10 кейсов робототехники и перспективы создания роботов

Пандемия Covid-19 показала один из главных рисков бизнеса: нехватка рабочих. Издание The Guardian провело опрос среди владельцев крупного бизнеса — 41% директоров инвестируют в роботов, которые заменят человека. Сама же роботизация предприятий окупится за 3-5 лет и снизит риски бизнесменов. 

Рассказываем, где используют современных роботов и что они умеют. Не будем говорить об автоматических конвейерных линиях и неподвижных роботах — они скучные. 

Беспилотный трактор Agrobot

Патрульный робот в парке

Власти Сингапура открыли для посещения городской парк Бишан-Анг Мо Кио с одним правилом: посетители соблюдают безопасную дистанцию. Власти используют робособаку SPOT от Boston Dynamics чтобы напоминать посетителям парка о важности дистанцирования.

Робособака в парке Сингапура

На робособаку установили камеры и громкоговоритель. Если робот видит, что люди стоят слишком близко друг к другу, он подходит к ним и просит разойтись. Робособака SPOT работает 90 минут от одной зарядки, поэтому вместе с ней ходит наблюдатель с запасным аккумулятором.

Власти Сингапура рассказали, что выбрали робособаку из-за наличия ног: SPOT ходит по траве и поднимается по ступенькам, а роботы на колесах так не могут. Робот SPOT прошел двухнедельный тест и остался в парке в качестве патрульного. 

Кроме собаки власти Сингапура используют 30 дронов для патрулирования парков во время пандемии. В будущем роботы смогут следить за порядком в общественных местах и предупреждать мелкие нарушения.

Робот строитель и спасатель

Российская компания Интехрос разработала гусеничного робота РОИН. Робот предназначен для спасательных работ, строительства и демонтажа зданий в опасных условиях. Ширина РОИН — 75 см, высота — 180 см.

Демонтажный робот Роин

К гусеничной платформе крепится гидравлический инструмент, например, отбойный молоток или манипулятор. Гидравлика питается от бензинового электрогенератора. Управление — с пульта. Для работ в помещении есть пульт с экраном.

Основная функция робота — демонтаж зданий. По данным Госстата, 84% несчастных случаев в строительной индустрии происходят во время демонтажа. Робот РОИН заменит человека на опасных участках и будет выполнять работу быстрее. На точечных работах РОИН справится лучше спецтехники: он проедет в двери и поднимется на лифте туда, куда не доберется обычный экскаватор. 

Хотите сделать своего робота? Закажите разработку корпуса!

Робота РОИН можно использовать для спасательных работ: разбирать завалы, прокладывать путь в задымленных помещениях, тушить пожары. Есть большие версии РОИН: роботы поезды для железнодорожных работ, роботы для установки на автомобиль.

В будущем демонтажные роботы смогут заменить людей на опасных работах. Очевидное решение — роботы-шахтеры, которые работают в любых условиях.

Робот автоматический комбайн

В фильме «Интерстеллар» главные герои выращивали кукурузу с помощью беспилотных комбайнов. Такие комбайны есть в реальной жизни: они строят маршрут по GPS и учитывают местоположение другой техники. 

GPS требует постоянного подключения к спутникам и точного позиционирования. Ошибка позиционирования в 30 см может привести к столкновению с препятствием. Компания Cognitive Technologies отошла от GPS и разработала самообучающийся искусственный интеллект для управления сельхозтехникой. 

Комбайн, оснащенный ИИ, от Cognitive Argo Pilot

Автопилот Cognitive Agro Pilot можно встроить в любой современный комбайн. Для этого нужно установить на комбайн камеру, процессорный блок и комплект для управления комбайном. Автопилот запускается по команде водителя. ИИ определяет траекторию движения, настраивает положение и скорость вращение жатки и огибает препятствия. 

За уборочный сезон Argo Pilot экономит до 300 000 рублей на одном комбайне: автопилот тратит меньше топлива и убирает лучше, чем человек. Систему используют хозяйства в США, Китае, России и Бразилии.

Фермеры будущего смогут управлять хозяйством из офиса, а само хозяйство будет работать круглосуточно. 

Беспилотный трактор

Компания Aurora Robotics делает беспилотные тракторы Agrobot. К ним можно подцепить любое навесное оборудование: прицепы, бороны, автоматические сеялки, косилки и другое. Agrobot оснащен камерами ночного видения, чтобы он мог видеть и работать ночью, в туман или в дым. 

