Проект на тему роботы 21 века. Роботы, о которых мы давно мечтали, уже здесь

Индустрия 4.0. Роботизация в XXI веке. Роботы и коботы

В данной статье мы рассмотрим области применения роботов, их распространение и развитие в мире в целом.

Что такое робот сегодня? Робот — это автономно функционирующая универсальная автоматическая машина, предназначенная для воспроизведения физических, двигательных и умственных функций человека, наделенная способностью к адаптации и обучению в процессе активного взаимодействия с окружающей средой.

Основными причинами разработки и применения роботов являются:

- высвобождение человека в процессе производства продукции от тяжелых видов работ, а также его пребывания в экстремальных условиях (загрязненной среде, химической среде, опасной для жизни и т.п.);

- существенное повышение производительности труда при выполнении операций в процессе производства продукции;

- значительное повышение качества продукции, производимой в промышленном производстве с помощью промышленных роботов;

- снижение себестоимости продукции, производимой на определенном промышленном предприятии.

Классификация промышленных роботов

Современная общепринятая трактовка термина «промышленный робот» была принята XI Международным симпозиумом по промышленным роботам (Токио, 1981).

Промышленный робот - многократно программируемое многофункциональное устройство, предназначенное для манипулирования и транспортирования деталей, инструментов, специализированной технологической оснастки посредством программируемых движений, для выполнения разнообразных задач.

С точки зрения истории развития робототехники различают три поколения промышленных роботов:

Роботы первого поколения (программируемые роботы) характеризуются тем, что они имеют программное управление, т. е. действуют по жесткой, не меняющейся в процессе работы программе; поэтому их называют также «программными роботами» . Эти роботы «глухи», «немы» и «слепы»: им не требуется связи с внешним миром, она отсутствует.

Неперепрограммируемые (необучаемые) промышленные роботы с жестким циклом операций снабжены заранее подготовленной достаточно простой программой, повторяющей одну и ту же заданную последовательность операций, которая не зависит от изменяющихся условий и не поддаётся изменению простыми средствами.

Жесткопрограммируемые (переобучаемые) промышленные роботы с изменяемым циклом операций содержат полный набор информации, не изменяющийся в процессе самой работы, но поддающийся корректировке путем «переобучения» при изменении (переналадке) технологического процесса. Для этого предусматриваются специальные средства и методы (замена либо изменение программы), позволяющие легко и быстро изменять состав и последовательность действий робота при изменении внешних условий, а также при переходе от одной технологической операции на иную.

Роботы второго поколения (адаптивные роботы) используют сенсорную информацию об окружающей среде, чтобы корректировать свое поведение при выполнении производственной операции;

Роботы третьего поколения наделены «здравым смыслом», «чувствами», способные распознавать разнообразные объекты внешнего мира, обладающие способностью действовать самостоятельно. Гибкопрограммируемые (самообучаемые) промышленные роботы с элементами искусственного интеллекта, кроме развитой сенсорной системы в виде искусственных органов зрения, слуха, осязания и других, должны обладать мощной информационно-управляющей системой и совершенным алгоритмическим и программным обеспечением, способными распознавать образы и ситуации, моделировать окружающую среду, планировать поведение и, самообучаясь в процессе функционирования, формировать состав и последовательность своих действий на основе поставленной цели и информации об окружающей среде в условиях неорганизованного рабочего пространства.

Роботов можно разделить по виду базовой системы координат , роду деятельности, по производственно-технологическим признакам, по методу управления , или степени непосредственного участия человека в управлении, по грузоподъемности , по точности позиционирования, по перемещению и многим другим характеристикам.

Автоматизация производства. Зачем она нужна?

Технологии XXI века требуют совершенствования автоматизации и экономии трудовых ресурсов, поэтому к началу нового века производство потребовало новые технологии, которые бы позволяли организацию производственных процессов без участия человека при стабильном качестве выпускаемых товаров.

Вытесняя физический труд из основных и вспомогательных производств, автоматизация ведёт к увеличению затрат умственного труда, который должен опираться на прошлый опыт и тоже должен быть впоследствии максимально автоматизирован.

Учитывая все эти факторы, можно сформулировать следующие принципы автоматизации производства :

Автоматизация должна носить комплексный характер и охватывать целостные технологические процессы;

Автоматизации должна охватывать не только сам технологический процесс, но и все, примыкающие к нему (транспорт, складирование, проектирование, технологическую подготовку производства);

Автоматизированные системы должны быть гибкими технологически и экономически. Технологическая гибкость подразумевает возможность изменения производительности системы при сохранении согласованной работы ее элементов (саморегулируемость системы), экономическая - способность к многократной смене номенклатуры выпускаемой продукции с наименьшими затратами при неизменности основного технологического оборудования;

Автоматизация должна быть обеспечена высокой надежностью используемого оборудования.

Современную идею автоматизации производства в наибольшей мере выражают представления о гибких автоматизированных производствах (ГАП).

Гибкое автоматизированное производство - производство, позволяющее за короткое время, при минимальных затратах, на том же оборудовании, не прерывая производственного процесса и не останавливая оборудования, по мере необходимости переходить на выпуск новой продукции произвольной номенклатуры.

Основные технологические характеристики гибких автоматизированных производственных систем:

Способность работать без участия человека;

Автоматическое выполнение рабочих и вспомогательных действий;

Простота наладки;

Гибкость, удовлетворяющая требованиям мелкосерийного производства;

Высокая экономическая эффективность при правильной эксплуатации.

