Будущее рынка робототехники: интеллект и мобильность

В течение десяти ближайших лет объем мирового рынка робототехники вырастет в 6 – 10 раз. Доминирующим станет сегмент роботов для профессиональных услуг, продажи в котором больше, чем вдвое, превысят продажи промышленных и логистических роботов. Такие данные приводит компания The Boston Consulting Group (BCG) в исследовании «Перспективы робототехники 2030: как интеллект и мобильность будут формировать будущее».

Робототехника – весьма разнородный сектор промышленности, и спрогнозировать его будущее довольно сложно. Потенциал его роста высок – это можно утверждать однозначно. Однако участники рынка, производящие оборудование и ПО для промышленной автоматизации, должны обладать мобильностью и достаточным уровнем агрессивности, и быть готовыми воспользоваться преимуществами всех новых стратегических и технологических направлений, которые станут важными в течение ближайших десяти лет. Небольшие компании и стартапы будут продвигать инновации в перспективных сегментах, смогут генерировать высокую прибыль и изменять размеры индустрии робототехники.

Мировой рынок робототехники к 2030 г. вырастет с нынешних $25 млрд до $160-260 млрд, прогнозируют эксперты в документе компания The Boston Consulting Group (BCG) «Перспективы робототехники 2030: как интеллект и мобильность будут формировать будущее». При этом доля рынка роботов, предоставляющих профессиональные услуги, может достичь $170 млрд – они будут доминировать. Продажи промышленных и логистических роботов составят порядка $80 млрд.

Сегодня отрасль робототехники представляют свыше 500 компаний, производящих продукты четырех основных категорий: обычные промышленные роботы и коллаборативные роботы (коботы), роботы для стационарных профессиональных услуг (например, с медицинскими и сельскохозяйственными приложениями), роботы для мобильных профессиональных услуг (профессиональный клининг, строительство, подводная деятельность) и автоматизированные управляемые транспортные средства (AGV) для транспортировки больших и малых грузов на логистических или сборочных линиях.

По мнению экспертов BCG, определять и формировать рынок робототехники в ближайшее десятилетие будут семь основных тенденций.

Доминирование профессиональных сервисных роботов

Объем продаж роботов для оказания профессиональных услуг (от $90 млрд до $170 млрд) более, чем в два раза превысит объем продаж обычных и логистических роботов.

Изменение потребительских предпочтений и социальных тенденций

Эта тенденция увеличит потребность в передовых робототехнических решениях. С одной стороны, рост спроса со стороны потребителей на более быстрые поставки индивидуальных продуктов приведет к расширению мощностей роботов в области индивидуализации производства и логистики. С другой стороны, стареющее население увеличит спрос на мобильные сервисные роботы для оказания помощи в личной гигиене, физических упражнениях, доставке еды и т.д. Растущий в обществе интерес к ресайклингу потребует от роботов выполнения сложных задач по разборке и сортировке.

Роботы займут низкооплачиваемые рабочие места

К замене людей роботами приведет дефицит работников физического труда и повышение заработной платы в странах с традиционно низкой оплатой труда.

Перспективные технологии улучшат взаимодействие человека с роботом

Прорывные технологии в сферах машинного интеллекта, связи и управления позволят расширить возможности роботов и упростят их взаимодействие с человеком. Например, ИИ даст роботам возможность справляться с неожиданными ситуациями. Технология роевого интеллекта (Swarm Intelligence) повысит гибкость мобильных роботов для совместного использования. Системы визуализации улучшат автономные проверки. Технология связи стандарта 5G увеличит радиус работы робота.

По мере внедрения всех этих технологий многие клиенты предпочтут покупке основных роботизированных систем приобретение модульных систем, состоящих из ядра, периферийных контроллеров, ПО для машинного зрения и ИИ для интеллектуальных и автономных действий. Они будут просты в развертывании и способны самостоятельно решать определенный спектр задач.

Конвергенция ИТ, которая управляет данными, и ОТ, которая управляет операционными машинами, ускорит разработку интеллектуальных роботизированных систем и упростит их подключение к комплексным производственным установкам. Уже сегодня десятки стартапов сосредоточены на работе в отдельных нишах этих передовых областей.

Роботы будут способны к обучению

Используемые сегодня инструменты моделирования позволяют обучать роботов решению текущих проблем. Однако возможности обучить их реагировать на неожиданные события гибкими и интеллектуальными способами эти методы не дают. Впрочем, итоги исследования некоммерческого аналитического центра искусственного интеллекта OpenAI позволили создать первое приложение, включающее в себя человекоподобную роботизированную руку. Оно может решать задачи по сборке кубика Рубика полностью, без участия человека. Роботизированные возможности, которые появятся в результате применения подобных технологий, будут особенно ценны в односерийных, пользовательских производственных процессах.

