Бытовые роботы - обзор роботов различного назначения. Роботы

Робототехник (Чешск. robot, от robota - подневольный труд и rob - раб) — специалист по разработке роботов и их обслуживанию. Профессия подходит тем, кого интересует физика, математика, черчение и информатика (см. выбор профессии по интересу к школьным предметам).

Особенности профессии

Робототехника (роботехника) - это прикладная научная отрасль, посвященная созданию роботов и автоматизированных технических систем. Такие системы также называют робототехническими системами (РТС). Ещё одно название - роботостроение. Так называют процесс создания роботов, по аналогии с машиностроением. Роботы особенно нужны там, где человеку работать слишком тяжело или опасно, и там, где каждое действие должно выполняться с нечеловеческой точностью. Например, робот может взять пробы грунта на Марсе, обезвредить взрывное устройство или провести точную сборку прибора.

Конечно, для каждого вида работы нужен специальный робот. Роботов-универсалов пока не существует. Всю робототехнику можно разделить на промышленную, строительную, авиационную, космическую, подводную, военную. Кроме этого существуют роботы-помощники, роботы для игр и т.д.

Робот может работать по заранее разработанной программе либо под управлением оператора. Роботов с самостоятельным мышлением и мотивацией, со своим эмоциональным миром и мировоззрением пока тоже нет. Оно и к лучшему.

Робототехника находится в родстве с мехатроникой.

Мехатроника - это дисциплина, посвящённая созданию и эксплуатации машин и систем с программным управлением. Часто мехатроникой называют электромеханику и наоборот.

К мехатронике относятся заводские станки с программным управлением, беспилотные транспортные средства, современная офисная техника и пр. Иными словами, приборы и системы, предназначенные для выполнения какой-то конкретной задачи. Например, задача офисного принтера - печать документов.

А что такое робот по своей сути?

Как видно из самого названия, робот изначально представлялся как подобие человека. Но прагматизм берёт верх. И чаще всего роботу отводится роль технического приспособления, для которого внешность не имеет большого значения. По крайней мере, промышленные роботы на людей совсем не похожи.

Однако у роботов есть признак, который объединяет их со всеми живыми существами - движение. И способ движения порой довольно чётко копирует то, что встречается в природе. Например, робот может летать, подобно стрекозе, бегать по стене, словно ящерица, ходить по земле, словно человек и пр.

(См. ролик внизу страницы.)

С другой стороны, некоторые роботы специально рассчитаны на душевный отклик людей. Например, роботы-собаки скрашивают жизнь людям, у которых нет времени на настоящую собаку. А плюшевые «младенцы» облегчают депрессию.

Не за горами то время, когда среди прочей бытовой техники у нас появятся роботы, помогающие по хозяйству. Лично я предпочла бы слугу в виде улыбчивого пластикового кокона на колёсах. Но кому-то наверняка захочется, чтобы их роботы-мажордомы были как настоящие люди. В этом направлении уже сделаны потрясающие успехи.

Создание робота - это то, чем занимается робототехник . Точнее, инженер-робототехник . Он исходит из того, какие задачи робот будет решать, продумывает механику, электронную часть, программирует его действия. Такая работа - не для одиночки-изобретателя, инженеры-робототехники работают в команде.

Но робота нужно не только изобрести и разработать. Его нужно обслуживать: управлять работой, следить за «самочувствием» и ремонтировать. Этим также занимается робототехник, но специализирующийся на обслуживании.

В основе современной робототехники находятся механика, электроника и программирование. Но, как подсказывают фантасты, со временем для изготовления роботов будут широко использовать био- и нанотехнологи. В результате получится киборг, т.е. кибернетический организм - что-то среднее между живым человеком и роботом. Чтобы не слишком радоваться по этому поводу, можно посмотреть фильм «Терминатор», любую его часть.

Начало истории роботов

Слово «робот» придумал Карел Чапек в 1920 г. и использовал его в своей пьесе «R.U.R.» («Россумские Универсальные Роботы»). Позже, в 1941 г., Айзек Азимов использовал слово «робототехника» в научно-фантастическом рассказе «Лжец».

Но видимо, одним из первых робототехников в истории человечества можно считать арабского изобретателя Аль-Джазари, жившего в XII веке. Остались свидетельства, что он создал механических музыкантов, которые развлекали публику, играя на арфе, флейте и бубнах. Леонардо да Винчи, живший в XV-XVI веках, оставил после себя чертежи механического рыцаря, способного двигать руками и ногами, открывать забрало своего шлема. Но эти выдающиеся изобретатели вряд ли могли представить, каких вершин достигнут технологии через несколько столетий.

Обучение на Робототехника

Чтобы стать робототехником, нужно получить высшее образование по направлению «мехатроника и робототехника». В частности, к этому направлению относится специальность «роботы и робототехнические системы». Высшее образование даёт квалификацию «инженер».

На этом курсе можно получить профессию специалиста по мехатронике и робототехнике за 3 месяца и 10 000 руб.
— Одна из самых доступных цен в России;
— Диплом о профессиональной переподготовке установленного образца;
— Обучение в полностью дистанционном формате;
— Сертификат соответствия профстандарту стоимостью 10 000 руб. в подарок!;
— Крупнейшее образовательное учреждение дополнительного проф. образования в России.

Рабочее место

Робототехники работают в конструкторских бюро авиации и космонавтики. Например, в НПО им. С.А.Лавочкина. В научно-исследовательских центрах разной направленности (космос, медицина, нефтедобыча и пр.). В компаниях, специализирующихся на роботостроении.

Оплата труда

Важные качества

Профессия робототехник предполагает интерес к точным наукам и инженерному делу, аналитический склад ума, хорошо структурированное мышление в сочетании с богатым воображением.

Знания и навыки

По существу, робототехник - это универсальный специалист: инженер, программист, кибернетик в одном лице. Ему необходимо знание механики, программирования, теории автоматического управления, теории проектирования автоматических систем. Очень важны навыки конструирования, умение работать руками, например, пользоваться паяльником.

Робототехники олицетворяют собой сочетание противоположностей. Как специалисты, они искушены в тонкостях своей специализации. Как универсалы, они способны охватить проблему в целом в той степени, что позволяет имеющаяся обширная база знаний. Предлагаем вашему вниманию интересный материал на тему умений и навыков, которые необходимы настоящему робототехнику.

А кроме самого материала также комментарии одного из наших робо-экспертов, куратора екатеринбургского , Олега Евсегнеева.

Инженеры-робототехники, как правило, попадают в две категории специалистов: думающих (теоретиков) и делающих (практиков). Это означает, что робототехники должны отличаться хорошим сочетанием двух противоположных стилей работы. «Склонные к исследованиям» люди вообще любят решать проблемы, думая, читая и изучая. С другой стороны, специалисты-практики любят решать проблемы лишь «испачкав руки», можно так сказать.

В робототехнике нужен тонкий баланс между напряженными исследованиями и расслабленной паузой, то есть работа над реальной задачей. В представленный перечень попали 25 профессиональных умений, сгруппированных в 10 существенных для роботостроителей навыков.

1. Системное мышление

Один из менеджеров проекта однажды заметил, что многие, связанные с робототехникой люди, оказываются впоследствии менеджерами проектов или системными инженерами. В этом есть особый смысл, так как роботы являются очень сложными системами. Занимающийся роботами специалист должен быть хорошим механиком, электронщиком, электриком, программистом и даже обладать познаниями в психологии и когнитивной деятельности.

