Инженер-робототехник: кто это такой и чем занимается?
В детстве каждый из нас (особенно это касается мальчишек) с удовольствием смотрел мультфильмы и кино, читал книги про роботов. Тогда машины казались нам чем-то фантастическим и нереальным. Но сейчас можно с полной уверенностью сказать, что будущее наступило: роботы входят в нашу повседневную жизнь, активно развивается сфера искусственного интеллекта. Сегодня умные машины используются в медицине, логистике, автомобильной и железнодорожной промышленности, в военном деле, строительстве и т.д. Вероятно, что через пару десятков лет мы просто не сможем представить окружающую действительность без роботов. В связи с этим на рынке труда наблюдается потребность в таких специалистах, как инженер-робототехник. И с каждым годом она будет только расти. Профессию робототехника называют профессией будущего. Расскажем о ней подробнее.
На первый взгляд может показаться, что робототехника появилась относительно недавно. Но это далеко не так. Она берет свое начало в далеком 4 веке до нашей эры. Именно тогда греческий изобретатель и философ Архит Тарентский собрал первого в истории робота. Конструкция представляла собой большую деревянную птицу. Предполагалось, что она сможет подняться в небо благодаря паровой тяге.
Что касается первого человекоподобного робота, то его создателем стал всемирно известный Леонардо да Винчи в конце 15 века. Робот представлял собой рыцаря, он мог двигать руками и головой. Современные ученые смогли воссоздать робота по чертежам великого художника и изобретателя, дошедшим до наших дней.
Дальше всех продвинулся француз Жак де Вокансон. В 18 веке он разработал подвижную утку и андроида, который умел исполнять на флейте несколько музыкальных произведений.
Но само слово «робот» появилось только в 20 веке. И обязаны мы им чешскому писателю Карелу Чапеку. В 1029 году он написал произведение о фабрике, на которой выпускаются искусственные люди, где и упомянул термин «робот».
В 20 веке начался научно-технический прогресс, что привело к необходимости разработки автоматизированных технических систем. В 40-х годах писатель-фантаст Айзек Азимов даже создал целую Вселенную, в которой человечество сосуществует с роботами.
Первой крупной компанией, начавшей использовать роботов для промышленных нужд, стала General Motors. В 60-е годы в производственный процесс были внедрены манипуляторы фирмы Unimation, а еще через десять лет ― первый подвижный робот Shakey.
Что касается Советского Союза, то на протяжении долгих лет наша родина являлась одним из лидеров в робототехнике. В середине 30-х годов талантливый школьник Вадим Мацкевич представил робота, который легко поднимал правую руку. На создание механизма у мальчика ушло два года. Талантливого ребенка заметило руководство страны, со своим изобретением он даже был отправлен на выставку в Париж.
В 30-40-х годах на советских предприятиях впервые были внедрены автоматические линии, задача которых состояла в обработке деталей для будущих подшипников. В конце десятилетия наша страна первой в мире запустила комплексное автоматизированное производство поршней для тракторных двигателей. Весь цикл работ выполнялся машинами: от загрузки сырья до упаковки.
В середине 60-х годов техники из Воронежа разработали манипулятор для укладки листового металла. В ЦНИТИ Миноборонпрома началась работа над созданием «Универсал-50» ― промышленного робота.
К середине 80-х годов на советских производствах было задействовано порядка сорока тысяч робототехнических систем ― в два раза больше, чем на заводах и фабриках Америки.
Отдельной строкой следует сказать о разработках в военной и космической сфере. В середине 60-х годов на вооружении Советского Союза был принят первый беспилотник ДБР-1. Он осуществлял разведывательные задачи по Западной и Центральной Европе.
В конструкторском бюро имени Лавочкина был создан знаменитый «Луноход-1». Это изобретение стало одним из самых значимых достижений советской робототехники. Аппарат первым в мире успешно выполнил задачу по исследованию поверхности другой планеты.
Всего в СССР было выпущено более ста тысяч промышленных роботов, заменивших более миллиона рабочих. После распада Советского Союза разработки прекратились на долгое время. К сожалению, сегодня лидирующие позиции занимают США, западноевропейские страны и государства Юго-Восточной Азии. В то же время российские инженеры предпринимают попытки возрождения робототехники в нашей стране.
Инженер-роботехник ― это специалист, занимающийся созданием роботов и автоматизированных технических систем, их обслуживанием и совершенствованием. Мехатроника представляет собой техническую дисциплину, специализирующуюся на разработке и использовании электрических приводов, имеющих программное управление. Современные роботы в своем большинстве имеют электрические приводы, поэтому в каждом из них имеются мехатронные узлы.
На сегодняшний день существуют следующие виды роботов:
- Промышленные. Их развитию уделяется наибольшее внимание, именно эти роботы позволяют ускорить темпы производства, сократить штат сотрудников, избавить предприятия от лишних расходов.