Полуавтономные мобильные машины в предварительно картографированных средах

К 2030 г. на автономные транспортные средства уровня 3 будет приходиться около 8% продаж новых автомобилей. Такие автомашины едут сами по относительно хорошим дорогам и в ясных погодных условиях, и передают управление водителю в момент, когда сталкиваются со сложной ситуацией.

Самонавигация уровня 4 полностью автономна и располагает резервной системой, которая может выключить машину в редких неожиданных ситуациях, но не требует участия человека.

По мнению экспертов BCG, к 2030 году возможности уровня 4 будут усовершенствованы. Появятся мобильные машины, автономно управляемые в определенных ограниченных средах: роботы обслуживания номеров в отелях, роботы доставки последней мили.

Азиатские робототехнические компании займут конкурентную долю рынка

Корейские, китайские и японские робототехнические компании, появившиеся в последние десятилетие и занимающие сегодня незначительную долю рынка, смогут значительно вырасти. Крупные азиатские ритейлеры начинают модернизировать свои склады, чтобы удовлетворить растущий спрос, и для логистики потребуется большой объем роботизированного оборудования. Местные производители роботов смогут извлечь выгоду из этого роста.

В рамках исследования специалисты BCG составили три сценария развития отрасли на период до 2030 г. Каждый из них по-разному повлияет на уже известных производителей и на стартапы, и степень этого влияния будет зависеть от множества факторов, включая скорость технологических прорывов, глобальный экономический рост, предпочтения потребителей и общее принятие автономных машин в социуме.

Рост индивидуальных решений

В этом сценарии не существует новых вариантов массового использования роботизированных систем.

Они будут создаваться для обслуживания конкретных операций, а технологические прорывы будут использоваться и одобряться регуляторами лишь для небольшого числа приложений, без широкого внедрения.

На рынке будут доминировать малые и средние компании и стартапы с узкоспециализированными решениями. Более крупные игроки займут позиции лидера в определенных областях.

Робот как стандартное устройство автоматизации

В этом сценарии рынок будет включать в себя легко масштабируемые машины, которые несложно устанавливать, настраивать и интегрировать. Варианты массового использования в этой категории не особенно сложны и стандартизированы. В лидеры рынка выйдут поставщики недорого мехатронного оборудования. Чтобы выгодно производить стандартизированные устройства, крупные компании, вероятно, будут выступать поставщиками оборудования, используя ПО от партнеров.

Мир Google

Прорывные достижения в области машинного интеллекта, как ожидается, приведут к созданию массы интеллектуальных роботизированных модулей, способных действовать в сложных и нестандартных ситуациях. Эти модули могут быть заменены с использованием простых концепций plug-and-play. Благодаря технологической гибкости и интеллектуальным возможностям, они могут быть настроены для широкого набора приложений. Наибольший рост ожидается в сегменте роботов для профессиональных услуг. Ключевым фактором успеха будет ПО.

По нашей оценке, пишут авторы исследования, к 2030 г. каждый из этих сценариев одинаково возможен. Все зависит от того, как быстро новые технологии машинного интеллекта и другие цифровые достижения смогут экономически эффективно стимулировать разработку массовых приложений. Тем не менее, линии тренда очевидны: на общем рынке робототехники переход к миру Google неизбежен, и этот сценарий почти наверняка претворится в жизнь в ближайшие несколько десятков лет.

Есть ли будущее у робототехники в России: объясняет эксперт

Робот — уже не робот

Робототехника находится на стыке фундаментальной математики и «железа».

С одной стороны, вы придумываете робота, продумываете его инженерный дизайн, изготавливаете или печатаете на 3D-принтере необходимые детали: схваты, элементы, звенья, простейшие двигатели.

С другой, прикладываете к нему математическое обеспечение.

Стоит отметить, что робот не обязательно должен быть похож на человека, собаку или другое живое существо.

Такое представление было распространено в 80-90-е, когда большой популярностью пользовались фильмы вроде «Терминатор» или «Приключения Электроника». 

Робот — это уже давно не робот в привычном понимании. Робот сегодня — это определенный способ решения ваших проблем, снятия с человека рутинных задач.

Чаще всего эти задачи сводят к формуле 4D: dull (скучно), dirty (грязно), dangerous (опасно) и dear (дорого).

Например, роботы могут контролировать состояние шахт, заказывать и привозить еду, напоминать о предстоящих делах или делать за вас уборку в доме.

Они могут быть воплощены в виде алгоритма, программы, специально разработанного устройства или даже химических молекул, так называемых нанороботов, которые используются для таргетной доставки лекарств.

Даже приложение в телефоне, например, Siri, это тоже робот. Самое важное в робототехнике — польза. Роботы должны делать жизнь человека более комфортной. 

Лидеры или лузеры? 

В 90-е годы в нашей стране произошла трансформация, и вся советская промышленная индустрия приняла на себя тяжелейший удар.

Нас заставили резко и без подготовки развернуться на 180 градусов.

Большинство предприятий, в том числе относящихся к военно-промышленному комплексу и космической отрасли, не выдержали давления, им было сложно адаптироваться под новый рынок.