Разработка и широкое применение гибкой автоматизированной технологии являются в настоящее время основной тенденцией развития современного промышленного производства. Однако необходимо еще раз подчеркнуть, что гибкое автоматизированное производство наиболее целесообразно разрабатывать под принципиально новые технологии, а не подстраивать под существующие.

Что такое 4-я промышленная революция или Индустрия 4.0?

В 2011 году на Ганноверской выставке была впервые сформулирована концепция четвёртой промышленной революции — «Индустрии 4.0» . Эксперты определили это понятие как повсеместное внедрение «киберфизических систем» в заводские процессы, которое приведёт к слиянию технологий и разрушит границы между физической, цифровой и биологической сферами жизни человечества.

Также участники сообщества определили, что основными драйверами новой промышленной революции станут облачные технологии, новые способы сбора и анализа информации, краудсорсинг, шеринговая экономика и биотехнологии. Это дало толчок к внедрению и разработке новых стандартов в интернет-среде и на ключевых производствах.

В настоящее время практически все развитые страны прошли этап формирования технико-экономических и социальных концепций в отношении к робототехнике и энергично включились в процесс внедрения роботов в различные сферы деятельности, и прежде всего в промышленное производство, создания на базе роботов гибких производственных систем.

По мнению Мартина Форда, автора книги «Восстание роботов», автоматизацию не остановить, потому что это часть капитализма , постоянно стремящегося к повышению производительности труда .

Рынок роботов в 21 веке. Ведущие производители на мировом рынке.

Промышленные роботы стали не только одной из движущих сил автоматизации, но и одним из важнейших средств для социально-экономических изменений в сфере труда.

Можно выделить следующих лидирующих компаний на рынке робототехники:

1. FANUC (Япония) – один из мировых лидеров рынка промышленной автоматизации, станкостроения, ЧПУ и робототехники. Производитель вышел на рынок в 1956 году, и уже в 1972-м представил первого собственного промышленного робота. У компании есть подразделение FANUC Robotics с сетью представительств. В мире насчитывается около 200 000 роботов этой компании, десятая часть которых находится в Европе и России;

2. KUKA (Keller und Knappich Augsburg) (ГЕРМАНИЯ) основана в 1898 году в Аугсбурге. В 1973 году компания представила своего первого промышленного робота FAMULUS, который имел шесть осей и электромеханическое управление. Роботов KUKA применяют во многих отраслях по всему миру: от автомобильной и металлургической до пищевой;

3. ABB (Asea Brown Boveri Ltd.) (ШВЕЦИЯ, ШВЕЙЦАРИЯ) – компания появилась в 1988 в результате слияния шведской ASEA и швейцарской Brown, Boveri & Cie. Специализируется не только на робототехнике, но и на электротехнике, специальном оборудовании, энергетическом машиностроении и информационных технологиях. Также компания производит программное обеспечение для моделирования робототехнических комплексов, специальное программное обеспечение для сварки и обработки пластика, производственные ячейки, комплексные системы для автомобильной промышленности;

4. KAWASAKI (ЯПОНИЯ) — эта корпорация была создана в 1896 году и сегодня известна как один из крупнейших в мире промышленных концернов. Промышленные роботы от Kawasaki robotics используются для работ во взрывоопасных, агрессивных, стерильных и высокотемпературных средах и др. Имеют грузоподъемность до 1500 кг;

5. MOTOMAN (YASKAWA) (ЯПОНИЯ, США) Motoman Robotics – компания была создана в 1989 году, и сегодня выпускает около 175 моделей роботов и разработала 40 готовых решений для интегрирования, которые применяются для специфических задач. Корпорация занимает лидирующие позиции на рынке производителей в Северной и Южной Америке. спец иализируется на промышленных роботах для дуговой сварки, резки, обработки материалов и сварки различных металлов;

7. PANASONIC (ЯПОНИЯ) – компания не только известная по производству электронных товаров и бытовой техники, но и один из лидеров рынка промышленной робототехники для различных задач и оборудования для сварки. Компании удалось создать робота, который программируется с одной панели управления. Благодаря новой технологии продажи сварочных роботов Panasonic достигли 40 000 штук по всему миру;

8. KC ROBOTICS , Inc (США) – вышла на рынок в 1990 году. Компания, которая специализируется на выпуске широкого ряда промышленных роботов, продуктов и услуг, обслуживает все отрасли промышленных роботов, а также занимается производством и обработкой материалов;

9. TRITON MANUFACTURING (США) – компания, известная по разработке гибких системах питания, паяных электрических компонентах. Произведённые устройства обеспечивают передачу мощности для компьютеров, телекоммуникаций, аэрокосмической промышленности и т.д;

10. KAMAN CORPORATION (США) — компания с более чем 200 филиалами и центрами, крупнейший промышленный дистрибьютор Северной Америки. Производит подшипники, механические и электрические устройства для электропередачи и управления движением, обработки материалов и жидкостей, а также другие устройства, применяемые в промышленной и военной робототехнике.

На сегодняшний день существует множество CAD/CAM-систем (программные комплексы), позволяющих наиболее просто осуществлять как 3d-моделирование изделий, самих роботов, необходимой оснастки и т.д., так и программирование промышленных роботов.

Область применения роботов. Промышленные роботы и сервисные роботы.

Cегодня роботы используются практически повсеместно. В тяжелой промышленности роботов используют и в литейном производстве, и в процессах сборки, и в обработке металлов, в сварочных, покрасочных работах, во вспомогательных работах.

