Как устроены современные роботы и как они помогают изучать мозг человека

Что происходит сейчас

В отчете «World Robotics 2020 Industrial Robots» от IFR отмечено, что за 2020 год количество работающих на заводах роботов в мире выросло на 12% — до 2,7 млн. А за пять предыдущих лет, с 2014 по 2019 год, уровень роботизации в промышленности увеличился почти на 85%. Пандемия должна поднять этот показатель еще сильнее. Компании, процессы в которых хоть немного были роботизированы, продолжали работать в 2020 году без перерывов, а потому вышли победителями.

Сейчас роботизация бизнес-процессов включена в стратегию повышения эффективности для большинства (64%) компаний, как следует из отчета Deloitte. По оценкам респондентов, роботизация:

• увеличит скорость выполнения задач;
• автоматизирует монотонные процессы;
• снизит затраты;
• снизит риски и ошибки при выполнении задач.

Согласно тому же отчету Deloitte, наиболее активно роботизацию проводят банки и финансовые институты, энергетика и добывающая промышленность. Среди стран выделяются Китай, Япония и США — это показывает исследование IFR.

Наиболее перспективное и развитое направление сегодня — индустрия автомобилестроения. Потому что там конвейерное производство, миллиардные тиражи, полная унификация, серийное производство и одно и то же изделие. Например, кузов одного и того же образца. Кроме этого, на взлете находятся пищевое производство, фармацевтическая индустрия. По другим отраслям роботизация слабее, поскольку там нет серийного производства, однако новые решения позволяют постепенно эффективно внедрять роботов и туда.

Среди самых интересных кейсов — «Яндекс», который уже выкатывает беспилотные автомобили по Москве, мы можем их встретить повсеместно. В Казани в Иннополисе автомобили «Яндекса» ездят без человека. По всему миру уже летают дроны. Более прикладное значение имеет промышленная и складская робототехника. На складах, например, «Декатлона», Amazon и Ozon всегда действуют армии погрузчиков, которые передвигаются по цехам, мешают друг другу, могут причинить вред людям. Сейчас они активно заменяются роботами и в мире, и в России. По моему мнению, по итогам 2021 года компании, которые занимаются роботизированной складской логистикой, покажут ощутимый рост.

Индустрия 4.0

Каких роботов выпускают в России? Часть 1: роботы на производстве

Первый робот Tesla

Об анонсе человекоподобного робота Tesla Bot рассказало издание Engadget. По словам Илона Маска, его высота составит 173 сантиметра, а вес будет равняться 57 килограммам. Можно сказать, что своей фигурой он будет вполне соответствовать стандартам человеческой красоты. Вместо лица робота будет установлен дисплей, предназначенный для отображения полезной информации. Но о каких именно данных идет речь, предприниматель не уточнил. Скорость передвижения робота составит 8 километров в час, а для ориентации в пространстве он будет использовать ту же совокупность датчиков, что и автомобили Tesla. Робот сможет поднимать тяжести до 20 килограмм, а в качестве «мозга» выступит некий суперкомпьютер Dojo с нейронными сетями.

Робот Tesla в полный рост

Илон Маск уверяет, что будущий Tesla Bot будет достаточно дружелюбным и слабым, чтобы не нанести людям вред. Тем самым он как бы пытается обезопасить нас от будущего, где роботы захватили мир — все же помнят сюжет «Терминатора»? Робот будет предназначаться для выполнения рутинных задач, которые отнимают у людей время, которое можно было бы провести более продуктивно. Например, он сможет выполнить команду «возьми этот болт и прикрути к автомобилю». Также он будет способен покупать продукты и приносить их в дом своих хозяев. Ну и конечно же, ему вполне можно будет поручить домашнюю уборку.

Характеристики робота Tesla

Обучение и комбинированный интеллект

Искусственный интеллект роботов в обозримом будущем останется на уровне продвинутой бытовой техники и беспилотных автомобилей (такой ИИ называют слабым). Наличие самосознания и моральные терзания им пока не грозят.

