Робототехника в быту: умные устройства для автоматизации дома

Робот-человек

Если машине предстоит выполнять социальную функцию (например, быть домработницей или собеседником), создатели стараются сделать её гуманоидом или андроидом, то есть человекоподобной машиной.

Эти модели становятся точными копиями реальных людей. Они проявляют эмоции, ведут осмысленный разговор, считывают реакции в общении.

Geminoid DK

Японский киборг, сделанный в 2006 году. Это реалистичная копия Хенрика Шарфа – датского профессора по психологии, а также вообще первый робот с европейской внешностью от азиатских разработчиков. Geminoid DK имитирует жесты, дыхание и общается с посетителями научного центра.

Разработчик киборга, Хироси Исигуро, успел создать ещё одну модель — Geminoid F, которая отличается фотогеничностью и живой мимикой.

Надин

Это социальный робот-компаньон. Гуманоид из Сингапура – копия своей создательницы Надежды Тельман. Задача андроида – стать идеальной сиделкой для пожилых людей или детей-аутистов.

Надин умеет запоминать слова собеседника, распознавать знакомых, подстраиваться под поведение человека. Для лучшей коммуникации Надин даже устроили секретарём на университетский ресепшн.

BINA48

BINA48 – интеллектуальный робот-человек, который уже успел стать легендарным. Гуманоид – копия Бины Аспен. Он сделан для экспериментов в области программирования мыслей. BINA48 выражает около 60 чувств и имеет большой словарный запас.

Живая Бина Аспен обучала машину своей походке, мимике, речевому стилю. Андроид быстро схватывает знания, легко шутит и поддерживает беседы на сложные философские темы, используя реальные воспоминания женщины.

Подучите французский с «Альфа 2»

С ценой выше 120 тысяч рублей, «Альфа 2» — дорогостоящая инвестиция. Однако это один из немногих роботов, которые действительно могут улучшить вашу повседневную жизнь. Благодаря встроенной интеллектуальной системе голосового управления, «Альфа 2» может обучить вас многому. Например, его отличительной особенностью является способность научить вас французскому языку. Он даже может поправлять вас, когда вы делаете ошибки.

Благодаря своей человекоподобной конструкции, «Альфа 2» может совершать плавные движения. Поэтому развороты, взмахи руками и кивки — вполне осуществимые для него задачи и могут выполняться с помощью голосового или ручного управления. Функционал можно расширить с помощью приложений, доступных в магазине Alpha Store. «Альфа 2» подстраивается под вас — а для чего будете использовать его вы?

Топовые производители роботов: примеры использования

В заключение статьи обратимся к практике — реальным моделям роботов, их производителям и сферам применения таковой техники:

• Honda: многофункциональный робот-андроид ASIMO.
• KUKA: промышленный робот KR QUANTEC PA Arctic, которому не требуется дополнительная защита для работы при экстремальной минусовой температуре. 
• OrionStar: робот Robotic Coffee Master, который умеет готовить Кофе не хуже человека-профессионального баристы.
• Promobot V.4: многофункциональный робот, которого можно запрограммировать под выполнение различных задач — администратора, полицейского, экскурсовода. В машину можно внедрить банковский терминал, сканер, принтер и другую технику.
• Mitsubishi: социальные человекообразные роботы Вакамару, предназначенные для взаимодействия с пожилыми и людьми с ограниченными возможностям.
• Yaskawa: роботизированная система для упаковки продуктов питания. 
• Willamette Valley Co: представлен робототехнический онлайн-центр, который обрабатывает, окрашивает и сортирует изделия из древесины.
• iCamPro Deluxe: охранные роботы, напоминающие камеры наружного наблюдения. Способны общаться с хозяином и опознавать преступников.
• Packaging World: робот-погрузчик для применения на масштабных складах с активной ротацией товаров.
• Teesside Beam Mill Group: роботы Robot Worx для участия в сталеплавильном производстве. В частности, машины ответственны за изготовление стальных профилей.
• RAMSEE: мобильный робот-смотритель, который передает данные в режиме реального времени — о возникновении движения, уровне тепла, влажности, присутствия дыма или газа.
• Universal Robots: многофункциональный робот armUR10, способный производить высокоточное фармацевтическое, производственное, сельскохозяйственное оборудование.

