead of one assembly line specifically designed for one specific product, if we can automatically figure out ways to sequence and move, we can use a fully adaptive setup," says Yunsheng Tian, a PhD student at MIT CSAIL and lead author on the paper. "Maybe one assembly line can be used for tons of different products. We think of this as low-volume, high-mixed assembly, opposed to traditional high-volume, low-mixed assembly, which is very specific to a certain product."

Given the objective of assembling a screw attached to a rod, for example, the algorithm would find the assembly strategy through two stages: disassembly and assembly. The disassembly planning algorithm searches for a collision-free path to disassemble the screw from the rod. Using physics-based simulation, the algorithm applies different forces to the screw and observes the movement.

As a result, a torque rotating along the rod's central axis moves the screw to the end of the rod, then a straight force pointing away from the rod separates the screw and the rod. In the assembly stage, the algorithm reverses the disassembly path to get an assembly solution from individual parts.

"Think about IKEA furniture - it has step-by-step instructions with the little white book. All of those have to be manually authored by people today, so now we can figure out how to make those assembly instructions," says Karl D.D. Willis, a senior research manager at Autodesk Research.

"You can imagine how, for people designing products, this could be helpful for building up those types of instructions. Either it's for people, as in laying out these assembly plans, or it could be for some kind of robotic system right down the line."

The disassemble/assemble dance
With current manufacturing, in a factory or assembly line, everything is typically hard-coded. If you want to assemble a given product, you have to precisely control or program instructions to assemble or disassemble a product. Which part should be assembled first? Which part should be assembled next? And how are you going to assemble this?

Previous attempts have been mostly limited to simple assembly paths, like a very straight translation of parts - nothing too complicated. To move beyond this, the team used a physics-based simulator - a tool commonly used to train robots and self-driving cars - to guide the search for assembly paths, which makes things much easier and more generalizable.

"Let's say you want to disassemble a washer from the shaft, which is very tightly geometrically assembled. The status quo would simply try to sample a bunch of different ways to separate them, and it's very possible you can't create a simple path that's perfectly collision-free. Using physics, you don't have this limitation. You can try, for example, adding a simple downward force, and the simulator will find the correct motion to disassemble the washer from the shaft," says Tian.

While the system handled rigid objects with ease, it remains in future work to plan for soft, deformable assemblies.

One avenue of work the team is looking to explore is making a physical robotic setup to assemble items. This would require more work in terms of robotic control and planning to be integrated with the team's system, as a step toward their broader goal: to make an assembly line that can adaptively assemble everything without humans.

"The long-term vision here is, how do you take any object in the world and be able to either put that together from the parts, using automation and robotics?," says Willis.

"Inversely, how do we take any object in the world that's made up of many different types of materials and pull it apart so that we can recycle and get them into the correct waste streams? The step we're taking is looking at how we can use some advanced simulation to be able to begin to pull apart those parts, and eventually get to the point where we can test that in the real world."

"Assembly is a longstanding challenge in the robotics, manufacturing, and graphics communities," says Yashraj Narang, senior robotics research scientist at NVIDIA.

"This work is an important step forward in simulating mechanical assemblies and solving assembly planning problems. It proposes a method that is a clever combination of solving the computationally-simpler disassembly problem, using force-based actions in a custom simulator for contact-rich physics, and using a progressively-deepening search algorithm.

"Impressively, the method can discover an assembly plan for a 50-part engine in a few minutes. In the future, it will be exciting to see other researchers and engineers build upon this excellent work, perhaps allowing robots to perform the assembly operations in simulation and then transferring those behaviors to real-world industrial settings."

MIT professor and CSAIL principal investigator Wojciech Matusik is a senior author on the paper, with PhD students Yunsheng Tian, Jie Xu (now a research scientist at NVIDIA) and Yichen Li also noted as CSAIL authors. Research scientists from Autodesk Research Jieliang Luo, Hui Li, Karl D.D. Willis, and assistant professor of computer science at Texas A and M University Shinjiro Sueda also worked on the paper. The team will present their findings at SIGGRAPH Asia 2022, with the paper also being published in ACM Transactions on Graphics. Their research was supported in part by the National Science Foundation.