Agrobot в естественной среде обитания

Сам Agrobot — это кузов с компьютером и гидроприводами для управления трактором. Этот кузов можно установить на любой современный колесный трактор. Управлять трактором нужно с планшета: можно полностью контролировать трактор как в игре или настроить автономную работу по плану.

Aurora Robotics считают, что автономные тракторы увеличат прибыль фермеров за счет круглосуточной работы. Agrobot может за ночь выполнить рутинную работу, на которую у трактора с водителем уйдет 2-3 дня. Он может косить траву, разрыхлять землю и расчищать снег по заданному маршруту. Под присмотром человека Agrobot может посадить зерно и овощи, ухаживать за посевом и собирать урожай. 

Беспилотная доставка с помощью робота-дрона

Интернет-магазин Amazon тестирует возможность доставлять небольшие посылки с помощью беспилотных летающих аппаратов — дронов. Для этого Amazon разработали собственного дрона с 8 винтами и массивной аэродинамической рамой. На одном заряде дрон может пролететь 25 км и доставить груз весом до 2,2 кг. 

Дрон Amazon с грузом

Китайская компания Neolix начала выпускать беспилотных доставщиков на колесах. Робот выглядит как небольшой автомобиль. На одной стороне доставщика — два десятка ячеек с защищенными дверками, на другой — две большие ячейки для доставки больших предметов. Чтобы забрать заказ нужно подтвердить доставку в специальном приложении: робот откроет ячейку и позволит забрать коробку.

Доставщик Neolix. Плитки на корпусе — это дверцы ячеек

Neolix планируют создать еще несколько видов роботов на той же базе. Например, бронированного робота-инкассатора с отсеками для денег и робота-продавца с встроенным вендинговым автоматом. Есть планы на робота-полицейского, который будет патрулировать улицы и передавать изображение из камер в полицейский участок. 

У робота на колесах есть недостаток: он не может подняться по ступенькам, чтобы доставить посылку на порог дома. Поэтому компания Ford придумала двуногого робота-доставщика Digit. Робот работает в паре с беспилотным такси: автомобиль подвозит Digit к нужному дому, Digit забирает коробку из багажника и доставляет ее до дверей. По словам Ford, Digit поднимается по лестницам и может доставлять заказы в многоквартирные дома. 

Роботы-доставщики помогут улучшить логистику и ускорят безопасность доставки. Например, летающие дроны будут доставлять посылки в многоэтажные дома, а роботы-носильщики вроде Digit — заносить в дом тяжелые предметы.

Хотите сделать робота? Мы поможем разработать электронную начинку.

Робот консультант в магазине

Таких роботов делают многие компании: Promobot, JJRC, Novarobot, AlfaRobotics, Accenture и другие. Роботы-консультанты передвигаются на колесах, так как они не выезжают из помещений. В верхнюю часть робота-консультанта встроены экран для показа информации посетителю, терминал для оплаты, динамики, микрофон и камеры. 

Promobot приветствует посетителей

Большинство роботов-консультантов работают как передвижные стенды. Самые продвинутые модели понимают речь, могут ответить посетителю на вопрос или показать рукой направление. 

Сейчас роботов-консультантов используют больше для рекламы, чем для дела. В будущем робот человек сможет заменить людей там, где нужно постоянно общаться с посетителями. 

Например, компания Promobot предлагает заказчику самому собрать робота и подключить к нему нужные модули. Робот Promobot может исполнять обязанности консультанта, промоутера, консьержа, экскурсовода и администратора. Встроенное ПО понимает речь на 10 языках и запоминает до 1000 лиц. В связи с пандемией появились роботы с температурными сканерами, которые помогают выявить больных коронавирусом.

Роботы-консультанты помогут улучшить качество обслуживания, ускорят процесс покупки и оплаты товара. 

Уборка помещений с помощью роботов

Домашние роботы пылесосы существуют уже 18 лет. За это время компании Tidybot, Fybots и Avidbots разработали промышленных роботов уборщиков. Высота промышленных роботов — 1 метр, аккумулятора хватает на 2-4 часа работы. Такие роботы моют и полируют полы, убирают крупный мусор и пролитые жидкости. 

Avidbots Neo – робот-интеллигент

Например, логистическая компания DHL использует на своих складах роботов Avidbots Neo. Робот рассчитан на автономную круглосуточную работу:

• меняет воду в баках;
• чистит щетки;
• меняет аккумулятор вместо того, чтобы 4 часа стоять на базе зарядки. 

За одну зарядку робот Avidbots Neo может отмыть до 1500 квадратных метров. Искусственный интеллект Neo подбирает маршрут уборки так, чтобы не мешать людям работать. При выявлении на полу крупного незнакомого объекта робот сообщает об этом на пульт управления и едет убирать в другом месте. В связи с пандемией производители роботов-уборщиков разрабатывают модули для дезинфекции полов.

