јнализ робототехники в –оссии

07.02.2011, 12:11
»сточник:  луб "“рЄх инженеров"



¬ведение

¬ 1962 году в Hј были созданы первые два промышленные робота: робот "ёнимейт" и "¬ерсатран". ќни были предназначены дл€ замены опасных дл€ человека работ в литейном производстве и в химической промышленности. Рэтого началась роботизаци€ всех отраслей промышленности Hј и во всем мире. ¬ 1969 году в ÷Ќ»“» ћиноборонпрома приступили к разработке первого в A@ промышленного робота Ђ”ниверсал-50ї и в 1971 году, через два года после этого, первые советские роботы, созданные в технологических институтах ћќѕ и ћјѕ были продемонстрированы на выставке в Uтуне, в результате чего началась активна€ роботизаци€ отраслей промышленности A@.

ќдной из причин этого было стремление повысить производительность труда, дл€ чего надо было вводить на заводах работу в две и три смены. ѕоэтому там, где рабочих не хватало, промышленные роботы успешно использовались.

¬ общей сложности в ^ветском ^юзе было выпущено более 100 тыс. единиц промышленной робототехники. ќни заменили более одного миллиона рабочих. Pмое поразительное, что эти 100 тыс€ч роботов исчезли с 1992 по 1994 годы полностью. ¬озникает вопрос: надо ли теперь восстанавливать промышленную робототехнику? Ѕезусловно, надо.

ѕрежде всего, потому, что нельз€ допустить гибель промышленности –оссии. Ќо есть и друга€ причина. ¬ –оссии имеет место процесс "старени€ общества". ƒемографическа€ ситуаци€ в –оссии и р€д других причин через несколько лет приведет к непоправимому снижению притока рабочих в промышленность. Ёту нехватку с успехом может восполнить не неквалифицированные иностранные работники, а промышленна€ робототехника.

1. Ќаправлени€ робототехники

cществует огромное количество различных типов роботов, предназначенных дл€ разных целей и отличающихс€ друг от друга не только цел€ми и задачами, но и самими принципами их архитектуры.

ќднако можно условно робототехнику можно разделить на три основных направлени€.

ѕромышленные роботы - данный тип роботов находит свое применение, главным образом, на промышленных производствах и в научных лаборатори€х.

ѕромышленный робот B2b

–исунок 1 Ц ѕромышленный робот B2b.


¬оенные и космические роботы - предназначены как дл€ военных операций (в качестве основной действующей силы), так и дл€ помощи военнослужащим. Ёто и роботы дл€ переноски т€жестей (американский проект BigDog как раз и разрабатывалс€ с надеждой на то, что робот сможет переносить снар€жение и помогать солдатам на территории, где не способен передвигатьс€ обычный транспорт), и роботы-саперы, и активно разрабатываемые сейчас экзоскилеты (рисунок 3).

„аще всего под пон€тием Ђѕромышленный роботї подразумеваетс€ система автоматических управл€емых при помощи специальных программ манипул€торов, котора€ предназначена дл€ выполнени€ операций, св€занных с перемещени€ми различных предметов.

ћанипул€тор промышленного робота в зависимости от его задач имеет от двух до шести степеней свободы и может перемещать грузы весом до нескольких центнеров в радиусе нескольких метров.

„аще всего промышленные роботы используютс€ дл€ перемещени€ и сортировки различной продукции (в том числе крупногабаритных грузов), в качестве сварщиков и дл€ покраски.

BigDog помощник солдата.

–исунок 2 Ц BigDog помощник солдата.

–обот экзоскилет

–исунок 3 Ц –обот экзоскилет.

Ѕытовые роботы Ц предназначены дл€ помощи человеку в повседневной жизни. Uйчас бытовые роботы не слишком распространены, однако есть все основани€ предполагать широкое их распространение в ближайшем будущем.

Ќа данном этапе бытовые роботы Ц чаще всего предназначены дл€ развлекательных целей, но всЄ большую попул€рность набирают роботы-уборщики, по своей сути - автоматические пылесосы, способные самосто€тельно прибратьс€ в квартире и вернутьс€ на место дл€ подзар€дки без участи€ человека.

–обот-пылесос LG RoboKing.

–исунок 4 Ц –обот-пылесос LG RoboKing.

јндроиды. јндроид Ц это человекоподобный робот. »менно этот тип роботов наиболее широко распространен в научной фантастике и кинематографе.

Ќа данном этапе бытовые роботы Ц чаще всего предназначены дл€ развлекательных целей, но всЄ большую попул€рность набирают роботы-уборщики, по своей сути - автоматические пылесосы, способные самосто€тельно прибратьс€ в квартире и вернутьс€ на место дл€ подзар€дки без участи€ человека.

јндроиды несколько выбиваютс€ из нашей общей классификации, поскольку могут выполн€ть функции как бытовых, так и военных и промышленных роботов.

