Robotika - globální perspektivy, nejperspektivnější firmy a projekty. Roboti pro domácnost - přehled robotů pro různé účely

nejslibnější firmy a projekty.

3. Největší a nejznámější výrobci robotů na světě:

6. Nadějné firmy a projekty v robotice pro rok 2015 a dál:

7.Roboti / Robotika - Typy robotů, Nejlepší roboti:

Seznam existujících a používaných robotů ve světě.

Humanoidní roboti.

Bioroboty.

Průmyslové roboty.

Podvodní roboti.

domácí roboti.

Vojenští, bojoví roboti.

Obchodní roboti v obchodování.

1. Globální trh robotiky:

Velikost trhu od 15 do 30 miliard dolarů (rozdíl v odhadech od toho, co různí odborníci považují za robotiku) s přihlédnutím k hlavním segmentům - průmyslová a servisní robotika (vojenskí roboti, domácí, pro vzdělávací účely, na pomoc zdravotně postiženým a roboti na hraní (objem světového trhu) servisní robotika se odhaduje na 5,3 miliardy dolarů)).

Odbyt průmyslové roboty od roku 2013 do roku 2014 zvýšil ze 160 tisíc kusů. až 178 tisíc kusů, prodej servisních robotů od roku 2013 do roku 2016 podle odborníků by měly dosáhnout úrovně 15,5 milionu kusů. domácích robotů, 3,5 mil. robotické hračky, 3 mil. pro vzdělávací účely a 6,4 tisíce kusů. na pomoc postiženým.

Hlavní kupující průmyslové roboty - Japonsko, Jižní Korea, Čína, USA, Německo, zemí hlavní výrobci robotů - Japonsko A Německo(více než 50 %, resp. 22 % celosvětové produkce průmyslových robotů).

Největší poptávka A růst produkce očekává se ve výrobě - osobní, vzdělávací, domácí robotičtí asistenti, průmysloví(montáž, svařování, lakování atd.), sanace, různé druhy mobilní, lékařské, chirurgické, zemědělské, stavební a vojenské roboty.

Boston Consulting Group předpovídá nárůst investic do průmyslové robotiky do roku 2025 (dále podrobněji) mezi 25 největšími ekonomikami světa – až o 10 % ročně oproti 2 – 3 % v současnosti. Investice se vrátí v úsporách nákladů a zvýšení efektivity. Roboti jsou stále levnější. Například náklady na robota pro bodové svařování klesly z 182 000 USD v roce 2005 na 182 000 USD. na 133 000 USD v loňském roce a do roku 2025 klesne na 103 000 USD. Zrychlená automatizace umožní revidovat kritéria pro výběr míst pro otevírání a rozšiřování výroby, v důsledku čehož se dostupnost levné pracovní síly může stát méně významným faktorem, což umožní návrat části výroby ze zemí do USA a EU s nižšími mzdami.

října 2014 Oxfordská univerzita zveřejnili studii o perspektivách využití robotiky, která naznačuje, že během příštích dvou desetiletí by až 47 % dnešních pracovních míst v USA mohlo být nahrazeno roboty.

Prezident Čínské robotické asociace (CRIA) Píseň Xiaogang uvedl, že počet robotů prodaných v Číně v roce 2014 dosáhne 50 000, což je nárůst z 36 860. v roce 2013. „...Robotický průmysl si udrží roční tempo růstu 40 % po delší dobu,“ řekl. "Čína již předstihla Japonsko jako největšího světového spotřebitele robotů a nakupuje více než pětinu všech robotů vyrobených na celém světě."

2. Ruský trh robotiky:

Podíl Ruska na trhu moderní robotiky je jen asi 0,17 %. Podle společnosti Neurobotika objem domácího trhu hotových robotů a komponentů v příštím roce či dvou by měl být asi 30 tisíc kusů, tedy asi 3 miliardy rublů.

Průměrná cena antropomorfního robota (s lidskou podobností) je nyní 450 000 dolarů. Podle hlavního robotika Nadace Skolkovo Albert Efimova, nyní se v Rusku ročně prodá asi 300 robotů: To je 500krát méně než ve vyspělých zemích. Kromě významných zahraničních automobilových značek se u nás zavádění robotických technologií téměř nikdo nepodílí.

V Rusku jsou asi 2 roboti na 10 tisíc zaměstnanců podniků ve zpracovatelském průmyslu, v Číně a Jižní Africe - asi 24, v Brazílii 5, v Indii, přibližně stejně jako v Rusku.

Mezi zvláštnosti trhu robotiky patří dlouhé, pracné a kapitálově náročné etapy výzkumu a vývoje a také tvorba prototypů vyvíjených produktů, takže účast a pomoc státu má v této oblasti velký význam.

Ruský trh robotiky je zastoupen především o prostor A speciální roboty- sapéři, skauti. Tato zařízení jsou vyráběna jako součást obranného příkazu a podrobnosti o vládních zakázkách nebyly zveřejněny. Navíc centra v ústavech, která nezahrnují komerční aktivity, se často zabývají roboty. Proto je obtížné posoudit objem výroby robotických podniků v Ruské federaci.

Jak tedy bylo v roce 2013 získáno číslo 0,17 % (podíl Ruska na trhu průmyslových robotů), je velkou otázkou.

Nicméně při vší možné konvenčnosti hodnocení robotiky v Rusku propast mezi vysoce rozvinutými zeměmi světa a Ruskou federací v oblasti robotiky jistě existuje.

Úspěšné modely robotů použitelné pro průmysl zůstávají jedinými kopiemi vyráběnými pro vědecké a aplikované účely a nejdou do sériové výroby. Roboti pro domácnost jsou pro ruské robotiky velmi malý zájem. Pro rok 2014 podle Mezinárodní federace robotiky, celkový počet robotů pracujících u nás činil přibližně 4 tis.

Nicméně, i když jediný průmysl rozvinutý v Rusku robotika - vojenský má velkou perspektivu rozvoje. Přes znatelné zpoždění v této oblasti bojové a speciální roboty ruských vědců stále získávají uznání na mezinárodních zbrojních výstavách a získávají zvláštní ocenění.

1:04 Moderní roboti: drony, skauti, sapéři.

3. Největší a nejznámější

světoví výrobci robotů:

Přední místa ve vývoji, výrobě a propagaci průmyslové robotiky zaujímají největší mezinárodní korporace, holdingy a společnosti, jako jsou:

iRobot Corporation(USA). Specializuje se v vojenské roboty- sapéři, záchranáři, skauti, stejně jako Domácnost- vysavače a mycí roboty. Do roku 2013 společnost prodala více než 10 milionů domácích robotů. Po dobu 10 let od roku 2004 do roku 2014. společnost zvýšila tržby z 95 milionů USD na 505 milionů USD a zisk z téměř nuly na 25 milionů USD ročně. Nejznámější a nejoblíbenější roboti společnosti:

domácí roboti:

• AVA s palubním počítačem;
• Verro, vytvořený pro čištění bazénů;
• Roomba A Vytvořit, vykonávající funkce vysavače;

vojenští a bezpečnostní roboti:

• Bojový systém SUGV, která plní funkce evakuace a přenosu dat ve vojenských podmínkách;
• Bojovník, vytvořené k neutralizaci výbušných mechanismů, přesunutí raněných a hašení požárů;
• ponorný Mořský kluzák;
• Hraničář provádění vodních hlídek;
• mini zařízení LANandroids pro podporu komunikace, která přijímá signál ze zařízení Apple.

ABB(Švédsko - Švýcarsko). Společnost, která je jedním z lídrů na trhu robotiky, vznikla fúzí ASEA a Brown, Boveri & Cie. Specializuje se v průmyslové roboty různé úrovně obtížnosti. Společnost staví závod v Rusku, první etapa bude uvedena do provozu v polovině roku 2015.

Robotika FANUC(Japonsko). Vyrábí převážně průmyslové roboty: pro svařování A paletizace, malování, portál, delta roboty. Vytvořeno nejsilnější robot s nosností 1350 kg. schopný zvednout břemena až do 6 m.

KUKA(Německo). V roce 1973 vytvořila prvního průmyslového robota na světě. Roboty této společnosti jsou široce používány v automobilovém průmyslu. Robot také vyrábí Robocoaster který se používá jako zábavní jízda . Vyrobeno více než 100 tisíc robotů.

Kawasaki Robotika(Japonsko). Vyrábí průmyslové roboty- pro práci v agresivním prostředí, ve výbušném prostředí, roboti pro univerzity, spider roboti. Po celém světě je instalováno více než 120 tisíc robotů jejich výroby.

Mitsubishi(Japonsko). Zapojený do tvorby průmyslové roboty použitý:

• při výrobě mobilních zařízení;
• při provádění operací nakládání a vykládání;
• v automobilovém průmyslu;
• při instalaci malých dílů na laboratorní a lékařské zařízení.

LG Electronics(Jižní Korea). Část skupiny LG, jednoho z největších výrobců domácích spotřebičů, vyrábí roboty pro domácnost jako jsou robotické vysavače.

