Russian Robotics Club – Telegram

Что может новое поколение робототехники

Сферы применения роботов с каждым днем расширяются. Появляются новое сферы их использования, изменяется и их вид. Сегодня самые современные роботы в мире производит Япония, где робототехника получила широкое развитие. Именно этой стране обязаны своим появлением роботы, облегчающие труд в различных областях повседневной жизни и промышленного производства, социальной и культурной сферах.

1. Японские инженеры создали робота-рыбу, в функции которой входит наблюдение за численностью и передвижением стай промысловых рыб. Ее силиконовая поверхность и окраска полностью повторяет «внешний вид» обителей морских глубин и делает ее незаметной среди жителей морей.
2. Там же, в Японии, для работы в медучреждениях внедряются роботы — «медбратья». Они представляют собой устройства, которые бесшумно передвигаются и мгновенно реагируют на голос, а также могут распознавать лицо больного. Их использование облегчает труд медицинских работников и помогает улучшить медицинское обслуживание. В перспективе они смогут переносить больных с места на место. Внешне это — приятные милые механические создания, очень похожие на человека, неутомимые, спокойные, аккуратные.Говорят, что взрослые — те же дети, только большие. Именно поэтому они создают роботов, похожих на игрушки, функции которых нередко вызывают улыбку и, одновременно, восхищение.
3. Там же, в Японии, специалистами разработан робот-фотомодель. Это — механическая миловидная девушка, грациозно передвигающаяся по подиуму. Она принимает различные позы и умеет выражать эмоции. Модель HRP-4C ростом 158 см весит 43 кг.
4. Над разработкой механических людей, которые умеют выражать, как люди, эмоции, продолжает работать американец Д. Хэнсон. Ему принадлежат создание головы, лицом внешне похожей на Альберта Эйнштейна. Он «научил» голову улыбаться, хмуриться, подмигивать и смеяться именно так, как это делал сам ученый. Глаза-камеры реагируют на эмоциональное состояние окружающих и «отвечают» соответствующей реакцией.
5. Разработан уже целый оркестр из роботов-музыкантов. Они умеют играть на музыкальных инструментах: флейте, электрооргане, барабане и при этом способны «прислушиваться» к мелодии и корректировать свои действия, подстраиваясь под звучащую мелодию.
6. Жителям и гостям Швейцарии знаком необычный уличный художник Сальвадор Дабу с усами и беретом на голове. Это робот, который делает фото, а затем, используя специальный алгоритм, пишет портрет. При этом он достаточно разговорчив.
7. Давно известны показательные шахматные сражения, проходящие между гроссмейстерами и электронным мозгом. Но сегодня российские ученые разработали механического человека, который сможет играть в эту мудрую игру, находясь с мастером за одним столом и передвигая фигуры трехпалой рукой.
8. Для будущих родителей японские роботостроители подготовили робот-тренажер, который выглядит как маленький ребенок и создает маме и папе такие же проблемы, как и настоящий младенец. Он требует аккуратного ухода и нежного обращения, а если родители не уделяют ему должного внимания, он начинает безутешно плакать, и успокоить его не так-то просто.
9. Там же собран самый маленький робот, похожий на человека. Рост этой крошки — всего 15см, а механизм, благодаря которому он ходит, танцует, отжимается и даже демонстрирует некоторые приемы борьбы тай-чи, не превышает одного сантиметра. Управляют им голосом или пультом.

В определенных ситуациях роботы могут использоваться и в качестве продавцов. С этой функцией прекрасно справляется робот удаленного присутствия от российской компании Ucan.

При этом человеку не обязательно находиться рядом: он может наблюдать картину происходящего по монитору и управлять действиями механического продавца.

Эти устройства появились на рынке робототехники одними из первых и постоянно совершенствуются и расширяют свои функции.

Робототехнические решения Ucan и ее новейшие разработки в этом направлении позволяют перевести обслуживание клиентов на новый уровень и придать этой деятельности динамичность и более высокое качество.

Трудно сказать, чего больше — рационализма или веселого хулиганства в изобретении робота, который, по замыслу его создателей, должен уничтожать полчища тараканов на кухнях.

Трудились над этим роботом-тараканом ученые Франции, Бельгии и Швейцарии. Их разработка выглядит и пахнет как таракан, а передвигается на маленьких колесиках. «Отцы-изобретатели» оснастили свое детище камерами и инфракрасными сенсорами.

Они и привлекают насекомых на свет, с помощью которого их «уводят» из дома.

В разработках и апробации находятся роботы-поводыри и пастухи.

. Блог

Сервис предоставляет авторизованному Пользователю, при условии внесения пользователем требуемых данных в Личном кабинете, возможность размещать и распространять контент на Портале, а также удалять размещенный им контент.

Пользователь самостоятельно несет ответственность за нарушение законодательства Российской Федерации перед третьими лицами за свои действия, связанные с размещением и распространением контента на Портале, в том числе за то, что содержание Контента соответствует требованиям применимого законодательства и не нарушает права и законные интересы третьих лиц.

Пользователь понимает и соглашается с тем, что Контент не должен нарушать авторские права, права на товарные знаки, средства индивидуализации и/или иные интеллектуальные права, принадлежащие третьим лицам, а так же другие требования законодательства Российской Федерации.

Пользователь самостоятельно и за свой счет обязуется урегулировать все претензии третьих лиц, связанные с размещением им Контента. В случае возникновения спорной ситуации бремя доказывания того, что размещаемый Пользователем Контент не нарушает чьих-либо прав, лежит на таком Пользователе.

Пользователь признает и соглашается с тем, что Администрация не обязана просматривать контент, размещенный Пользователем на Портале, а также то, что Администрация имеет право (но не обязанность) по своему усмотрению отказать Пользователю в размещении и/или распространении им контента, или удалить любой контент, размещенную Пользователем на Сервисе без указания причин.