Роботизировано гражданское и промышленное строительство, легкая промышленность, роботы присутствуют на мебельном и деревообрабатывающем производстве. Роботы проникли на пищевое и химическое производство, в сельское хозяйство.

Также роботизированные комплексы используются в угольной, горнодобывающей, нефтяной промышленности, в лесозаготовительном производстве.

В электронной промышленности роботы приспособлены под производство от силовых, распределительных и специализированных трансформаторов до производства оптических приборов и фотографического оборудования и многое другое.

Сервисные роботы и область их применения

В середине 90-х гг. Европейская Экономическая Комиссия ООН и ИСО (Международная организация по стандартизации ISO) приняли предварительную систему классификации сервисных роботов. Их разбили по категориям и типам взаимодействия: бытовые/персональные роботы и профессиональные сервисные роботы.

Бытовые сервисные роботы были созданы для автоматизации различных процессов непосредственно в быту человека и в сфере обслуживания. Такие роботы, как правило, обладают очувствленными системами с элементами интеллекта . Они могут выполнять задачи по приготовлению пищи, уборке, мытью посуды, играм и обучению людей, обслуживанием в общественных местах.

Пример робота-официанта

Также в последние 10 лет приобрели популярность системы “умный дом”, “умный город”, системы видеонаблюдения, сканирования и прочие.

Профессиональные сервисные роботы используются в медицине, здравоохранении и спорте. Они обучают физическим упражнениям, проводят физиотерапию, массаж, роботы участвуют в хирургических и других операциях. Их стали внедрять в процессы диагностики органов, протезировании конечностей, реабилитации больных и инвалидов, уход за больными и помощь при передвижении.

Все эти сервисные роботы не имеют жёсткой регламентации.

Примеры сервисных роботов в сельском хозяйстве

Примеры сервисных роботов в общественном пространстве

Примеры сервисных роботов в логистике

Кроме того, профессиональных сервисных роботов активно используют в космической отрасли, инженерном деле и проектировании. В связи с нарастающим интересом к освоению ресурсов мирового океана во всем мире создаются подводные роботы.

Также роботов стали использовать и в обслуживании авиатехники, системах безопасности, в недрах земли, в экстремальных условиях и различных ремонтных работах. В военной промышленности роботы активно используются в операциях разминирования, беспилотных систем, в подводных работах, как наземные транспортные средства и т.д.

С 1997 года IFR (international Federation of Robotics) ежегодно собирает статистические данные о сервисных роботах. К сожалению, пока статистика довольно скромная, так как данные собираются непосредственно от производителей сервисных роботов.

По данным экспериментального исследования ЕЭК ООН/ПКИ, проведенном в 2008 году среди некоторых крупных робототехнических компаний, средний срок службы робота составляет примерно 12-15 лет.

Кобот. Что это такое?

Кобот (Collaborative Robot) – это коллаборативный/коллективный робот. Идея разработки коботов появилась в 1996 году в рамках исследовательского проекта Фонда General Motors.

В основе концепции разработки коботов была идея – создать безопасных роботов, которые могли работать с людьми “рука об руку”. Спустя двадцать лет коботы приобрели большую популярность на многих предприятиях, но сейчас не все могут отличить их от обычных роботов.

Основные отличия коботов от роботов:

1. Партнерство в команде человек-машина. Классические промышленные роботы – это силовые машины, которые выполняют операции, прописанные в программах, не взаимодействуя с людьми. Вокруг них, во избежание травм, устанавливают специальные ограждения и клетки;

Коботы были специально разработаны для совместной работы с человеком. Их не огораживают, позволяя осуществлять ручную сборку и контроль качества изделия на месте. Основная задача коботов – полностью решить те сложные задачи, которые нельзя полностью автоматизировать;

2. Предотвращение опасных ситуаций. Коботы выполняют задачи, которые могут стать травмоопасными. Такое перераспределение работ приводит к уменьшению числа аварий и нежелательных последствий;

3. «Умное» и безопасное поведение. Коботы останавливаются при малейшем прикосновении к человеку. Он оснащён специальными датчиками, предотвращая несчастные случаи. Ограждения становятся не нужны;

4. Гибкость и обучаемость. Коботы просты в программировании и перепрограммировании. Некоторые коботы даже обладают навыками самообучения;

5. Мобильность и экономия энергии. Коботы обладают меньшим весом, чем промышленные роботы. Их легко перемещать и устанавливать на любых поверхностях и в разных точках производственной цепи. Их можно установить даже на потолке. Сделать это может самостоятельно даже один рабочий. Они потребляют мало энергии;

6. Сравнительно малая стоимость по сравнению с промышленными роботами;

7. Малая скорость и меньшая мощность по сравнению с промышленными роботами.

Лидерами по производству коботов в мире на данный момент являются Universal Robots, Bosh, Kawada Industries, F&P Personal Robotics, Kawada Industries, MABI Robotic, MRK Systeme, Rethink Robotics и Fanuc.

Взаимодействие системы человека и кобота в промышленных условиях стало возможным благодаря разработке стандарта ISO / TS 15066: 2016 «Роботы и роботизированные устройства», а также новой технической спецификации ISO для безопасной работы с роботами. Работа над ISO / TS 15066 начиналась с определения границ, чтобы не было случайного контакта между человеком и машиной, который бы привёл к травме человека и продолжается до сих пор.

