Роботы люди как называются: Кто такие роботы — Сноб

Кто такие роботы — Сноб

Иллюстрация: Stanislav Zigunenko/Flickr

Слову «робот» скоро исполнится сто лет. Его придумал Карел Чапек для своей пьесы «Россумские универсальные роботы», написанной в 1920 году. Те роботы были страшно похожи на людей — собственно, они и были людьми, сделанными из искусственной живой ткани, сейчас их, скорее, назвали бы «андроидами».

Чапеку удалось зацепить всех за живое: за истекший век человечество много размышляло о роботах. В результате их славная раса разделилась на несколько племен. Во-первых, те самые железные существа с лампочками и шарнирами, для которых Азимов придумал свои «законы роботехники». Высшее воплощение этой идеи — собака-робот от компании AIBO, вышедшая на рынок в 1999-м.

Другая генерация роботов так и не дерзнула выйти в реальный мир, зато покорила мир виртуальный: эти невидимые ребята анализируют наши сетевые предпочтения и интересы, показывая нам релевантную, по их мнению, рекламу. Собственно, роботом в этом смысле стали называть любую самообучающуюся программу или, как сейчас принято выражаться, искусственный интеллект.

И наконец, еще одно племя роботов — самое скромное, но и наиболее симпатичное автору этих строк. Это промышленные роботы. Они настолько мало похожи на придуманных Чапеком существ, что их порой пренебрежительно именуют «промышленными манипуляторами» или даже «роботизированными руками». Вот они-то и станут главными героями нашей заметки.

Оживающий лебедь

Чтобы сравнить эту штуку с лебедем, надо обладать больной фантазией инженера-робототехника. Однако именно так (swan) эти люди во всем мире называют «первую позицию» робота: когда бедолага стоит без дела, выгнув шею, с понуро опущенной головой. Наверное, роботу хотелось бы быть лебедем. Лишь по воле программистов он оживает и перемещается из первой точки во вторую, потом дальше по циклу, потому что он не лебедь, а робот и обязан трудиться.

Конструкция промышленного робота имеет много общего с человеческой рукой. Представьте, что вы сжимаете в руке молоток или, к примеру, сварочный электрод. Тогда оставшиеся свободными три сустава обеспечат вашей руке шесть степеней свободы — плюс седьмая благодаря вашей способности ходить с этим чертовым молотком с места на место. Ровно так же устроен и робот: обычно у него шесть осей, движение вокруг которых обеспечивается сервоприводами, плюс иногда дополнительная опция — способность передвигаться по рельсам.

На конце манипулятора крепится какой-нибудь инструмент. Присоска, магнит, сварочный электрод, пульверизатор. Или видеокамера, чтобы наблюдать за работой других роботов и руководить ими. Купив робота, инструмент вы сможете присобачить сами, ну пусть хоть кондитерский шприц для украшения пирожных кремом. Те инженеры, что приспосабливают роботов к конкретным технологическим задачам, называются «интеграторами».

Нет абсолютно никаких шансов, что такие роботы нас поработят. Но есть очень большая вероятность, что они рано или поздно оставят людей без работы. Вот, например, кузовной цех автомобильного завода: людей здесь совсем не видно, лишь роботы передают друг другу детали кузова. Чтобы эти парни не навредили человеку, законы роботехники не нужны — достаточно сеточного ограждения.

А вот другой цех: здесь собирают автоматические коробки передач. Тут работает девушка, она помогает вставлять шестерни в пазы. Детали для девушки тяжеловаты, и ей ассистирует робот. Таких роботов — представителей самого последнего поколения — называют «коллаборативными», или кратко — «коботами». При малейшем случайном касании девичьего тела громадина замирает и покорно ждет ответного ласкового прикосновения: ничего, мол, все в порядке, дружище, можно продолжать.

Итак, знакомство состоялось; давайте вникнем в ситуацию чуть подробнее. 

Фото: Quantumspace

Кто делает роботов

Робот, между прочим, стоит сравнительно недорого: примерно в том же диапазоне, что легковые автомобили. Мировой рынок промышленных роботов — около сорока миллиардов евро, цифра не потрясает воображение. Рынок делят между собой несколько десятков компаний, из которых первая пятерка контролирует примерно 4/5. В этой пятерке и компания KUKA, с представителем которой — директором по продажам в России Петром Смоленцевым — мы встретились для выяснения всех деталей.