Společnost Kaman Corporation(USA) Specializuje se na výroba bojová, vojenská A průmyslové roboty.

Sony (Japonsko). Snad nejznámějším vývojem společnosti je dvounohý robot QRIO. Tento inteligentní android má prostorný operační paměti, je schopen zvedat a přemisťovat věci, pohybovat se, scházet ze schodů a tančit, produkuje jiné hravýErobots, Například, robotí psi. První kopie se objevila v roce 1999.

Honda(Japonsko). Vytvořeno asimo humanoidní robot který umí mluvit, poznávat tváře a chodit.

Panasonic(Japonsko). Jeden z největších výrobců domácích spotřebičů, vyrábí průmyslové roboty, jako robotický kadeřník, mytí lidí hlava, učení průmyslových robotů, robotí běžci A robotické vysavače.

LEGO Group(Dánsko) Vyrábí robotické soupravy- konstruktory k vytvoření programovatelný robot.

Robot Yujin(Jižní Korea). Společnost je známá tím, že vytváří cenově dostupné robotické hračky a domácí spotřebiče. Jedním z nejvyhledávanějších projektů společnosti je Robotický vysavač Iclebo schopný provádět mokré čištění.

Intuitivní chirurgie(USA). Hlavním produktem společnosti je da Vinci chirurgický systém, jehož prototyp byl navržen před více než 30 lety. Tento přístroj vybavený 4 rameny je schopen provádět chirurgické operace.

Consis. Zapojený do vývoje lékárenské roboty- manipulátoři, kteří pomáhají lékárníkům. Tato zařízení jsou instalována v prostorách pro skladování léků, kde optimalizují procesy skladování a vyhledávání léků. Systém umožňuje zkrátit dobu obsluhy zákazníka, zvýšit obrat a racionálně využít místo skladování léků.

Gostai(Francie). Vytvoří roboty ze série Jazz. Zařízení pracují v režimu teleprezence a jsou vybavena základními počítačovými aplikacemi. Robot připojený k Wi-Fi se ovládá pomocí prohlížeče. Jazz zajišťuje navigaci a noční hlídky.

AIST. Vyrábí humanoidní robot HRP-4C, se vzhledem mladé dívky. Vývojáři dokázali přesně zkopírovat rysy a tváře lidského těla. Zařízení je schopno zpívat, rozpoznávat řeč a okolní zvuky.

Aldebaran Robotics(Francie). Vytvořeno humanoidní robot NAO, který se vyznačuje schopností používat gesta, identifikovat hlasy a reagovat na příkazy. Robot dokáže interpretovat aktuální události, rozhodovat se podle aktuální situace a učit se.

Takara Tommy. Interaktivní štěně i-SODOG Takara Tomy má schopnost zapamatovat si a učit se. Umělá inteligence robotický pes mu umožňuje správně reagovat na 50 hlasových povelů. Robot umí tančit na hudbu, rozpoznávat hlasy a pachy.

Kubická robotika. Společnost vytvořila domácí asistent Cubic schopný zapínat a vypínat elektrické spotřebiče, rozpoznávat lidskou řeč, mluvit s majitelem.

inženýrské umění. Robotický herec Robo Thespian vytvořený společností je vybaven systémem obličejových a kosterních svalů. Zařízení je schopno přehrávat scény z filmů, vytvářet vlastní scénáře.

Inovace na prvním místě(USA). Řada mikrorobotů Hexbug vytvořené ve formě hmyzu. Tento robotické hračky, které se umí plazit, najít cestu ven ze složitých bludišť a sloužit jako návnada pro domácí mazlíčky.

Další velké a známé společnosti na trhu robotiky:

Yaskawa Electric, Comau, Reiss, Stäubli, Společnost Kaman Corporation , Nachi-Fujikoshi, Thyssen,Adept Technology, American Robot, Omron, RoboGroup TEK, Rockwell Automation, ST Robotics, Yamaha Robotics,Kawasaki, Durr,toshiba,General Motors (GM) …a mnoho dalších.

VCelkem je na světovém trhu asi 400 společností zabývajících se výrobou robotiky.

4. Výrobci robotů a robotů v Rusku:

Státní vědecké centrum Ruské federace Federální státní autonomní vědecká instituce "Ústřední výzkumný a vývojový ústav robotiky a technické kybernetiky"- vznikl v roce 1968 v Petrohradě. Hlavní směry - mechatronika, mobilní robotické systémy, kybernetika vesmíru, moře, vzduchu A pozemní, roboty a manipulátory pro práci v extrémních podmínkách.

CJSC "Centrum špičkových technologií ve strojírenství na MSTU. N.E. Bauman" Moskva - produkty: sapérští roboti, zvědové, pozemní bojoví roboti, chodící roboti. Čistý zisk za rok 2012 vzrostl z 1,95 milionu rublů. až 5,35 milionu rublů

JSC "NIKIMT-Atomstroy" - vyrábí hlavní organizace vědy o materiálech Rosatomu se sídlem v Moskvě mobilní roboty a jejich řídicí systémy. Čistá ztráta JSC "NIKIMT - Atomstroy" za rok 2012 se snížila 2,4krát na 311,83 milionů rublů. od 749,30 milionů rublů. za stejné období loňského roku.

Výzkumný ústav pro systémový výzkum RAS Moskva - vydání transportní roboty, robotická zařízení pro výrobu počítačů, software.

NPO "Technologie Android" je relativně mladá společnost založená v roce 2005 se sídlem v Moskvě. Zabývá se výrobou roboti android, roboti bojující s avatary, letos bude testován robotický avatar. Použití robotický systém SAR-400 podílet se na výzkumu vesmíru. Robot může provádět servisní a nouzové práce v podmínkách nebezpečných pro lidský život. Roční obrat a tržby společnosti nejsou inzerovány.

FSUE TsNIIMash Korolev, zakladatel "Roskosmos". Tým ústavu vytvořil prostor antropomorfní robot SAR-400. Plánováno v roce 2015 projekt "Výměna", v důsledku čehož vzniknou technologie pro výměnu informací a řízení robotů na povrchu Měsíce a dalších planet. Podle výsledků roku 2013 se příjmy OAO NPO TsNIIMASH zvýšily na 1,7 miliardy rublů.

OJSC TSNIITOCHMASH Rostec State Corporation, Moskevská oblast, Klimovsk. Společnost byla založena v roce 1944. Jeden ze slibných vývojů ve spolupráci s Advanced Research Foundation - antropomorfní bojový robot pod kontrolou operátora. Robot pomocí ramene manipulátoru střílí z pistole na cíl a jezdí na čtyřkolce. Podnik vyrábí nejmasivnější typy zbraní a vojenského vybavení pro různá odvětví armády, včetně robotická pozorovací a zaměřovací zařízení pro vzdušné a pozemní nosiče zbraní A vojenské vybavení.

1:25 Robot Avatar.

SPKB PA se sídlem v Kovrov, vyvinul design mobilní terénní vozidlo "Varan" pro hromadnou výrobu ultralehkých robotů- skauti a sapéři. "SKB PA" za rok 2012 získal zisk z prodeje 82,19 milionů rublů.

MIREA (Moskevská státní technická univerzita radiotechniky, elektroniky a automatizace) - vyvinul dálkové ovládání řídicí systém manipulačního minirobota přes internet, inteligentní palubní řídicí systém pro vzdušné, pozemní a podvodní roboty, inteligentní vysavač.

"Pokrok vědeckého výzkumného technologického institutu (NITI)" v Iževsku vlastní vývoj nejnovějších robotický komplex "Platform-M" pro ruskou armádu. Tento obrněný robot s dálkovým ovládáním, granátometem a kulometem, bojuje bez kontaktu s nepřítelem, slouží k průzkumu a zabezpečení. Schopný ničit stacionární i pohyblivé cíle. První výrobní vzorky již byly dodány ruským ozbrojeným silám.

1:44 Testy bojového robota s kulometem a granátometem.

Iževský rozhlasový závod — se specializuje na robotické systémy, např. mobilní robotický komplex MRK-002-BG-57 ničí stacionární i mobilní cíle, poskytuje palebnou podporu a průzkum, robotický komplex-sapper, MRK-VT-1- komplex na housenkové dráze, řízený rádiem na vzdálenost do 1 km.

Ústav pro problémy v mechanice pojmenovaný po A.Yu. Ishlinsky akademie věd Moskva - zabývá se mobilními roboty: několik typů - chůze, na kolečkách nebo na přísavkách- pro pohyb po plochách libovolného sklonu, roboty pohybující se uvnitř potrubí, miniaturní mobilní průmyslové roboty.

Výzkumný ústav ocelářskýMoskva - vytvořil unikát multifunkční robotický mininakladač MKSM 800A-SDU s dálkovým ovládáním, záchranářem a sapérem pro práci v agresivním prostředí. Provádí jaderný, biologický a chemický průzkum.