Также в 2012 году был выпущен документ ISO 8373:2012 «Роботы и роботизированные устройства», который заменил старый ISO 8373: 1994 «Системы автоматизации и интеграции» . Новая редакция была переработана и расширена, и включила как промышленных, так и сервисных роботов. В настоящее время ведётся переработка этого документа, новая редакция которого выйдет в свет в 2021 году.

ISO (Международная организация по стандартизации) является всемирной федерацией национальных органов по стандартизации (органов-членов ISO). Работа по подготовке международных стандартов обычно осуществляется через технические комитеты ISO. Основная задача технических комитетов заключается в подготовке международных стандартов, проекты которых, принятые техническими комитетами, распространяются среди органов-членов для голосования.

Сегодня вопросами роботизации занимается специально созданный комитет, который работает в этом направлении и посвящен робототехнике — ISO / TC 299. Последнее рабочее совещание ISO / TK 299 было проведено в Киото в июне 2018 года. Третье пленарное заседание ISO / TC 299 состоится в Стокгольме в 2020 году.

Пример кобота:

Роботы стали частью повседневности. Мы не мыслим себе жизнь без кибер-систем, гаджетов, интернета вещей, облачных сервисов и виртуальной реальности. Мы живём во время 4-й промышленной революции, повсеместной роботизации, или — Индустрии 4.0.

В целом, мы можем с уверенностью сказать, что наша жизнь практически полностью идёт рука об руку с автоматизацией многих процессов и роботы прекрасно её дополняют: от работы на станках и компьютерах до приготовления пищи и общения. В следующих материалах мы расскажем о том, как роботы влияют на мировую экономику и рабочий класс.

Ссылки на материалы: 2 3 4 5 6

Ро́бот (чеш. robot) - автоматическое устройство с антропоморфным действием, которое частично или полностью заменяет человека при выполнении работ в опасных для жизни условиях, при относительной недоступности объекта или для другого использования.. (Википедия)

Начало 21 века может оказаться переломным в истории человечества, кибер-человек скоро станет такой же реальностью в каждом доме как и телевизор.

Великобритания, Оксфорд, 11 февраля, 2010: Проект Shadow Dextrous Hand, который представляет собой роботизированную механическую руку, управляемую перчаткой CyberGlove. Благодаря использованию перчатки с датчиками механическая рука может выполнять очень тонкие операции, например, взять куриное яйцо из лотка, выкрутить или в крутить стеклянную лампочку и написать что-либо обычной ручкой.. PHOTO / Бен Stansall

Япония, Токио, 31 октября 2010 года: Танцующий робот-гуманоид "Asimo" разработка компания Suzuki. PHOTO / STR

Япония, Токио, 17 октября 2010: Образец гуманоидного робота HRP-4C, который выполнен в виде девушки умеющей петь и танцевать. PHOTO / Yoshikazu TSUNO

Объединенные Арабские Эмираты, 19 октября 2009 года: Представленный на выставке GITEX 2009 в Дубае, Titan - танцующий робот от Panasonic PHOTO / КАРИМ Сахиб

Германия, Ганновер, 4 марта 2009 года: Разработка немецкой аэрокосмической компании DLR-робот Rollin’ Justin. Фото: Sean Gallup

Южная Корея, Сеул, 29 октября, 2010: Человек играет с робо-собакой. PHOTO / Park Ji-Хван

ЯПОНИИ, 6 сентября 2009 года: Работы производства Murata Electronics. PHOTO / Yoshikazu TSUNO

Япония, Токио, 13 октября 2010 года: Танцы роботов "Нао" демонстрируют свои возможности. AFP PHOTO / Yoshikazu TSUNO

Сингапур, 24 июня 2010 года: "Тренер" робо-футболистов готовит свою команду к игре. PHOTO / Рослан РАХМАН

Германия, Ганновер, 2 марта, 2010: футбольный матч между роботами на выставке CeBIT. Фото: Sean Gallup

Япония, Токио, 7 ноября 2008 года: "Robo-Q" Демонстрация эвакуации раненых. Фото: Kiyoshi Ota

Многоэтажная авто-парковка заводе на Volkswagen. Башни гаражи представляют собой парковку будущего. Их высота составляет почти 50 метров, этажей - 20. В общей сложности они позволяют разместить 800 автомобилей. Подобно библиотекарям, два робота аккуратно раскладывают машины «по полочкам». Фото: Sean Gallup

ФРАНЦИЯ, 24 сентября 2010 года: Робот для дойки коров. PHOTO Damien MEYER

США, Лас-Вегас, 9 января, 2010: инженер - Дуглас Хайнс - позирует с роботом Roxxxy podczs на эротической ярмарке в Лас-Вегасе. PHOTO / Робин Бек

Германия, 15 июля, 2010: Android производства Японии. PHOTO КАРЛ-Йозеф

Франции, 1 июля 2009 года: Робот "iCube" на презентации у своих создателей в институте. AFP PHOTO / Фред Dufour

Тайвань, 16 сентября 2009: Инженер из Национального тайваньского университета науки и технологии представляет прототипа Андройда. PHOTO / Sam YEH

Япония, 10 марта 2009 года: Робот-ребенок (130 см и весом 33 кг), цель создания этого робота заключена в распознавание мимики выражения лица матери и надлежащим образом реагировать на это. PHOTO / Yoshikazu TSUNO

Специалисты из университета Осака совместно с коллегами из института ATR создали упрощенную версию робота-гуманоида Telenoid R1, который способен имитировать присутствие удаленного пользователя. Необычную внешность робота его создатели объясняют тем, что все силы были брошены исключительно на функционал Теленоида. Такой минимализм, по мнению разработчика, позволит использовать этого робота практически любому человеку, мужчине или женщине. Выражения лица пользователя робот воспринимает благодаря двум камерам, встроенным в его глаза, используя специальный интерфейс и программное обеспечение FaceAPI, которое следит за глазами, ртом и движениями головы человека.

