Определение робототехники
Робототехника – это наука и технология, которая изучает и разрабатывает автоматические устройства, называемые роботами, способные выполнять различные задачи. Роботы обычно имеют механические компоненты, датчики, программное обеспечение и могут быть управляемыми или автономными.
Робототехника объединяет знания и методы из различных областей, таких как механика, электроника, компьютерная наука и искусственный интеллект. Она также включает в себя разработку алгоритмов и программного обеспечения для управления роботами, а также исследование и разработку новых материалов и технологий для создания более эффективных и функциональных роботов.
Роботы могут быть использованы во множестве областей, включая промышленность, медицину, автомобильную промышленность, аэрокосмическую промышленность, а также в бытовых и развлекательных целях. Они могут выполнять задачи, которые опасны, трудоемки или монотонны для людей, а также улучшать производительность и качество работы в различных отраслях.
Автономные мобильные роботы
Autonomous Mobile Robots (AMR) – именно так называют в крупных производственных компаниях роботов для автоматизации различных процессов, которые способны самостоятельно перемещаться в пространстве. В первую очередь это делается для того, чтобы снизить риски работы человека в опасных условиях: в токсичной среде, при работе с химикатами, работе в замкнутом пространстве, взаимодействие с опасными грузами, и т.д. Но также AMR выполняют другие различные функции, такие как удаленный контроль за системами безопасности, анализ уровня запасов на складах, автоматизация погрузочно-разгрузочных работ, или транспортировка продуктов питания и других товаров на крупных складах.
Если приводить примеры из тех роботов что на слуху, то это споты от Boston Dynamics, у которого появляются десятки дешевых конкурентов, и различные складские роботы участвующие в логистике на больших складах, но поверьте, это только вершина айсберга. При создании роботов AMR акцент делается на автономной навигации, для чего используют различные датчики, искусственный интеллект и компьютерное зрение для оценки окружающей обстановки.
Интеллектуальные обучаемые роботы
Данный вид роботов включает невероятное множество устройств разных форм, но главная их особенность, это способность к обучению. В первую очередь большинство разработчиков сейчас сконцентрированы на производстве многофункциональных роботизированных "рук" со сменными модулями "кисти". Такие устройства имеют камеру, и разное количество суставов, определяющих диапазон их движений. Сменный наконечник в свою очередь определяет тип работы, проделываемой роботом. Сменный модуль может быть что угодно, от обычного захвата, до лазера или пескоструя, что позволяет автоматизировать множество задач - от комплектации и сортировки предметов до 3D-печати и контроля качества. Ранее подобные устройства производились и программировались специально под конкретную задачу, практически без возможности приспособить машину под другие цели.
Но сейчас появляется все больше возможностей для быстрого обучения и переобучения таких машин под другие задачи, вплоть вплоть до обычной демонстрации видеоролика, на котором показано что нужно делать. На земле практически нет такого цеха производительность которого не вырастет благодаря наличию такой машины. Компании по разработке таких роботов используют компьютерное зрение, машинное обучение и динамическое моделирование.
Коботы
Такие устройства могут быть как стационарными так и мобильными, их суть определяет не это. В отличии от большинства промышленных роботов, кооперативные роботы оснащены серьезной системой безопасности, датчиками и программным обеспечением, позволяющим им безопасно работать рядом с человеком. Роботы совместного действия дополняют существующие производственные линии, на которых работаю люди, помогая рабочим и минимизируя время простоя.
Они могут поднимать тяжелые предметы, заниматься сварочными работами, переносить грузы или детали внутри цеха, выполняя ту часть процесса, с которой по тем или иным причинам справляется лучше человека. Они тоже используют концы своих рук в качестве инструментов, это может быть сварочный аппарат, шуруповерт для закручивания винтов или дрель для сверления отверстий.
Беспилотные специализированные дроны
Множество стартапов и именитых компаний разрабатывают и внедряют в различные процессы беспилотники, для выполнения тех или иных задач. У всех на слуху беспилотники выполняющие такие функции, как доставка посылок, но это далеко не все. По всему миру уже работают дроны для сбора данных об урожае, ровно как и для сбора самого урожая, как эти роботы. Другие контролируют перемещение скота, занимаются удобрением полей и посевом семян.