Пользователь не вправе размещать и распространять контент, содержащий следующую информацию:

. Каталог товаров, услуг и решений

Каталог товаров, услуг и решений – составная часть Портала, содержащая информацию о товарах, работах, услугах и решениях для сферы образования, воспитания и обучения.

Портал и / или Администрация не выступают владельцами и не обладают никакими правами на товары, представленные в Каталоге, а равно не являются стороной в правоотношениях, возникающих из действий Пользователей по приобретению / заказу товаров, работ, услуг, решений посредством Каталога.

Все отношения между Порталом (Администрацией) и поставщиками (продавцами) регулируются отдельны договором и / или публичной офертой и находятся вне пределов действия настоящего Соглашения.

Портал предоставляет Пользователю бесплатную возможность поиска информации о товарах, ознакомления с товарными предложениями продавцов, возможность получения (в т.ч. по результатам поиска) релевантных интересам Пользователя товарных предложений и информации, а также иные функциональные возможности, явно доступные Пользователю.

Ставить оценки товарам и оставлять отзывы может только зарегистрированный Пользователь. Пользователи не могут изменять (редактировать) и удалять свои оценки и отзывы.

. Условия оформления заказа в Каталоге

Портал и / или Администрация не выступают владельцами и не обладают никакими правами на товары, представленные в Каталоге, а равно не являются стороной в правоотношениях, возникающих из действий Пользователей по заказу товаров, работ, услуг, решений посредством Каталога

В Каталоге Пользователям доступна база данных, которая представляет собой информационно-справочную систему, содержащую информацию о товарах/услугах, предназначенную для потенциальных покупателей/потребителей товаров/услуг. Информация о товарах/услугах, представленная в Каталоге, основана на информации, предоставленной продавцами (поставщиками).

Каталог предназначен исключительно для ознакомления и предварительного заказа товаров, услуг и решений. Никакие оплаты через Каталог не производятся и никакие сделки напрямую в Каталоге не совершаются.

Каталог так же позволяет запросить у Продавца пакет документов, необходимый пользователю для оформления поставки товаров / работ / услуг в порядке государственной закупки и иные документы, необходимые для совершения сделки. Данные документы предоставляются Пользователю непосредственно Продавцом (Поставщиком), Портал и Администрация не несут ответственности за достоверность и корректность указанных документов.

Любое общение, в том числе с использованием средств в Личном кабинете Пользователя, с поставщиком (продавцом) товаров, работ, услуг признается непосредственной перепиской между Пользователем и указанным лицом. Портал и / или Администрация ни в коей мере не могу участвовать или выступать стороной в указанном общении и / или нести какую-либо ответственность из (за) отношений / действий, вытекающих из указанного общения.

Условия использования материалов, размещенных на Портале

Под использованием материалов понимается воспроизведение, распространение, публичный показ, сообщение в эфир, сообщение по кабелю, перевод, переработка, доведение до всеобщего сведения и иные способы использования, предусмотренные действующим законодательством Российской Федерации.

Портал содержит материалы, товарные знаки и иные охраняемые законом материалы, включая, но не ограничиваясь, тексты, фотографии, видеоматериалы, графические изображения, музыкальные и звуковые произведения.

При этом все содержание сайта охраняется законом как произведение науки, литературы и искусства, созданное коллективным творческим трудом в соответствии с положениями 4 части Гражданского кодекса Российской Федерации.

Владельцу принадлежат исключительные права на использование содержания Портала, которые были переданы ему на основании настоящего Пользовательского соглашения авторами произведений науки, литературы и искусства (в том числе, право на подбор, расположение, систематизацию и преобразование данных, содержащихся на Портале, а также на сами исходные данные), кроме случаев, отдельно отмеченных в настоящем Соглашении и / или в содержании опубликованных на Портале материалов.

Использование любой информации с Портала в любых целях, кроме как в личных, без согласия Владельца не допускается.

Распространяется бесплатно.

Ассистенты — компаньоны

Речь пойдетне о популярных ых помощниках, таких как Siri, Alexa и Google Assistantили Алиса, а полноценных устройствах, которые смогут не только напомнить омероприятии, или предупредить об ухудшении погодных условий, но и оказатьфизическую помощь или составить компанию в игре.

Самымивыдающимися разработками можно назвать iCub, Roboy и самого узнаваемогоандроида Asimo.

iCub –продукт Итальянского технологического института. Робот внешне похож на своегопрототипа (человека), умеет распознавать объекты и лица людей, находить отличияи, безусловно, взаимодействовать.

По просьбе владельца iCub может поднять илипринести бытовые предметы (чашки, тарелки) или даже посоревноваться с ребенкомв стрельбе из лука.

Кроме того, одна из отличительных особенностей робота — это то, что он выглядиткак 2-х летний ребенок (по росту), но и также познает мир, улучшая качествовыполнения своих функций.

РазработкаЦюрихского Университета – Roboy. Уникальный робот в повседневной жизни человека,хотя бы потому насколько точно создатели сымитировали мышцы, сухожилия исуставы на устройстве.

Roboy также умеет выражать эмоции (даже краснеет отсмущения). Высота механизма около 1 метра. Такая разработка должна статьполезной для пожилых людей, т.к.

Roboy – и собеседник и помощник, или людей с ограниченнымивозможностями.

Asimo отяпонского гиганта Honda. Для начала необходимо отметить, что Asimo – один изсамых долгоиграющих проектов: начало разработок приходится еще на 80-е годыпрошлого века.

Прежде чем представить обновленный вариант робота в 2023 годубыло несколько пробных серий (E-Series, P-Series), которые имели некоторыенедостатки. Новинка, благодаря искусственному интеллекту, в состоянии оцениватьпросьбы человека, и реагировать соответствующим образом.

Также Asimo можетоценить сколько силы необходимо приложить для взаимодействия с тем или инымобъектом (чашка кофе или лист бумаги), чтобы не повредить его.

https://www.youtube.com/watch?v=9rHfVx_9X2k

К числупомощников стоит отнести и VGo. Это роботизированное устройство, котороесоздает эффект телеприсутствия. Технология схожа с другими программами, которыепозволяют не только слышать, но и видеть собеседника.