Робототехника в те годы была сквозной технологией в основном для космической промышленности. Как самостоятельная область она стала оформляться только в начале 2000-х. 

Это одна из причин, почему российская робототехника сегодня достаточно сильно отстает по уровню развития от других стран.

Наши стартовые условия в 90-е годы очень сильно отличались от того, что происходило в этой сфере за рубежом.

И наша миссия — это исправлять, найти себя и реализовать в этом большом, полном возможностей поле, вдохновлять молодежь и развивать эту область.

Но за последние 15 лет мы совершили большой рывок.

Примерно в 2008 году, когда ИТМО открыл образовательную программу по робототехнике, мы начинали движение в этом направлении медленными и поступательными шагами, где-то даже через силу, заставляя себя трансформироваться и учиться новому.

Сегодня же с нашим мнением считаются ведущие мировые лидеры в области робототехники, близкие по уровню к Boston Dynamics. Мы уже уверенно говорим с ними на одном языке и ведем совместные проекты.

Будет польза — будет финансирование

По аналитическому обзору от Сбера можно увидеть, что Россия вкладывает в развитие робототехники намного меньше денег, чем другие страны.

Мы занимаем 10-15 место по уровню финансирования этой области.

И кто-то скажет: «какое плохое государство, так мало вкладывается в такое перспективное направление». Но кто сказал, что оно должно давать деньги просто так?

Государство должно вкладываться туда, где есть ощутимая польза, где будет продолжение.

То есть, разработчики перед тем как просить деньги должны четко понимать и уметь объяснить, в чем польза проекта или исследования для общества.

Однако у нас пока мало кто задумывается о том, кому будет нужна его разработка завтра, как именно и куда она будет внедрена, насколько будет безопасна, что даст людям. 

Чтобы это исправить, государству, бизнесу и ученым нужно смотреть в одном направлении — думать, что они вместе могут сделать полезного и востребованного для общества.

Например, великим ученым, почетным доктором ИТМО Рудольфом Калманом был разработан математический алгоритм, который подавляет помехи в инженерных приложениях до возможного минимума, — фильтр Калмана.

И сегодня без этого фильтра не обходятся многие устройства, в том числе наши смартфоны и навигаторы.

Вот именно таких разработок должно быть больше в российской робототехнике. Разработок, которые будут нужны многим.

Новая программа развития университетов «Приоритет-2030» сфокусирована именно на взаимодействии вузов с индустрией.

РНФ и другие российские фонды поддержки научных исследований также смещают фокус в сторону финансирования проектов с большим потенциалом внедрения. 

В качестве яркого примера сотрудничества бизнеса с университетом можно привести роботов-курьеров для доставки еды от «Яндекса». Компании удалось договориться с американским университетом о том, что их цифровые курьеры будут доставлять еду их студентам.

И значимость разработки даже не в самой «железке на колесах», а в созданной системе управления, то есть нашим разработчикам удалось грамотно проработать алгоритмы объезда препятствий и доставки нужным маршрутом.

На мой взгляд, этот прецедент — показатель того, что российская робототехника конкурентоспособна и востребована на мировом рынке. Именно такие проекты стоит масштабировать и финансировать. 

Как университеты работают с индустрией

Другой успешный пример взаимодействия университета и бизнеса — сотрудничество ИТМО с производителем беспилотных полугрузовых электроавтомобилей, британской компанией Arrival.

Все производство в этой компании происходит с помощью роботов, алгоритмов, машинного обучения. И мы с моей командой им помогаем.

В числе уже реализованных проектов — алгоритмы, благодаря которым их роботы стали более ловкими и надежными.

При этом сами устройства были удешевлены с помощью замены дорогостоящих датчиков виртуальными — программно реализованными алгоритмами оценивания нужных состояний робота. 

Кроме того, мы создавали для Arrival различные конструкторские разработки.

Например, наш аспирант, сейчас он уже наш сотрудник, Иван Борисов разработал для них устройство для точного и одновременно силового захвата различных предметов, которое используется в роботах-манипуляторах.

У него получилось сделать многофункциональное устройство в несколько раз дешевле аналогов, при этом оно практически не уступает им в точности.

Помимо того, что мы решаем задачи наших партнеров, мы также готовим для них кадры, понимая уровень требуемых компетенций.

У нас есть специализации, которые финансируют индустриальные партнеры. Наши студенты образовательной программы «Робототехника», проходят практику в таких компаниях, как Arrival, Диаконт, Сбер, и многие остаются там работать. 

Математика как сила российской робототехники 

Где мы действительно можем приложить свои таланты, так это в математической инженерии.

Наша сильная сторона в том, что мы хорошо умеем программировать роботов, разрабатывать «умные» алгоритмы.

Как это работает: мы берем железную аппаратную задачу, переводим ее на математический язык, с помощью математических методов находим решение и затем воплощаем это решение в самом железе.

Звучит как алхимия, но это называется интердисциплинарным подходом, когда задачи одной дисциплины решают методами другой области знаний.