Начать знакомство с этой компании нас побудил тот факт, что именно ее роботы были в авангарде экспансии на территорию бывшего СССР: в 1984 году «АвтоВАЗ» купил лицензию на сборку и стал крупнейшим интегратором роботов KUKA. Компания, основанная в немецком городе Аугсбурге 120 лет назад, не сразу занялась робототехникой: в ее послужном списке были сварочные аппараты и, к примеру, мусоровозы с гидравлическим приводом. Любовь к сварке и гидравлике естественно привела компанию в автопром, ну а там как раз начался бум. Все автогиганты в 1970-х начали ставить на конвейеры автоматические системы — их применение привело к удешевлению автомобилей, вырос потребительский спрос, выросли объемы, и все это послужило толчком развития робототехники. По словам Петра Смоленцева, автопром (наряду с микроэлектроникой и пищевой промышленностью) и сейчас остается главным потребителем и площадкой для внедрения инноваций, потому что такое сочетание объемов и культуры производства в других отраслях встречается нечасто. На одном только ВАЗе сегодня трудится около семисот роботов.

В начале 70-х было еще не слишком понятно, как должен выглядеть робот, призванный вытеснить с конвейера пролетариат. В 1973 году KUKA на всякий случай выпустила первого в мире антропоморфного робота с электромеханическими осями. Революцию в промышленности он не произвел, однако прессу получил неплохую, притом что современные роботы до сих пор используют похожие инженерные решения.

Что именно делает компания KUKA в России? Слово Петру Смоленцеву:

«У нас здесь три основные задачи. Во-первых, обслуживание нашего оборудования. Кроме тех линий, которые налаживали наши специалисты, есть еще готовые линии, установленные, к примеру, на предприятиях Nestle или Danon, и мы должны их поддерживать. Вторая задача — создание рынка робототехники. Мы должны довести информацию до заводов и предложить им технологические решения. Многие до сих пор думают, что робот стоит как космический корабль, хотя он по цене куда ближе к малолитражке, цена начинается примерно с 15 тысяч евро. А кое-кто не знает, что операция, которую у них делают руками, давным-давно автоматизирована.

И наконец, в-третьих, наша задача — вырастить и обучить специалистов-интеграторов, то есть тех, кто приспосабливает роботов к конкретным технологическим задачам. У нас есть свой домашний интегратор, но он работает только с большими проектами — например, построить завод или цех. Но есть и небольшие проекты, где нужна одна робототехническая ячейка, чтобы закрыть узкое место. Мы не можем быть экспертами и в сварке, и в медицине, и в пищевой промышленности, и в банковском деле — для таких проектов и нужны интеграторы».

Один из таких интеграторов — компания «Квантум системс» — придумала, как приспособить роботов к пересчету и сортировке наличности в банках. Деньги, уплаченные вами в кассу магазина, уже на следующий день должны поступить на банковский счет, и такая оперативность требует проворства, для человека недоступного. Человеку свойственно болеть, брать отпуск, увольняться по собственному желанию или просто тупить, а в банковское хранилище кого попало с улицы не позовешь. По словам Смоленцева, компания «Квантум системс» первой в мире придумала и запатентовала роботизированную ячейку по работе с наличностью. Десять таких ячеек уже работают в Сбербанке. Как ловко они это делают, любознательный читатель может увидеть на выставке «Иннопром-2018» в Екатеринбурге; там же ему выпадет шанс познакомиться и с другими роботами KUKA. Вы их легко выделите в толпе: они оранжевые. 

Фото: Bortolami Gallery

Куда катится мир

То состояние, к которому он с очевидностью катится, в Европе принято называть «Индустрия 4.0». В Японии для этого есть другое жаргонное словечко, а американцам нравится рассматривать более широкое понятие «интернет вещей». И не надо думать, что за этим термином скрывается лишь способность вашего электрочайника поговорить по душам с микроволновкой.

Наверное, тут уместнее такой образ: представьте, что вы с друзьями вздумали покрасить серую стену в жизнерадостный оранжевый оттенок (да, это фирменный цвет роботов KUKA). Сперва на сером фоне появятся отдельные, не связанные между собой оранжевые кляксы. Но рано или поздно в процессе работы ситуация изменится: кляксы соединятся между собой, а серый фон превратится в отдельные островки. Потом он, конечно, и вовсе исчезнет, но зафиксируем момент, когда оранжевое на сером превращается в серое на оранжевом. Это и есть момент рождения «Индустрии 4.0», что бы ни означали предыдущие три индустрии.

Расшифруем аналогию. Серый цвет — мир человеческого труда. Оранжевый — это автоматизированные операции, в которых человек не участвует. Да, было время, когда компьютер, телефон и телевизор объединялись только личностью владельца, а токарный станок и сварочный аппарат — замыслом инженера-технолога, зычным голосом мастера и физическим трудом рабочего, переносящего заготовки туда и обратно. Теперь будет наоборот: все производство, от начала до конца, от подачи сырья до учета готовой продукции, сливается в единую систему, связанную компьютерной сетью. Человеку в ней останется ровно столько места, сколько он пожелает для себя зарезервировать. Да и то, видимо, только на первых порах.