Зато роботы-гуманоиды будут способны перемещаться в пространстве, избегать препятствий, переносить тяжести, распознавать предметы, пользоваться инструментами, вести беседу на уровне чат-ботов и так далее.

Робот FEDOR. Фото: Фонд перспективных исследований

Однако реализация даже этих функций находится на пределе современной науки

Директор по науке и технологиям Агентства искусственного интеллекта Роман Душкин обращает внимание на парадокс Моравека: мы можем создать компьютер для математических вычислений, но при этом не знаем, как запрограммировать робота на выполнение простейших человеческих действий

«Это нереально сложная задача, — объясняет Душкин, — создать робота, который, например, подойдёт к двери, определит, что это дверь, найдёт ручку, возьмёт её, откроет и зайдёт». Чтобы решить задачу, нужно пойти на ухищрения — например, не программировать, а использовать машинное обучение.

«Антропоморфного робота невозможно запрограммировать под конкретную задачу, его можно только обучить!»

Евгений Дудоров, к. т. н., разработчик робота FEDOR (НПО «Андроидная техника»)

Для этого сегодня применяют обучение с подкреплением (reinforcement learning). При нём робот (или его модель) обучается, взаимодействуя с окружающей средой. Например, мы лишь указываем принцип: «сталкиваться с препятствиями — плохо». И робот тренируется, натыкаясь на преграды и падая.

Tesla Bot и подобные ему роботы вначале могут вести себя неуклюже. Роботы следующего поколения будут работать лучше, потому что получат сведения об ошибках предшественников и им не надо будет заново обучаться.

Чтобы роботы первых поколений не пугали людей необычным поведением, основатель Alex Robotics Александр Амбарцумов предлагает концепцию комбинированного интеллекта. Согласно идее, если робот столкнётся с нерешаемой проблемой (например, не сможет открыть дверь), в работу вступит оператор-человек. Он подключится по беспроводной связи и возьмёт управление на себя. После накопления обучающих данных операторы будут вмешиваться всё реже.

Будущее робототехники

В России робототехника совершила большой прорыв с 2018 года. Рынок растет и в ближайшие 3–4 года будет делать это безудержно. Например, в 2019 году в нас вложились IMPACT Capital. За 2 года их доля выросла в 11 раз, как и наша выручка, которая достигла 30 млн рублей в месяц. Роботы станут внедряться везде, вытеснять людей, повышать производительность и качество продуктов, снижать травматизм

Большое внимание будет уделено беспилотникам военного назначения, будет активно развиваться рынок беспилотных автомобилей. Сейчас многие крупные компании — Google, Amazon, «Яндекс» и другие — инвестируют в это

Индустрия 4.0

«Яндекс» опубликовал уникальный датасет для обучения беспилотников

Сегодня Россия еще не готова к высокому уровню роботизации, потому что большинство руководителей предприятий — выходцы из СССР. Эти люди помнят, что первые роботы были дорогие, неэффективные и опасные. Надо менять мнение об этих стереотипах.

В ближайшие 3–5 лет мы увидим огромное количество внедрений роботов на российских предприятиях, будут появляться серьезные компании. И с софтом случится аналогичная история. По уровню софта Россия способна составить конкуренцию Европе. С железом труднее, поскольку у нас слабая материально-техническая база, не развиты цепочки поставок, нет компонентного производства. Россия сможет конкурировать в производстве простейших роботов или робокомплектов, но в их составе будут применяться европейские комплектующие. Чтобы составлять конкуренцию европейским компаниям, отечественным нужно работать над эффективностью, клиентским сервисом, слышать заказчика, понимать, что ему нужно, и выдавать лучший продукт.