Разработанные нами математические методы описаны в ведущих научных журналах. Именно благодаря этим работам ИТМО стабильно входит в сотню лучших университетов мира по автоматизации и управлению в Шанхайском рейтинге. 

Сейчас наши разработки используются отечественным лидером в области робототехники, компанией «Диаконт», которая производит и поставляет роботов по всему миру.

Их устройства работают в тяжелых экстремальных условиях — это роботы для диагностики газопроводов, теплосетей, емкостей с топливом. Они преодолевают десятки и сотни километров, сообщая информацию о наличии различных дефектов.

Этих роботов используют крупнейшие компании атомной, нефтегазовой, аэрокосмической и военно-промышленной отраслей, такие, как General Electric, Westinghouse, «Газпром», «Росатом».

Одно из самых востребованных решений от «Диаконт» — это электрические двигатели, которые обеспечивают высокоточное перемещение в линейном и поворотном направлениях.

Ежегодно там производят тысячи таких устройств. В каждом двигателе есть механический датчик, энкодер, который определяет положение ротора. Он стоит около 100$. Если учесть его интеграцию в устройство и настройку, то стоимость будет еще выше. 

Мы предложили убрать этот датчик, а если точнее — заменить его на виртуальную программу.

У нас получилось это сделать, в том числе в сотрудничестве с известными учеными, которые приезжали в ИТМО в рамках программы «5-100».

Фактически мы заменили деталь в двигателе на компьютерную программу в 20 строчек.

То есть, мы потеряли немного в точности, но обеспечили полноценную работу двигателя без датчика.

В этом году мы получили патенты на наши работы и подписали с «Диаконт» лицензионный договор, окончательно передав разработки компании. 

Формула успеха

Мы со своей стороны делаем все, чтобы преодолеть психологическую инерцию как в умах ученых, иногда забывающих думать о пользе своих разработок для общества, так и наших коллег с индустрии, требующих в кратчайшие сроки надежные и эффективные решения для немедленного внедрения.

Только совместная работа университетов и индустрии поможет нашей экономике стать сильнее. И успешный практический опыт реального взаимодействия вузов с бизнесом показывает, что у России есть все шансы укрепить свои позиции на мировом рынке робототехники.

Фото на обложке: Diakont/YouTube

Будущее робототехники: все, что вам нужно знать в 2022 году

Что приходит на ум, когда вы слышите слово «робот»? Вы представляете себе металлического гуманоида на космическом корабле в далеком будущем? Возможно, вы представляете антиутопическое будущее, в котором человечество порабощено своими роботами-повелителями. Или, может быть, вы думаете об автомобильной сборочной линии с роботоподобными машинами, собирающими автомобили.

Что бы вы ни думали, одно можно сказать наверняка: роботы никуда не денутся. К счастью, кажется вероятным, что роботы будут больше заниматься повторяющимися или опасными задачами, чем захватом высшей исполнительной власти. Давайте посмотрим на робототехнику, определив и классифицировав термин, выяснив роль искусственного интеллекта в этой области, будущее робототехники и то, как робототехника изменит нашу жизнь.

Что такое робототехника?

Робототехника — это инженерная отрасль, которая занимается концепцией, проектированием, строительством, эксплуатацией, применением и использованием роботов. Копнув немного глубже, мы увидим, что роботы определяются как автоматически управляемая машина, которая самостоятельно выполняет ряд действий и выполняет работу, обычно выполняемую человеком.

Между прочим, роботы не обязательно должны быть похожи на людей, хотя некоторые из них. Посмотрите на изображения конвейеров по сборке автомобилей для доказательства. Роботов, которые выглядят как люди, обычно называют «андроидами». Хотя дизайнеры роботов делают свои творения похожими на людей, чтобы люди чувствовали себя с ними более непринужденно, это не всегда так. Некоторые люди находят роботов, особенно похожих на людей, жуткими.

Типы роботов

Роботы — это универсальные машины, о чем свидетельствует их большое разнообразие форм и функций. Вот список нескольких видов роботов, которые мы видим сегодня:

  • Здравоохранение: роботы в сфере здравоохранения делают все, от помощи в хирургии до физиотерапии, помогая людям ходить, перемещаться по больницам и доставлять предметы первой необходимости, такие как лекарства или постельное белье. Медицинские роботы даже внесли свой вклад в непрекращающуюся борьбу с пандемией, наполняя и запечатывая тестовые тампоны и производя респираторы.
  • Homelife: вам не нужно ничего искать, кроме Roomba, чтобы найти робота в чьем-то доме. Но теперь они делают больше, чем пылесосят полы; домашние роботы могут косить газоны или дополнять такие инструменты, как Alexa.
  • Производство. Область производства была первой, где были внедрены роботы, такие как машины на конвейере сборки автомобилей, о которых мы упоминали ранее. Промышленные роботы выполняют различные задачи, такие как дуговая сварка, обработка материалов, резка стали и упаковка пищевых продуктов.
  • Логистика: все хотят, чтобы их онлайн-заказы доставлялись вовремя, если не раньше. Поэтому компании используют роботов для укладки складских полок, извлечения товаров и даже доставки товаров на короткие расстояния.
  • Исследование космоса: исследователи Марса, такие как Sojourner и Perseverance, являются роботами. Телескоп «Хаббл» классифицируется как робот, как и зонды дальнего космоса, такие как «Вояджер» и «Кассини».
  • Военные: Роботы выполняют опасные задачи, и это не может быть сложнее, чем современная война. Следовательно, военные располагают разнообразным выбором роботов, оборудованных для выполнения многих более рискованных работ, связанных с войной. Например, есть Centaur, робот для обнаружения и обезвреживания взрывчатых веществ, который ищет мины и самодельные взрывные устройства, MUTT, который следует за солдатами и несет их снаряжение, и SAFFiR, который тушит пожары, возникающие на военных кораблях.
  • Развлечения: у нас уже есть игрушечные роботы, статуи роботов и рестораны роботов. По мере того, как роботы становятся все более изощренными, ожидайте, что их развлекательная ценность возрастет соответственно.
  • Путешествия: нам нужно сказать всего три слова: самоуправляемые транспортные средства.

Преимущества и недостатки роботов

Как и любая современная инновация, роботы имеют свои плюсы и минусы. Вот разбивка хорошего и плохого о роботах и ​​будущем робототехники.

Преимущества

  • Они работают в опасных условиях: зачем рисковать человеческими жизнями, если можно отправить робота для выполнения этой работы? Подумайте, насколько предпочтительнее иметь робота, который тушит пожар или работает на активной зоне ядерного реактора.
  • Они рентабельны: Роботы не берут больничные или кофе-брейки, им не нужны льготы, такие как страхование жизни, оплачиваемый отпуск или медицинские услуги, такие как стоматология и зрение.
  • Они повышают производительность: Роботы запрограммированы на выполнение повторяющихся задач до бесконечности; человеческий мозг — нет. Промышленность использует роботов для выполнения утомительной, избыточной работы, освобождая сотрудников для решения более сложных задач и даже для обучения новым навыкам.
  • Они предлагают лучшую гарантию качества: снижение бдительности — это потеря концентрации, которая поражает работников, которые неоднократно выполняют одни и те же функции. По мере того, как уровень концентрации человека падает, возрастает вероятность ошибок, плохих результатов или даже несчастных случаев. Роботы безупречно выполняют повторяющиеся задачи, не снижая производительности из-за скуки.

Недостатки

  • Они несут большие начальные затраты: внедрение роботов — это инвестиционный риск, и это дорого стоит. Хотя большинство производителей в конечном итоге окупают свои инвестиции в долгосрочной перспективе, в краткосрочной перспективе это дорого обходится. Однако это обычное препятствие при внедрении новых технологий, таких как настройка беспроводной сети или миграция в облако.
  • Они могут отнять рабочие места: Да, некоторые люди были заменены роботами в определенных ситуациях, например, на сборочных линиях. Всякий раз, когда бизнес-сектор внедряет технологии, меняющие правила игры, некоторые рабочие места становятся жертвами. Однако этот недостаток может быть преувеличен, потому что внедрение роботов обычно создает больший спрос на людей для поддержки технологии, что приводит к последнему недостатку.
  • Они требуют от компаний найма квалифицированного вспомогательного персонала: этот недостаток является хорошей новостью для потенциальных сотрудников, но плохой новостью для экономных компаний. Для роботов требуются программисты, операторы и ремонтный персонал. В то время как соискатели могут радоваться, перспектива нанимать профессионалов (и платить зарплату профессионального уровня!) может служить препятствием для внедрения роботов.

Будущее робототехники: в чем польза ИИ в робототехнике?

Искусственный интеллект (ИИ) увеличивает взаимодействие человека и робота, расширяет возможности сотрудничества и повышает качество. В промышленном секторе уже есть коботы — роботы, которые работают вместе с людьми для тестирования и сборки.

Достижения в области искусственного интеллекта помогают роботам более точно имитировать поведение человека, поэтому они были созданы в первую очередь. Роботы, которые действуют и думают как люди, могут лучше интегрироваться в рабочую силу и обеспечивать уровень эффективности, не имеющий себе равных среди сотрудников-людей.

Разработчики роботов используют искусственный интеллект, чтобы расширить возможности своих творений, например:

  • Компьютерное зрение: роботы могут идентифицировать и распознавать объекты, с которыми они сталкиваются, различать детали и учиться перемещаться по определенным объектам или избегать их.
  • Манипуляция: ИИ помогает роботам развить навыки мелкой моторики, необходимые для захвата предметов, не разрушая их.
  • Управление движением и навигация: роботам больше не нужны люди, чтобы направлять их по траекториям и потокам процессов. ИИ позволяет роботам анализировать окружающую среду и самостоятельно ориентироваться. Эта возможность применима даже к виртуальному миру программного обеспечения. ИИ помогает процессам программного обеспечения роботов избегать узких мест потока или исключений процесса.
  • Обработка естественного языка (NLP) и восприятие реального мира: искусственный интеллект и машинное обучение (ML) помогают роботам лучше понимать свое окружение, распознавать и выявлять закономерности и понимать данные. Эти улучшения повышают автономность робота и уменьшают зависимость от человека.