В начале заметки мы упоминали о девушке из сборочного цеха и ее механическом друге — «коботе» нового поколения, снабженном силомоментными датчиками. Кажется, мы там обмолвились, что робот ассистирует девушке. Ну так вот, это была явная натяжка. Именно робот, а не девушка, помнит о том, сколько узлов им предстоит собрать, именно он ведет учет запчастей, именно он (с помощью компьютера, подключенного к сети) владеет всей необходимой информацией о технологической задаче. Девушка ему нужна только потому, что людям пока лучше удаются адаптивные операции: например, чуть-чуть подвигать деталь туда-сюда, чтобы она точно вошла в паз. Однако другие подобные процедуры — скажем, надеть резиновый шланг на водопроводный кран, там тоже надо слегка повернуть туда-сюда, чтобы налезло, — робот уже легко выполняет. Так что, возможно, девушка ему нужна просто потому, что строгие немецкие законы практически не позволяют уволить работника на том основании, что его работа будет передана автоматике. Девушка и робот дружат между собой, но вынужденно — под присмотром бундестага и профсоюзных боссов.

Потеряют ли живые люди свое место в системе производства? Можно ли этому помешать или, наоборот, этому надо как-то помочь? Об этом пойдет речь в следующих главах нашей истории. Пока же напоминаем читателям о выставке «Иннопром-2018», которая пройдет в июле в городе Екатеринбурге. Познакомьтесь с роботами до того, как они выкинут вас с вашего рабочего места: с такими перспективными ребятами имеет смысл заранее наладить отношения.

Человекоподобные роботы появятся везде, кроме России — РБК

Разумные машины незаметно для человечества вошли в нашу жизнь: роботы уже сегодня выполняют тяжелую работу в условиях, исключающих присутствие человека — воюют, учат, осваивают космос, помогают лечить и спасать людей. Думается, в будущем они заменят Homo sapiens и в более «тонких» сферах таких, как кулинария или искусство. И пусть пока наши автоматизированные помощники не настолько разумны, как представители рода человеческого, однако уже сейчас можно говорить о том, что идеи писателей-фантастов XX века медленно, но верно воплощаются в жизнь.

Когда же ждать человечеству появления фантастических андроидов, готовящих ужин и встречающих гостей, и почему Россия не поспевает за ведущими мировыми державами в развитии умных машин?

От чертежей Леонардо да Винчи к японцу Asimo

С самого начала эпохи конструирования роботов изобретатели пытались сделать их похожими на людей. Первый чертеж механического рыцаря, созданный примерно в 1495г., принадлежит руке великого ученого Леонардо да Винчи. Много позднее попытки собрать человекоподобных роботов предпринимались инженерами-изобретателями в разных странах мира. Впрочем, подавляющее большинство из них носили характер мистификаций — пресса то и дело разоблачала очередного шарлатана, скрывшего в «разумном» псевдороботе человека или дрессированное животное.

adv.rbc.ru

Само слово «робот» вошло в широкий оборот после публикации в 1921г. пьесы чешского писателя Карела Чапека «Р. У. Р.» («Россумские универсальные роботы»). Позднее в книгах известного писателя-фантаста Айзека Азимова появились понятия «робототехника» и «андроид» (человекоподобный робот).

adv.rbc.ru

Толчком для развития роботизированных систем в мире стали бурная индустриализация и начало освоения космоса в XX веке. В 1913г. одна из первых роботизированных линий была установлена на предприятии Генри Форда в США. В 1930-е гг. были созданы различные устройства, копирующие движения человека и воспроизводящие простейшие фразы. Первый такой робот был сконструирован американским инженером Д.Уэксли для Всемирной выставки в Нью-Йорке в 1927г. В 1950-е гг. для работы с радиоактивными материалами разработали механические манипуляторы, копирующие движения рук человека, а первыми серьезными роботами стали луноходы. В Советском Союзе «Луноход-1» был создан в 1966г. В ноябре 1970г. он стал первым аппаратом, покорившим Луну (как известно, 20 июля 1969г. на спутник Земли впервые ступил человек, американский астронавт Нил Армстронг). Во второй половине XX века ученые активно совершенствовали роботов, делая их все более функциональными, а появление компьютеров открыло небывалые возможности для разработки основ искусственного интеллекта.