Хороший робототехник в состоянии понять и теоретически обосновать, как совместно и слаженно взаимодействуют все эти разнообразные системы. Если инженер-механик может вполне обоснованно сказать: «это не моя работа, тут нужен программист или электрик», то робототехник должен хорошо разбираться во всех этих дисциплинах.

Вообще, системное мышление является важным навыком для всех инженеров. Наш мир – одна большая сверхсложная система. Навыки системной инженерии помогают правильно понять, что и как связано в этом мире. Зная это, можно создавать эффективные системы управления реальным миром.

2. Мышление программиста

Программирование является довольно важным навыком для робототехника. При этом не имеет значения, занимаетесь ли вы низкоуровневыми системами управления (используя лишь MATLAB для проектирования контроллеров) или являетесь специалистом по информатике, проектирующим высокоуровневые когнитивные системы. Занимающиеся роботами инженеры могут быть привлечены к работе по программированию на любом уровне абстракции. Основное различие между обычным программированием и программированием роботов заключается в том, что робототехник взаимодействует с оборудованием, электроникой и беспорядком реального мира.

Сегодня используется более 1500 языков программирования. Несмотря на то, что вам явно не нужно будет учить их все, хороший робототехник обладает мышлением программиста. А они будут комфортно чувствовать себя при изучении любого нового языка, если вдруг это потребуется. И тут мы плавно переходим к следующему навыку.

Комментарий Олега Евсегнеева: Я бы добавил, что для создания современных роботов требуется знание языков низкого, высокого и даже сверхвысокого уровня. Микроконтроллеры должны работать очень быстро и эффективно. Чтобы этого достичь, нужно углубляться в архитектуру вычислительного устройства, знать особенности работы с памятью и низкоуровневыми протоколами. Сердцем робота может быть тяжелая операционная система, например, ROS. Здесь уже может понадобиться знание ООП, умение пользоваться серьезными пакетами машинного зрения, навигации и машинного обучения. Наконец, чтобы написать интерфейс робота в веб и связать его с сетью интернет, неплохо будет научиться скриптовым языкам, тому же python.

3. Способность к самобучению

О робототехнике невозможно знать все, всегда есть что-то неизвестное, что придется изучать, когда возникнет в том необходимость при реализации очередного проекта. Даже после получения высшего образования по специальности робототехника и нескольких лет работы в качестве аспиранта многие только начинают по-настоящему понимать азы робототехники.

Стремление к постоянному изучению чего-то нового является важной способностью на протяжении всей вашей карьеры. Поэтому использование эффективных лично для вас методов обучения и хорошее восприятие прочитанного помогут вам быстро и легко получать новые знания, когда в этом возникает необходимость.

Комментарий Олега Евсегнеева: Это ключевой навык в любом творческом деле. С помощью него можно получить другие навыки

4. Математика

В робототехнике имеется не так много основополагающих навыков. Одним из таких основных навыков является математика. Вам, вероятно, трудно будет добиться успеха в робототехнике без надлежащего знания, по крайней мере, алгебры, математического анализа и геометрии. Это связано с тем, что на базовом уровне робототехника опирается на способность понимать и оперировать абстрактными понятиями, часто представляемыми в виде функций или уравнений. Геометрия является особенно важной для понимания таких тем, как кинематика и технические чертежи (которых вам, вероятно, придется много сделать в течение карьеры, включая те, что будут выполнены на салфетке).

Комментарий Олега Евсегнеева: Поведение робота, его реакция на окружающие раздражители, способность учиться – это все математика. Простой пример. Современные беспилотники хорошо летают благодаря фильтру Калмана – мощному математическому инструменту для уточнения данных о положении робота в пространстве. Робот Asimo умеет различать предметы благодаря нейронным сетям. Даже робот-пылесос использует сложную математику, чтобы правильно построить маршрут по комнате.

5. Физика и прикладная математика

Есть некоторые люди (чистые математики, например), которые стремятся оперировать математическими понятиями без привязки к реальному миру. Создатели роботов не относятся к такому типу людей. Познания в физике и прикладной математике важны в робототехнике, потому что реальный мир никогда не бывает таким точным, как математика. Возможность решить, когда результат расчета достаточно хорош, чтобы на самом деле работать – это ключевой навык для инженера-робототехника. Что плавно подводит нас к следующему пункту.

Комментарий Олега Евсегнеева: Есть хороший пример – автоматические станции для полета на другие планеты. Знание физики позволяет настолько точно рассчитать траекторию их полета, что спустя годы и миллионы километров аппарат попадает в точно заданную позицию.

6. Анализ и выбор решения

Быть хорошим робототехником означает постоянно принимать инженерные решения. Что выбрать для программирования - ROS или другую систему? Сколько пальцев должен иметь проектируемый робот? Какие датчики выбрать для использования? Робототехника использует множество решений и среди них почти нет единственно верного.

Благодаря обширной базе знаний, используемой в робототехнике, вы могли бы найти для себя более выгодное решение определенных проблем, чем специалисты из более узких дисциплин. Анализ и принятие решений необходимы для того, чтобы извлечь максимальную пользу из вашего решения. Навыки аналитического мышления позволят вам анализировать проблему с различных точек зрения, в то время как навыки критического мышления помогут использовать логику и рассуждения, чтобы сбалансировать сильные и слабые стороны каждого решения.

Робототехника - одно из перспективнейших направлений в сфере интернет-технологий, а то, что за ИТ-сферой будущее, в наше время и объяснять не надо. Кроме того, роботостроение может показаться занимательней прочего: сконструировать робота значит почти что создать новое существо, пусть и электронное, что, конечно же, привлекает. Впрочем, и в этой отрасли все может оказаться непросто, особенно на первых порах. Вместе с экспертами попытаемся разобраться, зачем нужна роботехника и как к ней подступиться.

Робототехника — одно из перспективнейших направлений в сфере интернет-технологий, а то, что за ИТ-сферой будущее, в наше время и объяснять не надо. Роботостроение — увлекательнейшая штука: сконструировать робота значит почти что создать новое существо, пусть и электронное.

С 60-х годов прошлого века автоматизированные и самоуправляющиеся устройства, делающие какую-либо работу за человека, стали использоваться для исследований и в производстве, затем в сфере услуг и с тех с каждым годом прочнее занимают свое место в жизни людей. Конечно, нельзя сказать, что в России все сплошь выполняется самостоятельными механизмами, однако определенный вектор в эту сторону точно намечается. Вот уже и Сбербанк планирует заменить три тысячи юристов умными машинами.

Вместе с экспертами попытаемся разобраться, зачем нужна роботехника и как к ней подступиться.

Чем отличается робототехника для детей от профессиональной?

Если коротко, то робототехника для детей направлена на изучение предмета, тогда как профессиональная - на решение конкретных задач. Если специалисты создают промышленные манипуляторы, выполняющие разные технологические задачи, или специализированные колесные платформы, то любители и дети, конечно же, занимаются вещами попроще.

Татьяна Волкова, сотрудник Центра интеллектуальной робототехники: «Как правило, с чего все начинают: разбираются с моторами и заставляют робота элементарно ехать вперед, потом - делать повороты. Когда робот выполняет команды движения, можно уже подключить датчик и сделать так, чтобы робот ехал на свет или, наоборот, «убегал» от него. А дальше идет любимая задача всех новичков: робот, который ездит по линии. Устраиваются даже различные гонки роботов».

Как понять, есть ли у ребенка склонность к робототехнике?

