Робототехника: состояние и перспективы

году Карел Чапек подарил миру робота в своей пьесе «R.U.R».

Робот-

машина с человекоподобным поведением, которая частично или полностью выполняет функции человека при взаимодействии с окружающим миром.

мифов, начиная с Пигмалиона и Галатеи.

Многие учёные и чернокнижники стремились создать существо, подобное человеку и вдохнуть в него душу. Так рождались предания и легенды.

Писец Пьера-Жака Дро

механическая утка
Вокансона

«Робототехника» для обозначения отрасли науки и искусства, занимающихся созданием и

применением роботов.

Робототехника требует большого запаса знаний в области электроники, механики, информатики и многих других дисциплин.

зависимости от обстановки. Изначально задаются лишь основы программы действий.
Интеллектуальные. Задание

вводится в общей форме, а сам робот обладает возможностью принимать решения или планировать свои действия в распознаваемой им неопределенной или сложной обстановке.

Поколения роботов:

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.

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

промышленных роботов, выпущено 1 млн. роботов
В США внедрено 178 тысяч

роботов
В 2005 году в Японии работало 370 тысяч роботов - 40 процентов от общего количества во всем мире. На каждую тысячу заводских сотрудников-людей приходилось 32 робота
К 2025 году из-за старения населения Японии 3,5 миллиона рабочих мест будет приходиться на роботов
Современное высокоточное производство невозможно без использования роботов
Россия в 90-е годы потеряла свой парк промышленных роботов. Массовое производство роботов отсутствует.

статистике Международной федерации робототехники, в России было продано 307 промышленных роботов.

Годом позже картина не сильно изменилась.
В 2013 году всеми производителями продано около 350 роботов . (Для сравнения: в Испании в 2013 году было продано 2800 роботов).
В 2013 году российский рынок промышленной робототехники не показал роста, в то время как мировой рынок промышленных роботов в 2013 году вырос на 12%.

много роботов ежегодно внедряется в производство на российских предприятиях, непросто:

в немалой степени на рынок идут поставки в составе линий, спроектированных за рубежом.
Около половины всех установленных в России роботов были завезены в составе готовых технологических линий, разработанных и смонтированных зарубежными системными интеграторами.
Таким образом, верхнюю планку числа устанавливаемых в России промышленных роботов можно ограничить 800 шт.

Есть много энтузиастов, которые развиваются в различных областях робототехники. Кто-то занимается

механикой, кто-то электроникой, кто-то софтом.
Но все они развиваются отдельно, сообщество очень разобщено, а ведь только от мощного сообщества зависит успех каждого его участника и робототехники в целом.

касается исследования космоса и недр земли, пустынь и океанов, то

открытия в этой области вообще невозможны без использования специальных роботов.
Именно они позволяют человеку заглянуть в неизведанные тайны без риска для жизни

и уничтожение подлодок
Патрулирование акватории
Борьба с морскими пиратами
Обнаружение и уничтожение мин
Картография

морского дна

К 2020 г. в мире будет выпущено 1142 аппарата на общую сумму 2,3 млрд. долл., из которой 1,1 млрд. потратят военные. Произведено будет 394 крупных, 285 средних и 463 миниатюрных подводных устройства. В случае оптимистичного развития событий объем продаж достигнет 3,8 млрд. долл., а в “штучном” выражении — 1870 роботов.

катер ВМС США Protector

сверхчувствительными и микроскопическими механизмами, которые тоже можно назвать роботами.
Хирургический робот

DA VINCI

Развозчик лекарств MRK-03 (Япония)

и говорит. И многих студентов регулярно шокирует "смерть" манекена —

настолько он реалистичен.
Используется в 370 госпиталях и медицинских школах.

Робот для стоматологов Hanako (Япония)
Она может изображать боль, закатывать глаза и даже пускать слюну. Кроме того, Hanako может общаться с врачом и говорить, например, «Мне больно».

в расчёте на то, что он дополнит привычные инвалидные коляски:

машина помогает ходить человеку, не способному самостоятельно даже стоять на ногах.

Российский армейский экзоскелет «Боец-21»
работы по его созданию планируется завершить к 2015 году

на скорости до 15 км/ч. Питание – 72 часа от топливных элементов.
Бортовой

компьютер, контролирует группу сенсоров, установленных в разных частях устройства. Он помогает экзоскелету держать равновесие и правильно распределять усилия на гидравлические приводы.

Компания Raytheon с 2000 года ведет работы над проектом роботизированного экзоскелета по заказу военных. Экзоскелет увеличивает силу сидящего внутри него человека в 20 раз!
Питание пока только внешнее…

6,5 килограмма (включая обувь и литиево-ионный аккумулятор), время работы на

одной зарядке – 2 часа.
Применение – для пожилых людей, облегчение труда рабочих на конвейере.

