Робототехника на пороге третьего десятилетия XNUMX века Рука об руку на работе, на улице и в облаках

Среди специалистов существует убеждение, что 20-е годы станут периодом, когда роботы изменят свой статус от медийных звезд и случайных диковинок до жителей и спутников нашей повседневной жизни. Каковы основные перспективы?

Во-первых, быстро растет количество роботов (1). В США, Канаде и Мексике в прошлом году был побит рекорд по количеству внедренных на рабочих местах роботов. По данным Robotic Industries Association (RIA), поставки роботизированных устройств американским компаниям выросли на 15% по сравнению с 2017 годом. В целом три североамериканские страны выросли на 7%, что на сегодняшний день является лидером по роботизации.

1. Прогнозируемый рост количества роботов и других машин в ближайшие годы (исследование Global SLAM Technology Market)

Из 35 880 новых роботов в компаниях 16 702 достались компаниям, не относящимся к отрасли автоматизации в строгом смысле этого слова. В этом случае рост составил 41%. Сектор потребительских товаров увеличил заказы на 50%. Интересно, что традиционный покупатель, то есть автомобильная промышленность, сократил свои покупки роботов.

Об этом в пресс-релизе RIA заявил президент Ассоциации развития автоматизации Джефф Бернстайн.

Коботы приходят в промышленность

В промышленности, кроме известных роботов-манипуляторов в производственных цехах, применяются так называемые коллаборативные роботы (коботы). Вместо того, чтобы заменять существующих рабочих, эти машины работают вместе с ними, повышая общую производительность и эффективность. (2). Хотя большинство приложений коботов используются в обрабатывающей промышленности, они находят свое место и в других отраслях. Потенциальные приложения включают задачи, связанные, в частности, с с приготовлением пищи, упаковкой, здравоохранением.

2. Кобот на рабочем месте

В научной литературе слово «кобот» впервые появилось в 1996 г., в работах проф. Михаил Пешкин и проф. Дж. Эдвард Колгейт из Северо-Западного университета США. Это конгломерат слов и робота. Коботы отличаются от традиционных в основном тем, что у них нет приводов большой мощности, т. е. лишены фактора, существенно повышающего риск побочных реакций у людей.

Это также отличает их овальная форма и продвинутый система безопасности (например, контроль силы удара или определение зон безопасности), что позволяет работать в непосредственной близости от человека. Более того, коботы являются наиболее распространенными маневренные и легкие конструкции. Это делает производство более гибким, так как машину можно переключить на другую задачу в любое время и без особых усилий. Это также легче программировать. Интерфейс создан для пользователей, которые только знакомятся с промышленными роботами. Наиболее распространенным решением является программирование через обучение, то есть показывать роботу, какие движения он должен выполнять.

Business Objects описал 2018 год как «когда коботы действительно вошли в мейнстрим». В основном это касалось Mercedes-Benz, где был сделан шаг к производственной линии, в которой доминируют коботы, в отличие от чисто роботизированных систем. В недавнем отчете аналитической компании Interact Analysis указано, что в 2018 г. рынок коботов вырос более чем на 60%. Настоящий прорыв в этом вопросе ожидается в ближайшие четыре года.

Интеллектуальные сети доставки

Несмотря на широко распространенные трудности в различении робототехники и искусственного интеллекта, которые часто ошибочно принимают за одно и то же, две области исследований долгое время разделялись — как для академических, так и для практических приложений. Прогнозируется, что достижения в обеих областях, особенно снижение стоимости систем ИИ, приведут к большей интеграции ИИ и робототехники. Это будет иметь последствия в таких быстро развивающихся областях, как автономные транспортные средства и, в более общем плане, автономные системы, работающие в различных средах.

Пример – флот. роботы доставки реализуется Starship Technologies, работающей, среди прочего, в Гринвиче, Милтон-Кинсе и Гластонбери, Великобритания (3). Сотни роботов в основном предназначены для доставки еды, но они также могут доставлять небольшие посылки, если это нужно клиентам.

3. Робот-доставщик Starship на улице британского города

На одной улице в Милтон-Кинсе ежедневно появляется 10-20 роботов, которые используют в общей сложности около 160 XNUMX человек в год. км. Эти же устройства поставляют обеды и другие припасы для техников в Силиконовой долине, а другие подобные парки уже проходят испытания по всему миру, в том числе в Калифорнии, Сан-Франциско и Швейцарии.

является одним из самых быстрорастущих направлений. Существуют решения для обеих внутренних сред — например, роботы Сегвей Луомо, которая занимается доставкой почты в офисы и залы, а также внешние. Уличные автономные тележки для доставки, такие как Nuro (4), разработанный командой инженеров Google, обеспечивает доставку свежих продуктов или горячих блюд в отдельные грузовые отсеки с подогревом и охлаждением. Nuro уже осуществляет доставку в районе Феникса в Аризоне, где также работает Google. Waymo.