Отдельной строкой: DRC-HUBO

Разработанный командой KAIST из Южной Кореи, этот робот сумел выиграть в 2015 году DARPA Robotics Challenge в Помоне, штат Калифорния. DRC-HUBO выбил с конкурса 22 других робота, выиграв главный приз в 2 миллиона долларов, но его умение «трансформера», на мой взгляд, было не очень честным и не очень андроидным. Однако упомянуть его, конечно, стоит. У него есть колеса на коленях, что позволяет ему преодолевать ряд проблем, с которыми сталкиваются настоящие двуногие роботы.

Во время соревнований робот выполнил все восемь задач в кратчайшие сроки: открыл дверь и поорудовал дрелью, избежав при этом кучу катастрофических падений, в отличие от своих конкурентов. Да, это не андроид, но он все равно представляет собой инженерный подвиг.

Очевидно одно: робототехники медленно, но уверенно преодолевают технологические препятствия, необходимые для создания правдоподобного человекоподобного робота. Когда-нибудь такой робот будет разработан. Что касается того, будет ли он сознательным, эмоциональным и рефлексивным, как человек, это совершенно другой вопрос.

Роботы-кладовщики

Boston Dynamics представила складского робота Stretch. Это всенаправленная мобильная база, оснащенная манипулятором с присосками. Ее главный козырь в том, что робот впишется в уже существующий склад, то есть под него не придется переделывать все помещение.

Складской робот Stretch

Роботизированные склады никого уже не удивляют, однако есть причина, почему все центры хранения и отправки не оснащаются роботами. Для юрких мобильных платформ из складов Amazon или китайской Shentong Express нужна подходящая инфраструктура. Существующие склады спроектированы для старых погрузчиков и человеческого труда. Stretch, напротив, адаптируется к существующим условиям. У робо-руки 7 степеней свободы, так что она может и наклониться, чтобы поднять коробку, и вытащить ее с верхней полки и не уронить. А если потребуется, то начнет выкладывать коробки на конвейер.

Робот оснащен мощными батареями, которых хватит на целую смену, либо может неограниченное время работать от сети. Манипулятор при помощи датчиков различает коробки разных размеров и упаковки товаров, и потом аккуратно поднимает их

Важно то, что машина по умолчанию оснащена системой распознавания, так что ее не придется долго учить

Stretch на складе

Stretch появится на складах уже в 2022 году. Сейчас создатели ищут заинтересованных клиентов для пилотного тестирования, во время которого они хотят посмотреть, насколько хорошо робот справится с разгрузкой грузовиков.

Пандемия повысила нагрузку на службы доставки и склады. Поэтому мобильные адаптирующиеся роботы вроде Stretch имеют все шансы захватить планету своими ловкими, цепкими манипуляторами.

Россия vs мир: так ли все плохо

По данным IFR из упомянутого отчета, сейчас в мире установлено 2,4 млн промышленных роботов, в России при этом — около 6 тыс. (лишь 0,25% глобального рынка). Основные покупатели — страны Азии, США, Германия.

Российский рынок робототехники действительно слабо развит, если сравнивать с мировыми показателями, и здесь есть две фундаментальных причины:

1. Низкий уровень заработной платы и долгие сроки окупаемости стандартных решений (свыше трех лет, что много для страны). Самих компаний-разработчиков в России достаточно. По данным IFR, в мире их 889, и из них российских — 73 организации. Больше только у США (223). Хотя Германия догоняет Россию: там 69 разработчиков.
2. Запоздалый вход в эту отрасль. В мире первые промышленные роботы появились в 1980-х годах и начали активно входить на заводы и фабрики. А в России в 1980–1990-х годах заводы не только не открывались — из них все вывозилось. Поэтому первый цикл роботизации мы пропустили. Сегодня все мировые производители и робототехнические компании России понимают, что у нашей страны самый большой потенциал, так как мы стартуем с низкой базы. Если Европа, Америка и Китай уже не знают, куда внедрить роботов, то в нашей стране до сих пор это «чудо чудное, диво дивное».

Однако в России остается нерешенным вопрос кадров: их нет и им неоткуда взяться. По оценкам НАУРР, нехватка специалистов по обслуживанию робототехники составляет порядка 19 тыс. человек. К 2025 году цифра может вырасти до 40 тыс., а к 2030 году — до 66 тыс.