В начале XXI века началась новая эра «умных» андроидов. Первый серьезный человекоподобный робот, SDR-3X был представлен японской компанией Sony в ноябре 2000г. В том же году публика познакомилась с куда более известным андроидом Asimo производства компании Honda, который стал воплощением передовых достижений науки и техники. Один из последних образцов Asimo имеет рост 130 см, массу 48 кг, способен передвигаться со скоростью до 9 км/ч. В настоящее время это самый совершенный андроид. Asimo, например, может узнавать знакомые лица людей и обращаться к ним по имени. Всего было выпущено порядка 100 экземпляров этого робота, стоимостью 1 млн долл. каждый.

Андроид с человеческим лицом

Хотя большинство современных роботов совсем не походят на людей, особым вниманием публики пользуются, как ни странно, именно андроиды. Очевидно, что первые из них будут иметь отнюдь не европейское лицо. Передовой в этом плане является Япония, создавшая настоящий культ роботов. Здесь их конструированием занимаются и крупные корпорации, и народные умельцы, что поощряется правительством.

На эти цели по долгосрочной программе развития роботостроения в 2007-2016гг. Япония планирует направить около 260 млрд долл. Объем продаж продукции робототехнической промышленности к этому времени японцы намерены довести до в 6 трлн иен (73,8 млрд долл). Андроидам отводится особая роль — в будущем они должны стать помощниками в ведении домашнего хозяйства. Предполагается, что к 2025г. в развитых странах домашние роботы станут такими же привычными, как компьютер или стиральная машина. Впрочем, некоторые российские специалисты в области робототехники считают, что андроиды так и останутся дорогими игрушками. «Робот – это узкофункциональная машина, которая должна выполнять определенные задачи, а не универсальный механизм. Поэтому вряд ли домашние андроиды когда-то получат такое же широкое распространение, как современная бытовая техника», — считает завкафедрой робототехнических систем МГТУ им.Баумана Аркадий Ющенко.

В Стране восходящего солнца ученые, похоже, придерживаются другой точки зрения. Они с энтузиазмом создают свои точные копии-роботы и даже учат их изображать эмоции. Разработками андроидов известен профессор Хироши Ишигуро. Его последняя работа, представленная в апреле 2012г. – девушка-андроид Geminoid F, которая может улыбаться, разговаривать и даже петь. В 2005г. японские ученые предложили покупателям андроида Вакамару, который может не только наводить чистоту в доме, но способен также различать людей по лицам, напоминать о запланированных делах и предупреждать хозяев о попытках взлома их жилища. Правда, стоят такие помощники недешево: цена Вакамару начинается от 15 тыс. долл.

И если для среднестатистического покупателя ввиду дороговизны роботы-помощники пока предложение сомнительное, то для бизнеса замена человека машиной с интеллектом выгодна уже сегодня. Это доказывает сделка по покупке американской Amazon, работающей в сфере розничных продаж товаров через Интернет, крупнейшего производителя роботов для логистики — Kiva Systems Inc. Предполагается, что сделка, стоимость которой оценивается в 775 млн долл., будет завершена во втором квартале 2012г. Очевидно, что крупные компании делают ставку на использование роботов вместо того, чтобы держать штат грузчиков. Роботизированные складские системы Kiva используют сегодня компании Crate & Barrel, Gap Inc. и Diapers.com.

Андроид SAR-400 — наш ответ NASA

Все настойчивее диктует применение роботов освоение космоса. Человекоподобный робот «Робонавт-2» (R-2) производства NASA и General Motors в тестовом режиме уже трудится на Международной космической станции. Андроид выглядит как полчеловека (ноги у него отсутствуют) и стоит около 2,5 млн долл.

В России созданием отечественного аналога «Робонавта» занимается научно-производственное объединение «Андроидная техника» по заказу Федерального космического агентства РФ (Роскосмоса). Российский андроид SAR-400, как и зарубежный, может использоваться для проведения технических и спасательных работ как на самой МКС, так и за ее пределами. Кроме того, он предназначен для «информационно-психологической поддержки экипажа станции». «Фактически это означает возможность общения с роботом для психологической разгрузки», — пояснили в пресс-службе НПО «Андроидная техника». Российский робот-космонавт весит 30 кг при росте 63 см и имеет размах рук-манипуляторов 1,65 м.