Япония, Токио, 15 июня, 2010: Робот- ребенок по имени Ноби оснащен шестью сотнями сенсоров, а также камерами и микрофоном, благодаря которым он обладает зрением и слухом. По словам разработчиков, по уровню развития Ноби полностью соответствует возрасту 9-ти-месячному младенца. Ожидается, что этот робот позволит ученым лучше изучить различные теории развития человека. Они будут сравнивать реакции электронного ребенка с поведением настоящих детей.

Виртуальный ребенок.

Прототип роботизированной руки от британской фирмы "Shadow Robot Company" на выставке "Streetwise Robots in London" в Музее науки (Science Museum) - самая совершенная разработка по мнению экспертов на наши дни. Лондон, 7 мая 2008.

Таиланда, Бангкок, 1 апреля 2010 года: Робот-официант с подносом блюд в ресторане в Бангкоке.

Берлин, 8 июня, 2010: Канцлер - Ангела Меркель - позирует на фоне робота по имени "Джастин". Фото: Sean Gallup

С чего все началось: Главный среди киборгов, положивший начало завоевания земли роботами.

И закончить этот небольшой обзор хотелось бы словами из «I"ll be back» («Я вернусь») говорит нам Терминатор в одном из эпизодов фильма.

Технологии 21 века везде. Мы разделили жизнь с роботами. Взять хотя бы телевизионную студию, если взглянуть на нее под другим углом: вот они – роботизированные камеры, следят за новостями. Это уже день сегодняшний. А каким он будет завтра, показывают сейчас в Пекине.

Мелодия для роботов с оркестром – даже и не скажешь, что получилось бездушно. На выставке робототехники в Пекине они читают стихи, поют и танцуют.

В Китае настоящий бум на роботов-прислугу. Помыть полы, покормить пса - это они уже давно умеют. Теперь главное – научить роботов быть личным помощником хозяину. Заказать в ресторане ужин, проверить температуру в доме, узнать, есть ли в соседней библиотеке нужная книга и даже научить ребенка читать!

«Робот постоянно подключен к интернету, может запоминать вкусы и предпочтения всей семьи. Вот приходите вы домой, а ваш робот говорит: вышла новая серия любимого сериала, хотите посмотреть?», – сказал директор компании по производству сервисных роботов Яо Чжи.

Такими же машинами предлагают заменить служащих в банках и госучреждениях, а в магазинах и кафе избавиться от всех официантов и продавцов - вместо них за прилавок встанут роботы.

Здесь уверены, что именно так выглядит бар будущего: людей нет. На дисплее можно выбрать себе напиток: добавить лед, лимон. Взболтать, но не смешивать. И через минуту получаешь стакан с напитком – быстро и удобно. Жалко только, что поговорить не с кем.

Робот-полицейский точно вступать в дискуссию не намерен. Прочные гусеницы, а сверху камеры ночного видения – готов к опасным командировкам, хорошо, что хоть не вооружен. Вообще, беспилотники повсюду: на земле, в воздухе и в воде. Например, акула – своя среди чужих. Она незаметно составит карту подводного ландшафта или изучит морских обитателей. А есть рыбы и поменьше.

Если вы мечтаете увидеть морское дно, но боитесь нырять - тогда эта рыбка-робот для вас. Она может опуститься на глубину до 30 метров и снять там фото и видео. Она легко управляется с помощью смартфона. Здесь роботы на все случаи жизни: провести операцию на мозге или «переобуть» машину - легко!

«В нашей автомастерской человек не будет ничего поднимать тяжелее гаечного ключа. А, например, на замену шин будет уходить не более 15 минут», – поделился менеджер компании по производству промышленных роботов Чжан Сюйгуан.

Роботы могут все. За их работой интересно наблюдать,но мороз по коже, когда понимаешь: не только мы следим за ними, но и они за нами. Система распознавания лиц уже давно реальность. Она используется во многих городах Китая. Роботы не просто следят за людьми. Они способны определять рост, вес, пол, возраст. А некоторые еще и определяют уровень интеллекта, что называется, на глаз. Но не бойтесь, пока это только эксперимент. К тому же ниже 80% не бывает, да и разве интеллект написан на лице?

Другие роботы интеллектом не блещут, зато на фабрике им нет равных. По статистике в мире каждый третий такой робот получает прописку именно в Китае. И скоро на заводах и фабриках не услышишь и голос человека - только тихое жужжание моторов.

Сегодня роботы все больше внедряются в различные области человеческой деятельности, помогая осваивать космос, совершенствовать медицину, науку, производство, военную технику и т.п. Расскажем о некоторых из них:

1. Одними из самых незаменимых помощников во время обезвреживания взрывчатых веществ являются роботы-саперы. Вот один из них, везущий подозрительный рюкзак, в котором предположительно находится самодельное взрывное устройство. Штат Нью-Мексико, 20.06.2012

2. Так выглядит камера марсохода Curiosity, который успешно "примарсился" в кратере Гейла 6-го августа этого года.

3. Снятая "любопытствующим" роботом панорама Марса.