В отличие от аналогов,VGo – это не только монитор, но и специальная стойка с колесиками, которойможно управлять и взаимодействовать с собеседниками.

Разработка очень актуальнадля детей-инвалидов, которые не могут посещать школу или другие учебныезаведения, пожилых людей или руководителей, желающих контролировать происходящеев нескольких местах одновременно.

Зачем это нужно?

Роботизированная лабораторная платформа — это высокоточное оборудование для синтеза новых материалов и анализа химических веществ. В качестве ее «мозга» выступает ИИ, который, опираясь на прошлые результаты научных исследований и известные теоретические знания, самостоятельно подбирает оптимальные параметры для нового научного эксперимента.

Так, «робот-химик» может не только автономно выполнять функции лаборанта: откручивать крышки, добавлять реагенты, перемешивать растворы и перемещать пробирки, но и помогать в сборе данных, корректировке параметров экспериментов, разработанных людьми.

Проведение безлюдных экспериментов без остановки на перерывы и выходные позволит масштабировать задачи на несколько роботов в рамках лаборатории или исследовательского центра и ускорить все процессы. Это открывает новые возможности для экспериментов в сфере химической промышленности и не только.

Чтобы проверить концепт в ИТМО разработали киберфизический комплекс с использованием промышленного коллаборативного робота ABB Yumi для синтеза мембран с настраиваемыми свойствами проницаемости при изменении параметров процесса синтеза. 

В ходе реализации была сформирована платформа, в рамках которой можно выстраивать технологический процесс для робототехнической системы с использованием лабораторного оборудования. Для классов оборудования прописаны как алгоритмы взаимодействия, так и изготовлена оснастка для возможности физического взаимодействия с захватными устройствами робота.

Как все устроено

Роботизированная платформа представляет собой комплекс промышленного коллаборативного робота, лабораторного химического оборудования и оснастки. Такой набор позволяет реализовать серии химических экспериментов с новыми материалами как на проверку повторяемости получаемых свойств, так и на отслеживание изменений при корректировке параметров эксперимента.

Программное обеспечение агрегирует данные датчиков для отслеживания переменных параметров эксперимента. Кроме того, применяется система технического зрения для отслеживания положения инструментов и определения текущего состояния. Например, лабораторная центрифуга после завершения работы может остановиться в любом положении, и для дальнейшего взаимодействия с ней необходимо определить угол поворота положения остановки.

На данный момент в рамках платформы реализованы все необходимые операции с химическим оборудованием (центрифуга, вакуумная фильтровальная установка, аналитические весы, рН-метр, титратор, сушильный шкаф, автоматический дозатор) и веществами, необходимыми для процесса синтеза мембран и проведения автоматизированных экспериментов. В дальнейшем эти операции можно использовать для построения новых экспериментов.

Проект длится больше полугода. За это время были сформированы классы лабораторного оборудования для взаимодействия, изготовлена необходимая оснастка и составлены классы производимых операций. На данный момент полностью сформирован и отлажен процесс синтеза мембран. Аналогичная работа над новыми технологическими процессами займет уже намного меньше времени.

­«В последние год-два растет число публикаций в мире, посвященных использованию робототехнических решений в химических лабораториях. Основная фокусировка таких подходов — автоматизация рутинных операций. Мы также реализуем системы комплексирования датчиков и сбора данных для дальнейшего исследования и разработки системы принятия решений для возможности контроля за ходом экспериментов и корректировки плана исследований в зависимости от полученных результатов. Кроме того, мы планируем разработать универсальное платформенное решение, с помощью которого можно будет увеличивать количество задействованных роботов для решения задач, распределяя нагрузку между ними», — отмечает доцент факультета систем управления и робототехники Университета ИТМО, к.т.н. Владислав Громов.

Медицина

Здравоохранение – одна из самых прогрессивных сфер, в которой применяется труд роботов. В настоящее время активно развивается роботизированная хирургия.

Так весной 2023 года в Московском клиническом научном центре была проведена успешная операция на желудке 77-летней пациентки под руководством доктора из Южной Кореи Янга Ву Кима. Уникальность события в том, что большую часть манипуляций в брюшной полости онкобольной произвел медицинский робот.

Благодаря кибернетическим технологиям человек может вернуть утраченную часть тела.

Всем известный голливудский киборг Робокоп еще в XX веке казался невероятным футуристическим изобретением. Однако будущее уже наступило. Благодаря кибернетическим технологиям человек может вернуть утраченную часть тела.

В медицине достигнут большой прорыв с тех пор, как стали использоваться бионические протезы, которыми человек может управлять при помощи собственной нервной системы.

После ампутации конечности в организме остаются двигательные нервы, и хирург прикрепляет их остатки к небольшому участку крупной мышцы. Например, если была утрачена рука, нервы перемещают в область грудной мыщцы.

Далее происходит самое интересное: человек хочет вытянуть руку, мозг направляет сигнал мышце с присоединенным нервом. Электроды фиксируют сигнал и отправляют импульс по проводам в процессор внутри протеза руки.

Более того, при помощи протеза человек может чувствовать прикосновение, тепло и давление.

Сегодня кибернетические технологии помогают обрести зрение!

В июне 2023 года слепоглухому 59-летнему россиянину успешно имплантировали кибернетическую сетчатку. Устройство показывает картинку из пикселей, и пациент видит окружающие предметы в виде черно-белых очертаний, а специальные упражнения позволяют мозгу распознавать их.

Медицинские роботы.

Киберпротезы и нанотехнологии, роботизированные интегрированные элементы, 3D-биопринтеры для воссоздания жизнеспособных внутренних органов используются уже сейчас.

Робот-экзоскелет. Как и протезы, очень востребованы роботизированные медицинские экзоскелеты. В качестве примера можно привести Hybrid Assistive Limb, благодаря которому прикованный к инвалидному креслу пациент сможет научиться подниматься по лестнице.