От зарубежного он отличается меньшими габаритами и массой, а также возможностью оператора ощущать объект манипулирования — эффект достигается за счет силомоментного отражения усилий. Последнее свойство — своеобразное ноу-хау российских ученых. Роботов, обладающих способностью передавать оператору тактильные ощущения, в мире единицы. SAR-400 работает в нескольких режимах: можно управлять им, надев специальный костюм, и с помощью видеокамер. Электронный помощник космонавтов также может выполнять поручения по заранее заданной программе. Когда российский робокосмонавт присоединится к своему зарубежному коллеге, пока не известно — сроки согласовываются с Роскосмосом. Стоимость работ по созданию SAR-400 в НПО «Андроидная техника» также озвучивать не стали, ссылаясь на то, что проект еще не завершен.

Машины-убийцы заменят солдат

Роботизированные системы сегодня широко используются и в военных целях. Судя по инвестициям в эту сферу и темпам ее развития, весьма вероятно, что «терминаторы» с искусственным интеллектом появятся гораздо раньше помощников по хозяйству на батарейках. Боевые роботы чаще всего применяются в разведке и как автоматизированные системы огневой поддержки.

В создании военных машин лидируют США. Уже привычными стали операции с применением самолетов-беспилотников. В 2012г. Пентагон планирует закупить более тысячи «карманных» разведывательных роботов Recon Scout XT Throwbot на сумму около 14 млн долл. Кроме того, недавно стало известно о продолжении проекта по созданию беспилотного плавательного аппарата ACTUV, предназначенного для слежения за подводными лодками в открытом океане (в том числе субмаринами, несущими ядерное оружие). Об этом объявило Агентство передовых оборонных исследовательских проектов США (DARPA).

Хотя роботы еще не могут полноценно воевать вместо живых пехотинцев, уже в 2020г. американцы рассчитывают изменить ситуацию. Планы по замене солдат машинами содержатся в докладе о развитии военных роботов в США до 2032г., опубликованном Пентагоном еще в 2007г. Авторы документа отмечают, что за подобными системами большое будущее, а первые образцы автономной военной техники уже доказали свою эффективность в Афганистане и Ираке. В качестве основных преимуществ роботов военные называют отсутствие необходимости пускать в бой живых людей, потенциальную дешевизну в случае массового производства и их повышенные боевые характеристики. Очевидно также, что вооружение для роботов будет многократно превосходить «человеческое» по мощности, скорострельности и точности.

Разработки боевых роботов активно ведутся и в других странах, в том числе в России. Новый российский танк на базе тяжелой платформы бронетехники «Армата» планируют оснастить цифровой пушкой с дистанционным управлением. Военные эксперты утверждают, что появление такой пушки приблизит Россию к созданию полностью автономных танков-роботов. Впрочем, военный бюджет США ни в какое сравнение не идет с бюджетами других стран. На нужды Пентагона в 2012г. будет потрачено 662 млрд долл., военный бюджет России в текущем году составит 59,1 млрд долл.

Аватар по-русски

Если на военной ниве Россия старается держать марку, памятуя о былом статусе сверхдержавы, то конструированием бытовых роботов в родном отечестве занимаются разве что изобретатели-энтузиасты. Сегодня это направление представлено так называемыми роботами телеприсутствия. С помощью встроенных дисплея, камеры, микрофона и динамиков они позволяют оператору фактически лично присутствовать на любом мероприятии, не вставая из-за компьютера.

Технология напоминает видеоконференцию, однако робот дает свободу передвижения (пользователь с компьютера управляет перемещениями робота, который оборудован двумя ведущими колесами), а за счет его человекоподобных черт достигается эффект присутствия. Такие роботы российского производства напоминают бочкообразного дроида R2-D2 из «Звездных войн», только ростом они повыше (примерно 1,3 м) и выглядят более привлекательно. Крупные компании используют их при организации выставок и рекламных акций в качестве промоутеров и пиарщиков. Первые российские роботы телеприсутствия применяются и в других сферах: при проведении конференций и семинаров, обучении, наблюдении за больными в медучреждениях и др.

С десяток роботов телеприсутствия используются в московских школах, помогая детям учиться. Например, девятиклассник Московского центра образования №166, которому проблемы с сердцем не позволяют посещать заведение, обучается удаленно с помощью такой машины. Отечественный робот-аватар гражданского применения отличается от зарубежных аналогов относительной дешевизной — 3 тыс. долл. За подобные модели Vgo или Anybots QB (производятся в США) придется выложить 6-15 тыс. долл.

Казалось бы, конкурентное преимущество налицо и есть все предпосылки для выхода на зарубежные рынки. Но, как выяснилось, компания, конструирующая таких роботов, чуть ли не единственная в России. «Сама сфера очень наукоемкая и затратная, требующая значительных денежных вложений, — объясняет причину Алексей Князев, директор компании R.bot, производящей роботов телеприсутствия. — У нас нет никаких налоговых льгот, то есть для сферы IT они есть, а для роботостроения почему-то нет. В госпрограмму нас не включили — видимо, посчитали, что в стране нет достаточного количества специалистов, чтобы развивать это направление». Специалисты есть, желание работать — тоже, дело лишь за серьезными инвестициями, да только их нет и не предвидится, отмечает А.Князев. Как выяснилось, похожая ситуация сложилась в нашей стране во всей отрасли в целом.