Мы на десять лет отстаем от ведущих стран по уровню внедрения техники. И еще сильнее — по уровню образования. Чтобы начать производить хорошие роботизированные технологии, у нас уже сегодня должны быть лучшие кадры. А для этого надо сотрудничать с вузами, предоставлять комплексы для практического обучения студентов. В России серьезная физико-математическая школа, у многих выпускников хороший технический ум. Поэтому у нас есть все шансы догнать многие страны мира по созданию софта, ПО для робототехники.

Современные боевые беспилотники

В США с 1958 года работает управление перспективных исследовательских проектов Министерства обороны — DARPA. Оно занимается производством вооружений нового поколения и финансирует различные проекты, один из самых известных — робот-собака Boston Dynamics. В 2005 году компания создала робота Big Dog, предка известных ныне Spot и Atlas. BigDog размером 91х76 см и весом в 110 кг был способен передвигаться со скоростью 6,5 км/ч, перевозить груз весом 150 кг, подниматься на гору с уклоном 35 градусов. DARPA вложило в проект $42 млн. Проект закрыли, так как робот получился слишком шумным для военных нужд.

Участие Boston Dynamics в военных разработках — не единственный пример сотрудничества крупных корпораций с армией. Недавно Microsoft создали устройство дополненной реальности стоимостью в $22 млрд. Компания выиграла контракт на разработку военных шлемов, позволяющих солдатам тренироваться и проводить бои, синхронизируя свои действия в одной системе.

Google также предоставляла Пентагону свои технологии в рамках проекта Mave. Армия рассчитывала использовать искусственный интеллект, разработанный Google, для автоматического распознавания объектов на снимках с воздуха. Когда сотрудники корпорации узнали о сотрудничестве с военными, они написали коллективное письмо генеральному директору Google Сундару Пичаи с требованием прекратить любые отношения с военными. Так Google на время вышла из сотрудничества с Пентагоном, в то же время сформулировав принципы, которые легли в основу разработки искусственного интеллекта:

1. Технологии должны быть направлены на пользу обществу и защищать безопасность людей.
2. Нельзя создавать что-то, что может нанести вред обществу или нарушить права человека.
3. Компания должна быть уверена, что ее технологии не будут применять для создания оружия или в других военных целях.

Экономика инноваций

Миллиардер из трущоб: кто такой Сундар Пичаи

В России тоже есть свои боевые единицы. Например, «Уран-9» — робот, способный поддерживать отряды специального назначения и заниматься разведкой. Он оснащен 30-миллиметровой автоматизированной пушкой, спаренным пулеметом, комплексом противотанковых ракет и лазерной системой управления. «Уран-9» может уничтожить танки с расстояния 8 км. Среди моделей класса «Уран» есть также роботы-пожарные для предотвращения распространения огня в труднодоступных местах.

Еще один помощник армии — комплекс «Нерехта», сконструированный в трех вариантах. Благодаря модульной схеме с единой гусеничной платформой, «Нерехта» стал универсальным роботом с высокой проходимостью. Он способен выполнять несколько задач: от разведки и патрулирования до ведения боевых действий.

Помимо этого, в арсенале российских военных есть еще комплекс «Платформа М» — самоходная гусеничная дистанционно управляемая платформа для разведки и поражения целей, а также минирования или разминирования полей.

Для патрулирования местности, вывода техники противника из строя, доставки грузов и боеприпасов используют комплекс «Арго». Им управляют дистанционно.

В 2021 году некоторые российские роботокомплексы протестировали в ходе армейских учений «Запад-2021».

Зарубежные военные для наблюдения, разведки и захвата цели используют MAARS, оснащенный пулеметами и четырьмя гранатами. Решение о действии беспилотника принимает оператор. Робот весит 167 кг, в расширенной комплектации у него есть громкоговоритель, сирена, лазерное оружие и система обнаружения стрельбы. MAARS может работать до 12 часов.