Несколько слов о программном обеспечении для роботов

Программные роботы — это компьютерные программы, выполняющие задачи без вмешательства человека, такие как поисковые роботы или чат-боты. Эти роботы полностью виртуальны и не считаются настоящими роботами, поскольку у них нет физических характеристик.

Эту технологию не следует путать с роботизированным программным обеспечением, загружаемым в робота и определяющим его программирование. Однако перекрытие между двумя объектами является нормальным явлением, поскольку в обоих случаях программное обеспечение помогает объекту (роботу или компьютерной программе) выполнять свои функции независимо от взаимодействия с человеком.

Будущее робототехники и роботов

Благодаря усовершенствованным сенсорным технологиям и более значительным достижениям в области машинного обучения и искусственного интеллекта роботы будут продолжать превращаться из простых механических машин в помощников с когнитивными функциями. Эти достижения и другие связанные с ними области движутся по восходящей траектории, и робототехника значительно выиграет от этих успехов.

Мы можем ожидать, что большее количество все более сложных роботов будет внедряться в большее количество областей жизни, работающих с людьми. В отличие от антиутопических пророков гибели, эти улучшенные роботы не заменят рабочих. Отрасли растут и падают, а некоторые из них устаревают перед лицом новых технологий, открывая новые возможности для трудоустройства и образования.

Так и с роботами. Возможно, людей, сваривающих автомобильные рамы, станет меньше, но потребность в квалифицированных специалистах для программирования, обслуживания и ремонта машин возрастет. Во многих случаях это означает, что сотрудники могут пройти ценное внутреннее обучение и повышение квалификации, получив набор навыков, которые могут применяться в программировании и обслуживании роботов, а также в других областях и отраслях.

Будущее робототехники: как роботы изменят мир

Роботы увеличат экономический рост и производительность, а также создадут новые карьерные возможности для многих людей во всем мире. Тем не менее, по-прежнему звучат предупреждения о массовых потерях рабочих мест, прогнозы потери 20 миллионов рабочих мест на производстве к 2030 году или о том, что 30% всех рабочих мест могут быть автоматизированы к 2030 году.

Но благодаря постоянному уровню точности, которую предлагают роботы, мы можем рассчитывать на то, что роботы будут выполнять больше обременительных, избыточных задач ручного труда, повышать эффективность работы транспорта, улучшать здравоохранение и давать людям возможность совершенствоваться. Но, конечно, время покажет, как все это получится.

Вы энтузиаст искусственного интеллекта и машинного обучения? Если да, то курс ИИ и машинного обучения идеально подходит для вашего карьерного роста.

Как начать заниматься робототехникой

Если вы хотите стать частью революции роботов (революции в том, как мы живем и работаем, а не фактического свержения человечества), в Simplilearn есть то, что вам нужно для начала. Учебный курс по искусственному интеллекту и машинному обучению, организованный в партнерстве с IBM и Caltech, охватывает важные концепции, связанные с роботами, такие как статистика, наука о данных с помощью Python, машинное обучение, глубокое обучение, НЛП и обучение с подкреплением.

Учебный курс посвящен новейшим инструментам и технологиям из экосистемы искусственного интеллекта, включая мастер-классы от инструкторов Калифорнийского технологического института и экспертов IBM, включая хакатоны и сеансы Ask Me Anything, проводимые IBM.

По данным Ziprecruiter, инженеры ИИ в США могут зарабатывать в среднем 164 769 долларов в год, а Glassdoor сообщает, что аналогичные должности в Индии оплачиваются в среднем 949 364 фунтов стерлингов в год.

Посетите Simplilearn сегодня и начните новую захватывающую карьеру с фантастическим будущим!

Будущее робототехники: Как роботы изменят мир?

В этом введении в робототехнику мы рассмотрим, что такое роботы, как они используются в настоящее время и как они могут изменить мир в будущем.

Поделиться этой публикацией

Когда мы думаем о роботах, мы можем представить себе человекоподобных автоматов, вдохновленных научной фантастикой. Хотя эти типы машин все еще в основном вымышлены, сегодня в мире существует множество других типов роботов. Но что такое роботы? И как они изменят мир?

Здесь мы исследуем историю и типы роботов, некоторые плюсы и минусы их использования и то, как они могут повлиять на будущее. Мы также расскажем о некоторых навыках, которые вам понадобятся, чтобы начать работу с робототехникой, и выделим некоторые курсы, которые помогут вам развить свои навыки.

Что такое роботы?