Но речь идет не только о сельском хозяйстве, с использованием компьютерного зрения такие устройства могут применяться для охраны периметра, или анализа процессов производства. Подобные устройства уже осуществляют мониторинг, зондирование, слежение, и контроль общей системы производства и рабочими процессами. Пограничные вычислительные платформы обеспечивают обратную связь, собирая и передавая данные для них. В этом и заключается роль подключенных роботов. При этом программное обеспечение самого дрона может быть не намного сложнее чем у обычного квадрокоптера, так как он способен выступать в качестве ретранслятора, в то время как все исчисления будут производится сервером, анализирующим данные со всего парка машин.
Автономные транспортные средства
Автопроизводители активно соревнуются между собой в разработке автопилота для пассажирских машин, но помимо внимания большинства людей происходит другая гонка. Автономные подвижные агрегаты, также известные как AGV, уже активно используются для перевозки различных грузов на складах, судах, производственных площадках, и карьерах.
Программное обеспечение и датчики позволяют таким транспортным средствам следовать по определенному пути. Грузовики AGC и вилочные погрузчики AGV являются двумя распространенными типами машин, перевозящими легкие и тяжелые материалы соответственно. Эти роботы экономичны и сокращают рабочее время. Компьютерные программы точно контролируют скорость и замедление движения машин, снижая вероятность несчастных случаев и обеспечивая безопасность рабочих.
Вспомогательные роботы
Вспомогательные роботы повышают независимость и качество жизни людей. В основном речь идет о роботах-сиделках, и разными устройствами по уходу. Эти роботы оснащены датчиками и интеллектуальными алгоритмами для обнаружения и обработки сенсорной информации, и взаимодействия с человеком. Компании разрабатывают технологии, способные улучшить когнитивное принятие решений роботами, чтобы помочь пожилым людям, инвалидам и больным в их повседневной жизни (ADL).
Это позволяет людям с ограниченными возможностями самостоятельно и безопасно жить в своих собственных домах. Многие роботы применяют естественный язык общения (NLP) для улучшения взаимодействия с людьми. Но, в отличии от предыдущих типов машин, данный вид устройств вполне смогут заменить продвинутые гуманоидные роботы.
Гуманоидные роботы
Роботы гуманоиды на колесной базе уже используются в различных отраслях, включая здравоохранение, индустрию развлечений и гостиничный бизнес. В больницах они часто используются для бесконтактной очистки и дезинфекции помещений. Помимо приветствия клиентов на стойке регистрации в клинике, они занимаются сопровождением пожилых и больных. Они также помогают работникам, занятым в опасных условиях, например для аварийного обслуживания электростанций. Конечно даже такие роботы позволяют экономить средства и повышать производительность труда за счет автоматизации рутинных задач персонала.
Но мы на пороге появления полноценных многофункциональных роботов, с полной свободой движений, способных быстро обучаться благодаря искусственному интеллекту. Один из самых ожидаемых продуктов такого типа это конечно же Теслабот, но Тесла ворвалась в эту гонку одна из последних. В 2024 начнется массовый выпуск подобных роботов в Китае, где на этом поприще соревнуются сразу несколько компаний.
Робототехника как услуга
Разработка и обслуживание роботов требует значительных затрат времени и средств. Эти ограничения не позволяли небольшим компаниям внедрять роботов в свою деятельность. Однако уже существуют большие программы, по которой компании могут арендовать необходимых роботов, для применения в своем бизнесе. С выходом на рынок все более совершенных настраиваемых многофункциональных роботов, будет появляться все больше компаний, бизнес-модель которых будет построена на закупке дорогих роботов, для последующей сдачи их в аренду, имея свои комиссионные с настройки и обслуживания.
В недалеком будущем это позволит быстро расширить сферу применения роботов. Благодаря подобным услугам быстро развиваются как сами производители робототехники, так и рынок их сбыта, который, при наличии данной услуги, являющий собой большинство компаний на Земле.
Робототехника является одной из наиболее динамично развивающихся отраслей современной технологии. С каждым годом роботы становятся все более умными, гибкими и способными выполнять сложные задачи. Это открывает новые возможности для автоматизации и оптимизации различных процессов в различных отраслях.