Společnost SMP Robotics - Zelenograd, vytvořen a uveden do výroby hlídkové roboty - "Tral Patrol 3.1". Chrání velké plochy a detekuje pohybující se objekty na nich.

Ostatní prezenční roboti a všeobecní roboti (ruský vývoj):

Robotický vůz - může být teleprezenční robot, promotér a dokonce i barman, vyvinutý společností CJSC "RBOT" teleprezenční robot R.Bot. Cena od 379 000 rublů.

Mobilní autonomní systém - robot pro vzdálenou přítomnost Webot od společnosti Wicron umožňuje provádět akce na místě robota pomocí počítače a internetu. Robot umožňuje na dálku sledovat, co se děje a mluvit s lidmi, vidět svět kolem sebe a klidně se v něm pohybovat rychlostí kráčejícího člověka. Cena od 300 000 rublů.

CCTV a teleprezenční robot - vývojář NIL AP(Vědecko - výzkumná laboratoř automatizace projektování). Skype na kolečkách nebo webová kamera s mikrofonem a reproduktorem - jezdí a zatáčí správným směrem. Správu lze provádět odkudkoli na světě přes internet z libovolného počítače nebo chytrého telefonu, bez instalace speciálního softwaru – stačí vstoupit na stránku BotEyes.com pod svým uživatelským jménem a heslem. Cena od 1390,- Panenka.

teleprezenční robot -Synergie Swan od společnosti "RBOT", pomocí technologie pro roboty s vyměnitelnou inteligencí, který poskytuje optimální poměr cena / kvalita ve srovnání s funkčními analogy na trhu. Cena od 59 900 rublů.

teleprezenční robot - dálkové ovládání a telekonference od společnosti padbot, umožňuje procházet a vést videokonference v režim online přes počítač nebo telefon. Aplikace PadBot je k dispozici pro iPhone, iPad, telefony se systémem Android a tablety bude v blízké budoucnosti k dispozici webová správa. Cena od 35 000 rublů.

Dean-Soft.Robot číšník, jejíž software byl vytvořen ve společnosti Dean-Soft, možná - sledovat hosty, rozdávat menu, doručovat pokrmy, přijímat platby, vybírat pokrmy.

5.Robotika - globální perspektivy:

Boston Research Company (BSG) jako součást globální studie trhu robotiky předpovídá až do roku 2025. jeho průměrné roční tempo růstu v 10,4% . Včetně a především:

• Objednat 15,8% meziroční růst v segmentu osobních robotů - roboty pro školení a vzdělávání, zábavu, bezpečnost, úklid a další domácí účely. Tržby do roku 2025 vzrostou na 9 miliard dolarů. z 1 miliardy dolarů v roce 2010
• Objednat 11,8% meziroční růst prodejů robotů pro lékařské, chirurgické účely, v zemědělství a stavebnictví. Tržby do roku 2025 vzrostou na 17 miliard dolarů. z 3,2 miliardy dolarů v roce 2010
• Objednat 10,1% meziroční růst prodeje robotů ve výrobě - ​​pro svařování, montáž, lakování, nakládání a vykládání a další druhy prací. Tržby do roku 2025 vzrostou na 24,4 miliardy dolarů. z 5,8 miliardy dolarů v roce 2010 Tento segment robotiky si tedy i přes nižší tempo růstu zachová velký podíl na trhu robotiky.
• Objednat 8,1% meziroční nárůst prodeje robotů pro vojenské účely - především bezpilotních vzdušných prostředků, vojenských exoskeletů, podvodních vozidel a pozemních prostředků. Tržby do roku 2025 vzrostou na 16,5 miliardy dolarů.

To vše se bude dít na pozadí klesajících cen robotů a komponentů s nárůstem jejich produktivity a náročnosti práce, kterou vykonávají, což následně povede k rozšíření rozsahu jejich použití.

6. Nadějné firmy a projekty

v robotice v roce 2015 a dál:

EU financuje 17 nových projektů v oblasti robotiky. Projekty pod obecným názvem Horizont 2020, z nichž každá se zaměřuje na vývoj významných robotických technologií pro průmyslové a servisní využití. Důraz je kladen na rychlý transfer technologií s následnou komercializací, takže každý projekt má alespoň jednoho firemního partnera.

1.AEROZBRANĚ - robotické systémy s více manipulátory a pokročilé schopnosti pro letecký průmysl.

2.AEROWORKS - létající roboti pro autonomní kontrolu a údržbu městské infrastruktury.

3.COMANOID - robotická řešení pro složité nebo nudné lidské operace montáž letadla Airbus.

4.CENTAURO - symbióza člověk-robot, ve kterém operátor ovládá ramena robota.

5.CogIMon - humanoidní robot pro interakci s lidmi a roboty.

6.FLOBOT - robot na čištění podlah v průmyslových, domácích a kancelářských prostorách.

7.Rozkvět- slibný zemědělských robotů.

8. REKLAMAČNÍK - robotický asistent v procesu rehabilitace pro lidi, kteří prodělali mrtvici, a obnovit funkce paže a ruky.

9.RobDREAM- vylepšený průmyslové mobilní robotické paže.

10.RoMaNS - robotický systém k vyčištění nahromaděného jaderného odpadu.

11.SARAFun - dvourukého robota pro montážní operace založené na ABB YuMi.

12.EurEyeCase - chirurgické roboty na operace očí.

13.Druhé ruce - robotický asistent, která poskytuje asistenci při běžné preventivní údržbě.

14.Smokebot - vývoj mobilních robotů s novými environmentálními senzory pro průzkum míst katastrofy s nízkou viditelností.

15.SoMa - vývoj měkkých prvků robotů pro bezpečnou interakci s lidmi a životním prostředím.

16.Zametač- poskytování automatizované sklizně sladké papriky.

17.WiMUST- rozšíření a zlepšení funkčnosti stávajících námořních robotických systémů.

…další nedávné významné události, trendy ve světě:

Drony- Čínská společnost DJI jeden z největších světových výrobců spotřebitelských bezpilotních vzdušných prostředků (dronů) se snaží získat až 10 miliard dolarů na rozšíření výroby.

Robotické manipulátory - společnost ABB oznámila akvizici německé robotické společnosti Gomtec za účelem rozšíření sortimentu o tzv. kolektivní nebo kolaborativní roboty. Lehká, flexibilní robotická ramena od Gomtec je rodina šesti axiálních modulárních robotů „kolektivního“ typu s názvem Roberta, se základní cenou € 27 900 před € 32 700 .

Robotické vysavače - jsou ve světě stále populárnější, z kategorie kuriozit se přesouvají do kategorie spotřebního zboží. Společnost já robot v roce 2014 prodala již 12 milionů značkových vysavačů Roombas od začátku jejich prodeje. Robotické vysavače nyní tvoří 18 % celosvětového trhu vysavačů a jejich podíl roste ročně o 21,8 % (společnost já robot zaujímá 83 % v Severní Americe, 62 % v Evropě a na Středním východě a 67 % na asijsko-pacifických trzích). Další čínská společnost Ecovacs, za jediný den se podařilo prodat 73 300 kusů. vysavače, z nichž většinu tvořily robotické vysavače Ecovacs Deebot.

7.Roboti / robotika - typy robotů,

nejlepší roboti:

Seznam existujících a používaných robotů ve světě: lékárna, biorobot, průmyslový, doprava, pod vodou, domácnost, boj, zoorobot, létající robot, lékařský robot, mikrorobot, nanorobot, osobní robot, pedikulátor, robotický umělec, lékárnický robot, roboti na hraní, robot číšník, roboti - programy, robot - a chirurg, robot - průvodce, sociální robot, míčový robot, humanoidní robot, obchodní robot v obchodování.

Humanoidní roboti:

Robot hraje ping pong - Topio na mezinárodní výstavě robotů, vzdálený 2009. Tokio.

Společnost SCHAFT Japonsko, ve vlastnictví Google- Rbot "S-One", váží 95 kg, vybavený dvěma "nohami" a dvěma "pažemi". Výška aparatury je 1,48 m, šířka 1,31 m.

1:54 Robotická výzva SCHAFT DARHA 8 úkolů + speciální chůze

"Aiko" - robotická dívka, mluví japonsky a anglicky, umí řešit matematické problémy, rozumí více než 13 000 větám, zpívá písničky, čte noviny, je schopen identifikovat různé druhy předmětů atd.

Bioroboty:

Upřímný- Navrženo a vyvinuto Smithsonian Institution v USA. První biorobot na světě, skládající se z 28 částí těla, kopírujících ty lidské - funkce srdce, plic, ledvin atd. Robot mluví a pohybuje se, ale nemá samostatné myšlení, chybí mimika.

1:21 Veřejnosti se ukáže biorobot s tváří a orgány.