4. "Рекс" - робот-экзоскелет. С его помощью инвалиды-колясочники, в том числе и полностью парализованные люди, могут стоять и ходить без посторонней помощи. На фото - Софи, парализованная после автокатастрофы, в которую она попала в 2003-ем году. Лондон, Англия, 19.09.2012

Экзоскелет - приспособление, позволяющее увеличивать силу человека за счет внешнего каркаса, повторяя биомеханику человека.

5. Американский прапорщик запускает беспилотный летательный аппарат (также именуемый "дрон") в провинции Газни, Афганистан, 25.06.2012.

6. Робот, созданный для подводного плавания под антарктическими льдами. С его помощью ученые восьми стран создали первую в мире трехмерную карту подледной поверхности Антарктиды, а также измеряли толщину ледяного "панциря". Все эти исследования помогут ученым изучить влияние изменения мирового климата на Антарктиду.

7. Это - робот LS3, созданный в Исследовательском центре Министерства обороны США. Похожий на парнокопытное животное робот разработан для американских солдат для транспортировки тяжелого оборудования и грузов по местности. Штат Вирджиния, США, 10.09.2012

8. Прототип робота Wall-Ye, разрабатываемого для подрезания виноградной лозы, под управлением своего создателя, французского инженера Кристофа Миллота. В автоматическое устройство встроены шесть веб-камер, GPS-навигатор, он имеет две металлические клешни, умеет проверять качество винограда и почву, на которой он растет. Франция, 12.10.2012

9. Почти 2-ухметровый робот-шиномонтажник, созданный из запчастей 49-летним механиком электрических велосипедов для работы в своей мастерской в г.Шэньян. Робот самостоятельно передвигается и накачивает шины. Провинция Ляонин, Китай, 25.06.2012

10. Роботы бывают не только для работы, но и для отдыха и развлечений, как, например, вот эти танцующие роботы, представленные на выставке CeBIT в Ганновере, Германия, 05.03.2012.

11. Еще один дрон (беспилотный летательный аппарат), который создан французской компанией для работы в пожарной службе: робот следит за возникновением очагов возгорания в реальном времени. Мон-де-Марсан, Франция, 12.07.2012

12. Еще один отдыхающий робот. Он сидит перед буддийскими монахами на церемонии, которая прошла в честь 2600-летия просветления Будды. Бангкок, 19.06.2012

13. Робот-испытатель - "курит" сигареты, производимые на фабрике компании Philip Morris. Чехия, 28.08.2012

14. Робот-жук Kabutom RX-03, созданный японским инженером. Этот 11-метровый 17-титонный передвигающийся на 6-ти лапах монстр, из носа которого, как у дракона, устрашающе валит дым, был представлен на фестивале в Токио 26.08.2012 года.

15. Робот-манекен, разработанный в эстонском университете. Он предназначен для "виртуальной" примерки для пользователей Интернет-магазинов, в которых отсутствует возможность примерить приобретаемую одежду. Этот робот может не только вмиг "похудеть" или "поправиться", но и "сменить" пол, имитируя совершенно разные типы телосложения и умея "обретать формы" порядка 100 тысяч различных вариантов. 27.03.2012

16. Еще один тип роботов-саперов. Этот обезвреживает боеприпасы в Афганистане, 01.08.2012.

17. Человекоподобный робот-гуманоид. Зовут эту "девушку" MIIM или HRP-4C. Она поет и неплохо танцует. Токио, 09.10.2012

18. Танцующие роботы на соревновании роботов в г.Сеул, Южная Корея, 17.10.2012.

19. Это - образец дальнего высотного беспилотного разведчика Boeing Phantom Eye, работающего на водородном топливе. Дрон разрабатывают в Phantom Works - засекреченном подразделении компании Boeing - по заказу американских военных. По некоторой информации, разведчик может беспрерывно летать в течение 96-ти часов (четыре дня).

20. Это - робот "Обеликс", перед которым была поставлена задача самостоятельно проехать по заданному маршруту (более 4-ех километров), преодолевая препятствия, повороты и обходя людей. Машина справилась с заданием почти за 100 минут. Фрайбург, Германия, 21.08.2012

21. Роботы-осьминоги - так их назвали разработчики из пизанского университета. Роботы являются прототипами двух бионических рук, разрабатываемых для преодоления различных сложных препятствий. Италия, 17.07.2012

22. Робот-пожарник, проходящий испытание в военно-морской научно-исследовательской лаборатории в Вашингтоне, США.

23. Беспилотный гражданский вертолет Kaman K-MAX ("летающий кран"), спроектированный для транспортировки грузов массой до 2,7 т на расстояние до 500 км с максимальной скоростью до 185 км/час. Провинция Гильменд, Афганистан, 13.10.2012

24. У робота-древолаза, разработанного китайским университетом в Гонконге, есть камера. Лазая по деревьям почти как гусеница, он проверяет здоровье деревьев вместо людей. Весит он всего один килограмм. 20.06.2011

25. Робот-сапер за работой. Снимок сделан во время учений южнокорейского спецназа, проходивших к западу от Сеула, в международном аэропорту Инчхон, 29.02.2012.

26. Роботу-гуманоиду Geminoid F наносят макияж накануне выставки "Роботы в Движении 2012", которая проходила в Гонконге с 29-го марта по 15-ое апреля. 28.03.2012

27. Робот-сапер, разработанный частным изобретателем из Уганды. Как говорит сам изобретатель, робот может обнаружить и обезвредить самодельное взрывное устройство. 06.06.2012

28. Мягкотелый робот в форме морской звезды, разработанный учеными Гарвардского университета. Может быть использован для проникновения в узкие пространства. На фото робот проползает через зазор в 19 мм.