Роботы-официанты

Мы говорили о роботах, которые заменяют человека. А как насчет тех, которые дополняют его? В лучших традициях «Призрака в доспехах» японский изобретатель Кентаро Есифудзи разработал роботов , которых анимирует человеческая воля. Машины работают в токийском кафе, а ими удаленно управляют люди с физическими и ментальными расстройствами. Люди, которые не могут покинуть свои дома.

Кафе с роботами OriHime

Некоторые из сотрудников страдают от бокового амиотрофического склероза и управляют роботами движениями глаз, которые считывает особый интерфейс.

Роботы, между тем, принимают заказы у посетителей и обслуживают их. Один из роботов ― бариста в коричневом фартуке. Для клиентов кафе официанты с огромными инопланетными «глазами» ― это интересный опыт и повод для селфи; для управляющих ими людей ― способ не отрываться от общества, и продолжить работать, несмотря на инвалидность.

Местные активисты уже предложили, чтобы OriHime стали средством для нового вида спорта на Паралимпиаде ― для тех атлетов, которым любой спорт закрыт.

2021

Анонс ПО для распознавания эмоций человека

В конце июля 2021 года компания Promobot сообщила о создании программного обеспечения для распознавания эмоций человека. Новые алгоритмы реализованы в автономно сервисном роботе, разработанном пермской компанией.

Как сообщили TAdviser в Promobot, созданный софт позволяет роботам распознавать эмоции человека, определять тональность его голоса и в соответствии с предполагаемым состоянием человека продемонстрировать соответствующую эмоцию, а также выстроить диалог в соответствии с состоянием собеседника.

Promobot выпустила ПО для распознавания эмоций человека

По словам разработчиков, в соответствии с эмоциональным состоянием собеседника робот будет выбирать коммуникативную стратегию — утешать, ободрять или поддерживать дружелюбный ход беседы, а также сможет отвечать в более живой манере. Данная функция делает общение между человеком и роботом более естественным. Если собеседник грустит, робот покажет веселую эмоцию, а если в агрессивном состоянии — выдаст нейтральную эмоцию. В общей сложности доступно более 60 вариантов развития взаимодействия.

По словам директора по развитию Promobot Олега Кивокурцева, эмпатия, или сопереживание собеседнику – очень важный процесс в человеко-машинном взаимодействии. Чем больше устройство сопереживает, тем лучше к нему относится собеседник, а значит качество сервиса, оказываемое роботом, выше.

Специально для реализации данного функционала наши инженеры разработали визуал шести эмоций и интегрировали визуал с системами распознавания, — сказал он.

В компании добавляют, что навык общения является для робота Promobot ключевой функцией. Эмоциональный искусственный интеллект позволяет сделать коммуникацию человека и робота более естественной. Поскольку общение с роботом станет интереснее, то, как следствие, длительность взаимодействия с ним и вовлеченность увеличатся.

Использование робота в банковском отделении в аэропорту Симферополя в Крыму

В сентябре 2021 года стало известно о запуске в России первого робота-банкира. Речь идет о совместном проекте Российского национального коммерческого банка (РНКБ) и компании «Промобот». Подробнее здесь.

Начало использования роботов в торговых центрах США

В начале июня 2021 года стало известно о начале использования роботов Promobot в торговых центрах в США. Сначала российская разработка появилась в шоппинг-молле Westfield Garden State Plaza в Нью-Джерси. Подробнее здесь.

Bosch

Все, что связано с движением газонокосилок без помощи рук. Bosch поставляет самые умные и эффективные роботизированные аппараты, способные передвигаться и стричь траву. После развития автоматизированных газонокосилок Bosch развернула бизнес на 170 миллионов долларов в Европе вместе с самой лучшей своей моделью — Indego. Газонокосилка составляет карту газона, срезает траву по заранее распланированным параллельным линиям и начинает оттуда, где остановилась после разрядки. Немецкая фирма также анонсировала автономные автомобили, пытаясь сделать испытания автономных автомобилей Google нелепыми детскими забавами.