Семь бед российского роботостроения

Большинство промышленных роботизированных комплексов, роботы для медицины, узлы и элементы для специальных роботов Россия сегодня приобретает за рубежом за баснословные суммы. Уровень роботизации производства специалисты отрасли оценивают как крайне низкий, а отечественные предприятия, занимающиеся конструированием и производством роботов, можно в буквальном смысле пересчитать по пальцам одной руки. После развала Союза на его руинах российское роботостроение так и не сумело пойти в рост. Еще немного, и наверстать упущенное уже не удастся никогда, утверждают эксперты.

Первая и главная причина – крайне скудное государственное финансирование. Специальной госпрограммы поддержки развития роботостроения в России просто нет. «За последние два созыва ничего подобного в этом плане на уровне законопроектов в Госдуму не вносилось и не принималось, во всяком случае, за последние пять лет точно», — сообщили РБК в пресс-службе комитета Государственной думы РФ по науке и наукоемким технологиям. Не смогли по этому поводу ничего рассказать ни в Минэкономразвития, ни в Минпромторге РФ.

Выручить отечественных роботостроителей могли бы частные инвесторы, однако российский бизнес не спешит вкладывать деньги в долгосрочные проекты. «У российских предпринимателей несколько иная психология, нежели на Западе. Любая экономическая выкладка показывает выгодность инвестиций в высокотехнологичные производства, но как только речь заходит о том, что вложения окупятся лет через 10, интерес к проектам сразу иссякает», — говорит советник директора ЦНИИ робототехники и технической кибернетики Александр Железняков.

Другими «болевыми точками» являются отсутствие элементной базы (детали и узлы приходится приобретать за границей) и кадровый голод. «Молодые кадры сегодня составляют около 5%, но не все остаются в отрасли. Опытные профессионалы есть, но они же стареют. И когда уйдут, то этот вакуум, созданный демографической ямой 1990-х, заполнить будет некому», — добавляет А.Железняков.

«В России не только роботостроение, но и машиностроение в целом почему-то не является приоритетным направлением развития», — считает заведующий кафедрой компьютерных систем автоматизации производства МГТУ им.Баумана Сергей Гаврюшин. Он отмечает, что в качестве приоритетных государством определены направления IT, нанотехнологии, транспортные и космические системы, борьба с терроризмом, развитие вооружений, энергетика (речь идет об указе президента РФ «Об утверждении приоритетных направлений развития науки, технологий и техники в РФ», подписанном Д. Медведевым 07.07.2011г. – прим. РБК). «Машиностроения среди них нет», — констатирует эксперт. На какой технологической базе будут развиваться все эти нанотехнологии, IT и военные разработки без машиностроения, остается только гадать. По словам С.Гаврюшина, специалисты в отрасли все еще есть, но нет в России крупных проектов, где можно было бы этот научный потенциал реализовать.

В заключение надо сказать, что емкость мирового рынка робототехники уже сегодня можно смело оценивать в миллиарды долларов. Однако Россия в обозримом будущем вряд ли сможет претендовать на сколько-нибудь значимый кусок этого пирога. Поэтому осваивать космос у нас еще долго будут живые космонавты, а работать официантами, дворниками и грузчиками — приезжие из СНГ и Средней Азии.

Александр Волобуев, РБК

Робототехника: что такое роботы? Определение и использование робототехники.

Как работают роботы?

Независимые роботы

Независимые роботы способны функционировать полностью автономно и независимо от контроля оператора. Обычно они требуют более интенсивного программирования, но позволяют роботам заменять людей при выполнении опасных, обыденных или невыполнимых по иным причинам задач, от сброса бомб и глубоководных путешествий до автоматизации производства. Независимые роботы оказались наиболее разрушительными для общества, поскольку они сокращают определенные рабочие места, но также предоставляют новые возможности для роста.

Зависимые роботы

Зависимые роботы — это неавтономные роботы, которые взаимодействуют с людьми для улучшения и дополнения уже существующих действий. Это относительно новая форма технологии, и она постоянно расширяется для новых приложений, но одна из реализованных форм зависимых роботов — это усовершенствованные протезы, которые контролируются человеческим разумом.