Википедия выделяет следующих ведущих мировых производителей роботов — iRobot Corporation, Boston Dynamics, ABB, Honda, Mitsubishi, Sony, MKOIS, AEMTK, RGTY, Nokia Robotics, Gostai, KUKA.

В заключение LinDeal еще раз отметит, что робот — устройство, способное воспринимать и понимать реальность, воздействовать на окружающий мир. Чаще всего роботов разделяют на промышленных и сервисных. Первые заняты в производстве, а вторые служат помощниками людям в выполнении повседневных и рутинных дел. Сервисные роботы выступают как профессиональными (помощниками в получении прибыли), так и персональными (бытовыми помощниками). Если каждый из бытовых роботов зациклен на выполнении конкретной задачи, то профессиональные — более универсальные машины, которых можно настроить под разнообразную деятельность.

Робоофициант

Роботы массово обучаются искусству принимать заказы и носить тарелки от столика к столику. Так компания Pizza Hut объявила о своем намерении нанять на работу гуманоида по имени Pepper Robot. Пока новоявленный официант не способен понимать речь – чтобы сделать заказ, клиенту пиццерии достаточно будет скачать приложение, зарегистрировать в нем свою карту с услугой Masterpass и осуществить синхронизацию с роботом.

А как быть, если некому принести стакан воды дома? Можно последовать примеру немецких ученых, которые научили робота доставать из холодильника напиток – правда, не воду, а алкоголь. TIAGo успешно справляется с задачей и приносит пиво хозяину.

Еще одна модель робота-официанта, которую можно купить за 20 с лишним тысяч долларов уже сегодня, – Serving Cart от компании Florida Robotics. Он выглядит менее человекоподобным, чем TIAGo, зато куда более расторопен. Робот представляет собой автономную систему сервировки стола: он подает блюда и умеет издавать различные забавные звуки. Благодаря системе навигации официант свободно снует среди гостей без риска разбить тарелку или пролить напиток. Заряда батареи хватает на сутки, а видео с встроенной камеры робота можно транслировать на экраны в режиме реального времени – это однозначно произведет впечатление на присутствующих.

Устройство робота-пылесоса

Щетки

Важнейшим элементом робота пылесоса являются щетки. Как правило, в современных автоматических уборщиках установлены два вида щеток: основные и боковые. У пылесоса может быть одна или две основные щетки. Щетки двигаются по направлению друг к  другу и собирают загрязнения. Боковые щетки находятся на нижнем краю устройства. Они отвечают за уборку в углах, а также вдоль плинтуса.

При выборе робота-пылесоса стоит обратить внимание на материал, из которого сделаны щетки. Щетки из жесткого ворса прослужат вам намного дольше, чем щетки из лески

Пылесборник

Находится внутри пылесоса. Объемы пылесборника могут варьироваться от минимальных и до 1 л. Пылесосы с маленьким пылесборником подойдут для уборки не больших помещений, в которых нет животных. Если площадь вашего жилья более 40 кв. м. и в квартире есть домашние животные, то лучше выбирать пылесос с более объемным пылесборником.

Аккумулятор

Как правило, роботы-пылесосы оснащены следующими типами аккумуляторов: никель-металлогидридные и литий-ионные. Последний тип аккумуляторов считается более долговечным, прибор с таким аккумулятором может работать до 3 часов от одной зарядки.

Датчики

Помогают пылесосу ориентироваться в доме. Датчики могут быть трех видов: инфракрасные, ультразвуковые, лазерные. Чем выше стоимость аппарата, тем большее количество датчиков он имеет.

Бытовые роботы

Роботы становятся полезными для повседневной жизни, сохраняя время. Они не только выполняют рутинные дела, но и решают творческие задачи: от автоматического мытья окон до праздничной сервировки стола.