Как будут развиваться роботы

Сложно представить, что только не будут уметь роботы в ближайшие десятилетия. Уже созданы роботизированные мышцы, которые в 1000 раз сильнее человеческих и способны поднимать грузы в 50 раз больше собственного веса. Дальнейшее развитие роботов будет связано с открытием новых материалов и свойств, а также достижений компьютерной техники. 

Программное обеспечение манипуляторов со временем увеличит возможности техники и сенсоров. Например, робот-манипулятор, захватывающая груз, сможет сообщить оператору точный вес или размер, а новые компьютерные технологии смогут обеспечить более сложные траектории. Будет повышена эффективность использования нейросетей за счет усложнения их архитектуры и снижения энергопотребления. Продолжится массовое внедрение облачных сервисов для машинного обучения, что расширит двигательные действия роботов.

Tesla Bot: пункт назначения — Марс?

Прототип Tesla Bot, скорее всего, не будет дотягивать до параметров, представленных на презентации. На первом этапе задача робота состоит в демонстрации технологии и сборе данных. «Маск может вначале продать или просто отдать несколько роботов, — говорит специалист по ИИ Роман Душкин, — чтобы они работали в разной обстановке: один в городе, другой — в деревне, третий — в горах. А потом собранные датасеты объединят и используют для обучения следующего поколения».

Душкин также полагает, что у Илона Маска есть планы применить Tesla Bot для освоения космоса и создания колонии на Марсе. Над реализацией проекта работает его SpaceX.

Роман Душкин рассуждает о космических перспективах Tesla Bot

«Илон — упёртый человек, — говорит Душкин, — и вряд ли он будет делать что-то, выбивающееся из его стратегической линии. Даже строительство тоннелей и проект Hyperloop он рассматривает в контексте постройки баз на Марсе».

Но проблема в том, что космическая радиация, скорее всего, сделает будущих колонистов Марса инвалидами. И здесь на помощь Илону придут его роботы. Вначале они могут строить базу на другой планете, готовя всё необходимое для прибытия людей.

На следующем этапе Tesla Bots послужат людям в качестве искусственных тел. Развитие проекта по чтению мыслей Neuralink, который также продвигает Маск, позволит перенести сознание человека внутрь робота. Его железно-пластиковое тело лучше приспособлено к космическим полётам, чем наше биологическое. Идея близка философии трансгуманизма.

По мере совершенствования роботов Маск начнёт отправлять их в космос. Вначале — на околоземную орбиту, затем — на Луну и Марс. При этом возможность передачи сознания андроидам породит ряд этических проблем, которые, вероятно, заставят нас пересмотреть представления о самих себе.

Да, выглядит как фантастика. Но это фантастика может стать реальностью уже в ближайшее десятилетие. Илону Маску не привыкать реализовывать фантастические проекты, которые меняют жизнь людей. И мы с большим интересом продолжим наблюдать за тем, как он будет это делать.

Робот-андроид Romeo

Выглядит так себе

Romep, 55-дюймовый высокий робот-андроид, был разработан французской компанией Aldebaran Robotics, чтобы помочь людям, например, пожилым, потерявшим свою физическую автономию. Размер и физические возможности Romeo позволяют ему открывать двери, взбираться по лестнице, брать предметы со столам. Его разработчики выражают надежду, что однажды робот сможет переносить объекты, включая людей.

Проект Romeo в настоящее время включает пять институтов, 13 лабораторий робототехники и 80 инженеров и исследователей. Romeo не самый реалистичный робот в этом списке, но его физические движения прекрасны и даже немного жутковаты. Он почти идеально двигает руками, так что кажется, будто внутри него сидит настоящий ребенок и управляет его движениями.

