Перспективы развития робототехники

Каждый день из новостей мы узнаем о новом созданном роботе, способном выполнять те же функции, что и живой человек. Но каковы перспективы развития робототехники в будущем? Попробуем разобраться в этом вопросе и узнать, какие тенденции наблюдаются на данном рынке.

Перспективы развития робототехники

Только на 2017 год прогнозируется дальнейший рост автоматизации, роботизации и развития искусственного интеллекта. Об этом заявляет аналитическая компания IDC. По разным оценкам объем рынка составляет от 15 до 30 млрд. дол.

Администрация Белого дома тоже согласна с таким утверждением, но беспокоится, что рост робототехники отразится на занятости неквалифицированных работников. В то же время Дональд Трамп обещает потратить 1 трлн. дол. на развитие инфраструктуры страны, а эксперты поддерживают применение автоматизации, чтобы снизить затраты. Обладатель Dallas Mavericks, Марк Кубан считает, что президент мог би инвестировать из фонда инфраструктуры 100 млрд. дол. на развитие американской робототехники.

Также компания IDC заявляет, что к 2019 году в США 35% непроизводственных предприятий нескольких секторов будут активно внедрять робототехнику. В первую очередь, это логистика, сфера здравоохранения и коммунальные услуги. Помимо этого, IDC делает такие прогнозы:

• популяризация робота как «услуги»;
• на производстве будет использоваться все большее количество роботов;
• рост конкуренции среди роботизированных поставщиков;
• увеличение спроса на рынке работников, владеющих навыками робототехники;
• развитие конфиденциальности и безопасности в этой сфере;
• программное обеспечение, основывающееся на облаке;
• дальнейшая разработка коммерческих роботов, подключенных к интеллектуальной сети;
• применение роботов в поставках, складировании и электронной комерции.

Следует отметить, что в данный момент ЕС, Корея и Китай лидируют в развитии робототехники, а США пока остается на дальних позициях. Этот вопрос Марк Кубан поднял давно, но пока новая администрация только раздумывает, куда лучше инвестировать денежные средства.

Автоматизация бытовой работы

Если придерживаться мнения Карла Фрея, то в ближайшие 10-20 лет произойдет сокращение половины рабочих мест (в том числе 70% низкоквалифицированных) из-за развития автоматизации и роботизации. В связи с этим он советует людям этой категории смотреть в будущее и приобретать новые знания.

Сейчас на американском рынке насчитывается 225 тысяч домработниц, которые готовят, убирают и ухаживают за пожилыми людьми. Перспективы развития робототехники обозначают, что рабочих в скором времени могут заменить «железные слуги». Ученые с университета Карнеги-Меллона разрабатывают робота HERB, который сможет перемещать предметы, стряпать несложные блюда, а также разгружать сумки с покупками. Другой популярный товар – это пылесос-робот Iclebo от компании Yujin Robot в Южной Кореи.

Кроме того, многие компании начали разрабатывать роботов, которые способны ходить, говорить, реагировать на ситуации, обучаться, брать и перемещать предметы. Например, произведенный в Японии двуногий робот QRIO (компания Sony) и робот-гуманоид с внешностью девушки HRP-4C (компания AIST).

Робототехника в строительстве

Ученые уже на стадии разработки роботов, которые будут выполнять самые сложные и опасные задачи в строительстве, тем самым повышая качество, производительность и эффективность процесса. В отличие от обычной спецтехники, они будут работать на полуавтономном уровне.

В данный момент самым распространенным в строительной индустрии является механический рычаг. Хотя предыдущие версии этих роботов были задействованы на сборочных линиях в течение многих лет, их новые портативные модели разработаны для использования на строительных площадках.

Сейчас задачей ученых является разработка роботов, которых можно запрограммировать для выполнения ряда повторяющихся и трудоемких действий: перемещение материала, соединение арматуры, кладка кирпичей и даже создание трехмерных печатных конструкций. Они будут влиять на отрасль, сокращая количество несчастных случаев и повышая производительность.

Один из ярких примеров – компания Odico Formwork Robotics, которая разработала робота, предназначенного для «резки горячей проволокой». Другой – робот от компании Zaha Hadia Architects, который, по всей вероятности, станет одним из лучших для возведения несущих конструкций.

Hadrian X, разработанный Fast Brick Robotics, сможет выполнять 3D-печать и кладку кирпича обычного частного дома всего за 2 дня. В Пенсильвании уже успешно испытали робота под названием «Tybot», который соединял стальную арматуру при строительстве моста.
Национальный центр компетенции в области исследований (NCCR) в Швейцарии разработал робота, способного выполнять задания при соединении стальной арматуры, кладке кирпичей и даже сборке деревянных каркасных конструкций.