Для начала нужно купить конструктор и посмотреть, нравится ли ребенку собирать его. А дальше и в кружок можно отдать. Занятия помогут ему развить мелкую моторику, фантазию, пространственное восприятие, логику, концентрацию и терпеливость.

Чем быстрее получится определиться с направлением роботехники — конструирование, электроника, программирование — тем лучше. Все три области обширны и требуют отдельного изучения.

Александр Колотов, ведущий специалист STEM-программ в Университете Иннополис: «Если ребенку нравится собирать конструктор, то ему подойдёт конструирование. Если ему интересно изучать, как устроена вещь, то ему понравится заниматься электроникой. Если у ребенка тяга к математике, то его заинтересует программирование».

Когда начинать обучение робототехнике?

Начинать изучение и записываться в кружки лучше всего с детства, впрочем, не слишком рано — в 8-12 лет , говорят специалисты. Раньше ребенку сложнее уловить понятные абстракция, а позднее, в подростковом возрасте, у него могут появиться другие интересы, и он станет отвлекаться. Также ребенка необходимо мотивировать на изучение математики, чтобы ему было интересно и легко в будущем проектировать механизмы и схемы, составлять алгоритмы.

С 8-9 лет ребята уже могут понимать и запоминать, что такое резистор, светодиод, конденсатор, а позже и понятия из школьной физики осваивать с опережением школьной программы. Не важно, станут они специалистами в этой области или нет, полученные знания и навыки точно даром не пропадут.

В 14-15 лет нужно продолжать заниматься математикой, отодвинуть занятия в кружке по робототехнике на второй план и начать изучение программирования более серьезно - разбираться не только в сложных алгоритмах, но и в структурах хранения данных. Далее идут математический базис и знания в алгоритмизации, погружение в теорию механизмов и машин, проектирование электромеханической оснастки робототехнического устройства, реализацию алгоритмов автоматической навигации, алгоритмы компьютерного зрения и машинное обучение.

Александр Колотов: «Если в этот момент познакомить будущего специалиста с основами линейной алгебры, комплексным счислением, теорией вероятности и статистики, то к поступлению в вуз он уже будет хорошо представлять, зачем ему стоит обращать дополнительное внимание на эти предметы при получении высшего образования».

Какие конструкторы выбрать?

Для каждого возраста существуют свои образовательные программы, конструкторы и платформы, различающиеся степенью сложности. Можно найти как зарубежные, так и отечественные продукты. Есть дорогие наборы для робототехники (в районе 30 тыс. руб. и выше), есть и подешевле, совсем простые (в пределах 1-3 тыс. руб.).

Если ребенку 8-11 лет , можно купить конструкторы Lego или Fischertechnik (хотя, конечно, производители имеют предложения как для более младшего, так и для старшего возрастов). Конструктор Lego для робототехники обладает интересными деталями, яркими фигурками, он легок в сборке и снабжен подробной инструкцией. Серия конструкторов Fischertechnik для робототехники приближает к настоящему процессу разработки, здесь вам и провода, и штекеры, и визуальная среда программирования.

В 13-14 лет можно начать работать с ТРИК или модулями Arduino, которые, по словам Татьяны Волковой, является практически стандартом в области образовательной робототехники, а также Raspberry. ТРИК сложнее Lego, но легче Arduino и Raspberry Ri. Последние две уже требуют базовых навыков программирования.

Что еще потребуется изучить?

Программирование . Избежать его возможно только на первоначальном этапе, потом же без него никуда. Начать можно с Lego Mindstorms, Python, ROS (Robot Operating System).

Базовую механику. Начинать можно с поделок из бумаги, картона, бутылок, что важно и для мелкой моторики, и для общего развития. Самого простого робота можно сделать вообще из отдельных деталей (моторчики, провода, фотодатчик и одна несложная микросхема). Познакомиться с базовой механикой поможет «Мастерилка с папашей Шперхом».

Основы электроники. Для начала научиться собирать простые схемы. Для детей до восьми лет эксперты советуют конструктор «Знаток», дальше можно перейти к набору «Основы электроники. Начало».

Где заниматься робототехникой детям?

Если видите у ребенка интерес, можно отдать его в кружки и на курсы, хотя можно заниматься и самостоятельно. На курсах ребенок будет под руководством специалистов, сможет найти единомышленников, займется робототехникой на регулярной основе.

Также желательно сразу понять, чего хочется от занятий: участвовать в соревнованиях и бороться за призовые места, участвовать в проектной деятельности или просто заниматься для себя.

Алексей Колотов: «Для серьезных занятий, проектов, участия в соревнованиях нужно выбирать кружки, с небольшими группами по 6—8 человек и тренером, который приводит учеников к призовым местам на соревнованиях, который постоянно сам развивается и дает интересные задачи. Для занятий в виде хобби можно пойти в группы до 20 человек».

Как выбирать курсы для занятий робототехникой?

При записи на курсы обратите внимание на педагога , рекомендует коммерческий директор компании Promobot Олег Кивокурцев. «Бывают прецеденты, когда педагог просто отдает ребятам оборудование, а дальше занимайтесь кто чем хочет», — согласна с Олегом Татьяна Волкова. От таких занятий толку будет мало.

При выборе курсов также стоит обратить внимание и на имеющуюся материально-техническую базу . Есть ли там конструкторские наборы (не только Lego), имеется ли возможность писать программы, изучать механику и электронику, самому делать проекты. На каждую пару учащихся должен быть свой робототехнический комплект. Желательно с дополнительными деталями (колесами, шестернями, элементами каркаса), если хочется участвовать в соревнованиях. Если с одним набором работает сразу несколько команд то, скорее всего, никаких серьезных соревнования не предполагается.

Поинтересуйтесь, в каких соревнованиях участвует клуб робототехники . Помогают ли эти конкурсы закрепить полученные навыки и дают ли возможность для дальнейшего развития.

Соревнование Robocup 2014

Как изучать робототехнику самостоятельно?

Курсы требуют денег и времени. Если первого не хватает и регулярно ходить куда-либо не получится, можно заняться с ребенком самостоятельным изучением. Важно, чтобы родители обладали необходимой компетенцией в этой сфере: без помощи родителя, ребенку освоить робототехнику будет достаточно сложно, предостерегает Олег Кивокурцев.

Найдите материал для изучения. Их можно брать в Интернете, из заказываемых книг, на посещаемых конференциях, из журнала «Занимательная робототехника». Для самостоятельного изучения есть бесплатные онлайн-курсы, например, «Строим роботов и другие устройства на Arduino: от светофора до 3D-принтера».

Нужно ли изучать роботехнику взрослым?

Если Вы уже вышли из детского возраста, это не значит, что двери робототехники для Вас закрыты. Можно так же записаться на курсы или изучать ее самостоятельно.

Если человек решил заниматься этим как хобби, то путь его будет таким же, как у ребенка. Однако понятно, что дальше любительского уровня без профессионального образования (инженера-конструктора, программиста и электронщика) продвигаться вряд ли получится, хотя, конечно, устраиваться на стажировки в компании и упорно грызть гранит нового для вас направления никто не запрещает.

Олег Кивокурцев: «Взрослому будет проще освоить робототехнику, но важным фактором является время».

Для тех, у кого близкая специальность, но хочется переучиться, также есть разные курсы в помошь. Например, для специалистов по машинному обучению одойдет бесплатный онлайн-курс по вероятностной робототехнике «Искусственный интеллект в робототехнике». Также существуют образовательная программа Intel, просветительский проект «Лекториум», дистанционные курсы ИТМО. Не забудьте и про книги, например, есть много литературы для начинающих («Основы робототехники», «Введение в робототехнику», «Настольная книга робототехника»). Подберите то, что больше всего понятно и подходит вам.