ѕервый русский робот-андроид ј]600.

–исунок 5 Ц ѕервый русский робот-андроид ј]600.

2. ƒостижени€ –оссии в робототехнике

Pм термин Ђроботї придумал чешский писатель  арел „апек (от чешского Ђработникї). ѕроанализируем тенденции развити€ робототехники в мире и долю в это развитие –оссии.

а) промышленна€ робототехника

Ќа рисунке 6 представлена обща€ статистика и тенденци€ численности роботов в мире.

ѕопул€ци€ роботов в мире.

–исунок 6 Ц ѕопул€ци€ роботов в мире.

 ак вы думаете, каким потенциалом промышленных роботов обладает –осси€? \отрим на рисунок 7.

–аспределение промышленных роботов
 по странам за 2004 год.

–исунок 7 Ц –аспределение промышленных роботов по странам за 2004 год.

»з рисунка 7 видно, что лидером по числу промышленных роботов €вл€етс€, безусловно, япони€. –осси€, по числу промышленных роботов, находитс€ на одном уровне с ‘инл€ндией.

ј теперь о положительной динамике. Ђјвто¬ј«ї продемонстрировал на выставке Ђbанкостроение-2010ї свои последние разработки в области робототехники. ѕроизводство технологического оборудовани€ и оснастки (ѕ“ќќ) компании привезло в столицу семейство роботов TUR, созданное совместно со специалистами ћ√“” ЂBјЌ »Ќї.

¬ экспозиции представлен стенд фрезеровани€ каркаса заднего бампера седана Lada Priora на базе робота TUR 150 (рисунок 8), демонстрирующий возможности роботов при механической обработки деталей сложной конфигурации.

ѕ“ќќ - подразделение Ђјвто¬ј«аї, задачами которого €вл€ютс€ проектирование и изготовление универсальных промышленных роботов, роботизированных технологических комплексов, автоматических сварочных линий и сварочной оснастки, металлорежущего оборудовани€, пресс-форм и штампов. ¬сего ѕ“ќќ изготовило и поставило в составе новых и модернизированных автоматических линий более 1,5 тыс. роботов различных модификаций.

“аким образом, можно сделать, что у –оссии есть потенциал в разработке и внедрении промышленных роботов. ќднако така€ задача не стоит на уровне государства, а частному бизнесу проще внедрить отлаженные промышленные роботы импортного производства, получив при этом качественный сервис.

ѕромышленный робот TUR-150.

–исунок 8 Ц ѕромышленный робот TUR-150.

б) военна€ и космическа€ робототехника

–оботы должны стать главными помощниками человека в освоении космоса. Ќа пути к созданию "космических аватаров" у –оссии есть свои успехи. ссказывает академик ссийской академии космонавтики ¬алерий Ѕогомолов

Ќиже представлен отрывок из интервью ведущей радиостанции Ђ√олос –оссииї, ћарии  улаковской с ¬алерием ѕавловичем Ѕогомоловым, заведующим лабораторией космической робототехники ÷ентрального Ќ»» машиностроени€, академиком јкадемии проблем безопасности, обороны и правопор€дка, ссийской академии космонавтики имени ÷иолковского, јкадемии изобретательства.

 улаковска€:

¬ японии, котора€ €вл€етс€ лидером в области робототехники, все достижени€ были получены именно благодар€ тому, что опережающее развитие робототехники было признано стратегической государственной задачей. ј у нас как дела обсто€т?

Ѕогомолов:

¬ японии думали сначала о том, что можно вз€ть чужие технологии и все реализовывать. ћожет, пригласить иностранцев, чтоб они поработали.  ак и мы пытаемс€. ќни пон€ли, что это пути не самые правильные, и стали развивать собственную робототехническую систему, гибкие производства, привлека€ уже все другие технологии.  онечно, сейчас робототехника - это стратегическое направление.

ѕолучаетс€, что многие вли€тельные люди, признают, что развитие робототехники Ц это одна из приоритетных задач дл€ –оссии в машиностроении, однако динамики в ее реализации незаметно. яркий тому пример, то, как у нас, в –оссии, внедр€ютс€ робототехнические военные разработки.

Ќа рисунке 9 представлен военный робот "ћ-27 Ч Ѕ“". –азработчики утверждают, что он гораздо подвижней и устойчивей, чем зарубежные аналоги, в частности Ч американские роботы SWORDS. Xстема управл€етс€ дистанционно при помощи двух джойстиков. Ёто позвол€ет оператору находитьс€ на рассто€нии в 200-500 метров от места, где ведутс€ боевые действи€. ѕомимо этого российский робот оснащен камерами, которые передают изображение на два монитора, что помогает вести прицельный огонь.