Еще одна важная разработка – роверы, оснащенные камерами и датчиками высокой точности. Так, роботы «Effibot» и «Doxel» смогут перемещать инструменты и материалы для строителей-людей, избегая любых препятствий.

Кроме того, на стадии разработки находятся устройства, которые смогут проводить проверки на строительных площадках, а именно сравнивать результат работы с проектами и планами.
Не менее перспективными разработками являются автономный самосвал «Volvos HX1» и бульдозер от компании Built Robotics. Теперь раскопки и сортировка могут проводиться круглосуточно, что снижает затраты строительной компании и увеличивает эффективность работ.

Пока наука находится на стадии разработок, но в скором будущем роботы в сфере строительства вытеснят многих традиционных рабочих. Однако в то же время появится больше возможностей и новых рабочих мест.

Промышленная робототехника

В наше время все больше роботов задействованы в производственном процессе. Компаниям не нужно нанимать значительное количество сотрудников, теперь им достаточно 20-30 человек, которые будут следить за работой машин.

В 2016 году лидером по роботизации производства стала автомобильная промышленность, получив 20 тысяч роботов и комплектующих. Второе место занимает производство пищевых продуктов, пластмасс и электроники. Компании приобретают наибольшее количество роботов, которые собирают, укладывают и пакуют товары. Так, Северная Америка закупила 27 тысяч роботов, Мексика – 4,7 тысяч единиц, Канада – 2,7 тысяч.

Следует отметить, что азиатские страны вырвались вперед по внедрению роботов на производстве. Среди них лидером остается Китай, который установил 69 тысяч единиц в 2015 году, затем Южная Корея с 38 тысячами единиц и Япония – 35 тысяч. Однако США остается лидером по установке роботов в автомобильной промышленности. Поэтому любые простои в индустрии будут влиять на американский рынок робототехники.

Наиболее популярными компаниями в мире по выпуску роботов, предназначенных для производственных процессов, считаются ABB (Швейцария-Швеция), FANUC Robotics (Япония), KUKA (Германия), Kawasaki Robotics (Япония), Мitsubishi (Япония) и Kaman Corporation (США). В последнее время во многих перечисленных ранее и других компаниях очень популярным является промышленный робот-манипулятор. Он эффективно используется при перемещении грузов, укладке предметов в тару, загрузке/разгрузке и т.д.

Развитие искусственного интеллекта

Научно-фантастические рассказы об искусственном интеллекте стали реальностью. В 2016 году произошел существенный прорыв в этой области. Например, искусственный интеллект AlphaGo победил Ли Седоля – чемпиона мира по сложнейшей игре в Го. Робот UNU от компании Unanimous A.I. предсказал итоги Кентуккийского конного состязания, когда ни одному эксперту не удалось это сделать. Интеллект MogIA – индийский стартап, предсказал победу в президентских выборах Дональда Трампа, которая была неожиданностью для миллионов людей. Microsoft AI лучше, чем любой человек, понимает речь. Для этого разработчикам пришлось потратить 2 тысячи часов записи данных.

Использование самоуправляемых автомобилей позволило сократить количество аварий на дороге. К тому же, машина с системой автопилота Tesla доставила своего хозяина в больницу, когда у него случился сердечный приступ. Статистика свидетельствует, что на каждые 100 млн. миль приходится 1,3 случая автомобильных аварий, а с самоуправляемыми машинами случается лишь 1 несчастный случай на 130 млн. миль.

Мощнейший робот IBM Watson замечает наименьшие отклонения в состоянии здоровья пациента, которые может упустить даже опытный специалист. В 30% ситуаций искусственный интеллект ставил правильный диагноз больному, когда доктора-люди его просто не замечали. Хьюстонский методистский исследовательский институт в Техасе совершил большой прорыв в диагностике раковых заболеваний.

Так, робот способен исследовать большое количество маммограмм (скорость превышает в 30 раз человеческую) и представляет онкологическое заключение с точностью 90%.

Последние исследования рассматривают работу искусственного интеллекта в судебной практике. Команда ученых с университета Пенсильвании и Лондонского колледжа университета Шеффилда разрабатывает робота, который оперативно смог бы выявлять закономерности в большинстве ситуаций. Это не говорит о полной замене судей, лишь о создании их «помощников». Проведенное исследование показало, что в 80% случаев искусственный интеллект может дать верное судебное заключение.

