Роботы в промышленности - их типы и разновидности. Использование роботов в современном мире - новейшие разработки

В начале двадцатого века, когда Азимов формулировал свои знаменитые законы робототехники, казалось, что создание полностью функционального человекоподобного робота – не за горами. Но, чем больше проходит времени с тех пор, тем больше становится ясно, что это дело не десяти, не двадцати и, может, даже не сотни лет, а куда более большего срока. Но, тем не менее, всевозможные роботы появляются и сейчас. Каждый из них – очередная ступенька к общей цели.

Роботы еще не вошли в нашу жизнь, как это показывают во многих фантастических блокбастерах, но и такое время не за горами. Технологии развиваются быстрыми темпами, из робота можно слепить как боевой агрегат, так и машину с человеческим обликом и мышлением. Какие же изобретения можно считать самыми продвинутыми?

Робот-девушка HRP 4C

Да, внешне робот выглядит как милая японская девушка, но что же внутри? Рост этой модели всего 159 см, а вес вместе с аккумуляторной батареей составляет 43 кг. Движение робота осуществляется с помощью 30-ти электромоторов, а еще 8 таких штук отвечают за мимику лица. Девушку часто называют просто Миим, она умеет танцевать и может петь благодаря программному синтезатору вокала. Также Миим может распознавать обращенные к ней слова и интерпретировать звуки. Первая версия робота была продемонстрирована японцами еще в 2009 году, а используется она чаще всего в сфере развлечений, где бывают необходимы реалистичные аналоги человека.

Робот Atlas

Модель обладает ростом в 188 см, а вес составляет почти 150 кг. В движение робота приводят 28 механических, гидравлических и тепловых приводов. Самое интересное, что внутри этой машины отсутствует аккумулятор, как и любые другие источники энергии. Робот питается от специального преобразователя энергии мощностью 15 кВт, который работает через стандартную электрическую сеть напряжением 480 Вольт. Изначально робот был создан в целях ликвидации чрезвычайных ситуаций и даже техногенных катастроф. Atlas легко передвигается по пересеченной местности и может ходить по валунам, а с помощью рук карабкаться по вертикальным препятствиям.

Робот-гуманоид ASIMO

Маленький робот, легко повторяющий человеческую походку, был изобретен компанией «Honda». Малыш ASIMO обладает ростом в 130 см и весит 54 кг. Помимо идеальной копии человеческой походки со скоростью 6 км в час, робот феноменально взаимодействует с людьми. Благодаря вмонтированной в голову видеокамере ASIMO собирает всю зрительную информацию, он распознает множество объектов, оценивая при этом их направление и расстояние. Таким образом, робот легко следует за человеком, а при сближении может поприветствовать его. Он может подняться и спуститься по лестнице, а также распознает любые препятствия, например, без особого труда обходит встречающихся на пути людей.

Не забыли производители поработать и со звуком. Робот не просто распознает звуки, но и отличает их от человеческого голоса. В память ASIMO можно внести 10 человеческих лиц, робот будет их распознавать и обращаться по имени.

Робот-помощник HRP-2 Промет

Заменить няню такой робот, конечно, не сможет, а вот выступит в роли дворецкого без проблем. Такой аппарат откроет вам холодильник, подвинет мебель и будет управлять телевизором. Все эти приятные вещи робот выполняет после голосовых команд. В голове у робота сразу несколько камер, они то и создают для него трехмерные проекции.

Двойник человека из Дании Geminoid DK

Автором разработки является ученый из Аалборгского университета в Дании Хенрик Шарфе. Датчанин изготовил робота по своему образу и подобию. Двойник Хенрика Шарфе уверенно двигается, улыбается и дышит. Конечно, Geminoid DK пока еще легко отличить от человека, но выглядит действительно впечатляюще. Машина отлично имитирует выражения лица и точно повторяет движения. Управлять роботом можно дистанционно.

В среду в Звездном городке журналистам был представлен прототип робота-андроида SAR-401. Этот робот является опытным прототипом для создания летного экземпляра, который впоследствии планируется отправить на МКС. Им можно будет управлять в двух режимах: основном - с борта МКС и резервным - из подмосковного Центра управления полетами.

