Адаптивные роботы: адаптивный робот — это… Что такое адаптивный робот?

Содержание

адаптивный робот — это… Что такое адаптивный робот?

адаптивный робот
adaptive robot

Большой англо-русский и русско-английский словарь. 2001.

  • адаптивный режекторный фильтр
  • адаптивный селективный фильтр

Смотреть что такое «адаптивный робот» в других словарях:

  • адаптивный робот — Робот, управляющая программа которого целенаправленно изменяет последовательность или характер действий в зависимости от контролируемых параметров рабочей среды и/или функционирования самого робота. Примечание. Не следует смешивать понятия… …   Политехнический терминологический толковый словарь

  • адаптивный робот — adaptyvusis robotas statusas T sritis automatika atitikmenys: angl. adaptive robot vok. adaptiver Roboter, m rus. адаптивный робот, m pranc. robot adaptatif, m …   Automatikos terminų žodynas

  • Робот (машина) — Робот андроид Honda Робот (от словацк. robota) автоматическое устройство с антропоморфным действием, которое частично или полностью заменяет человека при выполнении работ в опасных для жизни условиях или при относительной недоступности… …   Википедия

  • Робот — У этого термина существуют и другие значения, см. Робот (значения). Робот андроид ASIMO, производство Honda Робот (чеш …   Википедия

  • адаптивный промышленный робот — Промышленный робот, управляемый устройством адаптивного управления. [ГОСТ 25686 85] Тематики роботы промышленные …   Справочник технического переводчика

  • Адаптивный промышленный робот — 8. Адаптивный промышленный робот Промышленный робот, управляемый устройством адаптивного управления Источник: ГОСТ 25686 85: Манипуляторы, автооператоры и промышленные роботы. Термины и определения …   Словарь-справочник терминов нормативно-технической документации

  • Роботы — Робот андроид Honda Робот (от словацк. robota) автоматическое устройство с антропоморфным действием, которое частично или полностью заменяет человека при выполнении работ в опасных для жизни условиях или при относительной недоступности… …   Википедия

  • самоприспосабливающаяся система — (адаптивная система), система автоматического управления, которая сохраняет работоспособность при непредвиденных изменениях свойств управляемого объекта, целей управления или окружающей среды путём смены алгоритма работы или поиска оптимальных… …   Энциклопедия техники

  • adaptive robot — adaptyvusis robotas statusas T sritis automatika atitikmenys: angl. adaptive robot vok. adaptiver Roboter, m rus. адаптивный робот, m pranc. robot adaptatif, m …   Automatikos terminų žodynas

  • adaptiver Roboter — adaptyvusis robotas statusas T sritis automatika atitikmenys: angl. adaptive robot vok. adaptiver Roboter, m rus. адаптивный робот, m pranc. robot adaptatif, m …   Automatikos terminų žodynas

  • adaptyvusis robotas — statusas T sritis automatika atitikmenys: angl. adaptive robot vok. adaptiver Roboter, m rus. адаптивный робот, m pranc. robot adaptatif, m …   Automatikos terminų žodynas

АДАПТИВНОЕ УПРАВЛЕНИЕ РОБОТОМ-МАНИПУЛЯТОРОМ С ПАРАЛЛЕЛЬНОЙ КИНЕМАТИЧЕСКОЙ СХЕМОЙ Известия высших учебных заведений Приборостроение


DOI 10.17586/0021-3454-2017-60-9-850-857

УДК 681.51

АДАПТИВНОЕ УПРАВЛЕНИЕ РОБОТОМ-МАНИПУЛЯТОРОМ С ПАРАЛЛЕЛЬНОЙ КИНЕМАТИЧЕСКОЙ СХЕМОЙ

Добриборщ Д. .
Университет ИТМО, Санкт-Петербург, 197101, Российская Федерация; инженер

Колюбин С. А.
Университет ИТМО, Санкт-Петербург, 197101, Российская Федерация; доцент

Читать статью полностью 


Аннотация. Представлены результаты разработки и экспериментальной апробации роботаманипулятора параллельной кинематики, предназначенного для решения задач динамического манипулирования. Подобные системы широко используются в авиа- и автосимуляторах, при автоматизации производства, например в задачах быстрой сортировки. Преимущества использования роботов-манипуляторов с параллельной кинематической схемой объясняется их высокой скоростью и точностью позиционирования при работе в ограниченном рабочем пространстве. По результатам работы построена робототехническая платформа Стюарта с двумя степенями свободы, оснащенная системой технического зрения. Интеграция системы выполнена в среде разработки MatLab/Simulink. Представлена математическая модель системы, апробированы два алгоритма адаптивного управления по выходу, расширенные на класс дискретных систем, и проведен их сравнительный анализ.

Ключевые слова: адаптивное управление, робототехника, манипулятор, последовательный компенсатор, дискретные системы, техническое зрение

Список литературы:

  1. Lynch K. M. Nonprehensile Robotic Manipulation: Controllability and Planning. Pittsburgh, РА: The Robotics Inst., 1996. 222 p.
  2. Ming-Tzu Ho, Yusie Rizal, Li-Ming Chu. Visual servoing tracking control of a ball and plate system: design, implementation and experimental validation // Intern. Journal of Advanced Robotic Systems. 2013. Vol. 10, art. 287.
  3. Cheng C.-C., Chou C.-C. Fuzzy-based visual servo with path planning for a ball-plate system // Proc. of the 1st Intern. Symp. on Intelligent Computing Systems, Merida, Mexico. 2016. Vol. 597. P. 97—107.
  4. Oravec M., Jadlovska A. Model predictive control of a ball and plate laboratory model // Proc. of the 13th IEEE Intern. Symp. on Applied Machine Intelligence and Informatics, Herl’any, Slovakia. 2015. P. 165—170.
  5. Bullinger E., Allgöwer F. Adaptive X-tracking for linear systems with higher relative degree. The continuous adaptation case // European Control Conf. Karlsruhe, Germany. 1999.
  6. Громов В. С., Власов С. М., Борисов О. И., Пыркин А. А. Система технического зрения для робототизированного макета надводного судна // Научно-технический вестник информационных технологий, механики и оптики. 2016. Т. 16, № 4. С. 749—752.
  7. Шаветов С. В., Ведяков А. А., Бобцов А. А. Система технического зрения в архитектуре системы удаленного управления // Научно-технический вестник информационных технологий, механики и оптики. 2014. № 2(90). С. 164—166.
  8. Aphiratsakun N., Otaryan N. Ball on the plate Model based on PID tuning methods // Proc. of the 13th Intern. Conf. on Electrical Engineering/Electronics, Computer, Telecommunications and Information Technology, Thailand. 2016.
  9. Mochizuki S., Ichibara H. I-PD Controller Design based on Generalized KYP Lemma for Ball and Plate System. Zurich, 2013.
  10. Pyrkin A. A., Bobtsov A. A., Kolyubin S. A., Borisov O. I., Gromov V. S. Output controller for quadcopters based on mathematical model decomposition // Proc. of the 22nd Mediterranean Conf. on Control and Automation. 2014. P. 1281—1286.
  11. Bobtsov A. A., Pyrkin A. A., Kolyubin S. A. Simple output feedback adaptive control based on passification principle // Intern. Journal of Adaptive Control and Signal Processing. 2014. Vol. 28, iss. 7—8.
  12. Borisov O. I., Gromov V. S., Pyrkin A. A., Bobtsov A. A., Nikolaev N. A. Robotic boat setup for control research and education // IFAC-PapersOnLine. 2016. Vol. 49, N 6.
  13. Nicosia S., Tornambe A. High-gain observers in the state and parameter estimation of robots having elastic joints // Syst. Control Lett. 1989. N 13(4). P. 331—337.