Краткая история роботизации

За последние 100 лет роботы не просто эволюционировали, они стали частью нашей повседневной жизни. Слово «робот» вошло в обиход после того, как в 1920 году свет увидела пьеса Карла Чапека об искусственных людях. И это очень символично, так как «ревущие» двадцатые — период экономического подъема и новых открытий в науке и технике. 

В течение последующих десятилетий произошли выдающиеся открытия в самых различных дисциплинах — кибернетика, мехатроника, информатика, электроника, механика, а именно на них и опирается робототехника. Примерно к 30-м годам XX века появились первые андроиды, которые могли двигаться и произносить простейшие фразы. 

Первые программируемые механизмы с манипуляторами были сконструированы в 1930-х годах в США. Толчком послужили работы Генри Форда по созданию автоматизированной производственной линии. На рубеже 1930-40-х годов в СССР появились автоматические линии для обработки деталей подшипников, а в конце 1940-х годов было впервые в мире создано комплексное производство поршней для тракторных двигателей с автоматизацией всех процессов — от загрузки сырья до упаковки готовой продукции. 

В 1950 году Тьюринг в работе «Computing Machinery and Intelligence» описал способ, позволяющий определить, является ли машина мыслящей (тест Тьюринга). В 1950-х годах появились первые механические манипуляторы, которые копировали движения рук оператора и могли работать с радиоактивными материалами. В 1956 году американские инженеры Джозеф Девол и Джозеф Энгельберг организовали первую в мире компанию «Юнимейшн» (англ. Unimation, сокращенный термин от Universal Automation, универсальная автоматика), и в начале 1960-х первый в мире промышленный робот начал работать на производственной линии завода General Motors. 

Робот Unimate, которого отправили на фабрику General Motors

В 1960-х годах в университетах появились лаборатории искусственного интеллекта, а 1970-х были создали микропроцессорные системы управления, которые заменили специализированные блоки управления роботов на программируемые контроллеры. Это сократило стоимость роботов примерно в три раза, так что они стали всё чаще применяться в разных отраслях промышленности. В 1982 году в IBM разработали официальный язык для программирования робототехнических систем, а спустя два года компания Adept представила первый робот Scara с электроприводом. В 1986 году роботы были впервые применены в Чернобыле для очистки радиоактивных отходов. 

Двадцать первый век принёс невиданные успехи в развитии робототехники. В 2000 годы, по данным ООН, в мире использовалось уже 742 500 промышленных роботов. Невозможно перечислить все новые модели и открытия в сфере робототехники за последние 20 лет. Вот лишь некоторые из них. 

В начале 2000-х многие компании представили новых гуманоидных роботов — например, Asimo от Honda и SDR-3X от Sony. Канадский космический манипулятор Canadarm2 использовался для завершения сборки МКС, а в мюнхенском Институте биохимии имени Макса Планка был создан первый в мире нейрочип. Появились первые серийно выпускаемые бытовые роботы-пылесосы (Electrolux) и первая киберсобака (Sanyo Electric). Компания Bandai представила прототип робота с возможностью распознавания человеческих лиц и голосов, ученые из Стэнфордского университета — робота STAIR (Stanford Artificial Intelligence Robot), наделенного интеллектом и способного принимать нестандартные решения, руководствуясь заложенными в него знаниями об окружающем мире. Военный робот смог распознавать и преодолевать препятствия — в NASA взяли на вооружение экзоскелет X1 Robotic Exoskeleton. Роботы стали активно использоваться в медицине при проведении хирургических операций. 

Пересадка мозга в робота

Ведущий автор исследования доктор Присцилла Муотри и ее коллеги испытывают различные способы стимуляции органоидов, чтобы у них начали развиваться более сложные нейронные сети. В одном эксперименте они поместили органоиды в маленького робота в форме паука. Компьютер переводил электрическую активность органоида в инструкции, получив которые, маленький паукообразный робот начинал передвигать ногами.

обот в лаборатории Калифорнийского университета, который общался с органоидом через компьютер.

Чтобы понять, что он приближается к стене во время движения, робот использовал датчики, определяющие его местоположение. Компьютер передавал эти сигналы органоиду в виде электрических импульсов.