Роботы-уборщики удешевят поддержание чистоты на больших объектах. Также их можно будет использовать для дезинфекции и очистки помещений в больницах, лабораториях, опасных предприятиях.

Диагностика линий электропередач роботами

Российская компания Лаборатория будущего разработала квадрокоптер «Канатоход» для диагностики и ремонта проводов. Оператор направляет робота на линию электропередач, а «Канатоход» самостоятельно садится на провода и начинает диагностику. 

Дрон «Канатоход» диагностирует кабель

Преимущества «Канатохода»:

• не нужно обесточивать провода для диагностики;
• нет риска для человека;
• оперативность работы, так как не нужно подгонять спецтехнику и поднимать человека на высоту линии электропередач.

В процессе диагностики робот передвигается по кабелю и выявляет такие проблемы: обрывы, повреждения изоляции, состояние узлов и опор. «Канатоход» может самостоятельно заделать поврежденную изоляцию. В процессе диагностики он заряжается от высоковольтной линии как от беспроводной зарядки. 

Ремонтные дроны помогут чинить электропроводку в труднодоступных местах. Дешевле и быстрее отправить на объект специалиста с дроном, чем машину со стрелой и люлькой.

Робот-охранник

Российская компания СМП Роботикс создала охранного робота Трал Патруль. Это небольшой четырехколесный робот с камерой ночного видения, чувствительным микрофоном, датчиками газа, дыма и огня. Робота можно запрограммировать на патрулирование территории или помещения. 

Трал Патруль на объекте. Труба сверху — это камеры с обзором на 360°

Во время патрулирования робот сообщает оператору о людях на охраняемом объекте, о громких звуках и других потенциально опасных событиях. Также Трал Патруль постоянно передает изображение из камер на пульт охраны. 

Трал Патруль работает до 4 часов от одной зарядки, шасси позволяет перевозить дополнительный груз до 30 кг. На него можно установить дополнительные аккумуляторы или другую полезную нагрузку, например, огнетушители. 

Похожие роботы-охранники работают в Японии, ОАЭ и США. Такие роботы смогут дежурить круглосуточно и выявлять опасности быстрее, чем люди.

Медицинские роботы

Есть два вида медицинских роботов: тренажеры, на которых можно отрабатывать экстренную помощь, и реабилитационные системы. Реабилитационные системы — это экзоскелеты изменяемой мощности, которые помогают больным восстановить моторику конечностей после травм. 

Компания ExoAtlet делает экзоскелеты для восстановления ног. Экзоскелет берет на себя часть веса тела и учит пациента ходить. Врач с помощью планшета может регулировать мощность приводов экзоскелета в зависимости от состояния пациента. Например, если больной с трудом двигает одной ногой, экзоскелет можно запрограммировать на нулевую помощь для здоровой ноги и полную помощь для больной. 

Пациент в экзоскелете ExoAtlet

Также есть версия ExoAtlet с корсетом для поддержки спины. Она используется для восстановления больных с церебральным параличом, повреждениями хребта и другими травмами опорно-двигательного аппарата. 

Экзоскелет для взрослых весит 32 кг, для детей — 24 кг. ExoAtlet может работать до 5 часов от одной зарядки в зависимости от степени помощи пациенту. 

Медицинские роботы и экзоскелеты помогут больным жить полноценной жизнью. Пациент больше не будет привязан к кровати или инвалидному креслу. 

Выводы

Современные роботы нужны для таких целей: 

• снизить человеческие риски на опасных работах;
• заменить человека на скучных рутинных работах;
• увеличить прибыль за счет автоматизации рутинных процессов.

Роботов можно приспособить для любой работы, в которой не нужно принимать сложные решения. Большинство роботов состоит из подвижной платформы для перемещения и дополнительной платформы с рабочим оборудованием. 

В современной робототехнике не используют мощный искусственный интеллект или самообучающиеся программы. Роботам хватает относительно простых программ для перемещения по заданному маршруту и выполнения простых действий. 

Основная проблема современных роботов — слабые источники питания на 2-4 часа автономной работы. Некоторые производители решают проблему с помощью горячей замены аккумуляторов, а производители автономной сельскохозяйственной техники используют двигатель внутреннего сгорания как электрогенератор. Пока ученые не придумают компактные и мощные аккумуляторы — не видеть нам быстрых роботов с большим функционалом. 

Закажите разработку ПО для робота в студии Klona