Промышленные роботы. Виды и устройство. Работа и применение

Промышленные роботы все чаще применяются на заводах и предприятиях. Их используют для осуществления функций управления, перемещения и движения в различных производственных процессах. Главная их особенность в том, что они не устают. Роботы могут работать круглосуточно без какого-либо участия человека, ведь для их функционирования нужна только заложенная программа, по которой они будут действовать. Они могут выполнять только определенные действия, но чаще всего их используют в автоматизированных производственных системах.

Благодаря использованию роботов удается создать полный цикл производства, который обеспечивает производительность и точность на весьма высоком уровне. Кроме того, практически полностью исключаются ошибки в производстве, которые так свойственны людям. Промышленная робототехника заявила о себе в 1961 году. Именно тогда был получен первый патент на робота. Однако первое серийное производство роботов началось в далеком в 1956 году. Основное развитие роботы для промышленности получили в 60-70-ых годах двадцатого века. Именно в этот период был создан прототип современного робота, который напоминал человеческую руку и имел шесть степеней свободы.

Виды

На текущий момент промышленные роботы условно можно поделить на три категории, в которых также можно выделить свои подвиды:

  • Автоматические устройства. В эту категорию входят программные, адаптивные и биотехнические роботы:

— Программные представляют самую простейшую разновидность роботов, которые управляются автоматически. Эта разновидность широко применяется вследствие их не дороговизны. Они находят широкое применение на предприятиях для совершения простых операций по запланированной технологии. В большей части случаев у таких устройств нет сенсоров. При этом все действия производятся по циклической программе, которая заранее закладывается в блок памяти.

— Адаптивные. В отличие от первой разновидности такие роботы имеют сенсоры, а также ряд сопутствующих программ. Благодаря сигналам, которые идут к управляющей системе от всевозможных датчиков, происходит анализ окружающей обстановки. В результате полученных данных, робот может принимать решение, как ему действовать дальше. К примеру, он может начать выполнять другую операцию, если невозможно выполнить первую.

— Обучаемые. Подобные роботы способны учиться, то есть они выполняют действия согласно предыдущему обучению. К примеру, люди создают порядок действий, которые закладываются в блок управления робота.

— Интеллектуальные. Данные роботы имеют зачатки искусственного интеллекта, то есть они при помощи сенсорных датчиков могут без помощи людей воспринимать окружающую обстановку. То есть они создают виртуальное пространство, в котором могут ориентироваться и принимать решения о последующих действиях. То есть они могут обучаться по мере поступления опыта.

  • Биотехнические устройства. В эту категорию входят командные, копирующие и полуавтоматические роботы.

— Командные. Это своего рода манипуляторы, которые дистанционно управляются оператором. Оператор подает команды на движение каждому его сочленению. Если говорить прямо, то это роботы только наполовину.
— Копирующие. Это манипуляторы, которые производят копирование действия, совершаемые оператором в заданный момент времени. К примеру, человек надевает перчатку и двигает пальцами, то и копирующий робот также будет двигать своими железными пальцами.
— Полуавтоматические. Для их управления оператору необходимо лишь задавать перемещение органа манипулятора. При этом система управления устройства сама согласует все необходимые движения и при необходимости выполнит их корректировку.

  • Интерактивные промышленные роботы. В эту категорию входят автоматизированные, супервизорные и диалоговые роботы.

— Автоматизированные. Это роботы, где чередуются режимы автоматического управленческого процесса с биотехническими.
— Супервизорные. Это роботы, которые выполняют работу автоматически по заданному циклу, однако перемещение от одного этапа к следующему осуществляется по командам оператора.
— Диалоговые. Это автоматические роботы различного действия, которые могут взаимодействовать с оператором, применяя язык определенного уровня. К примеру, с помощью команд голосом.

Устройство

Промышленные роботы могут иметь различное устройство, что во многом определяется задачами, которые стоят перед ними. Однако на данный момент наиболее распространенными видами подобных устройств являются роботизированные манипуляторы.

Стандартный манипулятор выполнен из семи сегментов, которые соединяются с помощью шести суставов. Каждый сегмент выполнен из металлического корпуса и проводов. В каждом сегменте присутствуют шаговые двигатели, которые заставляют суставы двигаться. Управление суставами и роботом в целом осуществляется с помощью компьютера, который заставляет вращаться конкретные шаговые двигатели. В некоторых манипуляторах вместо двигателей могут применяться пневматические или гидравлические элементы.

Главная особенность шаговых двигателей в том, что они могут обеспечивать очень точные движения. Если компьютер даст команду суставу передвинуться ровно на 15 мм, то двигатель сделает то, что от него попросят. При этом движение будет точным каждый раз при совершении одного и того же действия.

Чтобы контролировать, правильно ли робот выполняет необходимые действия, применяются датчики движения. Если происходит малейшее отклонение от заданной программы, то происходит корреляция движения. Если же наблюдается значительное отклонение и невозможность его исправления, то сигнал подается на главный компьютер. В результате робот может быть остановлен, чтобы его можно было отремонтировать.

Манипулятор также имеет устройства захвата, которые выполнены в виде человеческой руки с механическими пальцами. При необходимости захвата плоского предмета вместо механических пальцев может применяться пневматическая присоска. В случае необходимости захвата множества деталей может быть задействована конструкция в виде приспособления, специально разработанная для этого. К тому же вместо захватного устройства могут применяться и иные рабочие инструменты, к примеру, пульверизатор, отвертка и так далее.