Машина может почистить бассейн, выпечь блинчики, покормить ребёнка с ложечки или погладить бельё.

Пылесосы

В качестве примера можно привести LG Hom-Bot Square – робота, который убирается даже вдоль стен и в углах. Никаких лишних покупок не требуется: все насадки уже в комплекте. Такой помощник работает беззвучно, тщательно всасывает пыль, обходит препятствия и делает влажную чистку.

Газонокосильщик

Пример – RoboMower, который выпускается почти 25 лет компанией Friendly Robotics. Находка для владельцев загородного участка. Вы экономите время, а ещё не беспокоитесь о шуме обычной косилки.

Машина сама подзаряжает аккумулятор, легко объезжает территорию, удобряя почву срезанной травой. Это сокращает отходы и улучшает экологию.

Автоматизированный туалет для котов Litter Robot

Нестандартный бытовой робот. Компания Automated Pet Care Products предлагает его тем, кому надо оставить животное на несколько суток. Когда питомец закончил свои дела в лотке, машина убирает содержимое в нижний поддон, обновляя наполнитель. Litter Robot безопасен и обходится хозяевам примерно в $1 000.

Этапы промышленной роботизации

Процесс роботизации экономики выстроен в несколько этапов. Будущие успехи зависят от правильного планирования в настоящем. Нужно уяснить главные задачи, стоящие перед процессом роботизации. Когда с долгосрочными целями все становится понятно, наступает время для следующих этапов:

• Проектирование. На этом отрезке нужно определиться со сроками и объемом производства. Прописать параметры будущих изделий и требования, предъявляемые к качеству.
• Подбор команды. Нужно назначить главного менеджера проекта, производственный отдел, отдел контроля качества, маркетологов, бухгалтерию. Кроме этого, потребуются кадры для сборки, эксплуатации и технического обслуживания системы.

Заранее проработайте несколько вариантов организации производства, чтобы выбрать максимально эффективный и продуктивный.

Все классификации роботов в робототехнике

Начнем с того, что разберем известные и признанные классификации в робототехнике на сегодняшний день.

Классификация по Международному стандарту ISO 8373:2012:

• Промышленные. Всевозможные манипуляторы, созданные для автоматизации производства. Базируются в производственном цеху.
• Сервисные. Замена или дополнение человека в решении типовых и рутинных задач в сфере обслуживания. Базируются за пределами производственных пространств.

International Federation of Robotics (IFR, Международная классификация робототехники) дополнительно разделяет сервисных роботов на несколько подтипов:

• Персональные (для использования в повседневной жизни): кухонные, роботы-пылесосы, сиделки, питомцы, секс-роботы.
• Профессиональные (извлечение выгоды, дохода при оказании услуг): роботы-консультанты, администраторы, гиды, курьеры, роботы-диагносты.

По истории создания:

• Первое поколение. Разработанные еще в 1960-х, они действовали согласно определенной программе, не способные адаптироваться к изменяющейся среде.
• Второе поколение. Встроена гибкая программа, способная выполнять сложные производственные задачи, высокоточную сборку. Робот может самостоятельно выбрать оптимальный алгоритм, исходя из окружающей обстановки.
• Третье поколение. Самообучающиеся устройства, способные бесконечно адаптироваться и самосовершенствоваться без вмешательства человека.

По управлению роботов делят на три типа:

• Жесткопрограммируемые(переобучаемые). Не способны корректировать свои действия под влиянием изменяющихся условий. Программа не меняется в процессе работы, однако сам робот подлежит переналадке.
• Перепрограммируемые(обучаемые). Обучение происходит в первом рабочем цикле. Сперва робот обучается и проводится по алгоритму человеком-наладчиком. Затем машина способна сама корректировать свои действия относительно заданного плана в зависимости от реальной обстановки.
• Гибкопрограммируемые (самообучаемые). Могут формировать программу в зависимости от поставленной цели и информации об объектах, условиях внешней среды. Обладают развитой сенсорной и мощной управляющей системой, инновационным программным и алгоритмическим обеспечением. Это передовые машины, способные распознавать образы и ситуации, моделировать окружающую среду, планировать собственное поведение и самообучаться в процессе функционирования. 