Průmyslové roboty:

Průmyslová robotika určené především pro použití ve výrobních a montážních robotech v automobilovém, elektronickém a potravinářském a nápojovém průmyslu. Nejčastěji se roboti používají k automatizaci procesů jako např svařování, lakování, montáž, kontrola výrobků, zkoušení A balík. Existuje několik typů průmyslových robotů: SCARA, kloubové roboty, karteziánské roboty, válcové roboty. Tyto roboty se používají v těžkém strojírenství k provádění funkcí jako např svařování A pájení, dodávka surovin A zpracování materiálu, broušení a barvení, atd.

Podle analytiků společnosti TechNavio, bude průměrný roční růst světového trhu průmyslové robotiky ve strojírenství v období 2013 až 2018 činit 6,27 %.

Robotická montážní dílna Nissan, 2010. nový závod - město Kanda, Japonsko.

2:29 Průmyslový robot Panasonic.

Podvodní roboti:

Domácí roboti:

Vojenští, bojoví roboti:

Ve světě:

10:33 Američtí vojenští roboti.

Rusko:

3:05 "Ruský Terminátor" Ruští bojoví roboti

nemá na světě obdoby!*(Opravdu?

Obchodní roboti v obchodování:

2:55 Algoritmický systém. Obchodní robot.

Obchodní robot vytvořený týmem "United Traders" vyhrál první místo v soutěži „Nejlepší soukromý investor-2011“. Za 2,5 měsíce její ziskovost činila téměř 8 000 % ročně! Vývojáři obchodní robot pro obchodování z United Traders nevylučují, že jimi vyvinutý obchodní robot pro obchodování na amerických trzích dost možná dnes nemá v Rusku a možná ani na celém světě konkurenty. Obchodování je vždy výhodou, protože se používá několik strategií najednou a pokud jedna z nich začne dávat drawdowny, je okamžitě vyloučena a zapnuta další.

Nejlepší příležitostí pro využití obchodního robota při obchodování jsou tzv vysokofrekvenční obchodování nebo skalpování, kde výdělky do značné míry závisí na počtu úspěšných transakcí, z nichž každá jednotlivě nepřináší mnoho příjmů, celkem vám umožňuje vydělat značné prostředky za den. Využití obchodních robotů v takových transakcích vám však umožňuje provádět tisíce takových transakcí denně (čímž se konečná ziskovost zvyšuje o řád), protože člověk není takových transakcí fyzicky schopen.

Aktuálně ne méně 95% z celkového počtu žádostí do 40% ze skutečných objemů obchodů na MICEX vystaveny A odneseno obchodní roboty. Na trhu s deriváty (forwardy, futures, opce, swapy) podíl obchodních robotů na celkovém počtu předložených nabídek A objemy obchodů je nejméně 90% A 60% respektive.

Robotika- relativně nový a rychle se rozvíjející vědecký směr, uváděný do života potřebou rozvoje nových oblastí a oblastí lidské činnosti, jakož i potřebou rozsáhlé automatizace moderní výroby, směřující k prudkému zvýšení její efektivity. Využití automatických programovatelných zařízení - robotů - při studiu vesmíru a hlubin oceánů a od 60. let. našeho století a ve výrobním sektoru si rychlý pokrok ve vytváření a používání robotů v posledních letech vyžádal integraci vědeckých poznatků řady příbuzných základních a technických disciplín do jediného vědeckotechnického směru – robotiky.

Myšlenka vytvoření robotů - mechanických zařízení, vzhled a jednání podobné lidem nebo jakýmkoli živým bytostem, fascinuje lidstvo od nepaměti. I v legendách a mýtech se člověk snažil vytvořit obraz umělých tvorů obdařených fantastickou fyzickou silou a obratností, schopných létat, žít pod zemí i pod vodou, jednat samostatně a přitom nepochybně poslouchat člověka a dělat maximum pro něj náročná a nebezpečná práce. Dokonce i v Homérově „Iliadě“ (VI. století př. n. l.) se říká, že chromý kovář Héfaistos, bůh ohně a patron kovářství, vykoval ze zlata dívky, které plnily jeho rozkazy.

Zlaté služebnice mu okamžitě vyběhly vstříc, jako živé panny, v nichž je v prsou obsažen rozum, hlas a síla, které nesmrtelní bohové naučili nejrůznějším pracím...

Na moderní muž tito "sluhové" jsou jistě spojeni s antropomorfními, tzn. vytvořené k obrazu a podobě člověka, automatické univerzální zařízení- roboti.

Teorie robotikyčerpá z oborů jako je elektronika, mechanika, informatika, ale i rozhlas a elektrotechnika. Existuje stavební, průmyslová, domácí, letecká a extrémní (vojenská, vesmírná, podvodní) robotika.

Dnes se lidstvo téměř přiblížilo okamžiku, kdy budou roboti využíváni ve všech sférách života. Do vzdělávacích institucí by proto měly být zavedeny kurzy robotiky a počítačového programování.

Studium robotiky vám umožňuje řešit následující problémy, kterým čelí informatika jako předmět. Konkrétně zvážení linie algoritmizace a programování, interpreta, základů logiky a logických základů počítače.

Studium robotiky je také možné v rámci matematiky (provádění základních matematických operací, konstrukce robotů), techniky (návrh robotů, jak podle standardních sestav, tak libovolně), fyziky (skládání konstrukčních dílů nutných pro pohyb podvozku robota).

Třídy robotů

Manipulační robot - automatický stroj(stacionární nebo mobilní), sestávající z ovládacího zařízení ve formě manipulátoru s několika stupni pohyblivosti a zařízení ovládání programu, která slouží k provádění motorických a řídicích funkcí ve výrobním procesu. Takové roboty se vyrábějí v podlahové, závěsné a portálové verzi. Největší rozšíření získalo v odvětvích strojírenství a výroby přístrojů.

mobilní robot- automatický stroj, ve kterém je pohyblivý podvozek s automaticky řízenými pohony. Takoví roboti mohou být kolové, kráčející a housenkové (existují také lezoucí, plovoucí a létající mobilní robotické systémy.

Komponenty robota

Pohony jsou „svaly“ robotů. Elektromotory jsou v současnosti nejoblíbenějšími motory v pohonech, ale používají se i jiné, které používají chemikálie nebo stlačený vzduch.

DC motory: V současné době většina robotů používá elektromotory, které mohou být několika typů.

Krokové motory: Jak název napovídá, krokové motory se netočí volně jako stejnosměrné motory. Otáčejí se krok za krokem do určitého úhlu pod kontrolou ovladače. To eliminuje potřebu snímače polohy, protože úhel, o který bylo zatáčení provedeno, je řídicímu systému znám; proto se takové motory často používají v pohonech mnoha robotů a CNC strojů.

Piezo motory: Moderní alternativou stejnosměrných motorů jsou piezomotory, známé také jako ultrazvukové motory. Princip jejich práce je velmi originální: drobný piezoelektrický

Mechanické nohy, které vibrují více než 1000krát za sekundu, způsobují, že se motor pohybuje po kruhu nebo po přímce. Výhodou takových motorů je vysoké nanometrové rozlišení, rychlost a výkon, nesouměřitelné s jejich velikostí. Piezomotory jsou již komerčně dostupné a používají se také v některých robotech.

vzduchové svaly: Vzduchové svaly jsou jednoduché, ale výkonné zařízení pro poskytování tahu. Při nafouknutí stlačený vzduch Svaly se mohou stáhnout až o 40 % své délky. Důvodem tohoto chování je tkaní viditelné zvenčí, které způsobuje, že svaly jsou buď dlouhé a tenké, nebo krátké a tlusté [zdroj neuveden 987 dní]. Vzhledem k tomu, že způsob jejich práce je podobný biologickým svalům, lze je použít k výrobě robotů se svaly a kostrami podobnými těm, které mají zvířata.

Elektroaktivní polymery: Elektroaktivní polymery jsou typem plastu, který mění tvar v reakci na elektrickou stimulaci. Mohou být navrženy tak, aby se mohly ohýbat, natahovat nebo smršťovat. V současnosti však neexistují žádné EAP vhodné pro výrobu komerčních robotů, protože všechny jejich aktuálně existující vzorky jsou neefektivní nebo křehké.

Elastické nanotrubice: Jedná se o slibnou experimentální technologii v rané fázi vývoje. Absence defektů v nanotrubičkách umožňuje vláknu se elasticky deformovat o několik procent. Lidský biceps lze nahradit drátem z tohoto materiálu o průměru 8 mm. Takové kompaktní „svaly“ mohou v budoucnu pomoci robotům předjet a přeskočit člověka.

Způsoby pohybu

Kolové a pásové roboty

Chodící roboti

Další způsoby stěhování:

• Létající roboti (včetně UAV - bezpilotních vzdušných prostředků).
• Prolézací roboti.
• Roboti pohybující se na svislých plochách.
• plovoucí roboty.

Řídící systémy

Řízení robota je chápáno jako řešení komplexu úloh souvisejících s přizpůsobením robota rozsahu úloh, které řeší, programováním pohybů, syntézou řídicího systému a jeho software.