Известный пример зависимого робота был создан Johns Hopkins APL в 2018 году для Джонни Матени, пациента, которому ампутировали руку выше локтя. Матени был оснащен модульным протезом конечности, чтобы исследователи могли изучать его использование в течение длительного периода времени. MPL контролируется с помощью электромиографии или сигналов, посылаемых его ампутированной конечностью, которая управляет протезом. Со временем Матени стал более эффективно управлять MPL, а сигналы, посылаемые его ампутированной конечностью, стали меньше и менее изменчивы, что привело к большей точности его движений и позволило Матени выполнять такие деликатные задачи, как игра на пианино.

Лучшие компании в области робототехники с открытыми ролямиПросмотр лучших компаний в области робототехники, нанимающих сейчас

Каковы основные компоненты робота?

Роботы созданы для решения различных задач и выполнения различных задач, поэтому для выполнения этих задач требуются различные специализированные компоненты.

Каковы основные компоненты робота?

• Система управления: центральный процессор, который управляет задачей робота на высоком уровне.
• Датчики: компонент, передающий электрические сигналы, позволяющие роботу взаимодействовать с окружающим миром.
• Приводы: части двигателя, отвечающие за движение робота.
• Блок питания: аккумулятор, который обеспечивает питание робота.
• Концевые эффекторы: внешние особенности робота, позволяющие ему выполнять задачу.

Однако есть несколько компонентов, которые являются центральными в конструкции каждого робота, например, источник питания или центральный процессор. Вообще говоря, компоненты робототехники делятся на следующие пять категорий:

Система управления

Вычисления включают в себя все компоненты, составляющие центральный процессор робота, который часто называют его системой управления. Системы управления запрограммированы так, чтобы сообщать роботу, как использовать его определенные компоненты, в некотором роде подобно тому, как человеческий мозг посылает сигналы по всему телу для выполнения конкретной задачи. Эти роботизированные задачи могут включать что угодно, от минимально инвазивной хирургии до упаковки на конвейере.

Датчики

Датчики обеспечивают робота стимулами в виде электрических сигналов, которые обрабатываются контроллером и позволяют роботу взаимодействовать с внешним миром. Общие датчики, используемые в роботах, включают видеокамеры, функционирующие как глаза, фоторезисторы, реагирующие на свет, и микрофоны, работающие как уши. Эти датчики позволяют роботу фиксировать свое окружение и делать наиболее логичный вывод на основе текущего момента, а также позволяют контроллеру передавать команды дополнительным компонентам.

Приводы

Устройство можно считать роботом, только если оно имеет подвижную раму или корпус. Приводы – это компоненты, отвечающие за это движение. Эти компоненты состоят из двигателей, которые получают сигналы от системы управления и двигаются в тандеме для выполнения движения, необходимого для выполнения поставленной задачи. Приводы могут быть изготовлены из различных материалов, таких как металл или эластичный материал, и обычно работают с использованием сжатого воздуха (пневматические приводы) или масла (гидравлические приводы), но бывают разных форматов, чтобы наилучшим образом выполнять свои специальные функции.

Блок питания

Как человеческому телу для работы требуется пища, так и роботам нужна энергия. Стационарные роботы, например, установленные на фабрике, могут работать от сети переменного тока через настенную розетку, но чаще всего роботы работают от внутренней батареи. В большинстве роботов используются свинцово-кислотные батареи из-за их безопасных свойств и длительного срока хранения, в то время как в других могут использоваться более компактные, но и более дорогие серебряно-кадмиевые батареи. Безопасность, вес, заменяемость и жизненный цикл — все это важные факторы, которые необходимо учитывать при разработке блока питания робота.

Некоторые потенциальные источники энергии для будущего развития роботов также включают пневматическую энергию от сжатых газов, солнечную энергию, гидравлическую энергию, энергию маховика для хранения органических отходов посредством анаэробного сбраживания и ядерную энергию.

Концевые эффекторы

Концевые эффекторы — это физические, обычно внешние компоненты, которые позволяют роботам завершать выполнение своих задач. Роботы на фабриках часто имеют сменные инструменты, такие как распылители краски и сверла, хирургические роботы могут быть оснащены скальпелями, а другие виды роботов могут быть созданы с захватными когтями или даже руками для таких задач, как доставка, упаковка, распыление бомб и многое другое.

Что такое роботы и как они работают?

Корпоративный ИИ

К

• Участник TechTarget

Робот — это тип автоматизированной машины, которая может выполнять определенные задачи практически без вмешательства человека, быстро и точно. Область робототехники, которая занимается проектированием, проектированием и эксплуатацией роботов, значительно продвинулась вперед за последние 50 лет.