По свойствам материалов выделяются:

• Жесткие роботы. Изготавливаются из жесткого сырья, приспособлены для выполнения однотипной задачи, требующей высокой точности и большой физической силы. Это курьеры-роверы и машиноподобные андроиды.
• Мягкие (эластичные) роботы. Производятся из материала, схожего с тем, что встречается в живой природе. Могут менять форму, приспосабливаться к внешнему миру. Это те же роботы-черви из Университета Глазго.
• Гибридные роботы. На «теле» устройства есть как жесткие, так и эластичные конструкции, помогающие захватывать объекты и манипулировать ими. Иногда жесткий каркас устройства покрывают эластичной «кожей».

По типу управления:

• Автономные. При решении поставленной задачи не требуют присутствия человека. Способны обрабатывать, анализировать информацию при помощи ИИ, самостоятельно принимать решения.
• Полуавтономные. Не требуют постоянного присутствия живого оператора, однако способны действовать исключительно по заложенному алгоритму, не отступая от него ни на шаг.
• Управляемые. Для использования такой робототехники нужно постоянное присутствие оператора. Человек может управлять устройством как с близкого расстояния, так и удаленно.

По способу передвижения:

• Колесные. Самое простое решение для перемещения робота. Чем больше колес, тем устойчивее и маневреннее машина.
• Гусеничные. Чаще всего это боевые роботы, которым требуется передвигаться по пересеченной местности.
• Шагающие. Имитация ходьбы человека, применяется в отношении андроидов. Для большей устойчивости чаще используются не двуногие, а трех- и четырехногие машины. 
• Летающие. В группу относят дронов, беспилотные самолеты и ракеты.
• Плавающие. Перемещение на воде или под водой с помощью силы ветра или винтов.
• Гексаподы. Роботы с шестью ногами, передвигающиеся подобно насекомым. Интересно, что они могут выбирать самый оптимальный тип походки и управлять собственной моторикой — вставать в стойку, бежать, ползти. 

Медицинские роботы

Первоначально они использовались как вспомогательные устройства для сложных операций, но сейчас некоторые модели могут лечить пациентов сами, при частичном контроле докторов.

Хирург Da Vinci

Это модуль с четырьмя руками, у каждой из которых есть хирургический инструмент или камера. Вес машины – 500 кг. Любая операция Da Vinci исключает появление шрамов у больного, благодаря ювелирной точности. Несколько десятков моделей уже работают в России.

Японский фармацевт HOSPI

Эта машина – автоматизированная аптечка. Она нужна для выполнения простых функций санитарки. Речь идёт о поиске и подаче лекарств.

HOSPI, разработанный компанией Panasonic, запоминает, у какого пациента какой рецепт, забирает товары на складе и возвращается на сестринский пост. Он работает без подзарядки до 7 часов, передвигается со скоростью 1 м/с и перевозит до 20 кг.

HAL – роботизированный экзоскелет для нижней части туловища или всего тела

Костюм сделан для парализованных людей или больных, имеющих проблемы с передвижением. Он помогает быстрее восстановиться после травм или серьёзных операций. Сенсоры экзоскелета крепятся на кожу, чтобы перехватывать мозговые импульсы для мышц. А приводы на коленях, талии, плечах, локтях выполняют движения.

Современные роботы от топовых производителей

Качество и надежность роботов во многом зависит от производителя. Существует несколько лучших компаний и моделей с доказанной эффективностью.

Kuka

Новый промышленный робот KR QUANTEC PA Arctic компании KUKA предназначен для работы в условиях экстремальных отрицательных температур без дополнительной защиты. Его разработчики ориентировались на пищевую промышленность, предлагая совместимые с морозильной камерой возможности, и именно этого они и добились. Робот способен выполнять различные манипуляции с замороженными продуктами.

• Диапазон температур -30°C — +5°C.
• Количество осей 5.