Или NEUWalk, стимулирующий током поврежденный спинной мозг, позволяющий почти парализованным людям ходить. Роль роботов в медицинской сфере практически невозможно переоценить. Нанороботы.

Так, например, ученые из Германии в данный момент создают нанороботов для перемещения глазной либо кровяной жидкостей, восстановления поврежденных клеток, адресной доставки лекарств.

Большие надежды на использование роботов в современном мире возлагаются на роботов-хирургов, медсестер, симуляторов пациентов.

Робот-медсестра. Не совсем пока полноценная медицинская сестра, Hospi берет на себя роль идеального помощника. Она переносит и доставляет медицинскую технику, образцы анализов (с защитой доступа), загружает карты больничных зданий и помещений. Робот полностью автономен и умеет использовать лифты.

Робот-хирург. Вряд ли человек будет способен часами сохранять такую нереальную точность проведения операций, как робот Да Винчи.

В США одних только операций простатэктомии он выполняет более 80% – более 73 тысяч процедур в год.

Существуют и менее популярные (пока) аналоги для точных процедур, лазерных вмешательств, коррекции зрения, мозга, клеток, извлечения костного мозга и так далее.

Врач на расстоянии. Особенно хорошо удается роботам работа терапевта. Они анализируют все данные о болезни и особенностях организма пациента и подбирают оптимальные способы лечения. В США в некоторых больницах (в том числе и дистанционно) работают такие суперкомпьютеры, как, например, Watson, ориентированный на борьбу с раком.

Симулятор пациента. Учиться на полностью реалистичном роботе пациенте куда безопаснее и, вместе с тем, куда ближе к реальности, чем использовать для этих целей труп. Популярный сегодня симулятор HPS проявляет все реакции больного – сужение зрачков на свет, имеет сложную дыхательную систему, анализатор введенного лекарства и его дозировки.

Многофункциональный робот мрк-35

Это мобильное автономное устройство используется в подразделениях МЧС. Предназначено для оперативного выполнения следующих задач:

• Визуальная разведка открытой местности.
• Наблюдение и контроль территории в условиях химического, бактериологического, радиационного заражения.
• Осуществление аварийно-спасательных работ в опасных условиях.
• Перемещение грузов весом до 40 кг.
• Выявление взрывоопасных предметов, их ликвидация или транспортировка.

Оснащен микрофоном, цветными видеокамерами и системой освещения. Радиус действия антенны составляет 200 м (по кабелю) и до 500 м (по радиоканалу).

Гусеничное шасси позволяет делать развороты, преодолевать небольшие препятствия и уклоны до 25°. Вес робота – 320 кг. Скорость передвижения не более 2,3 км/ч. В автономном режиме выполнять оперативно свои задачи устройство способно до 4 часов.

МРК-РП – предназначен для проведения разведки и тушения локальных очагов пожара, ликвидации последствий аварий, отягощенных химическим и радиационным загрязнением, сопряженных с рисками гибели и травматизма личного состава.

Мобильная роботизированная установка пожаротушения мруп-сп-г-тв-у-40-17кс

https://www.youtube.com/watch?v=OZN5OpgYczk

Эта установка создана для эффективного выполнения оперативных задач по тушению пожара в местах, где невозможно применить обычные устройства и методы. Это автодорожные и железнодорожные туннели, крытые станции, крупные подземные автостоянки, электростанции, места массовых перевозок при обрушении горных пород, станции метро.

Применение такого мобильного устройства позволяет в короткие сроки взять возгорание под контроль, минимизировав при этом участие пожарных подразделений. Роботизированная установка маневренная, обладает высокой прочностью, способна работать в условиях экстремально высоких температур.

Руководство по эксплуатации МРУП-СП-Г-ТВ-У-40

Установка по прямой местности передвигается со скоростью 10 км/ч. Для перемещения по лестницам или склонам имеет систему гусеничного хода. Обладает техническим зрением от 300 м. Устройство способно бесперебойно работать в течение 8 часов.

Мощный дизельный двигатель

Для обеспечения интеграции и координации силового привода применяется промышленный дизельный двигатель, мощность которого составляет 140 лошадиных сил (104 кВт). Благодаря ему быстро перемещается сама установка, эффективно работает мощный вентилятор и происходит генерирование водяного тумана с высокой охлаждающей способностью. Дополнительная мощность может быть использована в качестве внешнего источника мощности для других применений.

Водяной туман

Распыляя воду, устройство выбрасывает капли водяного тумана с высочайшей скоростью на расстояние до 60 м. Водяной туман нейтрализует атмосферу, проникает через пламя непосредственно к источнику возгорания, охлаждая его, и препятствует притоку кислорода к поверхности горения.

МРУП-СП-Г-ТВ-У-40-17КС обеспечивает подачу огнетушащих веществ:

1. Пены средней кратности с расходом раствора пенообразователя 12 л/с на расстояние 35 м.
2. Тонкораспыленной воды с расходом 7 л/с на расстояние 60 м.
3. Компактной или распыленной струи воды с расходом 40 л/с при максимальной подаче расстояние 80м.

Мобильный ртк разведки легкого класса и пожаротушения мрк-рп

Назначение

К основным задачам, которые выполняет МРК-РП, относятся:

• подача в очаг возгорания огнетушащего вещества от водопенного или порошкового модуля пожаротушения;

• подача в очаг возгорания тонко распыленной воды от АБР-РОБОТ через 50-ти метровую катушку по рукаву высокого давления;

• подача в очаг возгорания воздушно-механической пены низкой кратности от АБР-РОБОТ через 50-ти метровую катушку по рукаву высокого давления или пены высокой кратности через пожарный рукав с использованием генератора пены высокой кратности (ГВП), закрепленного на манипуляторе МРК-РП;
• проведение аварийно-спасательных работ с применением манипулятора, механического схвата и комплекта сменных губок;
• проведение разведки в труднодоступных местах с преодолением препятствий (лестничные марши, коридоры, проемы и др.).