Podle typu ovládání se robotické systémy dělí na:

1. Biotechnické:

1.1. příkaz (tlačítko a pákové ovládání jednotlivých částí robota);

1.2. kopírování (opakování lidského pohybu, je možné realizovat zpětná vazba přenos působící síly, exoskeletony);

1.3. poloautomatické (ovládání jednoho těla příkazu, například rukojeť celého kinematického schématu robota);

2. Automatický:

2.1. software (funkce předem daný program, jsou určeny především pro řešení monotónních úloh v nezměněných podmínkách prostředí);

2.2. adaptivní (řeší typické úkoly, ale přizpůsobují se provozním podmínkám);

2.3. intelektuální (nejrozvinutější automatické systémy);

3. Interaktivní:

3.1. automatizované (je možné střídání automatického a biotechnického režimu);

3.2. supervizní (automatické systémy, ve kterých osoba vykonává pouze funkce zaměřené na cíl);

3.3. dialog (robot se účastní dialogu s osobou o volbě strategie chování, přičemž je zpravidla robot vybaven expertním systémem schopným předvídat výsledky manipulací a radit při výběru cíle).

Mezi hlavní úkoly řízení robota patří:

• plánování polohy;
• plánování pohybu;
• plánování sil a momentů;
• dynamická analýza přesnosti;
• identifikace kinematických a dynamických charakteristik robota.

Velký význam při vývoji metod řízení robotů mají úspěchy technické kybernetiky a teorie automatického řízení.

Poddruhy moderních robotů:

• Průmyslové roboty

• lékařské roboty

• domácí roboti
• Bezpečnostní roboti
• Bojové roboty

• Robotičtí vědci

K dnešnímu dni byli roboti zavedeni do mnoha oblastí lidské činnosti a nadále doplňují a někdy nahrazují lidskou práci, a to jak v nebezpečné druhyčinnostech i v běžném životě.

Spisovatelé sci-fi 50. let si představovali rok 2000 s létajícími auty a roboty žijícími bok po boku s lidmi.
Jak vidíme, zatím se tak nestalo, nicméně obor robotiky se postupně rozvíjel desítky let, někdy prudce pak její vývoj utichl, ale nyní opět nabral nebývalý růst. Každý měsíc se vyrábí tisíce různých průmyslových robotů, vyvíjejí se humanoidi a androidi, vědci po celém světě pracují na vytvoření umělé inteligence a to vše je jen začátek.

Robotika není samostatný obor, především je to synergie všech nejnovějších poznatků v technických, přírodních vědách a informační technologie.

Když se řekne „robot“, pak lidé mají k technologii daleko a představují ji jako v sovětských sci-fi filmech se železnýma rukama a nohama. Samozřejmě tomuto pojmu dáváme mnohem širší význam.

Rozlišují se následující skupiny robotů:

1. Průmysl – když se řekne „robotika“, myslí tím především rozvoj této oblasti.

2. Armáda je jediný druh, který byl v Rusku vyvinut, patří k nim i roboti likvidátorů různých havárií a přírodních katastrof.

3. Vesmír – sem patří satelity, planetární vozítka a antropomorfní roboti, kteří pomáhají astronautům.

4. Domácnost - uklízečky, kuchyňské roboty, doprovodné roboty.

5. Androidi, humanoidi – různí antropomorfní roboti, jejichž cílem je zlepšit „lidskost“ robotů pro různé společenské účely.

Historie robotiky

Automatizace a robotizace výroby v kapitalistickém světě začala v 50. letech minulého století. Právě v té době lze přičíst vzhled prvních průmyslových robotů. Prováděli montáž zařízení a nejjednodušší monotónní operace.
Prvního takového robota vyvinul v roce 1954 vynálezce-samouk George Devol. Robotické rameno vážilo dvě tuny a bylo ovládáno programem napsaným na magnetickém bubnu. Systém se jmenoval Unimate, na nové zařízení byl podán patent a v roce 1961 vynálezce založil společnost Unimation.

První robot byl instalován v závodě General Motors (ve slévárně) v roce 1961. Poté novinku testovaly továrny Chrysler a Ford,

Pro práci s litými kovovými díly, které manipulátor vyjímal z licích forem, byl použit systém Unimate. Uchopovací zařízení bylo ovládáno hydraulicky.
Robot měl 5 stupňů volnosti a chapadlo se dvěma „prsty“. Přesnost práce byla velmi vysoká až 1,25 mm. A byl efektivnější než člověk – pracoval rychleji a s menším odpadem.

V roce 1967 přicházejí do Evropy průmyslové manipulátory. Už nyní rozšiřují svoji funkčnost, ovládají profese svářeče a lakýrníka. Robot má „technické vidění“ prostřednictvím videokamer a senzorů, učí se určovat rozměry výrobků a jejich umístění.

V roce 1982 vyvíjí IBM úřední jazyk pro programování robotických systémů. V roce 1984 představil Adept prvního elektricky poháněného robota Scara.
Díky nové konstrukci byly roboty jednodušší a spolehlivější při zachování vysoké rychlosti.

V 90. letech se objevil ovladač s intuitivním ovládacím rozhraním, které mohl operátor ovládat, mohl měnit parametry a upravovat provozní režim. Od té doby se možnosti ovládání robotů a jejich funkcí jen vyvíjejí, zvyšuje se jejich složitost, rychlost, počet os, používají se různé materiály, rozšiřují se možnosti vývoje a ovládání a prvních pár sebevědomých kroků k umělým inteligence byly přijaty.

Přitom v SSSR byl vlastně lídrem v robotice. Všechno to začalo ve 30. letech. V roce 1936 vytvořil 16letý sovětský školák Vadim Matskevich robota, který dokázal zvednout pravou paži. K tomu strávil 2 roky práce v soustružnických dílnách Novočerkasské polytechnické univerzity. Již dříve, ve věku 12 let, vytvořil malé rádiem řízené obrněné auto, které odpalovalo ohňostroje. Úřady upozornily na „robota“ Matskeviče a v roce 1937 jej představil na světové výstavě v Paříži v roce 1937.

Na přelomu 30. - 40. let. 20. století v SSSR se také objevily automatické linky na zpracování ložiskových dílů a na konci 40. 20. století poprvé ve světové praxi vznikla komplexní výroba pístů pro motory traktorů s automatizací všech procesů - od nakládání surovin až po balení hotových výrobků.

V roce 1966 byl ve Voroněži vynalezen manipulátor pro stohování plechů, v roce 1968 byl v Leningradu vyvinut podvodní robot „Manta“ s citlivým chapadlem – ten byl dále zdokonalován. V roce 1969 TsNITI ministerstva obrany průmyslu začal vyvíjet průmyslového robota "Universal-50". Později aktivní v pro velkosériovou výrobu byly použity automatizované systémy.

V roce 1985 se již používalo 40 000 průmyslových robotů, což je několikanásobek počtu používaných ve Spojených státech. Automatizované linky fungovaly v AvtoVAZ v 80. letech s hlavní silou a byly dokonce napadeny „hackerskými“ pracovníky.

Došlo k velkému vojenskému a vesmírnému vývoji. Jedinečným počinem té doby byl bezpilotní průzkumný letoun DBR-1, který byl přijat letectvem SSSR již v roce 1964. Takový aparát mohl plnit průzkumné mise na celém území západní a střední Evropy.

Jedním z nejpozoruhodnějších úspěchů domácí robotiky a vědy bylo vytvoření v Design Bureau. Lavočkin "Lunochod-1". Přesně Sovětský aparát se stal prvním planetárním roverem na světě, který úspěšně dokončil svou misi na povrchu jiného nebeského tělesa.

V roce 1983 byl sovětským námořnictvem přijat unikátní protilodní komplex P-700 "Granit". Jeho zvláštností bylo, že během salvy se mohly rakety nezávisle seřadit do bojové formace a vyměňovat si mezi sebou informace během letu, nezávisle rozdělovat cíle. Jedna z raket komplexu by přitom mohla hrát roli vůdce, který by obsadil vyšší útočný sled.

Vyvinuli se také „humanoidní roboti“: v roce 1962 se objevil první robotický průvodce Rex – vedl exkurze pro děti v Polytechnickém muzeu. Prý tam stále "pracuje".

V Sovětském svazu bylo vyrobeno více než 100 tisíc kusů průmyslové robotiky. Nahradili více než milion pracovníků, ale v 90. letech tito roboti zmizeli.

V další vývoj robotika jde zrychleným tempem, protože se rozvíjejí klíčová odvětví – fyzika, chemie, elektrotechnika a hlavně elektronika. Elektronky nahradila výkonová elektronika, později mikroobvody, pak mikrokontroléry... Objevují se nové materiály, nové způsoby automatizace a programování.

To už ale neplatí pro Rusko a SNS. Za prvé, vývoj probíhá ve Spojených státech, v jihovýchodní Asii a západní Evropě.

Ve výrobě se zavádějí řízené robotické linky, robotické manipulátory se používají ve všech odvětvích, v zemědělství, medicíně, ve vesmíru a samozřejmě v běžném životě.