Промышленные роботы также могут перемещаться по колее, выполненной на полу в виде монорельсов. В случае необходимости движения по неровной поверхности, используются другие конструкции, к примеру, пневматические присоски и тому подобное. Для питания роботов может использоваться аккумулятор, но чаще всего применяется промышленная электрическая сеть. Для управления используется компьютер, который командует роботом через провода или беспроводную связь. Также в самих роботах может быть установлен блок памяти, куда записывается необходимая программа.

Принцип действия

Промышленные роботы, которые имеют 6 суставов, внешне напоминают человеческую руку (плечо, локоть и запястье). В большинстве случаев плечо монтируется на неподвижной основе. В результате такой робот может иметь 6 степеней свободы, а это значит, что он способен двигаться по 6 различным  направлениям.

Подобно человеческой руке манипулятор также перемещает концевой эффектор с одного места на другое. При оснащении концевого эффектора различными устройствами, у робота появляется возможность выполнять определенные технологические операции. Одним из наиболее распространенных вариантов является подобие руки, которая позволяет роботу хватать и перемещать объекты с места на место.

Довольно часто манипуляторы имеют встроенные датчики давления, благодаря чему они могут контролировать силу захвата и не ломать все подряд. К примеру, в задачу робота может входить перемещение лампочки с одного места на другое, чтобы проверить работает ли она. Если сила будет высока, то лампочка просто лопнет. Контролирование силы сжатия гарантирует, что лампочка не пострадает. При помощи других конечных эффекторов могут использоваться распылители порошка, различные дрели и так далее.

Управление такими роботами может быть выполнено:
  • С помощью программы.
  • Адаптивного управления. В этом случае используются сенсорные устройства. Получаемые сигналы анализируются, после чего уже выполняется необходимое действие.
  • Управление осуществляется людьми, но на расстоянии.
  • Своеобразным искусственным интеллектом.
Применение

Промышленные роботы могут применяться практически повсеместно. Уровень автоматизации сегодня достиг таких высот, что они могут полностью заменить человека. При этом один робот способен заменить усилия нескольких и даже десятков специалистов. Робот не будет знать отдыха и покоя, ему не нужна зарплата и отчисления в многочисленные социальные фонды, ему не нужно спать и есть. Ему не знакомы человеческие ошибки, приводящие к браку или поломке дорогостоящего инструмента и оборудования. Именно поэтому сегодня многие производства стараются автоматизировать.

Промышленные роботы часто используют для:
  • Контактной сварки.
  • Плазменной резки.
  • Покраски.
  • Литья металлов.
  • Нанесения лака.
  • Дуговой сварки.
  • Загрузочно-погрузочных работ.
  • Бесконтактной обработки.
  • Транспортирования изделий.
  • Обработки резанием.
  • Упаковки.
  • Фрезерных операций.
  • Раскроя материалов.
  • Контрольно-измерительных операций.
  • Обработки крупногабаритных деталей.
  • Раскладки уложенной продукции.
  • Изготовления объемных конструкций и тому подобное.
Как выбрать
  • Если решили оснастить свое производство роботами, то нужно понимать для чего их покупаете. Одни типы роботов предназначены только для выполнения определенной технологической операции, другие – могут выполнять сразу несколько. В тоже время стоимость последних может быть на порядок выше, чем первых.
  • Промышленные роботы – это технически сложные устройства, которые требуют грамотного программирования, настройки и обслуживания. Поэтому важно обращаться за покупкой в компанию, которая сможет не только продать, но и обеспечить полноценное его обслуживание.
  • Если не хотите думать, как вклинить промышленного робота в технологическую операцию, как его подключить и использовать, то стоит покупать робота с услугой под ключ. Специалисты продающей компании сами подберут робота под Ваши требования, привезут, установят, наладят технологический процесс, проведут обучение и обеспечат его обслуживание.
Похожие темы:

Моделирование внешней среды для процесса обучения показом

Бурдыгин А. И, Кулаков Ф. М., Нечаев А. И., Чернакова С. Э. «Многофазный метод и алгоритм измерения пространственных координат объектов для обучения сборочного робота». Сборник трудов СПИИ РАН, 2001г.

Бурдыгин А. И., Буняков В. А., Колесник А. М., Нечаев А. И., Чернакова С. Э. Компьютерная телевизионная система измерения параметров взаимного движения космических аппаратов и управления объектами в реальном времени”. Труды Международной школы- семинара им. А. Петрова Адаптивные роботы и GSLT // 7-10 июля 1998г.

Бурдыгин А. И., Буняков В. А., Колесник А. М., Нечаев А. И., Чернакова С. Э. «Алгоритм автоматического наведения автономного робота». Материалы X Научно — технической Конференции «Экстремальная Робототехника», Россия, СПб, 1999г.

Кулаков Ф. М., Нечаев А. И., Чернакова С. Э. «Обучение робота методом показа с использованием «очувствленной» перчатки», Первая Международная Конференция по Мехатронике и Робототехнике, Россия, СПб, 29 мая–2 июня, 2000г.

Бурдыгин А. И., Буняков В. А., Нечаев Ф. И., Колесник А. И., Хлебникова Е. С., Чернакова С. Э.

Модель системы технического зрения, управляемой фрейм-структурированным потоком задач”. Конференция по фундаментальным исследованиям СПб ГТУ 1998г.

Бурдыгин А. И., Буняков В. А., Колесник А. М., Чернакова С. Э. Оптико-телевизионная система целеуказания”. Труды Международной школы-семинара им. А. Петрова Адаптивные роботы и GSLT” 7-10 июля 1998г.

Коллектив авторов. Ответственный редактор, кандидат психологических наук, Н. Н. Корж. Исследование памяти. М: «Наука», 1990.

М. Минский Фреймы для представления знаний: Пер. с англ. — М.:Энергия, 1979. — 152с.

G. Hirzinger, B. Brunner, S. Knoch, R. Koeppe, M. Schedl Towards a new Robot Generation. Deutsches Zentrum fur Luft und Raumfahrt e. V. (DLR) Oberpfaffenhofen, Wessling. The 8th International Symposium, Schohan, Japan, 4-7 Oct. 1997.

K. Vollmann, Minh Chinh Nguyen Manipulator control by calibration-free stereo vision. SPIE’s International Conference on Intelligent Robots and Computer Vision XV, Boston, November 1996.

A. Mori, K. Hiramatsu, F. Naya, N. Osato A Robot-Controling Agent Description with Finite State Machines. NTT Communication Science Laboratories, Hikaridai, Seika-cho, Souracugun, Kyoto, Japan.