Женщина-робот AILA, созданная в Немецком исследовательском центре искусственного интеллекта DFKI, «оснащенная» сенсорными пальцами. Разработчики говорят, что главная цель состоит в том, чтобы адаптировать систему памяти робота к обучению и запоминанию человеческого поведения, чтобы обеспечить его практическое использование. AILA может воспроизводить «увиденные» движения, прикасаться и обращаться со многими различными предметами так, как нужно с ними обращаться. Например, робот может понимать, что бутылка

Роботы настолько хорошо осваивают творчество, что некоторые из них добиваются всемирной славы. Так, группа Z-Machines, полностью состоящая из роботов, возглавила концертную программу во время японской выставки Maker Faire в Токио в 2013 году. Коллектив состоит из трех машин: робот-гитарист Мах, робот-барабанщик «Ашура» и робот-клавишник «Космос».

У известного японского актера Кена Мацудайра есть двойник-робот, который был разработан специально для съемок рекламы японской телекоммуникационной компании KDDI.

В мае в Германии во время финала шоу «Следующая топ-модель Германии» один из роботов-финалистов удостоился поцелуя Хайди Клум.

Самые популярные роботы в Японии — танцующие. Эти роботы умеют танцевать а-ля Майкл Джексон, рассказывать истории, играть в различные игры и имитировать движения.

Промышленные роботы - главные помощники человека. Это автономное устройство, состоящее из механического манипулятора и системы управления, которое применяется для перемещения объектов в пространстве и для выполнения различных производственных процессов. Промышленные роботы могут выполнять основные технологические операции (сварка, окраска, сборка) и вспомогательные технологические операции (загрузка-выгрузка технологического оборудования, транспортные).

В Москве в октябре на сцене «Школы драматического искусства» был показан спектакль «Три сестры. Андроид-версия». В постановке пьесы Антона Чехова японский театральный новатор Ориза Хирата соединил драматургию и высокие технологии – вместе с артистами на сцене находился андроид Geminoid F и робот-слуга Robovie R3. Техническим консультантом спектакля стал один из ведущих исследователей в сфере робототехники Хироси Исигуро, известный созданием точной копии самого себя.

Человекоподобный робот Rapiro может быть не только игрушкой. Его создатель, японский инженер Сота Исиватари (Shota Ishiwatari) рассказал, что робот может предупреждать вас о получении уведомлений в Facebook и Twitter, а также сообщений электронной почты. А если установить на Rapiro видеокамеру, робот сможет патрулировать квартиру.

Самый заботливый в мире робот — НАО. Робот распознает речь, лица и даже текст. Основное инновационное отличие НАО от многих других роботов – это то, что он запрограммирован на самообучение. Собирая данные об окружающем мире и, обрабатывая их, робот выстраивает собственное представление о мире, и учится предсказывать последствия собственных действий. Когда НАО грустит, он подает плечи вперед и опускает голову; в добром расположении духа он поднимает руки и даже тянется с объятиями. А если НАО испугать, то он съежится и будет сидеть в таком положении, пока кто-нибудь его не разбудит, ласково похлопав по макушке.

Японец Хитоси Такахаси (Takahashi) 11 лет своей жизни потратил на разработку механического жука массой 17 тонн и еще 3 года на то, чтобы его собрать и довести до ума. Робот получил название Kabutom RX-03 и по внешнему виду напоминает космическое средство передвижения из будущего.Конструкция оборудована 6 лапами и дизельным двигателем, приводящем ее в движение. На себе этот «механический жук» способен перевозить до 6 взрослых человек.

Робот, разработанный исследователями Боннского университета, - это больше, чем очередной андроид для весьма популярных соревнований RoboCup. Он сочетает в себе серьёзные технические достижения и одновременной простой дизайн. Футбол роботов — сочетание сноровки и искусственного интеллекта. Куда бежать и где мяч — до всего этого роботы доходят своими мозгами, вернее, программой, которую заложили в них специалисты.

Научно-технический прогресс на месте не стоит. Новейшие технологии всё больше размывают границы между фантазией и реальностью.

Роботы уже давно перестали быть научной фантастикой. Сегодня они наши незаменимые помощники во многих отраслях деятельности. В этой статье мы посмотрим как выглядят и что умеют самые совершенные на сегодняшний день роботы.