V některých odvětvích až 50 % práce odvedou průmysloví roboti, například v automobilovém průmyslu dokážou svařovat, lakovat a přemisťovat díly na jinou montážní plochu, kde se o ně postarají další roboti.

Existují dokonce 100% automatizované továrny. V Japonsku je továrna, kde roboti sami sestavují roboty. A dokonce vaří jídlo pro 2000 lidí - kancelářské centrum, které obsluhuje tento závod.

V 90. letech došlo k mírnému poklesu. Zavádění robotů využívajících v té době existujících technologií do výroby nepřineslo očekávaný zisk a financování některých velkých projektů bylo pozastaveno. Z řady důvodů – ekonomických i sociálních – nenastal očekávaný boom, zůstaly jako okrajový produkt pro montáž automobilů a řadu dalších odvětví.

Prudký skok nastal až v polovině roku 2000 a tento vývoj pokračuje. Především kvůli tomu, že se armáda začala zajímat o robotiku ...

Zastavit vývoj je již nemožné a všechny země, které chtějí být na špici světového průmyslu, to musí akceptovat a dohnat to.

Konstrukce robotů a robotické úlohy

Přidělte šest společné úkoly robotika:

1. Pohyb – pohyb v jakémkoliv prostředí
2. Orientace – uvědomte si svou polohu
3. Manipulace - volně manipulujte s předměty v prostředí
4. Interakce – kontakt se sobě podobným
5. Komunikace – komunikujte svobodně s člověkem
6. Umělá inteligence – robot se musí samostatně rozhodnout, jak vykoná lidský příkaz

Nejoptimálnější pohyb robota na kolech a housenkové plošině. Právě tyto metody poskytují největší stabilitu a průchodnost.
U kolových plošin se schopností cross-country je to obtížnější - kolo nemůže překonat překážku vyšší, než je jeho poloměr. Schémata kol se neustále zlepšují, používají se výkonné servomotory, vyvíjejí se nezávislé zavěšení, používají se pneumatiky s výstupky.

Odolní čtyřnozí a hmyzomorfní roboti (to znamená hmyzí, vícenásobné "nohy", obvykle 6) Taková zařízení se často používají pro vojenské účely.

Robot se učil chodit po dvou nohách velmi dlouho. Ze všech existujících humanoidů to umí jen ASIMO humanoid od Hondy, který dokáže nejen stabilně chodit, ale i lézt po schodech, společnost jej vyvíjí již více než 25 let
Většina humanoidních robotů se stále pohybuje na plošině.

Kromě chůze po zemi se některé modely mohou plazit, plavat a létat.

Robot se v prostoru orientuje pomocí senzorů, senzorů, videokamer, má schopnost „vidět“ v infračerveném rozsahu, snímat ultrazvukové vibrace a vnímat tepelné záření.
Operátor může také ovládat, může být ve stejné místnosti nebo několik kilometrů daleko.

Všechny vyjádřené úlohy robotiky jsou do té či oné míry vyřešeny. Robot se stává dokonalejším, umí spolupracovat s ostatními roboty, učí se komunikovat s člověkem a lépe mu rozumět.

Zajímavé schéma pro výcvik vesmírného robota-satelitu, pravděpodobně na stejném principu se nastavují další robotické systémy. „Emoční učení“, jak tomu vývojáři říkají. Jeho podstatou je, že obsahuje „aparát emocí“, který satelitu říká, co je pro něj „dobré“ a co „špatné“. Dobrý – pokud míří na konkrétní daný objekt – tím se hodnocení zvyšuje, špatný – pokud se od něj odchyluje – hodnocení se sníží. No, a tak dále, dokud se zařízení nestane stabilně "dobré".
To se může hodit například pro vesmírné dalekohledy. Školení probíhá za pomoci operátora a trvá cca 20 minut, výsledek se zobrazí ve znalostní bázi.

Konkrétně toto popsané zařízení může astronaut vyhodit do vesmíru: zbytek akcí provede satelit sám. Koncept vyvinul model nervový systém, což logicky vyplývá z podmínek, ve kterých funguje nervový systém všech živých organismů.
Robotika budoucnosti může samostatně sbírat nové poznatky, analyzovat je a aplikovat v praxi.

Robotika je jednou z nejperspektivnějších oblastí v oblasti internetových technologií a není třeba vysvětlovat, že IT sféra je budoucností naší doby. Robotika se navíc může zdát zajímavější než cokoli jiného: navrhnout robota je skoro jako vytvořit nového tvora, i když elektronického, což je samozřejmě atraktivní. V tomto odvětví však může být všechno obtížné, zvláště zpočátku. Společně s odborníky se pokusíme přijít na to, proč je robotizace potřeba a jak k ní přistupovat.

Robotika je jednou z nejperspektivnějších oblastí v oblasti internetových technologií a není třeba vysvětlovat, že IT sféra je budoucností naší doby. Robotika je fascinující věc: navrhnout robota znamená téměř vytvořit nové stvoření, i když elektronické.

Od 60. let minulého století se automatizovaná a samoobslužná zařízení, která odvedou nějakou práci za člověka, začala používat ve výzkumu a ve výrobě, poté v sektoru služeb a každým rokem pevněji zaujímají své místo v životech lidí. Samozřejmě nelze říci, že v Rusku je vše zcela prováděno nezávislými mechanismy, ale určitý vektor v tomto směru je rozhodně naznačen. Sberbank už nyní plánuje nahradit 3000 právníků chytrými stroji.

Společně s odborníky se pokusíme přijít na to, proč je robotizace potřeba a jak k ní přistupovat.

Jaký je rozdíl mezi robotikou pro děti a profesionální?

Stručně řečeno, robotika pro děti je zaměřena na studium předmětu, zatímco profesionální robotika je zaměřena na řešení konkrétních problémů. Pokud specialisté vytvářejí průmyslové manipulátory, které plní různé technologické úkoly, nebo specializované kolové plošiny, pak amatéři a děti samozřejmě dělají jednodušší věci.

Tatyana Volkova, zaměstnankyně Centra pro inteligentní robotiku: „Zpravidla tam, kde každý začíná: vymýšlejí motory a přimějí robota, aby prostě jel dopředu a pak zatáčel. Když robot vykonává pohybové příkazy, můžete již připojit senzor a přimět robota, aby se rozjel směrem ke světlu, nebo mu naopak „utekl“. A pak přichází oblíbený úkol všech začátečníků: robot, který jezdí po čáře. Existují dokonce různé rasy robotů.“

Jak pochopit, zda má dítě zálibu v robotice?

Nejprve musíte koupit návrhář a zjistit, zda ho dítě rádo sbírá. A pak to můžete dát do kruhu. Hodiny mu pomohou rozvíjet jemnou motoriku, představivost, prostorové vnímání, logiku, koncentraci a trpělivost.

Čím dříve se můžete rozhodnout pro směr robotiky – design, elektronika, programování – tím lépe. Všechny tři oblasti jsou rozsáhlé a vyžadují samostatnou studii.

Alexander Kolotov, přední specialista na programy STEM na Univerzitě Innopolis: „Pokud dítě rádo skládá stavebnici, bude mu stavba vyhovovat. Pokud má zájem studovat, jak věc funguje, pak bude rád dělat elektroniku. Pokud má dítě chuť na matematiku, pak ho bude zajímat programování.

Kdy se začít učit robotiku?

Nejlepší je začít studovat a zapisovat se do kroužků od dětství, ale ne příliš brzy - ve věku 8-12 let, říkají odborníci. Před dítětem je obtížnější zachytit jasné abstrakce a později, v dospívání, může rozvinout jiné zájmy a bude rozptýlený. Dítě musí být také motivováno ke studiu matematiky, aby pro něj v budoucnu bylo zajímavé a snadné navrhovat mechanismy a schémata, skládat algoritmy.

Od 8-9 let děti již chápou a pamatují si, co je to rezistor, LED, kondenzátor a později si s předstihem osvojí pojmy ze školní fyziky školní osnovy. Nezáleží na tom, zda se stanou odborníky v této oblasti nebo ne, nabyté znalosti a dovednosti rozhodně nepřijdou vniveč.

Ve 14-15 letech musíte pokračovat v matematice, zatlačit hodiny v kruhu o robotice do pozadí a začít studovat programování vážněji – abyste pochopili nejen složité algoritmy, ale také struktury pro ukládání dat. Následují matematické základy a znalosti v algoritmizaci, ponoření do teorie mechanismů a strojů, návrh elektromechanického zařízení pro robotické zařízení, implementace algoritmů automatické navigace, algoritmů počítačového vidění a strojového učení.

Alexander Kolotov: „Pokud v tuto chvíli budoucího specialistu seznámíte se základy lineární algebry, komplexního počtu, teorie pravděpodobnosti a statistiky, pak už při nástupu na univerzitu bude mít dobrou představu, proč by těmto předměty při získávání vysokoškolského vzdělání.“

Jaké konstruktéry vybrat?