Начнем с некоторых определений. Большинство из нас знакомы с концепцией роботов, но могут затрудниться определить их как отдельную сущность от других типов машин.

В ходе нашего открытого этапа мы исследуем природу роботов. Роботы отличаются от других машин тем, как они взаимодействуют с миром. Они могут вносить изменения в свое окружение в зависимости от своих действий и реагировать на окружающий мир.

Более подробное определение поясняет, что: 

‘ Роботизированные системы могут быть определены как взаимосвязанные, интерактивные, когнитивные и физические инструменты, которые способны воспринимать окружающую среду с помощью датчиков, рассуждать о событиях, составлять планы с использованием алгоритмов, реализованных в компьютерных программах. , и выполнять действия, разрешенные исполнительными механизмами ’.

Роботы — это инструменты, которые могут автономно ощущать, рассуждать, планировать и действовать. Помимо самостоятельного выполнения задач, они также могут расширять человеческие возможности и имитировать действия человека. В конечном счете, слово «робот» происходит от чешского слова robota , означающего принудительный труд.

  • Университет Рединга Начать робототехнику

  • Университет Шеффилда Строим будущее с роботами

  • Университет Лидса MedTech: искусственный интеллект и медицинские роботы

Что такое робототехника?

Робототехника — это наука о создании роботов. Это междисциплинарная область, в которой встречаются компьютерные науки, инженерия и технологии. Те, кто занимается робототехникой, занимаются проектированием, строительством, эксплуатацией и использованием роботов в самых разных условиях.

Традиционно область робототехники сосредоточена на создании роботов для выполнения простых или повторяющихся задач в масштабе или для работы в опасных условиях, в которых люди в противном случае не смогли бы работать.

Однако недавние разработки в области машинного обучения и искусственного интеллекта означают, что в будущем мы можем увидеть увеличение взаимодействия человека с роботом.

Ожидается, что в ближайшие годы индустрия робототехники значительно вырастет. По оценкам, к 2030 году этот сектор может стоить до 260 миллиардов долларов. Большая часть этого роста будет приходиться на роботов, оказывающих профессиональные услуги, которые выполняют полезные для людей задачи, такие как уборка, доставка и транспортировка.

Для тех, кто хочет получить более полное представление о робототехнике, наш онлайн-курс Университета Рединга посвящен истории, анатомии и интеллекту роботов.

Типы роботов 

Хотя концепция роботов существует уже много лет, только в последние несколько десятилетий их сложность и использование выросли. В настоящее время существует множество практических приложений для роботов в самых разных областях.

Как обсуждалось в нашем открытом шаге по применению роботов, некоторые из этих типов роботов включают: 

  • Промышленный . Возможно, наиболее распространенное использование роботов — это выполнение простых и повторяющихся промышленных задач. Примеры включают процессы сборочной линии, комплектование и упаковку, сварку и аналогичные функции. Они обеспечивают надежность, точность и скорость.
  • Военный . Недавние разработки означают, что вооруженные силы во всем мире используют роботов в таких областях, как БПЛА (беспилотные летательные аппараты), UGV (беспилотные наземные транспортные средства), сортировка и наблюдение.
  • Сервис . Одной из основных областей роста робототехники является индустрия персональных услуг. Использование включает в себя ручные задачи, такие как раздача еды и уборка.
  • Разведка . Мы часто используем роботов, чтобы добраться до враждебных или иным образом недоступных областей. Хорошим примером исследовательских роботов является исследование космоса, например, марсоход Curiosity на Марсе.
  • Опасные среды . Опять же, некоторые среды могут быть опасны для людей, например, зоны стихийных бедствий, места с высоким уровнем радиации и экстремальные условия.
  • Медицинский . В мире здравоохранения роботы medtech используются самыми разными способами. Будь то работа с лабораторными образцами или помощь в хирургии, реабилитации или физиотерапии.
  • Развлечения . Все чаще (особенно во время пандемии) люди покупают роботов для удовольствия. Есть несколько популярных игрушечных роботов, есть даже роботизированные рестораны и гигантские статуи роботов.

  • Институт творческих вычислений UAL Введение в диалоговые интерфейсы

  • Фонд малины Пи Робототехника с Raspberry Pi: соберите и запрограммируйте свой первый робот-багги

  • CloudSwyft Global Systems, Inc. Прикладной искусственный интеллект: обработка естественного языка

Преимущества и недостатки роботов

Область робототехники предлагает решения многих различных проблем. Как мы увидим, будущее роботов может изменить мир, в котором мы живем. Однако это не означает, что у технологии нет недостатков.

Как было показано на нашем открытом шаге из Университета Рединга, существуют различные плюсы и минусы использования роботов в современном мире: 

Преимущества роботов
  • определенные настройки.
  • В отличие от людей, роботы не скучают.
  • Пока они не изнашиваются, они могут непрерывно повторять один и тот же процесс.
  • Они могут быть очень точными, вплоть до долей дюйма, что делает их особенно полезными в производстве микроэлектроники.
  • Роботы могут работать в среде, небезопасной для человека, например, с опасными химическими веществами или в зонах с высоким уровнем радиации.
  • У них нет физических или экологических потребностей, как у людей.
  • Некоторые роботы имеют датчики и приводы, которые более эффективны, чем люди.