• Макс. нагрузка, кг 50.
• Макс. вылет 3195 мм.
• Положение для монтажа на полу.
• Грузоподъемность 240 / 180 / 120 кг.
• Система управления KR C4.
• Повторяемость ±0,06 мм.
• Класс защиты IP 65.

Universal Robots

Одним из роботов в линейке Universal Robots является робот armUR10. Он идеально подходит для сельскохозяйственного, фармацевтического и производственного оборудования. Его можно использовать для полировки деталей, литья, упаковки изделий, крепления болтов для сборки, склеивания, сварки и дозирования. Он удобен для работы с грузами и лабораторных приложений в экстремальных условиях.

Fanuc

Один из самых мощных промышленных роботов, FANUC M-2000iA/1200 идеально подходит для обработки материалов, транспортировки и укладки тяжелых грузов. Робот имеет большой ход, что позволяет ему обрабатывать большие заготовки. Она особенно популярна в машиностроении и кузнечном производстве.

GJS Ganker

Небольшой робот с металлическим корпусом, предназначенный для боевых действий. В бою Ганкер может атаковать мечами и лазерными пушками. Победа определяется встроенными датчиками со светодиодными индикаторами и системой подсчета очков.

Управление роботом осуществляется с мобильного устройства на базе iOS или Android через Wi-Fi соединение. Движения, комбинации атак и специальные приемы можно запрограммировать в приложении. Емкости аккумулятора должно хватить на 40 минут работы.

Ganker подходит как для детей школьного возраста, так и для взрослых любителей робототехники.

Syma K3

Робот-гуманоид, который танцует под музыку, поворачивает голову и передвигается с помощью дистанционного управления. Его основная цель — развлекать маленьких детей движениями и звуками. Емкости аккумулятора робота хватает примерно на час работы.

Примеры моделей домашних роботов

Германия

Название не известно, Германия

2015.08.18 . Автоторможение, режим «следуй за мной». #робоколяска

Израиль

Unlimited Robotics, Израиль

2021.10.14  занимаются разработкой сервисного робота Gary. Мобильный робот управляется ИИ и оснащен двумя манипуляторами — руками с различными захватами. Возможность ориентироваться в пространстве и различать предметы должны обеспечить 3 камеры. 

Китай

Da Zhi, Шаньдунский политехнический университет, Китай

фото: , справа на фото профессор Zhou Fengyu

Объединенное королевство

Consequential Robotics, Объединенное Королевство

MiRo,  Consequential Robotics, Объединенное Королевство

MiRo выглядит как робот домашний питомец, но это не просто милая зверушка.

2017.04.06 Роботы для пожилых. Утопия или реальность

США

Jibo, США

Социальный робот. Робот-собеседник с некоторыми дополнительными функциями. Способен «поддерживать беседу»в автономном режиме.

Проект был закрыт. 

Тайвань

Asus, Тайвань

Zenbo, Asus, Тайвань

2016.06.01 Робот Zenbo — домашний помощник от Asus за $599. Дата выпуска не объявлена, первым покупателям робот обещан за $599. Распознавание лиц, и игры с детьми, и “чтение” сказок, и поиск в Интернете и помощь при приготовлении блюд (конечно, не буквальная, но подсказать рецепт машина сможет). Управляется Zenbo голосовыми командами, устройство может фотографировать, звонить, взаимодействовать с системами “Умного дома” и обеспечивать его безопасность, пока хозяина нет на месте. 

Япония

Flower Robotics, Япония

Patin, Flower Robotics, Япония

2015.07.07 . Идеи компания Flower Robotics представила в 2014 года, в 2015 году демонстрируется опытный образец робота, в 2H2016 будет развернуто массовое производство. В базовом мобильном модуле — ИИ, функционал распознования образов, речи, датчики. Сверху может устанавливаться один из нескольких функциональных модулей для различных работ по дому. Также предусмотрен «облачный модуль» (внешняя обработка визуальной и речевой информации), модуль pit — обеспечивающий диагностику робота и зарядку аккумуляторных батарей. Ориентировочная цена — $8 тысяч. . 