Pro každý věk existují vzdělávací programy, konstruktéry a platformy, které se liší mírou složitosti. Najdete zde zahraniční i domácí produkty. Existují drahé sady pro robotiku (kolem 30 tisíc rublů a více), existují i ​​levnější, velmi jednoduché (do 1-3 tisíc rublů).

Pokud dítě 8-11 let, můžete zakoupit konstruktéry Lego nebo Fischertechnik (i když samozřejmě výrobci mají nabídky pro mladší i starší ročníky). Robotická stavebnice Lego má zajímavé detaily, světlé figurky, snadno se skládá a je součástí balení podrobné pokyny. Série robotických stavebnic Fischertechnik vás přiblíží skutečnému vývojovému procesu pomocí vodičů, zástrček a vizuálního programovacího prostředí.

Ve 13-14 letech můžete začít pracovat s TRIK popř moduly Arduino, což je podle Taťány Volkové prakticky standard v oblasti vzdělávací robotiky, stejně jako Malina. TRIK je těžší než Lego, ale lehčí než Arduino a Raspberry Ri. Poslední dva již vyžadují základní znalosti programování.

Co je ještě potřeba nastudovat?

Programování. Je možné se tomu vyhnout pouze v počáteční fázi, pak bez něj, nikde. Můžete začít s Lego Mindstorms, Python, ROS (Robot Operating System).

Základní mechanika. Můžete začít s řemesly vyrobenými z papíru, lepenky, lahví, což je důležité jak pro jemné motorické dovednosti, tak pro obecný rozvoj. Sám jednoduchý robot lze obecně vyrobit ze samostatných dílů (motory, vodiče, fotosenzor a jeden jednoduchý mikroobvod). Seznámit se se základní mechanikou pomůže "Making with Father Shperkh".

Základy elektroniky. Chcete-li začít, naučte se sbírat jednoduché obvody. Pro děti do osmi let odborníci radí návrháři „Znatok“, pak můžete přejít na sadu „Základy elektroniky. Start".

Kde dělat robotiku pro děti?

Pokud uvidíte zájem dítěte, můžete ho poslat do kroužků a kurzů, i když můžete studovat sami. Na kurzech bude dítě pod vedením specialistů, bude si umět najít podobně smýšlející lidi a bude se robotice věnovat pravidelně.

Je také žádoucí okamžitě pochopit, co od tříd chcete: účastnit se soutěží a bojovat o ceny, účastnit se projektových aktivit nebo to udělat pro sebe.

Aleksey Kolotov: „Pro seriózní kurzy, projekty, účast v soutěžích si musíte vybrat kruhy s malými skupinami 6-8 lidí a trenérem, který vede studenty k cenám v soutěžích, který se neustále vyvíjí a dává zajímavé úkoly. Na zájmovou činnost můžete chodit do skupin do 20 lidí.“

Jak si vybrat kurzy pro robotiku?

Při přihlašování do kurzů věnujte pozornost vyučujícímu, doporučuje obchodní ředitel Promobot Oleg Kivokurtsev. „Existují precedenty, kdy učitel prostě dá dětem vybavení a pak si dělají, co chtějí,“ souhlasí Taťána Volková s Olegem. Takové aktivity budou mít malý smysl.

Při výběru kurzů byste měli věnovat pozornost také na stávající materiálně technické základně. Existují stavebnice (nejen Lego), je možné psát programy, studovat mechaniku a elektroniku a dělat projekty sami. Každá dvojice studentů by měla mít svou vlastní robotickou stavebnici. Nejlépe s přídavnými díly (kola, ozubená kola, prvky rámu), pokud se chcete zúčastnit soutěží. Pokud několik týmů pracuje s jednou sadou najednou, pak se s největší pravděpodobností neočekává seriózní konkurence.

Zjistěte, jakých soutěží se robotický klub účastní. Pomáhají tyto soutěže upevnit získané dovednosti a poskytují příležitost k dalšímu rozvoji.

Soutěž Robocup 2014

Jak studovat robotiku samostatně?

Kurzy vyžadují peníze a čas. Pokud to první nestačí a nemůžete pravidelně nikam chodit, můžete se s dítětem samostatně učit. Je důležité, aby rodiče měli v této oblasti potřebnou kompetenci: bez pomoci rodiče bude pro dítě docela obtížné zvládnout robotiku, varuje Oleg Kivokurtsev.

Najděte materiál ke studiu. Lze je čerpat na internetu, z objednaných knih, na navštívených konferencích, z časopisu Entertaining Robotics. Pro samostudium existují bezplatné online kurzy, například "Stavba robotů a dalších zařízení s Arduinem: od semaforu po 3D tiskárnu."

Potřebují se dospělí učit robotiku?

Pokud jste již opustili své dětství, neznamená to, že jsou pro vás dveře robotiky zavřené. Můžete se také přihlásit do kurzů nebo je studovat sami.

Pokud se to člověk rozhodne dělat jako koníček, pak jeho cesta bude stejná jako cesta dítěte. Je však jasné, že je nepravděpodobné, že bez odborného vzdělání (konstruktér, programátor a elektronik) postoupíte dále než na amatérskou úroveň, i když vám samozřejmě nikdo nezakazuje získat stáž v společnost a tvrdošíjně hlodat žulu pro vás nového směru.

Oleg Kivokurtsev: "Pro dospělého bude snazší zvládnout robotiku, ale čas je důležitým faktorem."

Pro ty, kteří mají podobnou specializaci, ale chtějí se rekvalifikovat, jsou připraveny i různé kurzy, které pomohou. Například pro specialisty na strojové učení online kurz zdarma v pravděpodobnostní robotice "Umělá inteligence v robotice". Dále vzdělávací program Intel, vzdělávací projekt Lectorium, dálkové kurzy ITMO. Nezapomeňte na knihy, například existuje spousta literatury pro začátečníky („Základy robotiky“, „Úvod do robotiky“, „Příručka robotiky“). Vyberte si ten, který vám dává největší smysl a vyhovuje vám.

Je třeba mít na paměti, že seriózní práce se liší od amatérského koníčka alespoň náklady na vybavení a seznam úkolů přidělených zaměstnanci. Jedna věc je sestavit nejjednoduššího robota vlastníma rukama, něco úplně jiného je zapojit se například do strojového vidění. Proto je stále lepší odmala studovat základy designu, programování a hardwarového inženýrství a později, pokud vás to baví, nastoupit na specializovanou univerzitu.

Na jaké vysoké školy jít studovat?

Pokyny týkající se robotiky lze nalézt na následujících univerzitách:

— Moskevská technologická univerzita (MIREA, MGUPI, MITHT);

— Moskevská státní technická univerzita. N. E. Bauman;

— Moskevská státní technologická univerzita „Stankin“;

— Národní výzkumná univerzita MPEI (Moskva);

— Skolkovský vědecký a technologický institut (Moskva);

— Moskevská státní univerzita spojů císaře Mikuláše II.;

— Moskevská státní univerzita potravinářské výroby;

— Moskevská státní lesní univerzita;

— St. Petersburg State University of Aerospace Instrumentation (SGUAP);

— Petrohradská národní výzkumná univerzita informačních technologií, mechaniky a optiky (ITMO);

— Magnitogorská státní technická univerzita;

— Státní technická univerzita v Omsku;

— Státní technická univerzita v Saratově;

— Univerzita Innopolis (Tatarská republika);

— Jihoruská federální univerzita (Novočerkasská státní technická univerzita).

Nejdůležitější

Znalost základů robotiky se může brzy hodit i běžnému člověku a možnost stát se specialistou v této oblasti vypadá velmi slibně, takže se rozhodně vyplatí alespoň vyzkoušet si „stavbu robotů“.

Robot je programovatelné mechanické zařízení schopné provádět úkoly a interagovat s vnějším prostředím bez lidské pomoci. Robotika je vědecký a technický základ pro návrh, výrobu a aplikaci robotů.

Slovo „robot“ poprvé použil český dramatik Karl Čapek v roce 1921. Ve svém díle „Rossumovi univerzální roboti“ šlo o třídu otroků, uměle vytvořených humanoidních služebníků, bojujících za svobodu. České slovo „robota“ znamená „nucené otroctví“. Slovo „robotika“ poprvé použil slavný autor sci-fi Isaac Asimov v roce 1941.

Základní komponenty robota

Komponenty robota: tělo/rám, řídicí systém, manipulátory a podvozek.

Tělo/rám: Tělo nebo rám robota může mít jakýkoli tvar nebo velikost. Zpočátku tělo/rám poskytuje strukturu robota. Většina lidí zná humanoidní roboty používané ve filmech, ale ve skutečnosti většina robotů nemá s lidskou podobou nic společného. (Robonaft NASA uvedený v předchozí části je výjimkou). Při návrhu robota se zpravidla klade důraz na funkčnost, nikoli na vzhled.