Следует помнить, что серьезная работа отличается от любительского увлечения как минимум стоимостью затрат на оборудование и перечнем поставленных перед работником задач. Одно дело - своими руками собирать самого простого робота, совсем другое - заниматься, например, машинным зрением. Поэтому изучать основы конструирования, программирования и аппаратной инженерии все-таки лучше с ранних лет и впоследствии, если понравилось, поступать в профильный университет.

В какие вузы идти учиться?

Направления, связанные с робототехникой, можно найти в следующих вузах:

— Московский технологический университет (МИРЭА, МГУПИ, МИТХТ);

— Московский государственный технический университет им. Н. Э. Баумана;

— Московский государственный технологический университет «Станкин»;

— Национальный исследовательский университет «МЭИ» (Москва);

— Сколковский институт науки и технологий (Москва);

— Московский государственный университет путей сообщения Императора Николая II;

— Московский государственный университет пищевых производств;

— Московский государственный университет леса;

— Санкт-Петербургский государственный университет аэрокосмического приборостроения (СГУАП);

— Санкт-Петербургский национальный исследовательский университет информационных технологий, механики и оптики (ИТМО);

— Магнитогорский государственный технический университет;

— Омский Государственный технический университет;

— Саратовский государственный технический университет;

— Университет Иннополис (Республика Татарстан);

— Южно-Российский федеральный университет (Новочеркасский ГТУ).

Самое главное

Знать азы робототехники в скором времени может оказаться полезно и обывателям, а возможность стать специалистом в этой сфере выглядит очень перспективно, так что хотя бы попробовать себя в «роботостроительстве» определенно стоит.

Роботехника - сравнительно новое и интенсивно развивающееся научное направление, вызванное к жизни необходимостью освоения новых сфер и областей деятельности человека, а также потребностью широкой автоматизации современного производства, направленной на резкое повышение его эффективности. Использование автоматических программируемых устройств - роботов - в исследовании космоса и океанских глубин, а с 60-х гг. нашего столетия и в производственной сфере, быстрый прогресс в области создания и использования роботов в последние годы обусловили необходимость интеграции научных знаний ряда смежных фундаментальных и технических дисциплин в едином научно-техническом направлении - робототехнике .

Идея создания роботов - механических устройств, своим внешним видом и действиями подобных людям или каким-либо живым существам, увлекала человечество с незапамятных времен. Даже в легендах и мифах человек стремился создать образ рукотворных существ, наделенных фантастической физической силой и ловкостью, способных летать, жить под землей и водой, действовать самостоятельно и в то же время беспрекословно подчиняться человеку и выполнять за него самую тяжелую и опасную работу. Еще в "Илиаде" Гомера (VI в. до н. э.) говорится о том, что хромоногий кузнец Гефест, бог огня и покровитель кузнечного ремесла, выковал из золота девушек, которые исполняли его поручения.

Навстречу ему золотые служанки вмиг подбегали, Подобные девам живым, у которых Разум в груди заключен и голос, и сила, Которых самым различным трудам обучали Бессмертные боги...

У современного человека эти "служанки" непременно ассоциируются с антропоморфными, т.е. созданными по образу и подобию человека, автоматическими универсальными устройствами - роботами.

Теория робототехники опирается на такие дисциплины, как электроника, механика, информатика, а также радиотехника и электротехника. Выделяют строительную, промышленную, бытовую, авиационную и экстремальную (военную, космическую, подводную) робототехнику.

Сегодня человечество практически вплотную подошло к тому моменту, когда роботы будут использоваться во всех сферах жизнедеятельности. Поэтому курсы робототехники и компьютерного программирования необходимо вводить в образовательные учреждения.

Изучение робототехники позволяет решить следующие задачи, которые стоят перед информатикой как учебным предметом. А именно, рассмотрение линии алгоритмизация и программирование, исполнитель, основы логики и логические основы компьютера.

Также изучение робототехники возможно в курсе математики (реализация основных математических операций, конструирование роботов), технологии (конструирование роботов, как по стандартным сборкам, так и произвольно), физики (сборка деталей конструктора, необходимых для движения робота-шасси).

Классы роботов

Манипуляционный робот - автоматическая машина (стационарная или передвижная), состоящая из исполнительного устройства в виде манипулятора, имеющего несколько степеней подвижности, и устройства программного управления, которая служит для выполнения в производственном процессе двигательных и управляющих функций. Такие роботы производятся в напольном, подвесном и портальном исполнениях. Получили наибольшее распространение в машиностроительных и приборостроительных отраслях.

Мобильный робот - автоматическая машина, в которой имеется движущееся шасси с автоматически управляемыми приводами. Такие роботы могут быть колёсными, шагающими и гусеничными (существуют также ползающие, плавающие и летающие мобильные робототехнические системы.

Компоненты роботов

Приводы - это «мышцы» роботов. В настоящее время самыми популярными двигателями в приводах являются электрические, но применяются и другие, использующие химические вещества или сжатый воздух.

Двигатели постоянного тока : В настоящий момент большинство роботов используют электродвигатели, которые могут быть нескольких видов.

Шаговые электродвигатели : Как можно предположить из названия, шаговые электродвигатели не вращаются свободно, подобно двигателям постоянного тока. Они поворачиваются пошагово на определённый угол под управлением контроллера. Это позволяет обойтись без датчика положения, так как угол, на который был сделан поворот, заведомо известен контроллеру; поэтому такие двигатели часто используются в приводах многих роботов и станках с ЧПУ.

Пьезодвигатели : Современной альтернативой двигателям постоянного тока являются пьезодвигатели, также известные как ультразвуковые двигатели. Принцип их работы весьма оригинален: крошечные пьезоэлектри

ческие ножки, вибрирующие с частотой более 1000 раз в секунду, заставляют мотор двигаться по окружности или прямой. Преимуществами подобных двигателей являются высокое нанометрическое разрешение, скорость и мощность, несоизмеримая с их размерами. Пьезодвигатели уже доступны на коммерческой основе и также применяются на некоторых роботах.

Воздушные мышцы : Воздушные мышцы - простое, но мощное устройство для обеспечения силы тяги. При накачивании сжатым воздухом мышцы способны сокращаться до 40 % от своей длины. Причиной такого поведения является плетение, видимое с внешней стороны, которое заставляет мышцы быть или длинными и тонкими, или короткими и толстыми[источник не указан 987 дней]. Так как способ их работы схож с биологическими мышцами, их можно использовать для производства роботов с мышцами и скелетом, аналогичными мышцам и скелету животных.

Электроактивные полимеры : Электроактивные полимеры - это вид пластмасс, который изменяет форму в ответ на электрическую стимуляцию. Они могут быть сконструированы таким образом, что могут гнуться, растягиваться или сокращаться. Впрочем, в настоящее время нет ЭАП, пригодных для производства коммерческих роботов, так как все ныне существующие их образцы неэффективны или непрочны.

Эластичные нанотрубки : Это - многообещающая экспериментальная технология, находящаяся на ранней стадии разработки. Отсутствие дефектов в нанотрубках позволяет волокну эластично деформироваться на несколько процентов. Человеческий бицепс может быть заменён проводом из такого материала диаметром 8 мм. Подобные компактные «мышцы» могут помочь роботам в будущем обгонять и перепрыгивать человека.