29. Беспилотное автономное судно Common Unmanned Surface Vessel, созданное компанией Textron, Новый Орлеан. Разрабатывается для патрулирования, разведки и даже некоторых ударных операций. 12.04.2012

Для проведения боевой операции в Ираке армия США впервые привлекла в качестве тактических единиц беспилотные боевые механизмы - военных роботов. Это были небольшие гусеничные машины дистанционно управляемые оператором.

Блин комом

В бой были отправлены три робота Talon с боевой системой SWORDS (Special Weapons Observation Reconnaissance Detection Systems - специальная боевая система наблюдения и разведки) и с оружием - пулеметами М249. До реального боевого применения роботов дело не дошло: установленное оружие самопроизвольно двигалось без участия оператора. Такое «поведение» роботов создавало реальную угрозу для безопасности американских солдат, поэтому модули по управлению оружием отключили и роботы использовались только в качестве разведчиков.

Несмотря на такой конфуз, опыт боевого применения был признан удачным и, мало того, он фактически запустил «гонку технологий» по созданию военных роботов во многих странах мира. Иметь в войсках такого «бойца», который может воевать вместо людей, нести различные виды оружия и при этом не требовать деньги за работу - это выглядело очень перспективным направлением для предприятий оборонного комплекса США, стран НАТО, Израиля, Ирана, Китая и Японии.

А первыми были мы

Идея беспилотной боевой машины - не нова. Еще в 1933 году в Советском Союзе проводились испытания телеуправляемого танка ТТ-18. Танк под управлением оператора мог передвигаться на дистанцию до 1,5 км. Первые испытания оказались не очень удачными, в отличие от опытов с ТТ-26, который был выпущен небольшой серией в 55 единиц.

Вооружены ТТ-26 были пулеметами ДТ, 45 мм пушками, а некоторые имели в своем арсенале огнеметы, взрывчатку и химическое оружие. Боевое крещение ТТ-26 получили во время советско-финской войны 1939-1940 годов. Наиболее эффективным оказался вариант ТТ-26 с бомбой весом 500 кг, который позволял уничтожать доты на «линии Маннергейма».

Система управления ТТ-26 строилась на электромеханических реле, действиями которых оператор управлял через радиокоманды. На кнопки управления было заведено 16 команд, отвечавших за запуск двигателя, передвижение, маневр и применение оружия. В случае выхода ТТ-26 из зоны досягаемости радиоуправления, через 30 секунд танк останавливался и с работающим двигателем ожидал приближения оператора.

Недостатком ТТ-26 оказалось невозможность реагировать на изменение обстановки на поле боя. Танк не мог реагировать на противотанковые пушки в засаде и на противотанковые мины, им было сложно управлять на холмистой местности. Поэтому после начала Великой Отечественной войны удачный, в принципе, опыт был у нас на долгое время забыт. И вновь вспомнили о нем только в XXI веке.

Классификация боевых роботов

На сегодняшний день боевые роботы разрабатываются для применения в любых средах (воздух, суша и море) и могут выполнять различные задачи: от разведки и до задач огневого подавления. Ведущим разработчиком является США, но и Россия, позднее других промышленно развитых стран вступившая в «гонку робототехнологий», в последнее время продвинулась в боевой тематике достаточно далеко.

В качестве экспресс-анализа состояния технологий в военной робототехнике рассмотрим эти две державы, т.к. они отражают не только различный подход к понятию «боевой робот», но и имеют уникальные разработки.

В мировой практике принята весовая градации роботов. Роботов делят по весу на три группы. Легкие - с боевой массой до 3,32 т, средние - от 3,32 до 13 т и тяжелые - свыше 13 тонн.

Взяв за основу эту градацию, всю дальнейшую классификацию роботов, виды выполняемых задач и ведущиеся работы по ним можно свести в одну таблицу:

Как видно из таблицы, США имеют большие наработки во всех видах и типах роботов. Наиболее развитый класс - беспилотники воздушного базирования. Их на вооружении армии США стоит свыше 7 500 единиц. В то же время у России, несмотря на то, что у нее парк роботов пока мал, есть практические разработки сухопутных и подводных роботов, часть которых прошли боевую обкатку в реальных боевых действиях в Сирии.

Прежде всего, речь идет о наземных роботах «Арго» и «Платформа-М». При их помощи 20 декабря 2015 года сирийским войскам удалось взять башню «Сириатель» на стратегически важной высоте 754,5 в провинции Латакия. В атаке участвовали шесть комплексов «Платформа-М» и четыре робота «Арго» при поддержке артиллерии и бойцов сирийской армии. После жаркого, но непродолжительного боя на взятой высоте насчитали почти 70 убитых джихадистов, а у сирийских солдат было ранено всего четыре бойца.

Что же это за роботы?

«Платформа-М» создана в «НИТИ «Прогресс» (Ижевск). Бронированный робот на гусеничном шасси вооружен четырьмя гранатометами АГС-30 и пулеметом Калашникова. Вместо гранатометов на нем можно устанавливать ПТРК «Корнет», то есть, в случае необходимости робот может вести борьбу и с бронетехникой противника. Помимо этого, «Платформа-М» может осуществлять разведку с помощью комплекса оптико-электронной разведки, патрулирование территории, обеспечить проход по минному полю и минировать местность с помощью минного заградителя КТПН-3.