МРК-РП оборудован системой видеонаблюдения, которая позволяет оператору, находясь на безопасном расстоянии от очага пожара или объекта, на котором произошла чрезвычайная ситуация, управлять роботом в критичных условиях, осуществлять разведку, вести аварийно-спасательные работы

Тактико-технические характеристики

• Масса снаряженного МРК, не более кг: 190;
• Максимальная скорость передвижения МРК, не менее, км/ч: 3;
• Высота преодолеваемого МРК порогового препятствия, м: 0,25;
• Допустимый угол крена, дифферента МРК, не более: 35°;
• Глубина преодолеваемой МРК водной преграды, не более, м: 0,1;
• Глубина преодолеваемого МРК снежного покрова, не более, м: 0,1;
• Номинальная грузоподъемность манипулятора, кг: 30;
• Предельно допустимая грузоподъемность манипулятора, кг: 50.

Управление МРК с ПУ на расстоянии:

• по кабелю, м, до: 200;
• по радио на открытой местности, м, до: 1000.

Габаритные размеры МРК, не более, м:

• длина: 1,35;
• ширина: 0,65;
• высота: 0,7;
• время непрерывной работы, ч, не менее: 4.

Возможности

Несколько слов о команде

В проекте принимают участие сотрудники и аспиранты факультета систем управления и робототехники и научно-образовательного центра инфохимии Университета ИТМО. Химики формулируют технологический процесс синтеза новых материалов, определяют переменные параметры и необходимые инструменты, влияющие на конечный результат.

К переменным параметрам могут относиться пропорции смешиваемых веществ, длительность операций центрифугирования, необходимые температуры и т.д. На этапе экспериментального исследования чаще всего используется то же самое оборудование, которое используется лаборантами-людьми в классических экспериментах.

Робототехники занимаются проектированием и изготовлением необходимой оснастки для робототехнического комплекса, а также написанием программного обеспечения для проведения экспериментов по химическому синтезу новых материалов с возможностью настройки переменных параметров.

С использованием разработанного программного обеспечения возможно проведение большой серии автоматизированных экспериментов, в ходе которых будут изменяться переменные параметры и отслеживаться изменения свойств конечных материалов, которые тоже проверяются в автоматическом режиме.

Применение роботов в современном мире

Достаточно сложно ответить на вопрос – для чего нужны роботы в современном мире. Учитывая приоритетные направления развития робототехники, нельзя не упомянуть об уже сложившейся в мире ситуации: кроме вышеописанного концерна БМВ существует огромное количество фирм и компаний, где количество механических сотрудников примерно равно или даже превышает число живых рабочих.

Так, например, в японской автомобильной индустрии используют рекордное количество промышленных роботов – на каждый десяток тысяч работников приходится более полутора тысяч машин.

Современные военные роботы выпускаются в почти массовых масштабах – только в 2023 году на вооружение американской армии поступило более 5 тысяч роботов-грузчиков и манипуляторов, 25 тысяч дронов и разведывательных аппаратов. Если говорить языком денег, то развитие роботизированных военных систем в США в 2023-2023 годах уже потребовало 23,8 миллиардов долларов, из которых 21 миллиард ушел на БПЛА.

Внедряется современная робототехника в таких известных компаниях, как Адидас (перенос производства в Германию в 2023 году планируется сопроводить массовым внедрением роботов), вышеупомянутые BMW, Shenzhen Evenwin Precision Technology Co. Китайские и вовсе выстроили завод, рассчитанный исключительно на роботов, оставив людей лишь в управленческом аппарате.

В целом стоит выделить несколько основных направлений прогресса, интереса и востребованности подобных технологий:

Проведение презентаций

Промороботы используются для обслуживания клиентов. Так 31 августа 2023 года в Сбербанке открылся т. н. «офис будущего», где желающие могли ознакомиться с обновленным сервисом.

Гостей зеленого банка на входе приветствовал проморобот, который отвечал на вопросы, пел и танцевал. Благодаря системе распознавания лиц он также запоминал собеседников, делал фото и даже демонстрировал эмоции на дисплее.

Мы перечислили лишь немногие сферы применения роботов в современном мире, при этом с каждым годом роботизация приобретает все больший масштаб.

Применение роботов в различных областях влечет плюсы и минусы.

Преимущества роботизации:

• wow-эффект – новые технологии встречают с восторгом, роботы вызывают интерес и симпатию (особенно на публичных мероприятиях);
• экономия – использование роботов позволяет оптимизировать работу человеческих ресурсов и сэкономить (при длительном использовании стоимость механизма окупается);
• оптимизация – роботы могут выполнять рутинную и тяжелую работу, в то время как ценные кадры возьмут на себя более сложные аналитические задачи;
• качество – действия роботов исключает негативные последствия человеческого фактора, результат работы механизма будет более точным;
• скорость – темп работы гораздо выше, не требуется время на перерывы и обед.

Недостатки роботизации:

• хрупкость – как и любые другие механизмы, роботы нуждаются в техническом обслуживании и ремонте;
• энергопотребление – работоспособность механизмов полностью зависит от источников питания, и объемы потребления энергии довольно велики;
• безработица – замена кадров роботами может привести к сокращению как синих, так и белых воротничков: в Сбербанке, например, планируют заменить 4,5 тыс. сотрудников искусственным интеллектом (впрочем, старший вице-президент банка обещает, что работники будут переобучены и смогут работать над другими проектами);
• деградация – существует мнение, согласно которому современные роботы и их применение может негативно сказаться на человеке в будущем. Если всю тяжелую (а в дальнейшем – и мыслительную) работу будет выполнять искусственный интеллект, человек может перестать развиваться.

Производство мебели для «дикома»

Задача:

расширить модельные линии инструментальных тумб и улучшить качество продукта.

Исполнитель: компания «ФАМ Роботикс» по заказу «ДиКом» – производитель металлической мебели и стеллажей.