Research Report:Assemble Them All: Physics-Based Planning for Generalizable Assembly by Disassembly








Гастроэнтеролог Садыков: аппендицит из-за семечек арбуза или шелухи подсолнуха — миф

Яблоня Сиверса: как скромный аптекарь открыл прародительницу всех яблок

Уровень медицины в Некрасовке растет

Преподаватели Подмосковья первые в России подтвердили свои ИТ-компетенции у независимого эксперта «Группа Астра»


3 Terrifying Horror Series To Watch Ahead Of HBO’s ‘It: Welcome to Derry’

AI talent comes at a 30% salary premium: ‘If you try to play catch up later, this is going to cost you even more’

Palestinian envoy urges action at UN: “History will judge us all”

Exclusive: Fintech giant Stripe building ‘Tempo’ blockchain with crypto VC Paradigm


В Курске суд постановил возместить расходы, которые инвалид понёс на покупку дорогостоящего лекарства

Сотрудниками полиции и Росгвардии задержан гражданин, причастный к поджогу релейного шкафа в Архангельской области

В Орле легковушка врезалась в многоэтажный дом

DCLogic и HIDEN создают альянс для защиты ИТ-инфраструктуры от сбоев в электропитании


Первый взгляд на мобильную версию Neon Spellstorm

The US Air Force wants to test blowing up Cybertrucks because 'it is likely the type of vehicles used by the enemy may transition to Tesla Cyber trucks'

Steam for Chromebooks is getting axed in 2026 instead of exiting its 4-year beta

New study shows that Gen Z is spending way less money on videogames than older gamers


Овочі можусть стати розкішшю для українців


Директор Росгвардии Герой России генерал Виктор Золотов принял участие в заседании Национального антитеррористического комитета

Алгоритмы Яндекс Музыки. Алгоритмы продвижения в Яндекс Музыка.

Преподаватели Подмосковья первые в России подтвердили свои ИТ-компетенции у независимого эксперта «Группа Астра»

Впервые в Луганске: детский благотворительный фестиваль «Добрая волна» подарит надежду и вдохновение


Землевладелец из Торжокского района оштрафован за неисполнение предписания Россельхознадзора

Когда ударят первые морозы: подробный и точный прогноз на осень-2025

Семейное приключение на «Кораблике Детского радио»

Антиармянские публикации в российском научном журнале «Современная научная мысль»: расследование фонда «Гегард»


Daily Mail: к раку поджелудочной приводит самая распространенная привычка

Госдеп: Россия и США подтвердили приверженность успешному проведению саммита

«Не берите эту колбасу даже по акции»: Росконтроль указал марки, которые оказались подделкой

«Не узнал». Актер, сыгравший Леню Голубкова, рассказал о встрече с Трампом


Потапова проиграла Свёнтек во втором круге турнира WTA в Цинциннати

Зверев пробился в третий раунд турнира "Мастерс" в Цинциннати

Синнер пробился в четвертый раунд турнира "Мастерс" в Цинциннати

Андрей Рублёв обыграл Лёнера Тьена на старте «Мастерса» в Цинциннати


Госдеп: Россия и США подтвердили приверженность успешному проведению саммита

Советские супермаркеты против современных: что изменилось?

Daily Mail: к раку поджелудочной приводит самая распространенная привычка

«Как будто это не со мной». Маргарита Симоньян — о столице, книгах и еде


Музыкальные новости

Басту и его супругу обязали выплатить долг по коммунальным платежам

Отец Жанны Фриске прокомментировал новость о потере зрения актером Романом Поповым

Mash: Розенбаум может потерять голос на фоне пневмонии

Впервые в Луганске: детский благотворительный фестиваль «Добрая волна» подарит надежду и вдохновение


Впервые в Луганске: детский благотворительный фестиваль «Добрая волна» подарит надежду и вдохновение

Преподаватели Подмосковья первые в России подтвердили свои ИТ-компетенции у независимого эксперта «Группа Астра»

Преподаватели Подмосковья первые в России подтвердили свои ИТ-компетенции у независимого эксперта «Группа Астра»

Директор Росгвардии Герой России генерал Виктор Золотов принял участие в заседании Национального антитеррористического комитета


В России объяснили скорую организацию встречи Путина и Трампа

Алгоритмы Яндекс Музыки. Алгоритмы продвижения в Яндекс Музыка.