ROBEAR, Япония 

2015.05.02 

Toyota, Япония

HSR, Toyota, Япония

2015.07.16 В Toyota разработан прототип робота-помощника, который предназначен для использования в доме с пожилым человеком. Для оказания помощи этим людям Тойота разработала прототип робота HSR — устройство, способное обеспечивать практическую помощь пожилым людям в их повседневной жизни. Цилиндрический корпус робота в сложенном состоянии высотой 0.9 м, но может развигаться до высоты 135 см. Робот установлен на подвижной омниплатформе, позволяющей двигаться в любом направлении. Робот оснащен специальными сенсорами, благодаря чему пожилой человек без труда сможет забрать у него предмет, который робот принес в манипуляторе. Управление роботом может осуществляться дистанционно в режиме «телеприсутствия», либо с планшета сиделкой. Оператор может видеть то, что «видит и слышит» робот, благодаря фронтальным камеом и набору микрофонов. В автономном режиме робот также может приносить распознанные им объекты. \\  

Другие классификации роботов

Кроме назначения существует немало других критериев классификации роботов. Например, все роботы различаются:

по свойствам материалов

Жесткие роботы	Изготовлены из жестких материалов, подходят для выполнения однотипных операций, требующих высокой точности или больших физических усилий. Примером могут служить роверы-курьеры или даже машиноподобные андроиды.
Мягкие (гибкие) роботы	Выполнены из эластичных материалов, похожих на те, что встречаются в живых организмах. Способны менять форму, могут адаптироваться к условиям окружающей среды. Например, это роботы-черви, созданные инженерами из Университета Глазго. Такие роботы умеют вытягиваться в несколько раз больше своей длины, протискиваться в очень узкие места, недоступные для жестких конструкций.
Гибридные роботы	Иногда к жесткому роботу приделывают гибкие конструкции, например для захвата и манипулирования объектами. А еще бывает, что жесткий каркас робота полностью покрывают мягкими материалами.

Промышленных роботов классифицируют:

по позиционированию возможных перемещений

На шарнирах	Имеют несколько управляемых осей, благодаря чему могут выполнять движения с широкой траекторией. Как правило, это роботизированные руки, которые применяются в шлифовании, паллетировании, покраске, сварке и многом другом.
Роботы SCARA	SCARA (Selective Compliance Articulated Robot Arm) – шарнирно-сочлененный робот с избирательной податливостью манипулятора. В основе механизма лежит система, состоящая не менее чем из двух рычагов и двух отдельных приводов. Такие роботы характеризуются высокой скоростью выполнения задач. Удобны для операций по сборке и монтажу. Могут не просто захватывать объекты согласно программе, но также самостоятельно регулировать нагрузку и контролировать движение.
Сферические	Имеют две степени вращения и одну поступательную степень. Совершают вращательное вертикальное движение, благодаря чему образуют в пространстве сферу. Универсальны, выполняют широкий спектр задач в промышленности и на производстве.
Цилиндрические	Характеризуются наличием двух шарниров: поворотного (для вращения) и призматического (для углового перемещения вокруг оси шарнира). С помощью таких роботов происходят процесс управления станками, точечная сварка, сборка и прочее.
Декартовы роботы	Работают в декартовой системе координат, используют линейные оси для движения. Имеют простую систему программирования, но при этом отличаются высокой грузоподъемностью и точностью выполняемых операций.

по управлению

Жесткопрограммируемые (переобучаемые)	Они не могут корректировать свои действия в зависимости от меняющихся внешних условий, поэтому при их применении в промышленности внешняя среда должна быть организована. Информация программы не меняется в процессе работы, однако такие роботы подлежат переналадке.
Перепрограммируемые (обучаемые)	Их обучение осуществляется по первому рабочему циклу. Так, к примеру, перед началом работы захватного устройства человек-оператор сначала вручную проводит его по необходимой траектории. При этом программное обеспечение таких роботов позволяет на основе сигналов обратных связей корректировать управление машиной с учетом фактической обстановки.
Гибкопрограммируемые (самообучаемые)	Могут формировать программу в зависимости от поставленной цели и информации об объектах и условиях внешней среды. Кроме развитой сенсорной системы обладают мощной управляющей системой и передовым алгоритмическим и программным обеспечением, за счет чего способны распознавать образы и ситуации, моделировать окружающую среду, планировать поведение и самообучаться в процессе функционирования. Такие роботы применяются в самых сложных технологических процессах сборки, монтажа, контрольно-измерительных технологиях.