Экзоскелет для фермера (Токийский университет сельского хозяйства и технологий )

исследователям в том, чтобы не идти по сложному и дорогостоящему

пути создания робота с нуля, а сосредоточить свои усилия на еще нерешенных проблемах.  Робот демонстрирует свои возможности: самостоятельно находит, открывает и закрывает двери, закладывает и достает посуду в посудомоечную машину, а когда уровень заряда батареи становится слишком низким, самостоятельно вставляет штекер в розетку. Также робот может выполнять и достаточно тонкую работу, например, перелистывать страницы обычной книги.

Personal Robot 2 (PR2)
Вес 145 кг, туловище 4 степени свободы, голова 3 степени, 2 манипулятора по 8 степеней, 22 датчика давления на схватах.
Открытая ОС для роботов (ROS)

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.

и атомной отраслей, а так же военных технологий.
1936 год -

был создан первый советский робот «В2М»;
1961 год - запуск автоматической межпланетной станции «Венера-1».
1966 год - аппарат «Луна-9» впервые совершил мягкую посадку на поверхности Луны и провел сеанс связи с Землей.
Ярким достижением советских конструкторов стал первый в мире дистанционно управляемый самоходный аппарат — «Луноход-1», запущенный в 1970 году.

создать специальных роботов для применения в опасных для людей жестких

радиационных условиях.
В кратчайшие сроки в МВТУ им. Н.Э. Баумана были разработаны мобильные робототехнические комплексы (МРК). Всего за три месяца в 1986 году был создан «Мобот-Ч-ХВ», а после «Мобот-Ч-ХВ2».
Они смогли успешно действовать в тех условиях, где импортные модели, такие как японские «Komatsu» и немецкие MF-2 и MF-3, оказались непригодны для работы. Кроме того, для ликвидации последствий аварии на Чернобыльской АЭС был разработан роботизированный комплекс «Клин-1» с дистанционно- управляемой машиной для утилизации погибшего от радиации леса

период, поскольку существуют более актуальные научные и прикладные задачи в

области космонавтики.
За последние 20 лет в России были запущены лишь две межпланетные автоматические станции: «Марс-96» и «Фобос-Грунт». Обе потерпели неудачу с интервалом в 15 лет (в 1996 и 2011 годах).

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.

БПЛА различных типов
Имеются единичные образцы наземной техники
Нет концепции применения БПЛА

в армии
Нет массового производства

треть транспортных средств будет беспилотной
За 6 лет с 2006 г.

планируется потратить $14.78 млрд
К 2025 году планируется переход к полноценной робототехнической армии

беспилотных самолетов и вертолетов
RQ-7 Shadow
RQ-4 Global Hawk
X47B UCAS
A160T Hummingbird

Беспилотники ВВС и армии США:
2000 г. – 50 единиц
2010 г. – 6800 единиц (136 раз)

RQ-11 Raven

В 2010 г. командование ВВС США впервые в своей истории намерено приобрести больше беспилотных аппаратов, нежели пилотируемых самолетов. К 2035 все вертолеты станут беспилотными.

Рынок беспилотников:
2010 г. – 4.4 млрд. $
2020 г. – 8.7 млрд. $
Доля США – 72% всего рынка

1700 единиц на вооружении
Робот-танк BlackKnight
Выполняемые задачи:
разминирование
разведка
прокладка линий связи
транспортировка

военных грузов
охрана территории

в 2050 году, команда роботов-футболистов должна выиграть у Чемпиона мира

по футболу (команды людей-футболистов)"

2025 году японский рынок роботов достигнет годового объема в 8

трлн. иен ($70 млрд.)
Власти Южной Кореи поставили перед собой амбициозную цель: к 2020 году роботы должны быть в каждом доме. На сегодняшний день самыми известными корейскими человекоподобными машинами являются андроид HUBO и девушка-робот EveR.

будут активно применять роботов — к тому времени на рынке

появится множество недорогих наземных и воздушных автономных устройств.
В случае нарастания напряженности в мире полностью автономные боевые системы могут быть созданы уже в ближайшие 30-40 лет (а может быть и раньше…).
Существует потенциальная опасность утраты человеком контроля над применением средств поражения в результате принятия на вооружение полностью автономных боевых систем. Последнее, кстати, рассматривается Пентагоном в качестве одного из приоритетов.

Тенденции развития

неотъемлемой частью которого будут роботы, обладающие искусственным интеллектом.

Мы не можем остановить эти изменения, но в наших силах направить их для улучшения жизни человека.