K. Peters, S. Strippgen, J. -T. Milde CoRA-An Instructable robot. University of Bielefeld, Department of linguistics and Literature, Bielefeld, Germany. Mechatronics’98. Kitokiushu

G. Hirzinger, J. Butterfafl, M. Fischer, M. Grebenstein, M. Hiihnle, H. Liu, I. Schaefer, N. Sporer A Mechatronics Approach to the design of light-weight arms and multifingered hands. DLR Oberpfaffenhofen German Aerospace Center Institute of Robotics and Mechatronics DWessling. Proceedings of the 2000 IEEE. International Conference on Robotics and Automation San Francisco, CA. April 2000.

Сравнительный анализ методов адаптации параметров регулятора системы управления робота-манипулятора

Author:

Галемов, Р.Т.

Масальский, Г.Б.

Galemov, Ruslan T.

Masalsky, Gennadiy B.

Journal Name:
Журнал Сибирского федерального университета. Техника и технологии. Journal of Siberian Federal University. Engineering & Technologies;2017 10 (4)

Abstract:
При действии внутренних и внешних неконтролируемых воздействий управление многозвенным манипулятором требует постоянной адаптации регулятора. Предложены методы адаптации классического ПИД-регулятора на основе алгоритма поисковой оптимизации, а именно симплексного инвариантного метода. Структура предложенных алгоритмов совпадает со структурой известных алгоритмов на основе искусственных нейронных сетей. Рассмотрены две конфигурации адаптивного ПИД-регулятора: в первой осуществляется непосредственная настройка коэффициентов; во второй в функции ошибки слежения формируется дополнительное воздействие, которое суммируется с выходом ПИД-регулятора. В работе в качестве объекта управления использован двухзвенный робот- манипулятор с нагрузкой в схвате. Представлено сравнение траекторий движения робота с применением различных адаптивных регуляторов на основе нейронных сетей и симплексного инвариантного метода. Приведены результаты управления манипулятором с постоянной и переменной нагрузкой, определены зоны эффективного применения предложенных алгоритмов адаптации. Математическое моделирование показало, что предлагаемый метод эффективно решает задачи адаптации в условиях дрейфа параметров робота- манипулятора

 

In case of action of internal and external uncontrollable influences the control of the multi-axis robot manipulator requires continuous adaptation of the controller. The methods of adaptation of the classical PID-regulator on the basis of a direct search method, namely, the simplex invariant method are offered. The structure of the offered algorithms is similar to the structure of the known algorithms on the basis of artificial neural networks. Two configurations of the adaptive PID-regulator are considered: in the first direct setup of coefficients is carried out; in the second an additional influence which is added to the PID-regulator output is created in the function of the error of tracking. In this paper the two-link robot manipulator with loading in a gripper is used as a control object. The comparison of the paths of the movement of the robot with use of different adaptive regulators on the basis of artificial neural networks and a simplex invariant method is provided. The results of the control of the robot manipulator with a permanent and alternating load are given, zones of effective application of the offered adaptation algorithms are defined. Mathematical simulation showed that the offered method effectively solves adaptation problems in the conditions of drift of the parameters of the robot manipulator

 

Адаптивный робот — Большая Энциклопедия Нефти и Газа, статья, страница 1

Адаптивный робот

Cтраница 1

Адаптивный робот для микросварки способен полностью заменить оператора. Однако при этом все-таки необходим один квалифицированный наладчик на 6 — 10 роботов, который эпизодически изменяет программу сборки и заменяет магазин с приборами. На адаптивную систему управления робота возлагаются следующие основные функции [129]: 1) управление прецизионными шаговыми приводами; 2) адаптация к изменению технологических параметров; 3) адаптация к неточности посадки кристаллов в корпусе и фиксации корпуса. Для реализации этих функций в системе управления используется микроЭВМ Электроника-60. Она управляет четырьмя шаговыми приводами, осуществляющими вертикальное перемещение ультразвуковой сварочной головки, горизонтальное перемещение плиты и вращение рабочего столика, закрепленного на плите.  [1]

Адаптивные роботы и системы искусственного интеллекта для ГАШ / Конспект лекций Всесоюзн.  [2]

Адаптивный робот фирмы Hitachi ( Япония) ( рис. VIII-11) имитирует чувство осязания и определяет величину развиваемого усилия, необходимого для выполнения конкретной работы. Робот используется на операциях упорядоченной укладки в тару различных изделий. Он состоит из вертикальной наклоняемой стойки и шарнирно закрепленных плеча и головки. Головка имеет два пальца для захватывания изделий. Каждый палец снабжен 14 высокочувствительными устройствами, которые расположены по его наружной поверхности.  [4]

В адаптивных роботах управление осуществляется в зависимости от текущего состояния внешней среды, информация о которой поступает в управляющую ЭВМ ст устройства очувствления робота.  [5]

Функциональная схема адаптивного робота изображена на [ пс.  [6]

Функции управления адаптивным роботом выполняет вычислительное устройство, уровень сложности которого определяется уровнем адаптации робота. В простейшем случае это может быть микропроцессор или микроЭВМ, для сложных адаптивных робототехнических систем вычислительное устройство может представлять собой мультимикро-процессорную сеть.  [8]

Таким образом, адаптивные роботы и РТК, снабженные СТЗ, могут служить как для автоматизации технологических процессов в недетерминированной и изменяющейся обстановке ГАП, так и для предварительного упорядочивания объектов в рабочей зоне.  [9]

Среди систем очувствления адаптивных роботов наибольшей информативной емкостью обладают системы технического зрения, сообщающие его управляющему устройству по некоторым оценкам от 80 до 90 % всей необходимой для успешного функционирования информации о свойствах объекта манипулирования и параметрах внешней среды.  [11]

Во втором поколении ( адаптивные роботы) основы программы действий робота закладываются человеком, но сам робот имеет свойство в определенных РЙС.  [12]

Для универсальных, а также адаптивных роботов, предназначенных для изменяемого производства, наиболее перспективны свободно программируемые контроллеры как основное средство управления сварочным оборудованием. Для специализированных РДС с редкими переналадками на сварку другого изделия целесообразно применение упрощенных контроллеров с несколькими заранее выбранными режимами. Вс многих случаях роль контроллера может выполнять система управления робота, если она имеет достаточное число аналоговых и дискретных вводов-выводов.  [13]

Следует учесть, что для адаптивных роботов важными являются внешние факторы распознавания, которые строятся на матричной основе. По — этому изложенный метод может быть применен и для адаптивных роботов. Учитывая сложность математического матричного аппарата, реализация его возможна только с помощью ЭВМ.  [14]

Оценивая изложенные выше основные функции программного обеспечения адаптивного робота, можно заметить их сходство с функциями универсальных операционных систем реального времени, рассмотренными в гл. Действительно, если сравнивать основные компоненты универсальных операционных систем и систем программирования адаптивных роботов, то прослеживается их аналогия.  [15]

Страницы:      1    2    3    4

ученый Евгений Дудоров о возможностях андроидной техники

Антропоморфные робототехнические комплексы стали темой лекции для участников профильных инженерно-математических и химико-биологических классов, которые обучаются в школе «Сириуса». Встречу со старшеклассниками провел Евгений Дудоров, кандидат технических наук, исполнительный директор научно-производственного объединения (НПО) «Андроидная техника». Лекция состоялась в рамках проекта «Уроки настоящего», направленного на организацию сотрудничества, совместной проектной и исследовательской деятельности школьников и научных лидеров страны. 