¬оенный робот /

–исунок 9 Ц ¬оенный робот "ћ-27 Ч Ѕ“"

¬ насто€щее врем€ мобильный робот существует в одном экземпл€ре. ћинобороны заинтересовано в получении подобной техники. ќднако пока заказов на новую систему нет, и серийное производство "ћ-27 Ч Ѕ“" не началось.

ƒл€ сравнени€, в Hј насчитываетс€ свыше тыс€чи боевых роботов. ќднако –осси€, страна, богата изобретательными людьми. », это, безусловно, плюс в такой наукоемкой отрасли, как робототехника. “ак, например, интересного боевого робота создали специалисты петрозаводского »нженерного центра пожарной робототехники. ќни разработали пожарного робота, предназначенного дл€ отражени€ атак пиратов на суда. –обот петрозаводских инженеров оснащен мощным водометом, который способен смыть с пиратского катера весь его экипаж с вооружением.

Ѕоевой робот дл€ борьбы с пиратами.

–исунок 10 Ц Ѕоевой робот дл€ борьбы с пиратами.

Ќовые охранно-пожарные роботы ведут круглосуточное видеонаблюдение за акваторией. –обот способен обеспечивать безопасность судна в автоматическом режиме, а при необходимости экипаж может самосто€тельно управл€ть действи€ми робота.

Ќа оснащение каждого судна потребуетс€ 12 таких роботов Ч по 6 с каждого борта.–азработкой петрозаводских инженеров уже заинтересовались в ћурманском пароходстве, представители которого решили оснастить несколько судов дальнего плавани€ охранно-пожарными роботами.

в) роботы андроиды

япони€ Ч лидер в создании человекоподобных роботов. ≈ще в XVII веке мастер “акэда “икаэ создавал кукол Ђкаракуриї, которые умели прыгать, танцевать и даже скакать на лошади. ѕервый андроид WAP-1 был создан в 1969 году инженером »оширо  ато и обладал каучуковыми мышцами. ¬ 1983 году инженер  ато создал робота WABOT, который объездил весь мир и был признан первым полностью функционирующим антропоморфным роботом. «лые €зыки говор€т, что €понцы так усердно разрабатывают человекоподобных роботов по той причине, что иммиграци€ в страну запрещена и иначе дефицит рабочей силы не восполнить.

ј что €вл€етс€ двигателем в –оссии дл€ создани€ человекоподобных роботов? ќтвет прост Ц пытливость русского ума, желание творить в русском человеке безгранично. ≈сли в японии, такого рода проекты финансируютс€ государством, то в –оссии цели достигаютс€ за счет объединени€ единомышленников. ќбращали внимание, какое количество робототехнических форумов в русско€зычном »нтернете?

  тому же в –оссии, достаточно много образовательных учреждений, в стенах которых способны вестись разработки роботов такого уровн€. яркий тому пример уфимский государственный колледж радиоэлектроники. ¬ котором под руководством инженера-конструктора јнтона јлтынбаева создают робота-андроида (рисунок 11). Zелет уфимского робота, которого конструкторы прозвали јндроном, собран из дюрали, а вместо кожи у него - зашпаклеванный пенопласт. ¬нутренние органы замен€ют ноутбук, фотоаппарат и принтер. ¬место головы приспособ€т маленький телевизор, на котором будет высвечиватьс€ лицо робота. Ќа груди - сенсорный экран, чтобы управл€ть јндроном. ј еще молодые уфимские конструкторы сделали так, что давать роботу команды можно даже через обычную SMS-ку!

Ќа создание јндрона ушло уже около 200 тыс€ч рублей, - говорит один из трех создателей робота 22-летний јнтон. - » это еще не окончательна€ сумма. ¬едь робот не полностью доделан.

”фимский робот Ђјндрономї

–исунок 11 Ц ”фимский робот Ђјндрономї.

”фимский андроид может ориентироватьс€ в пространстве, сжимать и разжимать руки, а также сфотографировать сто€щий перед собой предмет или человека и потом распечатать фотографию! ст у јндрона - 185 см, а весит робот около 80 кг.

3. ƒес€ть причин дл€ развити€ робототехники в –оссии:

  1. –оботы Ц это, прежде всего, снижение себестоимости производства. ѕри этом, как показывает практика, снижаютс€ как пр€мые, так и накладные расходы, что в конечном итоге положительно сказываетс€ на конкурентоспособности предпри€ти€. “езис отлично иллюстрируетс€ наиболее актуальным нынче энергетическим аспектом: поскольку никаких особых требований по освещЄнности и температурному режиму рабочих мест роботов не существует, есть отлична€ возможность значительно сэкономить на платежах за электричество. Ќавскидку: до 8% экономии затрат обеспечивает снижение нагрева помещени€ всего лишь на 1∞C, а до 20% экономии обеспечит экономи€ на служебном освещении, совершенно ненужном роботам. ќп€ть же, не стоит забывать, что помимо экономии на заработной плате, котора€ роботам не интересна, также эконом€тс€ огромные расходы, св€занные с обучением рабочих, выплатами по больничным листам и страховкам. јвтоматически совершенно ненужной становитс€ цела€ арми€ профсоюзных и административных боссов, медсестЄр, мастеров профессионального обучени€, поваров заводских столовых и т.д. и т.п.   тому же роботы не кур€т и не злоупотребл€ют, особенно в рабочее врем€.