IDC определяет робототехнику как один из шести акселераторов инноваций, стимулирующих цифровую трансформацию. Другие включают 3D-печать, когнитивные вычисления, безопасность следующего поколения и виртуальную реальность или дополненную реальность.

Что умеют роботы?

По сути, существует столько различных типов роботов, сколько и задач, которые они должны выполнять. Роботы могут выполнять некоторые задачи лучше, чем люди, но другие лучше оставить людям, а не машинам.

Следующие вещи роботы делают лучше, чем люди:

• Автоматизируйте ручные или повторяющиеся действия в корпоративных или промышленных условиях.
• Работайте в непредсказуемых или опасных условиях, чтобы выявлять такие опасности, как утечки газа.
• Обрабатывать и доставлять отчеты для обеспечения безопасности предприятия.
• Заполнение фармацевтических рецептов и подготовка капельниц.
• Доставляйте онлайн-заказы, обслуживание номеров и даже пакеты с едой в экстренных случаях.
• Помощь во время операций.
• Роботы также могут воспроизводить музыку, отслеживать береговую линию в поисках опасных хищников, помогать в поиске и спасении и даже помогать в приготовлении пищи.

Несмотря на растущую повсеместность, использование роботов имеет ряд недостатков.

Могут, например:

• делать операции, но не успокаивать испуганных пациентов;
• чувствует скрытые шаги в закрытой зоне, но не предпринимает никаких действий против незваных гостей;
• проводить занятия для пожилых людей, но не облегчить их одиночество;
• помогают медикам с диагнозами, но не сопереживают больным; и
• учиться на данных, но неправильно реагировать на непредвиденные ситуации.

Все более сложные возможности роботов в конечном итоге устранят некоторые человеческие задачи, но не все. Современные технологии робототехники могут автоматизировать только 25% задач в непредсказуемых, зависящих от человека областях, таких как строительство и уход за больными. Но роботы зависят от человеческого программирования — и (скорее всего) так будет всегда.

Типы роботов

Существует столько различных типов роботов, сколько и задач.

1. Андроиды

Андроиды — это роботы, похожие на людей. Они часто мобильны, передвигаются на колесах или гусеничном ходу. По данным Американского общества инженеров-механиков, эти роботы-гуманоиды используются в таких областях, как уход и личная помощь, поиск и спасение, исследование и исследование космоса, развлечения и образование, связи с общественностью и здравоохранение, а также производство. По мере роста количества вариантов использования и приложений рынок Android к 2026 году достигнет 13 миллиардов долларов9.0011

2. Телечир

Телехир — это сложный робот, которым дистанционно управляет человек-оператор системы телеприсутствия. Это дает этому человеку ощущение присутствия в отдаленной, опасной или чужой среде и позволяет ему взаимодействовать с ней, поскольку телехир постоянно обеспечивает сенсорную обратную связь.

3. Робот телеприсутствия

Робот телеприсутствия имитирует опыт и некоторые возможности физического присутствия в определенном месте. Он сочетает в себе удаленный мониторинг и управление с помощью телеметрии, передаваемой по радио, проводам или оптическим волокнам, и позволяет проводить удаленные бизнес-консультации, здравоохранение, домашний мониторинг, уход за детьми и многое другое.

Роботизированная хирургическая система da Vinci позволяет хирургам управлять миниатюрными хирургическими инструментами, установленными на роботизированных руках, с помощью другой руки с увеличенной 3D-камерой. Камера позволяет врачам видеть участок, когда они манипулируют инструментами с помощью основных элементов управления, управляемых пальцами.

4. Промышленный робот

IFR (Международная федерация робототехники) определяет промышленного робота как «автоматически управляемый перепрограммируемый многоцелевой манипулятор, программируемый по трем или более осям». Пользователи также могут адаптировать этих роботов для различных приложений. Сочетание этих роботов с искусственным интеллектом помогло предприятиям перейти от простой автоматизации к более сложным задачам более высокого уровня.

По данным IFR, в 2019 году во всем мире было установлено более 390 000 промышленных роботов, причем лидируют Китай, Япония и США.

В промышленных условиях такие роботы могут делать следующее:

• оптимизировать производительность процесса;
• автоматизировать производство для повышения производительности и эффективности;
• ускорить разработку продукта;
• повысить безопасность; и
• снизить затраты.

5. Рой роботов

Роевые роботы

(также известные как роботы-насекомые) работают группами от нескольких до тысяч, и все они находятся под наблюдением одного диспетчера. Эти роботы аналогичны колониям насекомых в том, что они демонстрируют простое поведение по отдельности, но демонстрируют более сложное поведение со способностью выполнять сложные задачи в целом.