Перспективы развития робототехники в США

Более 70% американцев опасаются, что роботы в скором будущем захватят нашу жизнь. И вправду, в Америке внушительными темпами развиваются новые машиностроительные и военные отрасли, 3D-печать, компьютерное моделирование, искусственный интеллект, машинное обучение и анализ данных.

Будущее автоматизации за решением бытовых и производственных проблем. Так, наибольшее количество заказов на роботов зарегистрировано в Северной Америке — 27 294 единиц стоимостью 1,473 миллиарда долларов. А плотность промышленных роботов в США попала на седьмое место с показателем, равным 189 единиц на 10 тысяч населения.

Сейчас главной тенденцией робототехники в США остается разработка устройств домашними хозяйствами, что занимает более 50% от общих продаж.
Среди перспективных разработок последнего времени стоит выделить:

• Облачное программное обеспечение для роботов.
• Автоматизированную ферму от компании Iron Ox, на которой роботы самостоятельно выращивают полезные культуры и занимаются сбором урожая.
• Беспилотные авиационные системы вооруженных сил США.
• Роботов для решения задач логистики, медицины и т.д.

Повышение спроса на роботов, в свою очередь, приводит к увеличению спроса на соответствующих специалистов в США. За последний год он возрос до 13%.

Таким образом, можно сделать лишь единственный вывод: Америка всеми силами старается укрепить свои лидирующие позиции на мировом рынке и, похоже, у нее это получается.

Перспективы развития робототехники в развивающихся странах

Развивающиеся страны также пытаются уловить мировые тенденции в области роботизации и автоматизации. Практически везде открываются детские учебные центры по изучению робототехники. В данный момент Беларусь очень заинтересована технологиями искусственного интеллекта. Кроме того, исследователи разрабатывают программное обеспечение и электронные составляющие для роботов.

Перспективы развития робототехники в Украине связаны в основном с производственным процессом. Компания Вертикаль разрабатывает и выпускает современное автоматизированное оборудование для нефтегазовой, горнодобывающей и химической промышленности. Diacom Group разрабатывает проекты в категории «умный дом» — интеллектуальную систему управления помещениями. А компания Boteon, которая смогла выйти на израильский рынок, разработала роботизированную инвалидную коляску.

Разработка робототехники в России движется в двух направлениях – производство и оборона. И хоть пока на 10 тысяч работников приходится всего лишь 2 робота, данный показатель вскоре будет увеличиваться. Для армии разрабатываются и изготовляются «железные» разведчики, саперы, патрульные, боевые сухопутные роботы и прочее. Одной из многообещающих российских разработок считается создание робота «Аватара» от завода «ЦНИИТОЧМАШ», который умеет ездить на квадроцикле и с помощью руки-манипулятора стрелять из пистолета.

Не только Россия развивает оборонный комплекс. Недавно в Польше проводилось испытание новой разработки – квадрокоптера-бомбы от консорциума WB Electronics S.A. Такой робот способен поражать легкую бронетехнику, автотранспорт и склады с боеприпасами.

Финансовые преимущества

Зарплата у людей, работающих в сфере общественного питания и уборки, зачастую не превышает 10$ в час. В этой области не было значительных сдвигов в автоматизации. А вот на крупных заводах, где рабочая сила оплачивается выше, произошли технологические инновации. Ведущий экономист компании EMSI, Б. Поинтс, утверждает, что даже частичная автоматизация мест, не требующих высокой квалификации, очень выгодна для большинства производителей.

Многие отрасли ощутили, насколько эффективно и качественно функционируют роботы вместо обыкновенных рабочих. Во многих институтах здравоохранения разных стран мира роботы проводят исследования и разрабатывают новейшие лекарственные средства. Следует отметить, что каждый робот способен провести 3 млн. тестов за неделю. Для сравнения, чтобы сделать то же количество исследований одному человеку с условием, что он будет работать все 7 дней каждую неделю по 8 часов в сутки, ему потребуется 12 лет. Роботы отлично подходят для монотонных процессов, они не устают, работая 24 часа в сутки 7 дней в неделю.

Развитие и внедрение роботов на производстве, в быту и других отраслях с одной стороны обеспечивает снижение затрат, а с другой – лишает людей рабочих мест. Поэтому низкоквалифицированным рабочим нужно жить не сегодняшним днем, а смотреть в перспективу. Возможно, именно сегодня необходимо задуматься о смене профессии и приобретении новых навыков.