Эксперт объясняет: робот – это система из механических, электрических и электронных деталей. Система обладает определенным интеллектом и создана для облегчения жизни людей. 

По данным исследований, машины, напоминающие человека, вызывают у людей больше доверия. Антропоморфных, то есть внешне схожих с человеком роботов, можно разделить на андроидов (роботы с высокой степенью внешнего сходства с человеком) и гуманоидов (устройства, облик которых не напоминает человека полностью, а только копирует какую-нибудь его часть – например, голову, корпус или руки-манипуляторы). Сегодня антропоморфная робототехника – одно из самых перспективных направлений исследований. Их итогом должен стать человекоподобный робот, обладающий многофункциональностью и универсальностью, то есть способный заменить нас во многих задачах.

Например, существуют адаптивные роботизированные системы для лечения, реабилитации и социальной адаптации постинсультных больных, детей с поражением центральной нервной системы, пациентов, перенесших травмы. Робототехнические системы также помогают изучать прикладные технические навыки, автоматизировать циклические процессы на производствах.

Как оказалось, антропоморфные роботы нужны и космосу. В пилотируемой космонавтике уже около 90% операций производится с помощью технологического робота – от установки научной аппаратуры до оценки и поддержания ее состояния. По прогнозам ученых, следующее поколение роботов сможет работать в открытом космосе и сведет к минимуму необходимость выходов космонавтов за пределы станции.

К слову, на орбиту Земли уже отправляли российского человекоподобного робота. Андроид по имени FEDOR (Final Experimental Demonstration Object Research) в августе этого года стал единственным пассажиром корабля «Союз МС-14», который отправился к МКС в беспилотном режиме. Правда, пределы станции он не покидал, его протестировали на выполнение команд космонавта-оператора.

«Федора создавали в рамках проекта по разработке технологии комбинированной системы управления робототехническими комплексами, но позже демонстрационный образец был доработан и переименован в Skybot F-850», – сказал Евгений Дудоров.

Сейчас инженеры предприятия работают над следующим поколением роботов серии FEDOR, которых приспособят работать в агрессивных условиях, опасных для человека, и научат выходить в открытый космос. Новая система будет полностью соответствовать требованиям внекорабельной деятельности.

Стратегические цели таких экспериментов довольно амбициозные. В их числе – освоение Луны, Марса и других объектов Солнечной системы, а для этого должны быть подготовлены к реализации технические решения, позволяющие обеспечить человеку виртуальное и реальное присутствие на небесных телах. И это — уже вполне доступное будущее высоких технологий.  

Большинство примеров Евгений Дудоров приводил из опыта «Андроидной техники», где разрабатывают, производят и обслуживают робототехнические комплексы (в том числе биоморфные), созданные для самых разных целей. Только за последние 10 лет компания разработала около 90 таких систем и наладила сотрудничество с сотней ведущих технических вузов России, чтобы совместно создавать проекты на стыке компетенций. Ключевая цель такого партнерства – в интеграции образования, науки и технического творчества для продвижения инновационных практик.

Адаптивные роботы | Робототехника Завтра

Он сочетает в себе высокопроизводительное управление усилием, компьютерное зрение и передовые технологии искусственного интеллекта, которые позволяют роботу адаптироваться к сложной среде и обеспечивать лучшую координацию «рука-глаз», как это делает человек.

Адаптивные роботы

Автор | Flexiv

Не могли бы вы рассказать нам немного о типе робота, которого вы создали / собираетесь создать в будущем?

Flexiv представила робототехнику 3-го поколения — адаптивного робота Rizon.«Ризон» — это первый продукт, который применяется в нашей технологии адаптивности. Он сочетает в себе высокопроизводительное управление усилием, компьютерное зрение и передовые технологии искусственного интеллекта, которые позволяют роботу адаптироваться к сложной среде и улучшать координацию «рука-глаз», как это делает человек. Есть три ключевых особенности, которые отличают адаптивных роботов от других: высокая устойчивость к изменению положения, отличное отклонение помех и передаваемый интеллект.

Может применяться в различных отраслях промышленности, таких как автомобилестроение, бытовая электроника, аэрокосмическая промышленность, сельское хозяйство, логистика, здравоохранение и розничная торговля.В существующих сценариях приложений адаптивные роботы могут выполнять задачи по установке и сборке, обработке криволинейных поверхностей, гибкому подбору и сортировке и т. Д.

Как вы думаете, почему за адаптивными роботами будущее робототехники? Не могли бы вы назвать несколько сценариев или задач, которые требуют особой адаптивности робота, которую вряд ли могут выполнить традиционные роботы или совместные боты?

Обращаясь к ограничениям традиционных промышленных роботов, они сталкиваются со своим набором проблем перед лицом текущих и будущих потребностей в автоматизации.Для обеспечения безопасности коботам обычно приходится жертвовать ограничениями полезной нагрузки, скорости и силы, которые имеют решающее значение для производительности; они не могут быть легко развернуты непрофессионалами и по-прежнему полагаются на интеграторов с более продвинутыми навыками; Коботам также необходимо сотрудничать с людьми для выполнения сложных задач. Многим робототехникам коллаборативные роботы кажутся переходной фазой между традиционными роботами и более продвинутыми, и есть возможности для дальнейшего улучшения этих систем. В частности, они должны быть более гибкими, умными и адаптивными.Благодаря адаптивности роботы могут выполнять более сложные задачи и адаптироваться к более неопределенным условиям.