«Быстрее, выше, умнее»

Конечно, в дальнейшем роботы будут только развиваться. Сегодня тысячи талантливых ученых и инженеров по всему миру продолжают трудиться над тем, чтобы машины становились еще умнее, а качество выполняемых ими задач повышалось. Разрабатываются новые инновационные материалы для создания уникальных механизмов, приумножаются достижения компьютерной техники и программного обеспечения. Помощники в виде роботов уже никогда не уйдут из нашей жизни, а нам лишь остается с любопытством наблюдать за новыми открытиями в области робототехники.  

Полина ХИСМАТУЛЛИНА 

Фото: Unsplash 

Бытовой робот

Основное отличие бытового робота от остальной техники в доме – это автономность работы. То есть автоматика устройства должна сама просчитывать алгоритмы и действия, а не работать по команде пользователя. Кибернетическая система выполняет операции, которые относятся к умственной или физической деятельности человека.

Бытовые роботы являются ответвлением сервисной робототехники. Проще говоря, они призваны помогать людям в решение рутинных задач. Автономные бытовые роботы должны удовлетворять нескольким требованиям:

• иметь один или несколько приводных механизмов (шасси), которые можно запрограммировать по двум и более осям;
• располагать датчиками ориентира в пространстве (инфракрасные сенсоры, лидары, камеры и проч.);
• выполнять одну или несколько функций по удовлетворению бытовых или личных нужд человека.

Некоторые модели могут иметь средства коммуникации с пользователем: камеру для определения лица человека, микрофон и динамик для голосового управления, различные манипуляторы для тактильного взаимодействия. Продвинутые девайсы имеют выход в домашнюю или глобальную сеть.

Специалисты компании ResearchAndMarkets подсчитали, что объем продаж и обслуживания бытовых роботов достиг отметки $3,02 млрд. Это данные исследователей за 2018 год. Аналитики посчитали, что за 2018 год было продано 10,3 млн единиц бытовых роботов. На конец 2019 года общий объем продаж всех сервисных роботов составил порядка $17 млрд. Эксперты прогнозируют бурный рост продаж. Они отмечают, что к 2024 году будет продано более 41,4 млн единиц бытовой робототехники.

Компоненты роботов

Шаговые электродвигатели: Как можно предположить из названия,
шаговые электродвигатели не вращаются
свободно, подобно двигателям постоянного
тока. Они поворачиваются пошагово на
определенный угол под управлением контроллера.
Это позволяет обойтись без датчика положения,
так как контроллеру точно известно, на
сколько был сделан поворот. В связи с
этим они 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 совершенно
отличается: крошечные пьезоэлектрические
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. 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. Однако, в настоящее время нет ЭАП, пригодных для производства коммерческих роботов, так как все неэффективны или непрочны.
• Эластичные нанотрубки:

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

Роботизация бизнес-процессов

Все больше управленцев IT-индустрии прибегают к роботизации бизнес-процессов. При помощи RPA происходит автоматизация рутинных действий, что экономит время сотрудников для более интересных и творческих задач.

Роботизация бизнес-процессов

Если рассматривать робота, как полноценного члена бизнес-процессов, то его отличия от человека будут такие:

Обладает идеальной памятью и вниманием. Не упустит ни одной детали.

Готов работать круглосуточно, без перерывов и выходных.

Если говорить о скорости печати или череды кликов, то его скорость сложно превзойти

Но не во всем он даст фору человеку. Если приложение формирует отчет за условные пять минут, то даже робот не повлияет на его скорость.