Способы перемещения

Колёсные и гусеничные роботы

Шагающие роботы

Другие методы перемещения:

• Летающие роботы (в том числе БПЛА – беспилотные летательные аппараты).
• Ползающие роботы.
• Роботы, перемещающиеся по вертикальным поверхностям.
• Плавающие роботы.

Системы управления

Под управлением роботом понимается решение комплекса задач, связанных с адаптацией робота к кругу решаемых им задач, программированием движений, синтезом системы управления и её программного обеспечения.

По типу управления робототехнические системы подразделяются на:

1. Биотехнические :

1.1. командные (кнопочное и рычажное управление отдельными звеньями робота);

1.2. копирующие (повтор движения человека, возможна реализация обратной связи, передающей прилагаемое усилие, экзоскелеты);

1.3. полуавтоматические (управление одним командным органом, например, рукояткой всей кинематической схемой робота);

2. Автоматические :

2.1. программные (функционируют по заранее заданной программе, в основном предназначены для решения однообразных задач в неизменных условиях окружения);

2.2. адаптивные (решают типовые задачи, но адаптируются под условия функционирования);

2.3. интеллектуальные (наиболее развитые автоматические системы);

3. Интерактивные :

3.1. автоматизированные (возможно чередование автоматических и биотехнических режимов);

3.2. супервизорные (автоматические системы, в которых человек выполняет только целеуказательные функции);

3.3. диалоговые (робот участвует в диалоге с человеком по выбору стратегии поведения, при этом как правило робот оснащается экспертной системой, способной прогнозировать результаты манипуляций и дающей советы по выбору цели).

Среди основных задач управления роботами выделяют такие:

• планирование положений;
• планирование движений;
• планирование сил и моментов;
• анализ динамической точности;
• идентификация кинематических и динамических характеристик робота.

В развитии методов управления роботами огромное значение имеют достижения технической кибернетики и теории автоматического управления.

Подвиды современных роботов:

• Промышленные роботы

• Медицинские роботы

• Бытовые роботы
• Роботы для обеспечения безопасности
• Боевые роботы

• Роботы-учёные

К настоящему времени роботы внедрены во многие сферы деятельности человека и продолжают дополнять и иногда заменять людской труд как в опасных видах деятельности, так и в повседневной жизни.

самые перспективные компании и проекты.

3.Крупнейшие и наиболее известные производители роботов в мире:

6.Перспективные компании и проекты в робототехнике на 2015г. и далее:

7.Роботы / робототехника - виды роботов, лучшие роботы:

Перечень существующих и используемых роботов в мире.

Человекообразные роботы.

Биороботы.

Промышленные роботы.

Подводные роботы.

Бытовые роботы.

Военные, боевые роботы.

Торговые роботы в трейдинге.

1.Мировой рынок робототехники:

Объем рынка от 15 до 30 млрд. долл. (разница в оценках от того, что различные эксперты считают робототехникой) с учетом основных сегментов - промышленной и сервисной робототехники (военные роботы, бытовые, для образовательных целей, для помощи инвалидам и роботы игрушки (объем мирового рынка сервисной робототехники оценивается в 5,3 млрд. долл.)).

Продажи промышленных роботов с 2013 по 2014гг. выросли со 160 тыс. шт. до 178 тыс. шт., продажи сервисных роботов с 2013 по 2016гг. по предположнию экспертов должны выйти на уровень - 15,5 млн. шт. бытовых роботов, 3,5 млн. шт. роботизированных игрушек, 3 млн. шт. для образовательных целей, и 6,4 тыс. шт. для помощи инвалидам.

Основные покупатели промышленных роботов - Япония, Южная Корея, Китай, США, Германия , страны основные производители роботов - Япония и Германия (более 50% и около 22% соответственно, мирового производства промышленных роботов).

Самый большой спрос и рост производства ожидается в производстве - персональных, образовательных, бытовых роботов помощников, производственных (сборочных, сварочных, покрасочных, и т.п.), реабилитационных, различных видов мобильных, медицинских, хирургических, сельскохозяйственных, строительных и военных роботов.

Boston Consulting Group прогнозирует увеличение инвестиций в промышленную робототехнику до 2025 года (далее более подробно) среди 25 крупнейших экономик мира - до 10% в год, по сравнению с 2 - 3 % в настоящее время. Инвестиции будут окупаться за счет снижения стоимости и повышения эффективности. Роботы становятся дешевле. Стоимость робота для точечной сварки, например, упала со $ 182 000 в 2005г. до $ 133 000 в прошлом году и снизится до $ 103 000 к 2025г. Ускоренная автоматизация, позволит пересмотреть критерии выбора мест для открытия и расширения производств, вследствие чего, наличие дешевой рабочей силы может стать менее значимым фактором, это позволит вернуть часть производств обратно в США и ЕС из стран с более низкой заработной платой.

В октябре 2014г. Оксфордский университет опубликовал исследование о перспективах использования робототехники, в котором допускается, что в течение последующих двух десятилетий до 47% сегодняшних рабочих мест в США могут быть заменены роботами.

Президент китайской ассоциации робототехники (CRIA) Song Xiaogang сообщил, что количество роботов, проданных в Китае в 2014 году, достигнет 50000 шт., по сравнению с 36860 шт. в 2013 году. «…Робототехническая промышленность будет поддерживать ежегодный темп роста в 40% в течение длительного периода времени», сказал он. «Китай уже обогнал Японию, став крупнейшим в мире потребителем роботов, покупая более одной пятой из всех производимых в мире роботов».

2.Российский рынок робототехники:

Доля России на современном рынке робототехники составляет всего порядка 0,17%. По данным компании Нейроботикс объем отечественного рынка готовых роботов и компонентов в ближайшие год - два должен составить порядка 30 тыс. штук или примерно 3 млрд. рублей.

Средняя стоимость антропоморфного робота (обладающего сходством с человеком) сейчас составляет 450 тыс. долл. По словам главного робототехника Фонда Сколково Альберта Ефимова, сейчас в России в год продается около 300 роботов: Это в 500 раз меньше, чем в развитых странах. Кроме крупных зарубежных автомобильных брендов внедрением робототехнологий у нас почти никто не занимается.

В России на 10 тыс. работников предприятий в обрабатывающей промышленности приходится около 2-х роботов, в Китае и ЮАР - около 24-х, в Бразилии 5-ть, в Индии примерно, так же как и в России.

К особенностям рынка робототехники относятся длительные, трудоемкие и капиталоемкие этапы проведения научно-исследовательских и опытно-конструкторских работ, а также при создании опытных образцов разработанной продукции, поэтому в этой сфере большое значение играет участие и помощь со стороны государства.

Российский рынок робототехники представлен в основном космическими и специальными роботами — саперами, разведчиками. Производятся эти устройства в рамках оборонного заказа, и детали госконтрактов не разглашаются. К тому же часто роботами занимаются центры при институтах, не предполагающие коммерческой деятельности. Поэтому трудно судить о объемах производства предприятий робототехники в РФ.

Поэтому, каким образом была получена цифра 0,17% в 2013 году (доля России на рынке промышленных роботов) - большой вопрос.

Тем не менее, в при всей возможной условности оценок робототехники в России разрыв между высоко развитыми странами в мире и РФ в области робототехники безусловно существует.

Удачные модели роботов, применимые для промышленности, остаются единичными экземплярами, произведенными в научно-прикладных целях, и не идут в массовый выпуск. Бытовые роботы крайне мало интересуют российских робототехников. На 2014 год, по данным Международной федерации робототехники , общее количество работающих в нашей стране роботов составило примерно 4 тысячи.