- Военные. Пожалуй, единственный вид роботов, получивших развитие в нашей стране. Сюда же относятся и ликвидаторы аварий.
- Космические. Выполняют функции помощников космонавтов. К ним относятся планетоходы, спутники и т.д.
- Бытовые ― уборщики, кухонные помощники.
- Андроиды ― используются для самых разнообразных социальных целей.
Роботы сохраняют подвижность ― это главный признак, объединяющий их с одушевленными организмами. Машины могут ходить, летать, бегать и т.д.
В основном роботы используются в тех сферах, где человеку было бы сложно и даже опасно работать, выполняют операции с максимальной точностью, добиться которой человеческий мозг не в состоянии. Например, по обезвреживанию бомбы или сборке сложных приборов.
С учетом задач, которые ставятся перед будущим роботом, инженер разрабатывает механику, продумывает электронную составляющую конструкции, программирует действия и т.д. Проделать такую работу в одиночку практически невозможно, поэтому роботехники обычно трудятся целой командой на базе конструкторских бюро и исследовательских центров.
Инженер-робототехник ― не только престижная и интересная, но и прибыльная профессия. Медианная заработная плата такого специалиста по России на сегодня составляет порядка 150 тысяч рублей. Рядовой инженер со временем может занять руководящую должность и зарабатывать порядка 300 тысяч рублей. Кроме того, специалист может стать автором уникального изобретения и прославиться как на всю страну, так и на весь мир. Инженеры-робототехники востребованы как в России, так и за рубежом, поэтому знание английского языка станет большим преимуществом.
Какие навыки и знания важны для инженера-робототехника?
Робототехник ― это технарь, специалист с аналитическим складом ума. Обычно будущие инженеры с раннего детства увлекаются техникой: паяют, собирают различные конструкторы, возятся с электрикой, хорошо разбираются в компьютерах. Любимые предметы в школе ― физика и математика.
Инженер-робототехник должен владеть несколькими языками программирования. В данной отрасли наиболее часто используются С и С++. Что касается системных программистов, то им необходимо знание ассемблера. Именно эти языки применяются для написания программ, управляющих роботами. Для программирования готовых машин также часто используются языки Python и Java. Программисту в области робототехники нужно уметь обращаться с операционными системами GNU/Linux на уровне не ниже администратора. Роботехник должен обладать навыками инженера, знать основы машинного обучения, работы с искусственным интеллектом.
Что касается личностных качеств, то такой специалист должен быть предельно внимательным и усидчивым, не бояться монотонной работы. Амбициозность и целеустремленность позволят добиться больших успехов. Поскольку роботехник работает в команде, он просто обязан быть коммуникабельным, находить общий язык с коллегами и избегать конфликтных ситуаций.
Круг задач инженера-робототехника
В процессе своей деятельности инженер-робототехник реализует следующие задачи:
- Выполняет проектирование роботов и автоматических систем под конкретный запрос заказчика.
- Разрабатывает программное обеспечение для управления роботом. Для этого он также может использовать технологии ИИ.
- Тщательно продумывает каждый элемент управления машиной: речь, техническое зрение и т.д.
- Разрабатывает интерфейсы.
- Подбирает материалы, необходимые для изготовления робота.
- Тестирует готовых роботов, находит ошибки в проектировании, работает над их ликвидацией.
- Проводит инструктаж и обучение персонала по работе с роботом. Рассказывает о конструктивных особенностях разработки.
- Проводит техническое обслуживание роботов, при необходимости выполняет ремонт.
- Заполняет необходимую отчетную и техническую документацию.
- Принимает участие в научных конференциях и других мероприятиях. Проводит мастер-классы по робототехнике.
Где учиться на инженера-робототехника?
Будущие инженеры обычно проявляют интерес к созданию роботов в дошкольном и младшем школьном возрасте. Сегодня существует множество кружков и секций по робототехнике для детей. Здесь ребята получают базовые навыки и даже разрабатывают собственные несложные машины!
Чтобы стать механиком, специалистом по сборке и обслуживанию роботов, достаточно окончить колледж или техникум. В организации СПО можно поступить после 9 или 11 класса, приняв участие в конкурсе аттестатов. Полный список ссузов для будущих робототехников ― здесь.
Чтобы построить серьезную карьеру, занять руководящую должность, принимать участие в крупных разработках, необходимо высшее образование. В Москве, Санкт-Петербурге, Екатеринбурге и других крупных городах в вузах реализуются программы по мехатронике и робототехнике. Поступить в высшие учебные заведения можно после 11 классов или на базе СПО. Будущие робототехники сдают ЕГЭ по профильной математике, информатике, физике. Список программ в российских вузах, комбинации ЕГЭ и другие условия поступления вы найдете здесь.