Как это сделано: при выполнении этой задачи использовались точечная контактная и дуговая сварки. Точечную осуществлял робот Kawasaki BX200L, а дуговую – RA006L. Для этого была построена многозонная роботизированная ячейка: в первой зоне ребра жесткости приваривались к стенкам, во второй – соединялись между собой.

BX200L имеет 6 степеней свободы, но досягаемость больше – 2,5 м. Робот способен поднимать до 200 кг, а вес самого манипулятора составляет 930 кг.

Технические характеристики RA006L аналогичны RS006L, единственное отличие заключается в наличии специального оборудования для управления процессом дуговой сварки.

Несмотря на то, что ребра жесткости в принципе можно соединять с помощью той же контактной сварки, было решено использовать дуговую во избежание усложнения формы и повышения цены самих деталей.

В отличие от сварщиков, к которым зачастую предъявляются высокие требования к квалификации, операторы проходили только инструктаж по работе с РТК. Также работа с роботизированным комплексом легче и безопаснее, чем ручная сварка.

По словам представителей «ДиКома», после внедрения роботизированного комплекса производительность выросла почти в 10 раз. Подробнее о проекте

Промышленные роботы

Промышленные роботы в современном производстве составляют сегодня наибольший процент среди всех видов роботов. В качестве примера можно привести компанию BMW, которая использует более 8 тысяч роботов только в процессе создания и сборки машин и мотоциклов.

Кроме того, концерт также выпускает роботизированные автомобили, способные самостоятельно ориентироваться в окружающей обстановке (еще один пример – гуглмобиль), применяет в краш-тестах сложных сенсорных роботов.

Но лидером на данный момент, пожалуй, пока еще является Китай.

 Кроме сборщиков, широко используются такие виды современных роботов, как роботы-разнорабочие, сварщики, укладчики, совместные роботы.

Робот разнорабочий выполняет типовые операции вроде сортировки, разгрузки, упаковывания, шлифования и так далее. Последние модели самообучающиеся и могут быть настроены под нужную модель поведения. Всего предлагается две версии – непосредственно для производства и для обучения, исследований.

Робот сварщик. В сварке задействовано почти 20% всех промышленных роботов. Позволяют быстро и качественно осуществлять электродуговую, точечную, аргонно-дуговую сварку. Кроме того, они многофункциональны и могут менять режимы сварки только за счет замены горелки.

Робот-укладчик. Такие компании как Möllers North America, KUKA, Frain Industries и многие другие используют роботизированных укладчиков. Они просты в своей кинематике, способны ориентировать грузы в 4 горизонтальных плоскостях, более мобильны и удобны, чем простые погрузчики.

К моменту начала 2023 года доля «коллективных» роботов составляет 6% общего роботорынка, но этот процент неуклонно растет.

Вероятно, в числе лидеров по их производству может оказаться компания ABB (после того, как она приобрела gomTec с их роботом Робертой).

Специалисты прогнозируют падение стоимости таких изделий до 10 тысяч долларов и, как следствие, резкое увеличение их использования в различных отраслях.

Работа в полях и планы на будущее

В данный момент платформа используется для проведения автоматизированных экспериментов и сбора данных о различных условиях синтеза и полученных свойствах. Это необходимо для анализа новых материалов, разрабатываемых в лабораториях Университета ИТМО. 

Однако сугубо внутренними задачами использование роботизированного комплекса не ограничивается. В применении таких систем заинтересованы крупнейшие национальные институты, например Национальный Университет Сингапура, Университет Вейцмана (Израиль), Массачусетский технологический институт, Гарвардский университет и другие.

Именно роботизация химических лабораторий позволяет добиться гибкости при автоматизации проводимых исследований, несмотря на то, что на рынке уже существуют отдельные автоматические решения, предназначенные только для определенных операций.

«Крупные российские компании уже интересовались особенностями реализации проекта. Однако о непосредственном внедрении на предприятия пока речи не идет, так как требуется пересмотреть существующие процессы для интеграции нового решения. Кроме того, это скорее всего повлечет за собой изменение некоторых принципов уже нашей платформы, чтобы соответствовать потребностям компании. Все необходимые изменения осуществимы, для этого необходимо немного времени», — добавляет Владислав Громов.

По словам разработчиков, в ближайшее время планируется расширять базу химических экспериментов, чтобы анализировать в автоматическом режиме деятельность лабораторий ИТМО. Кроме того, возможно решение задач внешних партнеров университета, заинтересованных в проведении автоматизированных экспериментов.

Развлечения

Применение роботов в различных сферах деятельности привело к тому, что многие дети и взрослые сегодня не прочь завести себе механического друга.

На прилавках магазинов немало разнообразных детских игрушек (в том числе радиоуправляемых), которые умеют петь, танцевать, рассказывать сказки и даже летать.

«Взрослые» игрушки, как правило, сложнее и дороже, зато вызывают восхищение тем, как далеко зашел прогресс.

Один из популярных роботов – англичанин Теспиан – гуманоид, созданный для общения. Кроме того, что Теспиан отличный собеседник, он еще декламирует стихи и умеет разыгрывать театральные постановки, уверенно при этом жестикулируя и отображая смену эмоций на лице.

Порой ученым удается создать настолько неотличимого от человека робота, что возникает эффект «зловещей долины».

Вершина современных разработок – роботы гуманоидного типа. В Китае создали реалистичных андроидов, которые умеют поддерживать беседу и даже шутить. Порой ученым удается изобрести настолько неотличимое от человека создание, что возникает эффект «зловещей долины».

Этот психологический феномен заключается в том, что люди испытывают неконтролируемый страх при виде неживого объекта, который выглядит человекоподобным (в роли объекта может выступать гиперреалистичная скульптура или персонаж в видеоигре).