При этом даже пока единственно развитая в России отрасль робототехники — военная , имеет колоссальные перспективы развития. Несмотря на заметное отставание и в этой области, боевые и специальные роботы российских ученых пока получают признание на международных выставках вооружения и получают специальные премии.

1:04 Современные роботы: беспилотники, разведчики, саперы.

3.Крупнейшие и наиболее известные

производители роботов в мире:

Лидирующие позиции в разработке, производстве и продвижении промышленной робототехники занимают крупнейшие международные корпорации, холдинги и компании, такие как:

iRobot Corporation (США). Специализируется на военных роботах - саперах, спасателях, разведчиках, а так же бытовых - пылесосах и моющих роботах. К 2013г. компания продала более 10 млн. домашних роботов. За 10 лет с 2004 по 2014г. компания увеличила объем продаж с 95 до 505 млн. долл. и прибыль с почти нулевого уровня до 25 млн. долл. в год. Наиболее известные и популярные роботы компании:

бытовые роботы:

• AVA с бортовым компьютером;
• Verro , созданный для очистки бассейнов;
• Roomba и Create , выполняющие функции пылесоса;

военные и охранные роботы:

• боевая система SUGV , выполняющая функции эвакуации и передачи данных в военных условиях;
• Warrior , созданный для обезвреживания взрывных механизмов, перемещения раненых и тушения пожаров;
• подводный аппарат Seaglider ;
• Ranger , осуществляющий водное патрулирование;
• мини-аппарат LANdroids для поддержки связи, принимающий сигнал устройств Apple.

ABB (Швеция — Швейцария). Один из лидеров рынка робототехники, компания образована в результате слияния ASEA и Brown, Boveri & Cie. Специализируется на промышленных роботах разных уровней сложности. Компания строит завод в России, первая очередь будет сдана в середине 2015 года.

FANUC Robotics (Япония). Производит большей частью промышленных роботов: для сварки и паллетизации , покрасочных , портальных , дельта-роботов . Создали самого сильного робота с грузоподъемностью 1350 кг. способного поднимать грузы на высоту до 6 м.

KUKA (Германия). В 1973 году создала первого в мире промышленного робота. Роботы этой фирмы широко используются в области автомобилестроения. Так же производит робот Robocoaster , который используется, как развлекательный аттракцион. Произвела более 100 тысяч роботов.

Kawasaki Robotics (Япония). Производит промышленных роботов — для работы в агрессивных средах, во взрывоопасных помещения, роботов для университетов, роботов-пауков. По всему миру установлено более 120 тысяч роботов их производства.

Мitsubishi (Япония). Занимается созданием промышленных роботов , используемых:

• на производстве мобильных устройств;
• при совершении погрузочно-разгрузочных работ;
• в автомобилестроении;
• в установке небольших деталей на лабораторное и медицинское оборудование.

LG Electonics (Южная Корея). Входит в состав LG Group, один из крупнейших производителей бытовой техники, производит роботов для дома , например роботы-пылесосы.

Kaman Corporation (США) Специализируется на производстве боевых, военных и промышленных роботов .

Sony (Япония). Самой известной разработкой фирмы пожалуй является двуногий робот QRIO . Этот интеллектуальный андроид имеет емкую операционную память, способен брать и перемещать вещи, передвигаться, спускаться по лестнице и танцевать, производит другие игровы е робот ы , например, роботы-собаки . Первый экземпляр появился еще в 1999 году.

Honda (Япония). Создали робота-гуманоида Асимо , умеющего разговаривать, распознавать лица и ходить.

Panasonic (Япония). Один из крупнейших производителей бытовой техники, выпускает промышленных роботов , таких как робот-парикмахер , моющий людям головы, обучающиеся индустриальные роботы , роботы-бегуны и роботы пылесосы .

LEGO Group (Дания) Производит роботизированные наборы — конструкторы для создания программируемого робота .

Yujin Robot (Южная Корея). Компания известна благодаря созданию доступных роботов-игрушек и бытовых устройств. Одним из самых востребованных проектов компании является робот-пылесос Iclebo , способный выполнять влажную уборку помещений.

Intuitive Surgical (США). Основным продуктом компании стала хирургическая система Da Vinci, прототип которой был спроектирован более 30 лет назад. Этот аппарат, оснащенный 4-мя руками, способен выполнять хирургические операции.

Consis. Занимается разработкой аптечных роботов - манипляторов, которые оказывают помощь фармацевтам. Эти устройства устанавливаются в местах хранения медикаментов, где они оптимизируют процессы хранения и поиска лекарств. Система позволяет сократить время обслуживания клиентов, увеличить товарооборот и рационально использовать места хранения лекарственных средств.

Gostai (Франция). Создает роботов серии Jazz . Аппараты действуют в режиме телеприсутствия и снабжены основными компьютерными приложениями. Управление роботом, подключенным к Wi-Fi, осуществляется с помощью браузера. Jazz осуществляет навигацию и ночное патрулирование.

AIST. Производит робот-гуманоид HRP-4C , с внешностью молодой девушки. Разработчики смогли максимально точно скопировать черты и лица тела человека. Аппарат способен петь, распознавать речь и окружающие звуки.

Aldebaran Robotics (Франция). Создали человекоподобный робот NAO , который отличается способностью использовать жесты, идентифицировать голоса и реагировать на команды. Робот может интерпретировать происходящие события, принимать решения согласно текущей обстановке и обучаться.

Takara Tomy. Интерактивный щенок i-SODOG компании Takara Tomy обладает способностью к запоминанию и обучению. Искусственный интеллект собаки-робота позволяет ей правильно реагировать на 50 голосовых команд. Робот может танцевать под музыку, распознавать голоса и запахи.

Сubic Robotics. Компания создала домашнего помощника Сubic , способного - включать и выключать электроприборы, распознавать человеческую речь, говорить с хозяином.

Engineering Arts. Робот-актер Robo Thespian созданный компанией наделен системой лицевых и скелетных мышц. Аппарат способен воспроизводить сцены из фильмов, создавать собственные сценарии.

Innovation First (США). Микророботы серии Hexbug созданы в виде насекомых. Это роботы-игрушки , которые могут ползать, находить выход из сложных лабиринтов и служить приманкой для домашних животных.

Другие крупные и известные компании на рынке робототехники:

Yaskawa Electric, Comau, Reiss, Stäubli, Kaman Corporation , Nachi-Fujikoshi, Thyssen, Adept Technology, American Robot, Omron, RoboGroup TEK, Rockwell Automation, ST Robotics, Yamaha Robotics, Kawasaki, Durr, Toshiba, General Motors (GM) …и многие другие.

В общей сложности на мировом рынке работает порядка 400 компаний занимающихся производством робототехники.

4.Производители роботов и роботы в РФ:

Государственный научный центр Российской Федерации Федеральное государственное автономное научное учреждение "Центральный научно-исследовательский и опытно-конструкторский институт робототехники и технической кибернетики" - создан в 1968 г. в Санкт-Петербурге. Основные направления — мехатроника , мобильные робототехнические комплексы , кибернетика космического, морского, воздушного и наземного базирования, роботы и манипуляторы для работы в экстремальных условиях .

ЗАО «Центр высоких технологий в машиностроении при МГТУ им. Н.Э. Баумана» Москва - продукция: роботы-саперы, разведчики, сухопутные боевые роботы, шагающие роботы . Чистая прибыль за 2012 год увеличилась с 1,95 млн. руб. до 5,35 млн. руб.