Первые три сценария применения адаптивных роботов включают:

  • штекерные соединители со жгутом проводов
    • определяет модели вилок и их расположение в сложных средах и конфигурациях кабелей без внешней помощи.
    • избегает препятствий в реальном времени и адаптируется к неизвестным помехам и отклонениям, таким образом эффективно выполняя такие задачи, как захват, вставка и сборка.
    • объединяет контроль качества заглушек с восприятием силы и зрения.
    • с механизмом знаний AI и навыками принудительного управления, обеспечивает высокую переносимость для различных производственных сценариев.
  • прецизионная сборка компонентов
    • с уникальной способностью определять силу, адаптивный робот может быстро и точно реагировать на крошечные изменения силы во время сборки и обеспечивает качество и эффективность работы.
    • со встроенной иерархической интеллектуальной структурой на основе ИИ, роботизированная система может не только преодолевать ошибки во всех аспектах процесса и повышать уровень автоматизации высокоточной сборки, но также постепенно формировать более общие и стандартизированные навыки сборки за счет непрерывной итеративной оптимизации. .
  • Обработка поверхностей мягких материалов
    • благодаря комплексным возможностям управления усилием он может выполнять сложные методы полировки и перемещения поверхности, которые затем можно использовать для тонкой шлифовки и полировки сложных текстур различных материалов.
    • совместим с различными инструментами и независимой многомерной активной полировкой с регулировкой в ​​реальном времени.
    • идеально подходит для обработки поверхности сложных деталей без обучения траектории и отслеживает обработку поверхности в режиме реального времени для обеспечения качества обработки.
    • Отличное подавление помех, нет необходимости в точных позиционирующих инструментах или приспособлениях.

Можно ли запрограммировать обычного робота или второго робота на адаптивность?

Традиционный кобот разработан для совместной работы с человеком, поэтому требования к функциональности и производительности оборудования совсем другие.Например, с точки зрения обнаружения и контроля силы, второму боту нужно только обнаруживать столкновение, чтобы обеспечить безопасность, и он может осуществлять обучение путем перетаскивания, поэтому точность управления силой и пропускная способность не должны быть идеальными. Для сравнения, для выполнения сложных задач манипуляции роботом требуется постоянный точный контроль силы во всех направлениях, которые текущее оборудование второго бота не может выполнить.

В чем состоит конкурентное преимущество Flexiv по сравнению с роботами прошлого или другими робототехническими компаниями?

Ниже приведены три пункта относительно конкурентных преимуществ адаптивных роботов:

Помимо традиционной автоматизации
Ограниченный контролем положения, уровень автоматизации и объем задач традиционных роботов ограничены.Разработанные на основе новой методологии, сочетающей в себе точный контроль силы и видение, адаптивные роботы могут выполнять более широкий набор задач в более открытых, сложных и неопределенных средах. Таким образом, можно успешно преодолеть многие существующие проблемы автоматизации.

Больше гибкости в производстве
Благодаря передаваемому интеллекту, предприятиям становится намного проще развертывать адаптивных роботов для адаптации к аналогичным сценариям и аналогичным деталям или повторно развертывать роботов для новых производственных линий.Кроме того, адаптивность помогает упростить линию за счет уменьшения количества дополнительных устройств и механизмов, обычно требуемых в традиционных решениях автоматизации. Гибкость производства и рентабельность будут значительно улучшены.

Адаптивность раскрывает возможности искусственного интеллекта
Технологии искусственного интеллекта, особенно глубокое обучение, быстро развиваются, что дает машинам более совершенное восприятие и способность принимать решения.Однако природа этой методологии всегда приводит к компромиссу между точностью деталей (например, точность положения обнаруженного объекта) и универсальностью (устойчивость к вариациям и угловым случаям). Это вызывает серьезные ограничения, когда ИИ сочетается с линиями автоматизации, которые очень чувствительны к ошибкам позиционирования. Робот с хорошей адаптивностью действительно может использовать всю мощь передовых технологий искусственного интеллекта. Кроме того, возможность точного управления силой обеспечивает ощущение прикосновения и лучшую ловкость, что дает больше возможностей для развития искусственного интеллекта в области робототехники.

Вы упомянули, что разрабатываете программное обеспечение и оборудование самостоятельно. Трудно ли стартапу создавать что-то с нуля? Как вы уравновешиваете вложения (как время, так и деньги) в исследования и разработки и прогресс в развитии бизнеса (вероятно, нужно двигаться быстро) в качестве стартапа?

Как стартап с собственной технологией, мы с самого начала постоянно оптимизируем структуру группы исследований и разработок программного и аппаратного обеспечения.К настоящему времени мы набрали более 100 членов команды по всему миру, и в настоящее время работают более 60 исследователей из ведущих лабораторий искусственного интеллекта и робототехники в Стэнфордском университете, Калифорнийском университете в Беркли, Университете Карнеги-Меллона, Шанхайском университете Цзяо Тонг, Университете Чжэцзян, Университете Цинхуа и т. Д. Flexiv также имеет более 100 запатентованных алгоритмов. Обладая всем этим опытом и знаниями в области искусственного интеллекта и робототехники, мы являемся первой командой, которая представила идею «роботизированной руки 3-го поколения: адаптивный робот» при самостоятельной разработке программного и аппаратного обеспечения.

Помимо работы над дизайном самого адаптивного робота-манипулятора, мы также думаем о том, как расширить сферу применения нашей продукции, и стремимся предоставить промышленным клиентам более экономичные решения и услуги по автоматизации, чтобы они могли предоставлять масштабируемые услуги с доступными усилиями по разработке. Например, Flexiv разработала универсальную платформу искусственного интеллекта с иерархической архитектурой, которая позволяет компаниям легко переносить свои предыдущие задачи в аналогичные сценарии, изучать аналогичные объекты, изучать новые навыки и быстро адаптироваться к новым производственным линиям.Это значительно снижает капиталовложения, необходимые для установки.

Flexiv также предоставляет отличное универсальное решение для корпоративных клиентов, способное эффективно выполнять свою работу в неопределенной среде, с высокой универсальностью и адаптируемостью к изменениям. Роботы Flexiv могут быть применены в промышленном производстве, логистике, сельском хозяйстве и отраслях, которые в будущем столкнутся с повышенным вмешательством человека, например, в здравоохранении и розничной торговле.

Как нам удается сбалансировать НИОКР и бизнес:

1) Исследования и разработки должны быть сосредоточены на ключевых компонентах и ​​потенциальных открытиях, которые могут создать глубокий технологический барьер для компании, поэтому очень важно иметь в команде правильных людей, которые имеют четкие представления о полной картине и плане развития, и назначьте подходящего разработчика и исследователя для решения наиболее подходящих задач.