Точного объяснения причины возникновения этого эффекта до сих пор нет, однако психологи пришли к выводу, что на глубоко подсознательном уровне человек анализирует малейшие отклонения от «нормальности», и симметричное лицо робота-андроида (в отличие от ассиметричных лиц людей) вкупе с «механическими» движениями и рваной безэмоциональной речью может вызвать необъяснимый ужас.

Расширение «жизненного пространства» роботов

Робот в современном мире — вовсе не сказочное создание. Он все активнее вмешивается в жизнь человека, захватывая новые сферы деятельности и помогая в жизни. В настоящее время робототехника поставлена на службу человека в ряде отраслей промышленности, среди них:

• космическое и самолетостроение;
• точное приборостроение;
• военно-промышленный комплекс;
• медицина;
• обеспечение систем безопасности;
• автомобильная промышленность
• и другие сферы промышленного производства.

Активно использует роботов индустрия развлечений. Дети давно знакомы с роботами-игрушками, трансформерами, которые изменяют свою конфигурацию и превращают игру в увлекательное занятие.

В детских игровых зонах сегодня нередко в роли гостеприимных хозяев используются роботы, вызывающие интерес и восторг детей.

Как правило, это радиоуправляемые летающие, бегающие, передвигающиеся, говорящие или поющие игрушки.

Применение роботов в современном мире облегчает труд человека и расширяет горизонты их дальнейшего использования. Хотя планы их создания не новы. Исследователи нашли в документах Леонардо да Винчи чертеж новы. Исследователи нашли в документах Леонардо да Винчи чертеж механизма, который, по описаниям автора, должен был заменить человека на тяжелых работах.

Современная цивилизация дала толчок к развитию новых технологий, среди которых роботостроение занимает не последнее место.

Роботы в повседневной жизни

Основная цель создания роботов – избавление человекаот выполнения тяжелой, опасной или рутинной работы. Попросту говоря, этопомощь: устройства должны не заменить человека полностью, но освободить егомысли и руки от монотонной работы.

Это позволяет человеку сосредоточиться наразработке уникальных проектов и выполнении задач, где требуется не только точность,но и интуиция, индивидуальный вкус и опыт, а роботу – помочь достичьмаксимальных показателей эффективности и производительности.

По своему назначению и применению роботы бывают промышленные, строительные, транспортные, бытовые, исследовательские; относительно размеров делятся на гигантские, миниатюрные, сверхминиатюрные (применяемые для нанотехнологий); с точки зрения независимости – стационарные и мобильные.

Но сегодня мы сосредоточим свое внимание на бытовыхроботах, которые будут актуальны для выполнения ежедневных человеческих задач.

Какие виды роботов существуют

• ассистенты-компаньоны;
• уборщики;
• в саду или на участке;
• игрушки.

Роботы для строительства стадиона «санкт-петербург»

Задача:

сделать сложные пространственные 3D-резы на трубах большого диаметра.

Исполнитель: компания «Робовэлд» по заказу строительной компании «Ленмонтаж».

Как это сделано: в этом случае роботы понадобились при производстве металлоконструкций для стадиона «Санкт-Петербург».

В «Ленмонтаже» посчитали, что выполнить заказ вручную практически невозможно – каждое изделие должно было быть уникальным, на что ушло бы слишком много времени и человеческих ресурсов. Поэтому приняли решение внедрить на производство РТК плазменной резки.

«Плазменная резка вручную отличается от аналогичной с использованием роботов тем, что робот может сделать это точнее, у него рука не дрогнет. И самое главное: после роботизированной резки, если вся технология организована правильно, в дальнейшем никакой обработки может не потребоваться. А после ручной необходима дополнительная зачистка, отшлифовка», – поясняет Р. Тимофеев.

Для проведения работ компанией Roboweld был разработан автоматизированный комплекс, состоящий из робота Kawasaki RA006L, модуля линейного перемещения робота, позиционера с зажимным патроном, люнетов и собственно оборудования для плазменной резки.

ПО, которое использовалось для управления роботом, позволяло создавать управляющие программы на основе имеющихся виртуальных 3D-чертежей труб. Для работы с комплексом требовался всего один оператор в смену, а инженер-программист, который должен был создавать по одному заданию для РТК в смену, благодаря простоте освоения программного обеспечения справлялся со своими недельными обязанностями за день. Как итог: на проектирование, производство и внедрение уникальных труб ушло менее 2 месяцев.

Ртк пожаротушения среднего класса ртс ель-4

Представляет собой мобильное устройство, которое предназначено для проведения аварийно – спасательных мероприятий в зоне пожара, а также специальных работ (разборка конструкций) для более быстрого доступа к очагу возгорания.

Этот комплекс активно используют при авариях на местности, где расположены опасные для здоровья спасателей производства – атомные, химические и нефтяные объекты. Робототехнический комплекс «Ель-4» используют для доставки средств тушения в зону возгорания в условиях повышенной радиации, химического заражения, возникновения взрыва.

Развивает скорость без препятствий до 10 км/ч. Имеет дизельный двигатель мощностью 175 л.с. Тушение крупных пожаров обеспечивает вместительная емкость резервуара – до 2000 кг. Водяная пушка имеет дальность 70 м (вода) и 50 м (пена). «Ель-4» имеет гидравлический схват, с помощью которого перемещает грузы массой до 500 кг. Расчистка местности осуществляется специальным бульдозерным ножом.

Управление комплексом осуществляется дистанционно, по радиоканалу с ПДУ. Оператор, используя установленные на роботе видеокамеры, способен осуществлять мониторинг местности до 2000 м.

Ртк разведки и тушения пожаров тропа-3роп

Разработан и испытан уникальный робототехнический комплекс разведки и тушения пожаров «ТРОПА-3РОП». Комплекс оснащен системами порошкового тушения, а также системами видеомониторинга, в том числе инфракрасного диапазона, системой оповещения населения.

Модуль оповещения, устанавливаемый на робототехнический комплекс, представляет собой устройство, способное воспроизводить заранее записанные голосовые сообщения над территорией радиусом в 500 м при чувствительности до 90 дб. Диапазон воспроизводимых частот 65—40 000 Гц.