ОАО «НИКИМТ-Атомстрой» - головная материаловедческая организация «Росатома», находится в Москве, производит мобильные роботы и системы управления ими . Чистый убыток ОАО «НИКИМТ - Атомстрой» за 2012 год снизился в 2,4 раза до 311,83 млн. руб. с 749,30 млн. руб. за аналогичный период прошлого года.

НИИ системных исследований РАН Москва - выпускает транспортные роботы, роботизированное оборудование для производства ЭВМ, программное обеспечение.

НПО «Андроидная техника» - относительно молодая компания, образованная в 2005 году, с головным офисом в Москве. Занимается производством роботов-андроидов, боевых роботов-аватаров , в этом году робот-аватар выйдет на испытания. Использует робототехническую систему SAR-400 для участия в космических исследованиях. Робот может выполнять сервисные и аварийные работы в условиях, опасных для жизнедеятельности человека. Годовой оборот и выручка компании не афишируются.

ФГУП ЦНИИмаш г. Королев, учредитель «Роскосмос» . Команда института создала космического антропоморфного робота SAR-400 . В 2015 году запланирован проект «Обмен» , в результате которого будут созданы технологии обмена информацией и управления роботами на поверхности Луны и других планет. Выручка ОАО НПО "ЦНИИМАШ" по итогам 2013 года выросла до 1,7 миллиарда рублей.

ОАО «ЦНИИТОЧМАШ» Госкорпорации Ростех, Московская область, Климовск. Основано в 1944 г. Одна из многообещающих разработок совместно с Фондом перспективных исследований - антропоморфный боевой робот под управлением оператора. Робот при помощи руки-манипулятора стреляет из пистолета по мишени и ездит на квадроцикле. Предприятие производит самые массовые виды вооружения и военной техники для различных родов войск, в том числе роботизированные обзорно-прицельные приборы для воздушных и наземных носителей вооружения и военной техники .

1:25 Робот "Аватар".

СПКБ ПА расположено в г. Ковров, разработало конструкцию мобильного робота-вездехода «Варан» для серийного производства, роботы сверхлегкого класса — разведчики и саперы. «СКБ ПА» за 2012 год получило прибыль от продаж в 82,19 млн. руб.

МИРЭА (Московский государственный технический университет радиотехники, электроники и автоматики) — разработал дистанционную систему управления манипуляционным мини-роботом через Интернет, интеллектуальную бортовую систему управления для роботов воздушного, наземного и подводного базирования, интеллектуальный пылесос .

«Научно Исследовательский Технологический Институт (НИТИ) Прогресс» в Ижевске, ему принадлежит разработка новейшего роботизированного комплекса «Платформа-М» для армии России. Это бронированный робот с дистанционным управлением, гранатометом и пулеметом, ведет бой без контакта с противником, используется для разведки и охраны. Способен уничтожить стационарную и подвижную цель. Первые серийные образцы уже поступили в Вооруженные Силы России.

1:44 Испытания боевого робота с пулеметом и гранатометом.

Ижевский радиозавод — специализируется на роботехнических комплексах, например, мобильный робототехнический комплекс МРК-002-БГ-57 , уничтожает стационарные и подвижные цели, обеспечивает огневую поддержку и разведку, роботизированный комплекс-сапер, МРК-ВТ-1 — комплекс на гусеничном ходу, управляемый по радиоканалу на расстоянии до 1 км.

Институт проблем механики им.А.Ю. Ишлинского АН Москва - занимается мобильными роботами: несколько типов — шагающие, на колесах или на присосках - для перемещения по поверхностям произвольного наклона, роботы, двигающиеся внутри труб, миниатюрные мобильные промышленные роботы.

НИИ стали Москва - создали уникальный многофункциональный роботизированный мини-погрузчик МКСМ 800А-СДУ с дистанционным управлением, спасатель и сапер для работы в агрессивных средах. Проводит ядерную, биологическую и химическую разведку.

Компания СМП Роботикс - Зеленоград, создала и выпустила в производство роботов-патрульных - «Трал Патруль 3.1» . Охраняет большие территории и выявляет на ней движущиеся объекты.

Другие роботы присутствия и роботы универсалы (российской разработки):

Робот-универсал - может быть роботом теле присутствия, промоутером и даже барменом, разработан компанией ЗАО «РБОТ» робот теле присутствия R.Bot. Цена от 379 000 руб.

Мобильная автономная система - робот удалённого присутствияWebot от компании Wicron позволяет производить действия в месте нахождения робота, используя компьютер и Интернет. Робот позволяет удаленно наблюдать за происходящим и разговаривать с людьми, видеть окружающий вас мир и спокойно передвигаться по нему со скоростью идущего человека. Цена от 300 000 руб.

Робот видеонаблюдения и телеприсутствия - разработчик НИЛ АП (Научно - исcледовательская лаборатория автоматизации проектирования). Скайп на колесах или вебкамера с микрофоном и громкоговорителем - ездит и поворачивается в нужную сторону. Управление можно осуществлять из любой точки мира через интернет с любого компьютера или смартфона, без установки специального программного обеспечения - достаточно войти на сайт BotEyes.ru под своим логином и паролем. Цена от 1 390 ам. долл.

Робот телеприсутствия - Synergy Swan от компании «РБОТ» , с использованием технологии для роботов со сменным интеллектом , обеспечивающей оптимальное соотношение цена / качество по сравнению с функциональными аналогами на рынке. Цена от 59 900 руб.

Робот телеприсутствия - удаленного управления и проведения телеконференцийот компании PadBot , позволяет перемещаться и проводить видеоконференции в онлайн режиме через компьютер или телефон. PadBot приложение доступно как для iPhone, iPad, Android телефонов и планшетов, в ближайшем будущем станет доступно управление через веб-интерфейс. Цена от 35 000 руб.

Дин-Софт. Робот-официант , программное обеспечение которого создавалось в компании «Дин-Софт» , может - следить за гостями, раздавать меню, разносить блюда, принимать оплату, собирать посуду.

5.Робототехника - глобальные перспективы:

Бостонская исследовательская компания (BSG) в рамках глобального исследования рынка робототехники прогнозирует до 2025г. среднегодовые темпы его роста в 10,4% . В том числе и в первую очередь:

• Порядка 15,8% годового роста в сегменте персональных роботов - роботы для обучения и образования, развлечений, безопасности, уборки помещений и других бытовых целей. Объем продаж вырастет до 9 млрд. долл. к 2025г. с 1 млрд. долл. в 2010г.
• Порядка 11,8% годового роста продаж роботов для медицинских, хирургических целей, в сельском хозяйстве и строительстве. Объем продаж вырастет до 17 млрд. долл. к 2025г. с 3,2 млрд. долл. в 2010г.
• Порядка 10,1% годового роста продаж роботов в производстве - для сварочных, сборочных, покрасочных, погрузочно - разгрузочных и других видов работ. Объем продаж вырастет до 24,4 млрд. долл. к 2025г. с 5,8 млрд. долл. в 2010г. Таким образом, данный сегмент робототехники, не смотря на меньшие темпы роста, сохранит за собой большую долю рынка робототехники.
• Порядка 8,1% годового роста продаж роботов для военных целей - в первую очередь беспилотных летательных аппаратов, военных экзоскелетов, подводных аппаратов и наземных транспортных средств. Объем продаж вырастет до 16,5 млрд. долл. к 2025г.

Все это будет происходить на фоне падения цен роботов и комплектующих с повышением их производительности и сложности, выполняемых ими работ, что в свою очередь будет вести к расширению спектра их использования.