2) Необходимо полностью осознавать, сколько времени требуется на каждый проект НИОКР, и предотвращать незрелость продукта, вызванную проблемами планирования или прерыванием ритма из-за слишком агрессивного бизнес-плана. Flexiv привлекла большое количество талантов, которые компетентны в вышеупомянутых аспектах, и мы считаем, что все было сохранено в хорошем балансе.

Кто члены-основатели? Почему эта команда хорошо подходит для разработки и коммерциализации адаптивных роботов?

Flexiv основан группой ученых из Лаборатории искусственного интеллекта и робототехники Стэнфордского университета, обладающих отличными знаниями в области робототехники и искусственного интеллекта.Компания имеет более 100 патентов и алгоритмов в области робототехники, компьютерного зрения, приложений искусственного интеллекта и т.д. пр.

Шицюань Ван, соучредитель, генеральный директор и директор по продуктам.

Шикван имеет степень доктора философии в Лаборатории биомиметики и ловких манипуляций Стэнфордского университета, специализирующаяся на робототехнике. Shiquan обладает более чем 10-летним опытом разработки и проектирования робототехники.Во время учебы в Стэнфорде он сосредоточился на проектировании гибкой ловкой механической руки, моделировании и симуляции, проектировании датчиков и алгоритмах слияния, проектировании драйверов и глубоком обучении в робототехнике. У него есть несколько патентов в Китае и США, и он опубликовал более 20 статей в ведущих международных журналах, таких как IJRR, IROS, ICRA, RSS, Science Robotics и т. Д. Исследование многоногого скалолазного робота-гуманоида, проведенное им под его руководством, было признано лучшим. Бумажная премия на Международной конференции по интеллектуальным роботам и системам (IROS).Его исследования также включают подводного робота-гуманоида Ocean One и проект SupraPed, изучающий устойчивость роботов-гуманоидов в неструктурированной среде.

Шуюн Чунг, соучредитель, главный научный сотрудник.

Шуюнь Чжун получил степень доктора философии в области машиностроения и систем и управления в Тайваньском национальном университете, а также защитил докторскую диссертацию в лаборатории искусственного интеллекта Стэнфордского университета. Он также был приглашенным научным сотрудником в Институте робототехники Университета Карнеги-Меллона и имел более чем 15-летний опыт исследований в области робототехники.Он опубликовал статьи в ведущих международных журналах, таких как TRO, IROS, ICRA и т. Д., А его исследование SupraPed о стабильности роботов-гуманоидов в неструктурированной среде было опубликовано в Национальном научном фонде как одно из ежегодных ключевых исследований, о котором широко сообщал СМИ в более чем 20 странах.

Сиянг Е, соучредитель, технический директор.

Сиян Е получил докторскую степень в области машиностроения в Лаборатории искусственного интеллекта Стэнфордского университета.Его профессором является Усама Хатиб, ведущий ученый в области робототехники, ориентированной на человека, президент Международного фонда исследований роботов и научный сотрудник IEEE. Сиян имеет более чем 10-летний опыт работы в робототехнике, он был исследователем в Агентстве по науке, технологиям и исследованиям в Сингапуре, а также имел опыт работы в нескольких национальных робототехнических проектах в США. Подводный робот-гуманоид Ocean One, возглавляемый Сияном, прошел испытание. на глубине 100 метров в океане в 2016 году и участвовал в археологических раскопках.Океан One в раскопках широко освещался международными СМИ, такими как CNN и BBC.

Севу Лу, ​​соучредитель, главный ученый в области искусственного интеллекта.

Севу Лу имеет докторскую степень в области компьютерных наук CUHK (Китайский университет Гонконга). Он является профессором-исследователем в Шанхайском университете Цзяо Тонг (SJTU) и основал лабораторию машинного зрения и интеллекта SJTU. До того, как он присоединился к SJTU, он был научным сотрудником Стэнфордского университета, работая под руководством проф.Леонидас Дж. Гибас. Он опубликовал более 40 статей на ведущих конференциях по компьютерному зрению, таких как CVPR и ICCV. Он выиграл премию «Лучшая бумага» на конкурсе «Не фотореалистичная анимация и рендеринг» (NPAR) 2012 и был первым автором наиболее цитируемой статьи в SIGGRAPH за последние 5 лет. Он был номинантом китайского плана «1000 талантов» и был выбран в качестве MIT TR35 China в 2018 году.

Как это изменит ход автоматизированного производства в будущем?

Автоматизированное производство обязательно изменится за счет внедрения адаптивных роботов.Во-первых, адаптивные роботы могут автоматизировать более сложные задачи, чем обычные роботы, тем самым повышается уровень автоматизации производства, и люди могут быть освобождены от этой утомительной и вредной работы. Во-вторых, производство может быть более гибким, а производственные линии будут достаточно гибкими, чтобы адаптироваться к меняющимся условиям рынка. Представим себе производственную линию, оснащенную адаптивными роботами: линия может легко адаптироваться к несовместимым поставляемым материалам, различным артикулам заготовок, разнообразным задачам и различным типам ошибок, с которыми традиционные роботы не могут справиться.Автоматизированное производство будет намного проще и адаптивнее, а затраты на развертывание и усилия также значительно уменьшатся.

Вы работаете над другими проектами, о которых хотели бы здесь поговорить?

Rizon — первый робот, который мы выпустили на рынок, и мы постепенно расширяем его приложения. В будущем вы можете ожидать более практичных и межотраслевых решений, использующих нашу технологию адаптивности, а также более инновационных роботизированных продуктов.

Содержание и мнения в этой статье принадлежат автору и не обязательно отражают точку зрения RoboticsTomorrow

Комментарии (0)

Эта запись не имеет комментариев. Будьте первым, кто оставит комментарий ниже.


Опубликовать комментарий

Вы должны войти в систему, прежде чем сможете оставлять комментарии.Авторизуйтесь сейчас.

Рекомендуемый продукт

Более 25 лет Polyconn имеет собственные торговые марки и производит продукцию по индивидуальному заказу.

Мы можем производить пневматические шланги и другие пневматические изделия в точном соответствии с вашими требованиями.Наши квалифицированные инженерные разработки и управление качеством в сочетании с превосходным обслуживанием клиентов означают, что Polyconn поставляет высококачественные пневматические компоненты по конкурентоспособным ценам. Разместите свой заказ или свяжитесь с Polyconn для получения дополнительной информации о наших пневматических шлангах, пневматических коллекторах, трубах Duratec® или любых других наших высококачественных пневматических продуктах и ​​компонентах.