Полезная нагрузка до 200 кг. Максимальная скорость до 20 км в час. Двигатели электрические постоянного тока. Емкость батарей позволяет выполнять непрерывную работу более 10 часов без подзарядки. Аппаратура управления и все вспомогательное оборудование, в том числе аккумуляторы, размещены в одном пылевлагонепроницаемом коробе с защитой от теплового воздействия.

Технические подробности

Учебная установка RozumLab представляет собой полноценное рабочее место на базе универсального легкого кобота-манипулятора PULSE 75 с поддержкой Python 3.0. Кобот смонтирован на мобильной раме-подставке с системой фиксации. На ней же установлен конвейер длиной 1 м, который позволяет отрабатывать реальные сценарии производства (захваты, сортировку и т.д.).

Учебная установка RozumLab компактна и мобильна

Кобот-манипулятор PULSE 75 обладает шестью степенями свободы и поддерживает до 6 кг полезной нагрузки. Он манипулирует предметами с рабочим радиусом до 750 мм с точностью повторяемости до 0,1 мм. Уровень шума кобота не превышает 60 дБ, он обладает уровнем защиты IP40 и поставляется с сертификатами безопасности ISO 10218 1:2023 (E), ANSI и RIA R15.06.

Учебное решение эпохи «индустрия 4.0»

В настоящее время учебные заведения закупают импортные роботизированные руки и сами решают, как приспособить их к учебному процессу, рассказали в Ростехе. Комплекс RozumLab был разработан с учетом такой потребности и представляет собой полностью готовое к использованию решение – коллаборативный робот и конвейерная лента, смонтированные на мобильную платформу, плюс обучающий курс.

Учебный роботизированный комплекс RozumLab

«Одно из основных препятствий для внедрения роботов на предприятиях – отсутствие профильных специалистов. Чтобы помочь вузам подготовить технический персонал для современных производств, мы выводим на рынок уникальный роботизированный комплекс.

Решение максимально приближено к запросам бизнеса – с помощью установки студенты могут на практике освоить 90% реальных производственных задач. При этом комплекс легко интегрируется в учебный процесс – к нему прилагается набор готовых программ для лабораторных работ», – сказал исполнительный директорРостехаОлег Евтушенко.

Учебный комплекс RozumLab в сборе

В отличие от тяжелых промышленных манипуляторов, коллаборативные роботы (коботы) применяются в непосредственном контакте с живыми сотрудниками, и поэтому имеют огромный потенциал внедрения в различных сферах – от транспортного машиностроения до автоматизацииресторанов и уличного общепита.

Кобот может быть оперативно перенастроен с исполнения одной задачи на другую. На сегодняшний день это наиболее быстро растущий сегмент робототехники в мире, ежегодно демонстрирующий рост до 50%.

Базовый набор компонентов комплекса RozumLab

В ходе обучения установка RozumLab может быть запрограммирована на такие операции как погрузка-разгрузка, паллетирование, упаковка, контроль дефектов и пр. В список тематик лабораторных работ курса обучения включены реально востребованные операции и сферы применения: лазерный сканер безопасности; разработка зон безопасности; режимы работы лазерного сканера; обработка и практическое использование «сырых» данных; введение в техническое зрение; библиотека OpenCV; выделение объектов, позиционирование рабочего органа по изображению; конвертация изображений в траекторию рабочего органа; машинное обучение; захваты с обратной связью, захват геккона; специализированные захватные механизмы; разработка собственного захватного механизма; знакомство с вакуумными захватными механизмами; практическое использование вакуумных механизмов.

Чем занимаются роботы

Инженерная мысль, направленная на совершенствование технологических процессов, все более активно внедряет робототехнику в сферы жизни, где требуется точность, аккуратность или, наоборот, в труднодоступных для человека условиях выживания или организации производства. Функции роботов в современном мире значительно расширились.

1. В медицине их используют для исследования состояния организма и проведения операций в глазных клиниках, в случаях, когда требуется предельная аккуратность и осторожность, чтобы не нанести вред внутренним органам. Расширилось применение элементов робототехники при изготовлении протезов конечностей.
2. С момента создания космической отрасли роботы стали надежными помощниками и союзниками людей. Освоение космического пространства также не обошлось без их участия. Самоходные модули, отправленные на Луну, Марс, доставили ценную информацию, расширяющую представления о наших космических соседях.
3. Эффективно зарекомендовали себя роботы, наделенные функциями охраны и слежения. Они незаменимы в системах наблюдения, первыми фиксируют очаги возгорания, предотвращая чрезвычайные ситуации, их научили различать запах дыма и передавать полученную информацию на пульт управления пожарного отделения.
4. Роботов-наблюдателей активно используют для исследования морских глубин, наблюдения за морскими обитателями. Робототехника помогает изучать жизнь и повадки диких животных, отслеживать маршруты их миграции.
5. Оснащение промышленными роботами предприятий позволяет высвободить рабочую силу и поднять качество выпускаемой продукции, увеличив при этом производительность труда.
6. Сильнейшие армии мира также поставили роботов на вооружение. Эти новейшие устройства позволяют корректировать траекторию полета ракет, используются для обнаружения техники противника и ее уничтожения.

Расширяются возможности применения роботов в повседневной жизни. Уже известны изобретенные в Японии роботы-няни, которые умеют не только следить за ребенком и оберегать от травм, но и развлекать, читая сказки, исполняя детские песенки, становясь участником детской игры.

Не менее активно пропагандируется использование роботов-горничных. Они наделены многими функциями:

• производят уборку с помощью пылесоса;
• без вмешательства человека могут скосить траву на газоне;
• постирают и погладят белье;
• обеспечат неприкосновенность жилища.

При этом над расширением функций роботов-домохозяек идет постоянная работа. Их учат готовить, подавать и убирать со стола. При этом они могут отвечать на вопросы людей, находящихся в доме.