Марсоход Curiosity

Самый совершенный на сегодняшний день марсоход третьего поколения. На его разработку NASA потратили 10 лет и 2,5 млрд. долларов. По сути это автономная химическая лаборатория на колёсах, размером с небольшой автомобиль. Его создали специально для исследования кратера Гейла. Curiosity буквально напичкан всевозможными приборами и датчиками, которые умеют делать практически всё от съёмки фото в выском разрешении до спектрального анализа твёрдых грунтовых пород.

Geminoid DK

Это один из самых реалистичных человекоподобных роботов. Его построил Хироши Исигуро вместе со своими коллегами из Japan’s Advanced Telecommunications Research Institute International. Внешность этого робота является точной копией профессора Хенрика Шарфе из Aalborg University. Geminoid DK может управляться дистанционно, с помощью передовой технологии захвата движений. Она позволяет машине имитировать выражение лица и точно повторять движения.

Baxter

Бакстер - необычный промышленный робот, хоть и выглядит вполне заурядно. Такие модели можно встретить практически на всех более-менее современных машиностроительных предприятиях. Главная его особенность заключается в повышенной безопасности. Обычные промышленные роботы такой чертой совсем не отличаются. Если человеку непосчастливится попасть под их механические руки-клещи, то всё может кончиться достаточно печально. Но только не в случае с Бакстером. В его «голове» находится камера, которая следит, чтобы в поле деятельности не было инородных предметов. Если таковые попадаются, то ультразвуковые моторы, контролирующие захваты механических «рук» автоматически отпускают «клещи».

Paul

Paul, пожалуй, меньше всего похож на робота в привычном нам понимании. Но то, что он делает - просто потрясающе. Это настоящий робот-художник, который состоит из одной лишь механической руки, которая держит карандаш или авторучку. Процесс рисования предельно прост: человек садиться напротив камеры, которая сканирует его лицо, а затем «рука» Paul начинает рисовать портрет. Причём рисует робот не по шаблону, каждый портрет даже одного и того же человека, получается уникальным. В его рисунках действительно есть какой-то стиль.

WildCat

Разработка знаменитой компании Boston Dynamics. Это робот-разведчик, который способен передвигаться по пересечённой местности, а в режиме галопа может разгоняться до 25,7 км/ч. Да-да, этот робот умеет скакать галопом. А ещё резко останавливаться и разворачиваться. Кроме того WildCat невероятно устойчивый «уронить» его - настоящая проблема.

S-One

Робот-спасатель от японской компании Schaft, которую в итоге купила Google (также как и Boston Dynamics, кстати). S-One небольшой, коренастый, крайне устойчивый и очень сильный робот. Он может поднимать тяжести, орудовать дрелью, легко справляется с вентилями и дверными ручками. Благодаря особым новейшим разработкам создателям робота удалось добиться невероятной быстроты и плавности выполнения поставленных задач.

Sub1

Этого робота создали двое разработчиков программного обеспечения из США Джей Флэтлэнд и Пол Роуз. Робот состоит из 6 шаговых двигателей, 4 веб-камер и небольшого числа общедоступных деталей. А основная его задача - собирать кубик Рубика. И делает он это, вы только вдумайтесь, менее, чем за одну секунду. Среди людей рекорд по скоростной сборке кубика Рубика принадлежит сейчас американскому подростку Лукасу Эттеру. Осенью 2015 года он собрал кубик за 4,9 секунды. Роботу Sub1 понадобилось всего 0,887 секунды.

Row-bot

Новейшая разработка учёных из Бристольского университета. Row-bot - это прототип робота, который предназначен для того, чтобы передвигаться по поверхности загрязнённых водоёмов и поедать микробы, которые, собственно и делают воду грязной. Примечательно, что «съеденных» микробов Row-bot использует как биотопливо для выработки энергии и продолжения работы.

M-2000iA/1700L

Японская компания FANUC разработала самого сильного робота в мире. Название у него, конечно, не очень благозвучное, но зато возможности поистине впечатляющие. Робот-силач с «размахом руки» 4,7 метра, может поднимать предметы весом до 1700 кг. Предыдущий самый сильный робот планеты Titan, мог манипулировать предметами весом до 1 тонны, но и «рука» у него была чуть длиннее - 6,5 метров.

Atlas

Компания Boston Dynamisc не так давно представила широкой публике новое поколение своего робота под название Atlas. B его способности просто поражают воображение. Двуногий человекоподобный робот легко гуляет по зимнему лесу с очень сложным рельефом. При этом он сохраняет равновесие даже тогда, когда его ноги проваливаются в снег. Но если всё-таки упадёт, робот способен самостоятельно подняться практически из любого положения.