6.Перспективные компании и проекты

в робототехнике на 2015г. и далее:

ЕС финансирует 17 новых робототехнических проектов. Проекты под общим названием Horizon 2020 , каждый из которых акцентирован на развитии значимых роботизированных технологий для промышленного и сервисного использования. Акцент делается на быструю передачу технологий с последующей коммерциализацией, поэтому в каждом проекте есть, по меньшей мере, один корпоративный партнер.

1.AEROARMS - роботизированные системы с несколькими манипуляторами и усовершенствованными возможностями для аэрокосмической промышленности.

2.AEROWORKS - летающие роботы для автономного осмотра и технического обслуживания городской инфраструктуры.

3.COMANOID - роботизированные решения для сложных или утомительных для человека операций по сборке самолетов Airbus .

4.CENTAURO - симбиоз человека-робота , в котором оператор управляет манипуляторами робота.

5.CogIMon - гуманоидный робот для взаимодействия с людьми и роботами.

6.FLOBOT - робот уборщик полов в промышленных, бытовых и офисных помещениях.

7.Flourish - перспективные сельскохозяйственные роботы .

8.RETRAINER - робот помощник в процессе реабилитации людям, перенесшим инсульт, и для восстановления функций руки и кисти.

9.RobDREAM - усовершенствованные промышленные мобильные роботы- манипуляторы .

10.RoMaNS - роботизированная система по очистке накопившихся ядерных отходов.

11.SARAFun - двурукий робот для сборочных операций на базе ABB YuMi .

12.EurEyeCase - хирургические роботы для глазных операций.

13.SecondHands - робот помощник , обеспечивающий содействие при выполнении рутинных операций профилактического обслуживания.

14.Smokebot - разработка мобильных роботов с новыми экологическими датчиками для обследования мест стихийных бедствий с низкой видимостью.

15.SoMa - разработка мягких элементов роботов для безопасного взаимодействия с человеком и окружающей средой.

16.Sweeper - обеспечение автоматизированной уборки урожая сладкого перца.

17.WiMUST - расширение и улучшение функциональных возможностей существующих морских робототехнических систем.

…другие последние значимые события, тренды в мире:

Дроны - китайская компания DJI один из крупнейших в мире производителей потребительских беспилотных летательных аппаратов (дронов) пытается привлечь до 10 млрд. долларов для расширения производства.

Роботизированные манипуляторы - компания ABB объявила о приобретении немецкой робототехнической компании Gomtec с целью расширения ассортимента своей продукции за счет так называемых коллективных или совместных роботов. Легкие, гибкие роботизированные манипуляторы от Gomtec представляют собой семейство шести осевых модульных роботов «коллективного» типа под названием Роберта, с базовой ценой от € 27 900 до € 32 700 .

Роботизированные пылесосы - становятся все более популярными в мире, переходя из категории диковинок в разряд товаров массового спроса. Компания iRobot в 2014г. уже продала 12 миллионов пылесосов марки Roombas с начала их продаж. Роботизированные пылесосы сейчас составляют 18% на мировом рынке пылесосов и их доля растет с ежегодным темпом 21,8% (компания iRobot занимает 83% на североамериканском, 62% на Европейском и Ближневосточном и 67% на Азиатско-тихоокеанском рынках). Еще одна китайская компания - Ecovacs , только за один день сумела продать 73 300 шт. пылесосов, большая часть из которых были пылесосы-роботы Ecovacs Deebot.

7.Роботы / робототехника - виды роботов,

лучшие роботы:

Перечень существующих и применяемых роботов в мире : аптечный, биоробот, промышленные, транспортные, подводный, бытовые, боевой, зооробот, летающий робот, медицинский робот, микроробот, наноробот, персональный робот, педикулятор, робот - артист, робот для аптеки, роботы игрушки, робот официант, роботы - программы, робот - хирург, робот - экскурсовод, социальный робот, шароробот, человекообразный робот, торговый робот в трейдинге.

Человекообразные роботы:

Робот, играющий в пинг-понг - «Topio» на международной выставке роботов, далекий 2009г. Токио.

Компания SCHAFT Япония, принадлежащая Google - р обот «S-One», весит 95 кг, оснащен двумя «ногами» и двумя «руками». Высота аппарата - 1,48 м, ширина - 1,31 м.

1:54 SCHAFT DARHA Robotics Challenge 8 Tasks + Special Walking

«Aiko» - девушка-робот , владеет японским и английским языками, может решать математические задачи, понимает более 13 000 предложений, поет песни, читает газеты, способна идентифицировать различного рода объекты и т.д.

Биороботы:

Фрэнк - разработан и создан в Смитсоновском институте США. Первый в мире биоробот, состоящий из 28 частей тела, копирующими человеческие - функционируют сердце, легкие, почки и т.п. Робот разговаривает и передвигается, но не обладает самостоятельным мышлением, отсутствует мимика лица.

1:21 Биоробота с лицом и органами покажут публике.

Промышленные роботы:

Промышленная робототехника по большей части предназначена для использования роботов в производстве и сборке в автомобильной, электронной промышленности, а так же в производстве продуктов питания и напитков. Чаще всего роботы используются для автоматизации таких процессов, как сварка, окраска, сборка, контроль продукции, тестирование и упаковка . Существуют несколько типов промышленных роботов: роботы типа SCARA, шарнирные роботы, декартовы роботы, цилиндрические роботы . Эти роботы используются в тяжелом машиностроении для выполнения таких функций, как сварка и паяльные работы, подача сырья и обработка материалов, измельчение и окраска, и т.д.

Согласно прогнозам аналитиков компании TechNavio , среднегодовой прирост мирового рынка промышленной робототехники в машиностроении составит 6,27% в период с 2013 г. по 2018 г.

Роботизированный сборочный цех компании Нисан, 2010г. новый завод - город Канда, Япония.

2:29 Промышленный робот Panasonic.

Подводные роботы:

Бытовые роботы:

Военные, боевые роботы:

В мире:

10:33 Военные роботы США.

Россия:

3:05 "Русский Терминатор" Российские боевые роботы

не имеют аналогов в мире! *(неужели?

Торговые роботы в трейдинге:

2:55 Алгоритмическая система. Торговый робот.

Торговый робот, созданный командой "United Traders" , занял первое место в конкурсе «Лучший частный инвестор-2011» . За 2,5 месяца его доходность составила почти 8 000 % годовых! Разработчики торгового робота для трейдинга из United Traders не исключают, что разработанный ими торговый робот для торговли на американских рынках, вполне возможно, на сегодняшний день не имеет конкурентов в России, а возможно, и во всем мире. Торговля идет всегда в плюс, поскольку используется сразу несколько стратегий, и если одна из них начинает давать просадки, она тут же исключается и включается следующая.

Лучшие возможности для использования торгового робота в трейдинге представляет так называемый высокочастотный трейдинг или скальпинг , где заработок во многом зависит от количества успешных сделок, каждая из которых в отдельности принося не большой доход, суммарно позволяет за день заработать значительные средства. Однако использование торговых роботов в таких сделках позволяет совершать тысячи подобных операций в день (увеличивая итоговую доходность на порядок), поскольку человек физически не способен на подобное.

В настоящее время не менее 95% от всего количества заявок и до 40% от фактических объемов торговли на ММВБ выставляются и осуществляются торговыми роботами. На срочном рынке (форварды, фьючерсы. опционы, свопы) доля торговых роботов в общем количестве выставленных заявок и объемов торговли составляет не менее 90% и 60% соответственно.