Боевой роботизированный комплекс «Арго» разработан в ЦНИИ робототехники и технической кибернетики (Санкт-Петербург). Он предназначен для проведения разведки, а также для огневой поддержки морского десанта с акватории моря и на суше. Помимо этого робот может производить разведку побережья, обеспечивать доставку боеприпасов и грузов. «Арго» вооружен 7,62-мм пулеметом ПКТ, тремя противотанковыми гранатометами РПГ-26, двумя гранатометами РШГ-2.

В армии России так же несут службу робот «Нерехта» и инженерный робот «Уран-6», который был испытан в Сирии при разминировании города Пальмира. Проходят испытания роботы МРК, «Соратник» и «Уран-9». Помимо этого проводятся научно-исследовательские работы (НИР) по роботизации танка Т-14 «Армата» и по разведывательно-ударному комплексу «Вихрь», разработанного на базе БМП-3.

«Бесчеловечные» роботы уничтожают мирное население

В отличие от американцев, все наши боевые роботы работают под управлением оператора. Такой подход вызван не технологической отсталостью, как утверждают некоторые некомпетентные комментаторы, а требованиями современного общевойскового боя.

Несмотря на всю свою боевую мощь и эффективность, робот многого не умеет делать автономно. Он не имеет на борту искусственного интеллекта, клонирующего аналитические и физические способности человека. Возможности вычислительных комплексов ограничены не только количеством выполняемых задач, но и стоимостными параметрами. Если робот станет дороже танка, то ценность его принятия на снабжение войск теряет смысл.

Во время боя робот не может без помощи человека отремонтировать повреждения шасси, произвести смену вооружения и дозаправку топливом, оценить рельеф местности и глубину водных преград. Поэтому в нашей армии роботы выполняют только вспомогательные функции по огневой поддержке, разведке и целеуказанию, транспортировке и эвакуации.

А в США уже давно пытаются создать роботов, которые могли бы выполнять боевые задачи автономно, без участия человека. Ограниченного успеха они добились при создании беспилотных авиационных комплексов разведки. Но с появлением средств РЭБ, способных осуществлять перехват, вынуждены были вернуться к управлению при участии человека.

Сейчас в США ведутся ОКР по созданию частично автономных боевых комплексов. Некоторые беспилотники с различной степенью автономности были обкатаны в боевых операциях в Афганистане, Ираке и Сирии. В большинстве случаев «частичная автономность» привела к провалу боевых операций. Например, ударно-разведывательные MQ-9 Reaper вместо военных целей уничтожали мирное население и гражданские объекты.

ТОП-5 боевых роботов

RQ-4 Global Hawk (США). Самый большой стратегический разведывательный БЛА (длина - 13,3 м, размах крыльев - 35 м, взлетный вес - около 15 т). Может производить разведку в течение 30 часов на высоте до 18 км, преодолевая расстояние до 14 000 км на крейсерской скорости 575 км/ч. Он несет на борту почти тонну (900 кг) разведывательного оборудования для проведения оптической, РТР и РЛ разведки. Стоимость программы разработки стратегического разведчика составила 13,7 млрд долларов, стоимость одного RQ-4 составляет 140 млн долларов.

PD-100 Black Hornet (Норвегия). Самый маленький робот-разведчик создан компанией Prox Dynamics. По сути, это миниатюрный вертолет, который несет три крошечных видеокамеры, и передает отснятое изображение в режиме онлайн. При длине около 10 см и ширине 2,5 см он может летать со скоростью до 10 м/с в течение 25 минут на дальность до 1 км. БЛА незаменим в условиях городского боя, поэтому этого «малыша» взяли в свой арсенал подразделения спецназа США и Великобритании.

Уран-9 (Россия). Многофункциональный боевой робот «Уран-9» предназначен для выполнения задач разведки и огневой поддержки. Похожий на небольшую БМП с башней, он способен нести различное вооружение: 30-мм автоматическую пушку 2А72 и спаренный с ней ПКТ, ракетное вооружение ПТУР 9М120 «Атака» и ПЗРК 9К38 «Игла», а также реактивный огнемет «Шмель-М».

Робот-катер ACTUV (США). Anti-Submarine Warfare Continous Trail Unmanned Vessel (противолодочное военное беспилотное судно непрерывного слежения) проходит эксплуатационные испытания в ВМС США. 40-метровый тримаран, весом в 140 т, из которых 40 т приходится на топливо, создан для слежки за субмаринами и способен разгоняться до 27 узлов (50 км/ч). Дальность плавания до 6 000 км, автономность плавания - до 80 суток, стоимость - около 20 млн долларов. В США надеются, что этот робот-катер сможет отслеживать малозаметные подлодки аналогичные российским проекта 636.3 «Варшавянка» или 885 «Ясень» на глубинах до 200 м и передавать данные о них противолодочным кораблям и самолетам-охотникам за подводными лодками.

«Посейдон» (Россия). Не успело обсохнуть шампанское из разбитой о борт робота-катера ACTUV бутылки, как в России создали первый в мире глубоководный беспилотник «Посейдон», неограниченный по дальности и превышающий кратно по скорости все корабли. Впервые об этом аппарате с ядерной энергетической установкой и ядерной боевой частью объявил президент России Владимир Путин 1 марта 2018 года. Свой неограниченный по дальности скоростной переход «Посейдон» совершает на глубинах до 1000 м. На такой глубине ACTUV обнаружить его не в состоянии. А «Посейдон», несущий ядерный боезаряд мегатонного класса, может уничтожить не только военно-морскую базу, но и самый большой военный корабль - авианосец.