4. Автономное средство доставки Nuro

Техника тоже развивается доставка по воздуху с помощью дроновАмазон работает. Китайская компания JD.com запустила этот вид услуг несколько лет назад.

Робототехника в облаке

Применение искусственного интеллекта для поддержки сетей и парков роботов потребует развития области, известной как облачная робототехника. Он использует удаленные вычислительные ресурсы, чтобы предоставить машинам больший объем памяти, вычислительную мощность, коллективное обучение и возможность подключения. Это может принести огромные коммерческие выгоды многим отраслям.

В 2019 году планируется запуск двух крупных платформ такого типа двумя крупнейшими игроками на мировой арене: корпорациями Google и Amazon. Облачная робототехника Google предлагает «открытую экосистему решений для автоматизации» с использованием совместных роботов, подключенных к облаку. AWS () RoboMaker использует широко используемое программное обеспечение Robot Operating System (ROS) с открытым исходным кодом, чтобы предоставить разработчикам пространство для развития и. RoboMaker можно использовать для создания роботов, добавления интеллектуальных функций, моделирования и тестирования в различных средах, а также для управления ими и их обновления.

Магазины приложений уже существуют для новейших утилит для смартфонов и компьютеров нового поколения — похожее решение скоро перекочует и в робототехнику. Роботизированные системы будут иметь свои области в облаке. Это обеспечит легкий доступ к почти бесконечному количеству различных программ, позволяя каждой машине получать индивидуальные инструкции, облегчая работу в различных средах.

Следующий шаг — распространение «робототехники как услуги» (RaaS). На самом деле ни о каких новостях речь не идет. Поставщики роботизированных решений вместо того, чтобы продавать свою продукцию, сдают ее в аренду или аренду вместе с решениями в области ИТ и логистики. Precision Reports прогнозирует годовой темп роста этого рынка на уровне 2018% на 2022-19,73 годы. Эксперты прогнозируют, что в 2019 году 30% всех коммерческих сервисных роботов-приложений будут работать по модели RaaS, что поможет пользователям снизить затраты на внедрение роботов.

На сегодняшний день двумя наиболее быстрорастущими отраслями, использующими RaaS, являются здравоохранение и производство. это сектор, который больше всего инвестирует в роботов, но ожидается, что расходы на здравоохранение также увеличатся в ближайшие годы. Эксперты считают, что использование роботов в модели RaaS также увеличится в таких областях, как складирование и выполнение заказов.

Компании также изучают модульную концепцию, чтобы удовлетворить спрос на машины, которые можно адаптировать к индивидуальным потребностям. Это было бы идеальным решением для будущей пользовательской автоматизации.

Виртуальное обучение

В сочетании с робототехникой в ​​отрасли также используются дополненная реальность и виртуальная реальность.

Дополненная реальность или AR означает включение в реальную среду. Благодаря этому мы можем, например, посмотреть на здание и увидеть наложенные на него визуализации, показывающие его историю.

Виртуальная реальность, или VR, означает компьютерную симуляцию трехмерных сред, которая позволяет пользователю функционировать в них — например, перемещаться по виртуальным мирам и создавать в них объекты.

Ученые из Университета Беркли разработали виртуальную платформу, которая «я тренируюсь » работа с физическим роботом. Возможность обучения виртуальных машин может значительно повысить безопасность рабочих и производительность предприятия. Другой пример — созданная в Нью-Йоркском университете платформа, позволяющая накладывать виртуальные версии реальных роботов на реальность. Это позволяет операторам эффективно отслеживать и контролировать роботов в рое. В отличие от обычных систем, требующих надежной инфраструктуры и инвестиций, эта система может работать на iPad.

5. Робот в дополненной реальности

В свою очередь, специалисты Мексиканского технологического университета ITESM в Монтеррее разработали экзоскелет, использующий как искусственный интеллект, так и дополненную реальность. ИИ используется для обработки данных, которые экзоскелет получает от датчиков, в то время как дополненная реальность создает «маршруты», помогающие проектировать движения устройства.

Компания по производству дронов DJI в сотрудничестве с Epson и разработчиком игр Edgybees в прошлом году запустила функцию, которая позволяет пользователям ее летающих продуктов перемещаться в среде дополненной реальности. Это отличный инструмент для обучения полетам. Однако он может — как и в случае со стационарным роботом — служить и в «реальном мире», когда вместо воображаемых сред мы размещаем в системе точные карты реальных сред.

Разговор о дополненной или виртуальной реальности в контексте будущего робототехники, а также развития облачных, сетевых технологий и методов искусственного интеллекта позволяет взглянуть на более широкую перспективу и увидеть контекст, в котором роботы войдут в нашу жизнь — для работа, учеба и развлечения. Все эти направления взаимосвязаны и их будет все больше и больше. Это важнейший прогноз на ближайшее и отдаленное будущее.