Команда из Удмуртии заняла призовое место на Чемпионате Приволжского округа Росгвардии по мини-футболу

На Госуслугах стартовал приём заявок на Чемпионат «РуКод» 


Выбор подходящей франшизы автозапчастей

Отзывы о франшизе «Автополка»

Магазин автозапчастей франшиза – успешное и прибыльное предприятие

Быстрый старт в прибыльном бизнесе по продаже автозапчастей


СМИ: американские чиновники рады решению Путина посетить Аляску

В России объяснили скорую организацию встречи Путина и Трампа

«Трампу надо соглашаться»: сейчас у Путина наименьшее количество требований за все время – итальянские СМИ

Ким Чен Ын подтвердил Путину неизменную поддержку КНДР в отношении России




Солнечному мальчику необходимо лекарство, чтобы спасти сердце от перегрузок

Клинический психолог Юлия Тарибо: психологические последствия удаленной работы и способы их преодоления

Здоровье Бориса Щербакова: обновленные сведения от научно-исследовательского центра имени Склифосовского

КГ PROGRESS: в Перми работают самые опытные стоматологи в России


Зеленский пригрозил «третьей мировой войной» в случае давления на Киев в вопросе уступок территорий


Кубок Федерации: спортивный праздник в формате светского пикника под музыку Relax FM

Благодаря совместным действиям сотрудников Росгвардии и их коллег футбольный матч «Акрон» – ЦСКА завершился без происшествий

На пенсии отоспишься. 13 идей для ночного досуга в Москве — от тенниса до парилки

Журова о возвращении граждан, сменивших гражданство: «Практически невозможно»


Лукашенко получил первую золотую монету из белорусского сырья


Собянин оценил вклад проектов "Город героев" и "Герой моего района

Собянин: Создадим условия для развития технологичных предприятий

Сергей Собянин: Герои — не какие-то особенные люди, они живут рядом с нами

Сергей Собянин. Главное за день


Орловская область планирует войти в число национальных туристических маршрутов с проектом «Бирюзовое кольцо России»

Хватит морщиться: ученые назвали пользу от участившихся московских ливней

Что подготовили в павильонах «Музеона» в рамках форума «Москва 2030»

Площадь возгорания на горе Куцай достигла 650 тысяч квадратных метров


«Как будто это не со мной». Маргарита Симоньян — о столице, книгах и еде

Госдеп: Россия и США подтвердили приверженность успешному проведению саммита

Лидер СЛОТ Игорь Кэш: мы всё еще надеемся на какое-то развитие

Новые правила для дачников: запрет на коммерческую деятельность с 1 сентября


На Новой Земле провели испытания межконтинентальной крылатой ракеты «Буревестник»

Орловская область планирует войти в число национальных туристических маршрутов с проектом «Бирюзовое кольцо России»

Универсальный ТСД промышленного класса Saotron RT-T40X V.2

Заместитель прокурора Архангельской области и Ненецкого автономного округа Павел Матанцев проверил ход ремонтных работ в школе № 1 г. Нарьян-Мара


Прогноз погоды в Крыму на среду

Прогноз погоды в Крыму на 11 августа

Прогноз погоды в Крыму на 13 августа

Прогноз погоды в Крыму на 12 августа


«Не всё о ней знаю». Что Маргарита Терехова скрывала от своей дочери Анны

Российские абитуриенты все чаще выбирают технические и IT‑специальности

«Как будто это не со мной». Маргарита Симоньян — о столице, книгах и еде

Новые правила для дачников: запрет на коммерческую деятельность с 1 сентября














СМИ24.net — правдивые новости, непрерывно 24/7 на русском языке с ежеминутным обновлением *