На сегодняшний день ученые пока не могут сказать, повлияют ли эти эксперименты на дальнейшее развитие органоидов. Еще больше головокружительных историй читайте на .

Способность учиться и полная автономность: тренды в области робототехники

Вырастет востребованность роботов, способных выполнять функции сервиса профессиональных услуг. Их стоимость на рынке, по расчетам исследователей, составит от $90 млрд до $170 млрд, в то время как объем рынка промышленных и коллаборативных роботов будет в два раза меньше — от $40 до $50 млрд.

Индустрия 4.0

Сознание робота: четыре тренда в развитии машинного обучения

Социальные тренды ускорят потребность в высокотехнологичных робототехнических решениях. С взрослением современного поколения, уже привыкшего использовать роботов, увеличится спрос на ассистентов, которые будут помогать с упражнениями, личной гигиеной, доставкой еды

Внимание к экологической повестке и принципам устойчивого развития сместит акцент в сторону роботов, выполняющих сложные задачи по сортировке

Увеличится количество роботов в низкооплачиваемых сферах. Эксперты отмечают, что нехватка ручного труда и повышение заработной платы в странах, где раньше она была низкой, приведет к достаточно быстрой замене людей роботами. Сейчас, чтобы преодолеть проблему старения населения и роста заработных плат, роботизированные технологии начали активно внедрять на предприятиях Китая. С 2008 года зарплаты работников заводов в стране увеличились на 71%.

Экономика образования

Меня уволил робот: прогноз для рынка HR до 2030 года

Искусственный интеллект и другие технологические решения сблизят людей и роботов. Развитие роботизированных технологий и увеличение возможностей ассистентов значительно упростят взаимодействие с ними. Искусственный интеллект вскоре позволит роботам без помощи людей справляться с неожиданными ситуациями. Роевой интеллект увеличит возможности мобильных роботов: они смогут распределять задачи между друг другом и даже изменять их. Системы визуализации способствуют развитию больше автономности во время анализа и проверки данных. Развитие сетей связи 5G и других коммуникационных возможностей станут толчком к увеличению радиуса действия роботов и облачных сетей, расширяющих вычислительную мощность роботов и датчиков.

Роботы начнут учиться. Сегодня решению задач реального мира роботы обучаются на специальных симуляторах, но это достаточно грубый метод, которого постепенно становится недостаточно: ситуативность и мгновенные решения роботам по-прежнему отчасти неподвластны. Тем не менее, несколько лет назад компания OpenAI, которая занимается изучением и разработками в области нейронных сетей, создала роботизированную руку, решившую самую популярную головоломку — кубик Рубика — без помощи человека.

Роботизированная рука собирает кубик Рубика

Чтобы обучить этому руку, инженерам потребовалось 50 часов, в течение которых она получила опыт приблизительно в 100 человеческих лет.

Машины с условной автоматизацией освоят больше задач. Автомобили по-прежнему с помощью сигнала будут сообщать водителю о том, что необходима помощь, хотя их функционал значительно увеличится, вплоть до маневрирования без помощи человека в заранее запрограммированной местности. Эксперты BCG ожидают, что к 2030 году машины с автоматизацией третьего уровня будут составлять около 8% продаж на мировом авторынке.

Индустрия 4.0

Водитель не нужен: шесть уровней автономности машин

Азиатские компании по производству робототехники, которые сейчас составляют малую часть рынка, начнут конкурировать с американскими и европейскими гигантами. Ретейлеры азиатских странах начинают активно модернизировать свои производства, чтобы удовлетворить растущий спрос на продукцию, поэтому производители роботов (в том числе стартапы) должны учитывать этот фактор и использовать его в качестве отправной точки для роста. Тем не менее, с 2017 года количество робототехнических компаний в Корее, Китае и Японии увеличивается достаточно быстро. Некоторые китайские компании уже могут составить конкуренцию производителям из Америки и Европы.