Kontrolní systém:Řídicí systém robota je ekvivalentem centrálního nervového systému člověka. Je navržen tak, aby koordinoval ovládání všech prvků robota. Senzory reagují na interakci robota s okolím. Odezvy senzoru jsou odesílány na procesor(PROCESOR). CPU zpracovává data pomocí softwaru a rozhoduje na základě logiky. Totéž se stane, když zadáte vlastní příkaz.

Manipulátory: K dokončení úkolu většina robotů interaguje s vnějším prostředím i vnějším světem. Někdy je nutné přemisťovat objekty vnějšího prostředí bez přímé účasti operátorů. Manipulátory nejsou prvkem základní konstrukce robota, jako je jeho tělo / rám nebo řídicí systém, to znamená, že robot může pracovat bez manipulátoru. Tento tutoriál se zaměřuje na manipulátory, zejména jednotku 6.

Podvozek: Ačkoli někteří roboti dokážou plnit úkoly, aniž by změnili svou polohu, často se po nich vyžaduje, aby se mohli pohybovat z jednoho místa na druhé. K provedení tohoto úkolu potřebuje robot podvozek. Podvozek je hnacím prostředkem pohybu. Humanoidní roboti jsou vybaveni nohami, zatímco podvozek téměř všech ostatních robotů je realizován pomocí kol.

Aplikace a příklady robotů

Dnes mají roboti mnoho aplikací. Aplikace spadají do tří hlavních kategorií:

• průmyslové roboty;
• výzkumné roboty;
• vzdělávací roboti.

Průmyslové roboty

V průmyslu je k provedení obrovského množství práce vyžadována vysoká rychlost a přesnost. Odpovědnost za provádění takové práce nesli dlouhá léta lidé. S rozvojem technologií umožnilo použití robotů mnohé zrychlit a zlepšit přesnost výrobní procesy. To zahrnuje balení, montáž, lakování a paletizaci. Zpočátku roboti prováděli pouze speciální typy opakujících se úkolů, které vyžadovaly dodržování jednoduchého předem určeného souboru pravidel. S pokrokem v technologii se však průmyslové roboty staly mnohem agilnějšími a nyní jsou schopné činit rozhodnutí na základě komplexních reakcí ze senzorů. Průmyslové roboty jsou dnes často vybaveny systémy vidění. Do konce roku 2014 předpověděla Mezinárodní federace robotiky více než 1,3 milionu průmyslových robotů po celém světě!

Roboty lze použít k provádění složitých, nebezpečných úkolů i úkolů, které člověk není schopen provést. Roboti mohou například zneškodňovat bomby, udržovat jaderné reaktory, prozkoumávat hlubiny oceánu a dostat se do dalekých končin vesmíru.

Výzkum robotů

Roboti mají ve světě výzkumu široké uplatnění, protože jsou často využíváni k plnění úkolů, při kterých je člověk bezradný. Nejnebezpečnější a nejsložitější prostředí se nachází pod povrchem Země. Ke studiu vesmíru a planet sluneční soustavy NASA již dlouhou dobu používá kosmické lodě, landery a terénní vozidla s robotickými funkcemi.

Roboti Pathfinder a Sojourner

Pro misi Martian Pathfinder byla vyvinuta unikátní technologie, která umožňuje dopravit vybavený lander a robotický rover Sojourner na povrch Marsu. Sojourner byl prvním roverem vyslaným na planetu Mars. Hmotnost vozítka Sojourner na povrchu Země je 11 kg (24,3 lbs), na povrchu Marsu - cca. 9 liber a její rozměry jsou srovnatelné s velikostí dětského kočárku. Rover má šest kol a může se pohybovat rychlostí až 0,6 metru (1,9 stopy) za minutu. Mise byla zahájena na povrchu Marsu 4. července 1997. Pathfinder nejen splnil svůj zamýšlený účel, ale také se vrátil na Zemi s obrovským množstvím nasbíraných dat a překročil svou návrhovou životnost.

Čtyřkolky Spirit a Opportunity

Martian Exploration Rovers (MER) Spirit a Opportunity byly vyslány na Mars v létě 2003 a přistály v lednu 2004. Jejich posláním bylo studovat a klasifikovat velký počet skály a půdy, aby bylo možné detekovat zbytky vody na Marsu v naději, že vyšle na planetu lidskou misi. Přestože plánovaná doba trvání mise byla 90 dní, ve skutečnosti přesáhla šest let. Během této doby bylo shromážděno nespočet geologických dat o Marsu.

Robotické rameno kosmické lodi

Když konstruktéři NASA poprvé začali navrhovat kosmické lodě, čelili výzvě, jak bezpečně a efektivně dopravit obrovské, ale naštěstí beztížné množství užitečného nákladu a vybavení do vesmíru. Vzdálený manipulační systém (RMS), neboli Kanarm (kanadský vzdálený manipulátor), uskutečnil svou první výstup do vesmíru 13. listopadu 1981.

Ruka má šest pohyblivých kloubů, které napodobují lidskou ruku. Dvě spojení se nacházejí v rameni, jedno v lokti a další tři v ruce. Na konci kartáče je instalováno uchopovací zařízení, schopné zachytit nebo zaháknout požadované zatížení. V nulové gravitaci je rameno schopné zvednout hmotnost 586 000 liber a umístit je s úžasnou přesností. Celková hmotnost ramene na povrchu Země je 994 liber.

RMS se používal k vypouštění a vyhledávání satelitů a ukázal se být neocenitelným pomocníkem pro astronauty v procesu opravy Hubbleova vesmírného dalekohledu. Poslední mise Kanarmu jako součásti kosmické lodi odstartovala v červenci 2011 a stala se devadesátou misí tohoto robota.

Mobilní servisní systémy

mobilní, pohybliví servisní systém(MSS) je systém podobný RMS a je také známý jako Kanadarm 2. Systém byl navržen pro instalaci na Mezinárodní vesmírnou stanici jako manipulátor objektů. MSS je navržena tak, aby udržovala zařízení a přístroje instalované na Mezinárodní vesmírné stanici a také pomáhala při přepravě potravin a vybavení v rámci stanice.

Dexter

V rámci vesmírné mise STS-123 v roce 2008 vynesla sonda Endeavour poslední část flexibilního speciálního manipulátoru Dextre.

Dextre je robot vybavený dvěma velké ruce. Robot je schopen provádět přesné montážní úkoly, které dříve vykonávali astronauti během výstupů do vesmíru. Dextre může přepravovat předměty, používat nástroje a instalovat nebo odstraňovat zařízení na vesmírné stanici. Dextre je také vybaven osvětlením, video vybavením, základnou na nářadí a čtyřmi držáky nářadí. Senzory umožňují robotovi „snímat“ předměty, se kterými se potýká, a automaticky reagovat na pohyby nebo změny. Tým může práci pozorovat pomocí čtyř nainstalovaných kamer.

Robot svým designem připomíná člověka. Horní část jeho těla se může otáčet v pase a jeho ramena jsou podepřena pažemi umístěnými na obou stranách.

Roboti ve vzdělávání

Robotika se stala vzrušující a přístupný nástroj výuka a podpora STEM, návrhů a přístupů k řešení problémů. V robotice mají studenti možnost realizovat se jako designéři, výtvarníci a technici zároveň a to pomocí vlastních rukou a hlavy. To otevírá obrovské možnosti pro uplatnění vědeckých a matematických základů.

V moderní systém vzdělávání, vzhledem k finančním omezením, střední a vysoké školy neustále hledají nákladově efektivní způsoby, jak učit studenty komplexní programy, které kombinují technologie s více obory, aby je připravili na odborná činnost. Učitelé okamžitě vidí výhody robotiky a tohoto učebního plánu, protože zavádějí interdisciplinární metodu kombinování různých oborů. Robotika navíc nabízí nejdostupnější a opakovaně použitelná zařízení.

Dnes, více než kdy jindy, využívají školy robotické programy ve třídách k „revitalizaci“ školení a splnit širokou škálu akademických standardů požadovaných studenty. Robotika je nejen unikátní a široká základna pro výuku různých technických oborů, ale také oblast techniky, která má významný vliv na rozvoj moderní společnosti.

Proč je robotika důležitá?

Jak je patrné ze sekce „Možnosti aplikace a příklady robotů“, robotika je nový technologický obor využívaný v mnoha oblastech lidského života. Důležitým faktorem rozvoje společnosti je vzdělání všech jejích členů z hlediska existujících technologií. To ale není jediný důvod rostoucího významu robotiky. Robotika jedinečným způsobem spojuje základy oborů STEM (věda, technologie, inženýrství a matematika). Ve třídě studenti zkoumají různé disciplíny a jejich vzájemné vztahy pomocí moderních, technologických a vzrušujících nástrojů. Vizuální prezentace projektů, která se od studentů vyžaduje, je navíc povzbuzuje k experimentování a vynalézavosti v procesu hledání estetických a funkčních řešení. Kombinací těchto aspektů práce studenti pozvednou své znalosti a schopnosti na novou úroveň.