Роботы. Пока еще это экзотика, но тем не менее, они все увереннее входят в нашу жизнь. Три закона роботехники Айзека Айзимова скоро перестанут быть только развлекательной литературой. Роботы – существа, которые одновременно завораживают и пугают своей человечностью и одновременно машинностью. Производство роботов развивается постоянно. Посмотрите на десятку самых интересных экземпляров на сегодняшний день.

ASIMO: Робот-гуманоид

ASIMO – это робот-гуманоид, созданный компанией Хонда. Ростом в 130 сантиметров и весом в 54 килограмма, робот похож на маленького астронавта, который несет рюкзак. Он умеет ходить на двух ногах, копируя человеческую походку скоростью в 6 км/ч. ASIMO был создан в Японии в «Центре исследований и развития» Хонды. Эта последняя модель в серии, а всего их одиннадцать, первый робот был создан в 1986 году.
Официально имя робота – это сокращение от "Advanced Step in Innovative MObility", то есть буквально «Продвинутый шаг в передовой мобильности».в 2002 году существовало 20 роботов ASIMO. Каждый стоит миллион долларов за производство, и некоторые экземпляры можно взять напрокат за 150 тысяч долларов в месяц.

Распознавание движущихся объектов
Используя зрительную информацию, которую собирает вмонтированная в голову робота видеокамера, ASIMO распознает движения множества объектов, а также оценивает расстояние от них и их направление. С помощью комплекса этих технологий робот может следить за перемещениями людей камерой, следовать за человеком или поприветствовать его, когда он приближается.

Распознавание поз и жестов
ASIMO умеет интерпретировать позиции и движения руки, распознавать позы и жесты. Благодаря чему робот может реагировать не только на голосовые команды, но и на естественные телодвижения людей. Таким образом он, например, понимает, когда ему предлагают рукопожатие или когда человек ему машет, и отвечает взаимностью. Кроме того, он понимает, когда ему указывают направление движения.

Распознавание окружающей среды
ASIMO умеет анализировать окружающие объекты и ландшафт и действовать так, чтобы это было безопасно для него и находящихся рядом людей. Например, он узнает потенциально рискованные объекты, такие, как лестницы, а также останавливается или обходит людей и другие движущиеся объекты, чтобы не столкнуться с ними.

Распознавание звуков
Возможности робота распознавать род звуков углубились, и теперь он знает разницу между голосами и прочими звуками. Он отвечает на свое имя, поворачивается лицом к человеку, с которым разговаривает, реагирует на внезапные необычные звуки вроде упавшего предмета или столкновения, и поворачивает голову в этом направлении.

Распознавание лиц
ASIMO может узнавать человеческие лица, даже когда человек двигается. Он может отдельно различать 10 человеческих лиц. Когда их зарегистрируют в его памяти, он будет обращаться к ним по имени.

Albert Hubo: робот-Эйнштейн

Робот Альберт Хубо (Albert HUBO) – андроидный робот. Его внешний вид составляет голова, которая копирует голову ученого Альберта Эйнштейна, и туловище довольно известного гуманоидного робота Хубо. Период разработки составил три месяца и завершился в ноябре 2005 года. Голова была разработана компанией Hanson-Robotics. Тело сделано из специфического материала, Frubber, который частенько используют в Голливуде.

Голова имеет 35 суставов, благодаря чему может выражать различные эмоции на лице, пользуясь независимыми движениями глаз и губ. Также в голове есть две CCD камеры для визуального распознавания. Кроме того, Альберт умеет вытворять все присущие Хубо представления, поэтому возможно выражать еще больше естественных человеческих движений и манер поведения. В теле спрятаны полимерные литиевые батареи, которые обеспечивают около двух с половиной часов автономной работы робота.

С помощью удаленной сети роботом Альбертом можно управлять из внешнего компьютера. Впервые Альберт Хумо был представлен в 2005 году на саммите АПЕК в Пусане (Корея). Его похвалили многие мировые лидеры: президент США, премьер-министр Японии и т.п.