  2. –оботы Ц это повышение качества продукции, а также количества продукции, способной пройти выходной контроль. ѕо своей природе роботы не склонны к утомлению, с вытекающим из этого снижением внимательности. –оботы не способны отвлекатьс€ в процессе работы, им не потребуетс€ помощь психолога даже после многих лет выполнени€ монотонной повтор€ющейс€ работы на конвейере.

  3. "∆ивые" работники, всЄ же оставшиес€ на роботизированном производстве, будут поставлены в гораздо лучшие рабочие услови€, чем на традиционном предпри€тии. ѕока роботы глотают пыль, прожариваютс€, промерзают, промокают и подвергаютс€ воздействию радиации на своих рабочих местах, люди, пот€гива€ кофеЄк в уютных лаборатори€х, программируют роботов на более производительные трудовые подвиги.

  4. –оботы могут работать круглосуточно, без перерывов на выходные и праздники, при этом ни сами роботы, ни профсоюзы добавки к жалованью не попрос€т.

  5. –оботы обеспечат быстрый переход на выпуск новой продукции, при этом никого не придЄтс€ переучивать, достаточно содержать в штате толковых программистов.

  6. –оботы Ц это снижение отходов производства. Ѕольше выход продукции, соответствующей стандартам - меньше брака, меньше аварий и отходов по причине низкой квалификации сотрудников.

  7. –оботы Ц это идеальна€ безопасность производства и минимум травматизма на рабочих местах. –обот будет трудитьс€ там, куда пролезет не каждый рабочий, а если и пролезет, то с риском дл€ здоровь€.

  8. Ѕеда многих современных производств - текучесть кадров и сложности с набором квалифицированной рабочей силы. ћежду прочим, хороший токарь нынче порой в большем дефиците, чем некоторые инженеры, гораздо продуктивнее зан€ть его искусной творческой работой. –оботам не требуетс€ проходить курсы повышени€ квалификации, всЄ это делаетс€ простой перепрошивкой.

  9. –оботы могут помочь значительным образом снизить текущие расходы предпри€ти€ - в первую очередь расходы, св€занные с износом оборудовани€. Ѕыстрый запуск и перенастройка оборудовани€, возможность быстрого перепрофилировани€ бизнеса позвол€ют точнее подсчитать ожидаемую производительность и эффективнее планировать вопросы сервиса.

  10. –оботы Ц это значительна€ экономи€ места в крупных производственных цехах. ѕотребует техпроцесс Ц и роботов можно разместить где угодно Ц на стенах, на потолке, да хоть на полках. “ем более что робота можно дополнительно запрограммировать на работу в ограниченном пространстве.

¬ывод:

“аким образом, безусловным лидером в робототехнике €вл€етс€ япони€. „исленность промышленных роботов в той или иной стране, показывает уровень ее развити€. ј количество бытовых роботов Ц о достатке нации. ¬ Hј число бытовых роботов настолько велико, что требуетс€ перепись, которую они планируют провести в ближайшее врем€. „то €вл€етс€ основой любой электроники? Ёто электронные компоненты.  акие перспективы у –оссии без собственных современных интегральных микросхем? Ќикаких. ѕолучаетс€, что без "Xликоновой долины" в Zолково у –оссии нет перспектив на развитие робототехники, так как мало разработать кинематику и создать механическую часть робота, нужно еще наделить это железо алгоритмом.

»спользуемые ресурсы:

  1. ¬. ѕ. —тепанов, "Ќова€ концепци€ создани€ промышленных роботов" ж. "»нтеграл" є2 2004г. сс.13-15

  2. https://www.prorobot.ru/slovarik/robotics-zakon.php

  3. https://www.3dnews.ru/editorial/it_roboethics

  4. https://www.myrobot.ru


 лючевые слова:
анализ робототехники
–оссии
робототехники
человека
производства
продукции
оборудовани€
промышленности
андроид
јнализ робототехники в –оссии
ќбзоры роботов
робот
робототехника


¬ернутьс€ в рубрику:

ќбзоры роботов


ƒокументы за проживание в гостинице mos-gost.ru. ≈сли вы хотите видеть на нашем сайте больше статей то кликните ѕоделитьс€ в социальных сет€х! —пасибо!

ќбратите внимание полезна€ информаци€.