Недостатки роботов 
  • В некоторых отраслях роботы заменяют человеческие рабочие места, что может создать экономические проблемы.
  • В целом роботы могут делать только то, что им говорят, то есть они не могут импровизировать (хотя ИИ и машинное обучение меняют это).
  • Современные технологии робототехники означают, что большинство машин менее ловки, чем люди, и не могут конкурировать с людьми в способности понимать то, что они видят. Хотя специалисты работают над созданием роботов, способных лучше чувствовать мир.
  • Роботы с практическим применением, как правило, дороги с точки зрения начальной стоимости, обслуживания, потребности в дополнительных компонентах и ​​необходимости программирования для выполнения задачи.

Будущее робототехники: захватят ли роботы мир?

Роботы уже повсюду вокруг нас, будь то автоматизированные машины, которые собирают наши автомобили, или виртуальные помощники, которые используют диалоговые интерфейсы, чтобы помочь нам по дому. Однако, как мы видели, в настоящее время они подходят не для всех сфер жизни. Но изменится ли это в будущем?

Несмотря на опасения по поводу захвата власти ИИ, когда машины заменят людей в качестве доминирующего разума на планете, такой сценарий кажется маловероятным. Тем не менее, бизнес-сеть PwC прогнозирует, что к середине 2030-х годов роботы смогут автоматизировать до 30% рабочих мест.

Другие отчеты предполагают, что к 2030 году количество роботов во всем мире может достичь 20 миллионов, а автоматизированные рабочие займут до 51 миллиона рабочих мест в следующие 10 лет. Таким образом, хотя они, возможно, и не захватят мир, мы можем ожидать, что в нашей повседневной жизни будет больше роботов.

Как роботы изменят мир

Согласно отчету McKinsey, автоматизация и машины изменят то, как мы работаем. Они предсказывают, что по всей Европе работникам могут потребоваться разные навыки для поиска работы. Их модель показывает, что количество видов деятельности, требующих в основном физических и ручных навыков, к 2030 году сократится на 18%, а тех, которые требуют базовых когнитивных навыков, — на 28%.

Рабочим потребуются технологические навыки, и еще больше будет потребность в специалистах в области STEM. Точно так же многие роли потребуют социально-эмоциональных навыков, особенно в тех ролях, где роботы не могут быть хорошей заменой, например, в уходе и обучении.

Мы также можем рассматривать роботов как неотъемлемую часть нашей повседневной жизни. В наших домах многие простые задачи, такие как приготовление пищи и уборка, могут быть полностью автоматизированы. Точно так же с роботами, которые могут использовать компьютерное зрение и обработку естественного языка, мы можем увидеть машины, которые могут больше взаимодействовать с миром, такие как беспилотные автомобили и цифровые помощники.

Робототехника также может определить будущее медицины. Хирургические роботы могут выполнять чрезвычайно точные операции, а благодаря достижениям в области искусственного интеллекта в конечном итоге могут выполнять операции самостоятельно.

Способность машин и роботов к обучению может дать им еще более разнообразное применение. Роботы будущего, способные адаптироваться к окружающей среде, осваивать новые процессы и изменять свое поведение, будут подходить для более сложных и динамичных задач.

В конечном счете, роботы могут улучшить нашу жизнь. Помимо того, что они берут на себя бремя физически сложных или повторяющихся задач, они могут улучшить здравоохранение, сделать транспорт более эффективным и дать нам больше свободы для творческой деятельности.

Как начать работу с робототехникой

Если вы начинающий робототехник, у вас есть несколько способов начать работу в этой отрасли. Вам нужно будет работать над некоторыми ключевыми навыками, такими как математика, естественные науки, программирование и решение проблем. Вам также необходимо понять основы робототехники и получить некоторый практический опыт программирования и их создания.

С нашим курсом «Робототехника с Raspberry Pi» вы научитесь подключать двигатели, добавлять датчики и писать алгоритмы для создания собственного робота-багги. Вы также можете приобрести опыт в такой области, как глубокое обучение, чтобы освоить области искусственного интеллекта и машинного обучения.

Вы также можете узнать о некоторых ключевых областях робототехники, таких как использование робототехники в здравоохранении и о том, как мы можем построить будущее с помощью роботов.

  • CloudSwyft Global Systems, Inc. Глубокое обучение и программирование на Python для ИИ с Microsoft Azure

  • CloudSwyft Global Systems, Inc. Этика, законы и внедрение ИИ-решения в Microsoft Azure

Заключительные мысли 

Хотя человекоподобные роботы по-прежнему остаются в основном в области научной фантастики, роботизированные машины окружают нас повсюду.