Stanley: самоуправляемое транспортное средство

Стэнли (Stanley) – это автономное средство передвижения, созданное гоночной командой Стэнфордского университета. Это обычный Фольксваген Туарег, доработанный до возможности управления только бортовыми компьютерами. Он принимал участие и победил в DARPA Grand Challenge в 2005 году и принес Стаэнфордской гоночной команде приз размером в два миллиона долларов, самый большой денежный приз за всю историю роботов.

Сенсоры, использованные в Стэнли, включают в себя пять лазерных лидаров, пару радаров, стереокамеру и однообъективную камеру. Обрабатывают информацию и определяют позицию машины GPS-приемник, GPS-компас, инерционная система управления, а информацию об одометрии колес получает внутренняя CAN шина Туарега. Компьютерная часть – это шесть мощных компьютеров Intel Pentium M с разными конфигурациями и операционными системами Линукс.

Стэнли наделена системой обнаружения приближающихся препятствий. Данные из лидаров скомбинированы с изображениями из визуальной системы, чтобы составить более полную картину обзора. Если приемлимую дорогу невозможно распознать хотя бы на ближайшие 40 метров, скорость снижается, а лидары ищут безопасный путь.

Кстати, вождение Стэнли программировали, пользуясь записью человеческого вождения в пустыне, а затем устанавливая точное значение каждому биту информации, создаваемой его системой сенсоров. После этой модификации машина-робот начала кататься со скоростью 45 миль в час по дорогам, пересеченным тенями деревьев. Пока точные значения для данных не были заданы, машина испуганно сворачивала с дороги, уверенная, что путь пересечен не тенями, а ямами.

BigDog: робот-мул

БогДог (BigDog, буквально – Большой Пес) – это четвероногий робот, созданный компанией Boston Dynamics в 2005 году. Проект БигДог финансировало Агентство защиты передовых исследований в надежде, что это создание сможет служить роботом-мулом для солдат на слишком грубой для транспорта местности.
БигДог весит 75 килограммов, он метровый в длину, а в высоты – 0, 7 метра. На данный момент он может путешествовать по тяжелой для передвижения местности со скоростью 5,3 км/ч, нести вес в 54 килограмма и карабкаться по склонам наклоном в 35 градусов.

RiSE: карабкающийся робот

Райз (RiSE) – это маленький шестилапый робот, который забирается по вертикальным поверхностям: стенам, деревьям, заборам. На пятках Райза имеются когти, микрокогти или липкий материал, в зависимости от поверхности, по которой надо лазать. Робот меняет позы, чтобы приспособиться к наклону поверхности, а зафиксированный хвост помогает балансировать на крутых поверхностях. Малыш весит всего 2 килограмма, в длину составляет 0,25 метра, бегает со скоростью 0,3 м/с.

Каждая из шести лап робота оснащена двумя электромоторами. Бортовой компьютер управляет лапами, определяет способ коммуникации с землей и обсуживает разнообразные сенсоры. В том числе сенсор, рассчитывающий инертность, сенсор позиции сустава для каждой лапы, сенсор натяжения лап и датчик контакта ступней.

Будущие версии Райза будут использовать сухое прилипание, чтобы карабкаться по совершенно гладким отвесным поверхностям, таким как стекло и металл. Райз разработали совместно исследователи Пенсильванского университета, университетов Карнеги Меллон, Беркли, Стэнфорда, а также университета Льюиса и Кларка. Проект спонсировал Офис защиты науки DARPA.

QRIO: танцующий робот

QRIO ("Quest for cuRIOsity" – «Задача для любопытства») – это двуногий гуманоидный робот для развлечения, созданный и проданный Сони, чтобы не затухал успех их игрушки AIBO (робот-собачка). QRIO обладает ростом в 0,6 метра и весит 7,3 килограмма.

Робот умеет распознавать голоса и лица, благодаря чему может запоминать людей и их пристрастия и антипатии. Он умеет бегать со скоростью 23 см в секунду, что зафиксировано в Книге рекордов Гиннеса (2005 года) как первый, самый скоростной, двуногий робот, который бегает. Робот QRIO четвертого поколения работает от батареи час.

Четвертое поколение этих роботов умеет танцевать под Hell Yes, музыкальный клип исполнителя Beck. Эти экземпляры дополнены третьей камерой на лбу, и у них улучшили руки и запястья. Программисты работали три недели, чтобы обучить этих роботов хореографии.