Программный код сервисов, приложений и процедур ему ближе, чем человеку. При работе с архивом обычный сотрудник может открыть его в менеджере, а может при помощи команды на консоли, и второй вариант сработает оперативнее. Роботу не нужно думать, как сделать лучше, он по умолчанию работает с максимальной эффективностью и это касается всего.

Роботы однозадачны. Человеческий мозг непрерывно скачет между задачами, отвлекается, может устать и упустить что-то из вида. Робот не начинает следующий сценарий, не выполнив предыдущий. Распределение загрузки между роботами весьма эффективно, но за понятием «запуск выполнения по условию» всегда есть приписка «если робот не выполняет иную задачу». При использовании устройств нужно смириться с фактом, что не всегда можно ждать мгновенной реакции на команду запуска.

Он руководствуется формальными понятиями логики:

Роботу чужда интуиция. Человек, ища файл с именем «Отчет за дату ДДММГГ.xlsx» на уровне интуиции поймет, что файл «Отчет за дату 120220 (исправлено).xlsx» его тоже устроит. Робот отметет последний документ, как неподходящий.

У робота нет четкой мотивации на выполнение определенной цели. Он работает по спланированному сценарию, без оглядки на непредвиденные обстоятельства и препятствия. Если все этапы удалось выполнить, сценарий признается успешно завершенным. Даже если программа зафиксирует множественные ошибки, робот не прекратит свою работу. Как правило, есть настройки для «отлова» таких сбоев.

Что такое роботизация

Роботизация в производственном процессе – неотъемлемая часть автоматизации. Последняя означает, что вместо человека, выполняющего определенный вид деятельности, это делают автоматические роботизированные системы, и все это происходит в промышленных масштабах.

Часто встречается, что на крупных предприятиях внедряют автоматизацию и роботизацию производства, чтобы усовершенствовать и ускорить рабочий процесс, минимизировать трудовые и временные затраты, сделать систему в целом более эффективной.

Неоспоримым преимуществом таких нововведений является то, что специальное оборудование, обеспечивающее роботизацию промышленных процессов, легко перенастроить. Чтобы начать работу над новыми изделиями или их деталями, нужно всего лишь внести изменения в программный код. Это значительно экономит ресурсы.

Что такое роботизация

Особенно технологии роботизации ценны на производствах, выпускающих разного рода детали. Значительная часть таких линий делает изделия в ограниченном тираже. И перенастройка оборудования на новые параметры занимает зачастую более 90 % от всего рабочего времени.

Оставшиеся 5-10 % отводится самому производству, что очень плохо сказывается на эффективности системы в целом. Роботизация заметно сокращает процесс перенастройки, позволяя выполнять гораздо больший объем работы за меньший временной промежуток.

История появления роботов-пылесосов

(Французский художник Жан-Марк Коте в 1899 году создал зарисовки из серии «какой будет жизнь в будущем»)

Однако, в реальной жизни такие «умные помощники» появились примерно через полвека. В 1997 году в одной из передач BBС телезрители узнают о последней новинке в области техники и электроники: роботе-пылесосе

Уникальный прибор был представлен Шведской компанией Electrolux и завоевал всеобщее внимание. Несколько позже свои аналоги выпустила «IRobot Corporation»

Эти первые машины относятся к роботам-пылесосам первого поколения. Роботы имели достаточно много недостатков, однако, их изобретение и выход на рынок уже было прорывом.

Начиная с 2004 года компании — производители начали выпускать роботы-пылесосы второго поколения. От приборов первого поколения они отличались более совершенной конструкцией, расширенным функционалом и большим удобством для потребителя. В 2005 году компания Siemens представила своим потребителям робот-пылесос второго поколения «Sensor Cruiser». В 2004 Electrolux выпустил свои усовершенствованные «Triobite» (2.0) второго поколения.

После 2004 года список компаний, производящих «умные» пылесосы значительно расширился. Karcher, Applica, Samsung, LG и другие компании начали выходить на этот перспективный рынок.

В России «умные» пылесосы появились лишь в 2009 году. Продукция была адаптирована под российский рынок, получила необходимые сертификаты.