Адаптивные роботы: началась новая эра

Запуск роботов Rizon от Flexiv и адаптивного робота с тремя пальцами gripper от Robotiq — это примеры того, как широко распространенные адаптивные роботы стали сегодняшний мир.

За последнее десятилетие робототехника

продемонстрировала огромный рост в сочетании с искусственным интеллектом (AI) и машинным обучением (ML). Однако мы на годы отстаем от развития самосознательных разумных существ, которые пытаются свергнуть человечество. Действительно, нам удалось преодолеть серьезное препятствие на пути к достижению этой цели, успешно разработав адаптивных роботов. Это специализированные роботы, которые могут воспринимать окружающую среду и адаптироваться к ней в режиме реального времени. Такие возможности побуждают их принимать решения автономно, без прямого вмешательства человека.Это может показаться пугающим с учетом предпосылки антиутопической научно-фантастической истории. Тем не менее, он существенно меняет форму, чтобы произвести революцию в секторе промышленных роботов.

Краткая история робототехники

Адаптивные роботы не только интеллектуальны, но также являются инструментальными средствами и основаны на взаимосвязи. Действительно, решения основываются на информации, собранной из обширной базы данных IoT, что позволяет таким роботам распознавать свою среду и действовать в ней. Для сравнения, у обычных роботов обычно есть управление положением, что означает, что они могут перемещаться из одной точки в другую.Им не хватает возможности контролировать силу, необходимую для выполнения маневра, поэтому они нуждаются в строгом контроле безопасности. Робот следующего поколения, получивший название «коллаборативный робот», представил технологию обнаружения силы и открыл новую эру сотрудничества человека и робота. Адаптивные роботы — это роботы третьего поколения. У них есть больше технологий, которые заставляют их адаптироваться к окружающей среде.

Rizon открывает путь для промышленных роботов

Rizon считается первым в мире адаптивным роботом, который сочетает прямое управление силой с передовым искусственным интеллектом, открывая новое поколение промышленных роботов.Он разработан Flexiv Ltd., компанией стоимостью 22 миллиона долларов, основанной в Стэнфордском университете. Адаптивный робот отлично переносит изменение положения. Кроме того, робот отличается высокой степенью защиты от помех и интеллектуальной возможностью переноса для быстрого переключения между аналогичными производственными линиями и задачами. Примечательно, что это три отличительные черты, которые отличают его от предыдущих роботов. Интеграция управления силой с продвинутым искусственным интеллектом позволяет таким роботам иметь сложное восприятие, манипуляции с принудительным управлением и гибкое планирование задач с возможностью адаптации в реальном времени.Примечательно, что эти качества позволяют роботизированной руке эффективно работать в неопределенных условиях.

Flexiv Rizon открывает новое измерение адаптивных роботов за счет индивидуальной конструкции шарниров. Эти роботы также имеют управляющую электронику собственной разработки, запатентованную технологию измерения силы и иерархическую интеллектуальную систему. Кроме того, архитектура оборудования и система управления на основе крутящего момента обеспечивают функции безопасности промышленного уровня. Это помогает обеспечить искробезопасное взаимодействие в неопределенных средах.В конце концов, Rizon выполняет широкий спектр промышленных задач. К ним относятся полировка, прецизионная вставка, сборка деталей, проверка качества на основе усилия и т. Д. Фактически, соучредитель и генеральный директор Flexiv, Шикван Ван, заявляет, что «Наши роботы разработаны для того, чтобы обладать передовыми навыками манипулирования для выполнения сложных задач в неопределенная среда, что помогает предоставлять гибкие решения автоматизации для более широкого круга задач в различных отраслях ».

Rizon, интегрированный с AI

Rizon использует компьютерное зрение на основе искусственного интеллекта с камерой глубины для обнаружения и распознавания объектов даже в сложных условиях.Затем он использует эту информацию для создания собственных планов движения и задач. Интегрированная система обучения ИИ позволяет Rizon не просто изучать отдельные задачи, но фактически комбинировать их для выполнения более сложных. В результате это значительно сокращает время настройки и программирования.

Через Rizon компания Flexiv проложила путь к повышению производительности и расширению спектра роботизированных задач во многих отраслях промышленности. Таким образом, интегрируя продвинутый искусственный интеллект в «совместных роботов» второго поколения, которые уже управлялись силой, Flexiv стремится доминировать с помощью роботизированной руки, которая является более гибкой, адаптивной и интеллектуальной для решения более широкого круга задач, чем конкурирующие руки.В результате расширяется рынок того, где и как мы используем роботов в промышленных приложениях.

Robotiq представляет адаптивный робот-захват с тремя пальцами

Канадская компания Robotiq является одним из нескольких ключевых игроков рынка в разработке адаптивных роботов или частей роботов. Тем не менее, их недавний продукт, адаптивный робот-захват с тремя пальцами, обладает уникальной способностью захватывать любой объект любой формы или формы. Поэтому продукт — лучший вариант для максимальной универсальности и гибкости.Это позволяет владельцу сосредоточиться на задаче, а не на захвате, поскольку он приспосабливается к форме объекта для надежного захвата. Кроме того, он имеет четыре основных типа захвата — режим сжатия, широкий режим, режим ножниц и базовый режим — подходящих для объектов различной формы. Каждый палец может действовать независимо и как единое целое, собирая обратную связь от других пальцев.

Он может найти множество применений в промышленном секторе, от тестирования качества, обслуживания станков до сборки и размещения на конвейере.Для обеспечения совместимости трехпальцевый захват подходит для большинства производителей промышленных роботов. Следовательно, роботы первого и второго поколений теперь могут прикреплять трехпальцевый захват к своей руке и пользоваться преимуществами адаптации, которые он предлагает.

Будущее адаптивных роботов

По мнению многих ведущих производителей роботов, адаптивные роботы проложили путь к успеху в том, что касается постоянной пространственной осведомленности о своем окружении. Однако процесс принятия решений имеет множество возможностей для улучшения, поскольку ИИ продолжает развиваться огромными темпами.Появление микросхем AI также может снизить нагрузку на этих роботов и облегчить взаимозаменяемость. Это означает, что адаптивные роботы не просто приспосабливаются к своему окружению. Кроме того, роботы адаптируются к ИИ, присутствующему в их чипе. В предстоящем отчете Allied Market Research анализируется текущее состояние глобального рынка адаптивных роботов с упоминанием ключевых игроков рынка. В отчете говорится, что в ближайшем будущем ожидается значительный рост рынка.

Теги: AI, Искусственный интеллект, Кибербезопасность, Будущее технологий, Мировой рынок, Машинное обучение, Машинное обучение, Робототехника, Роботы, Технологии

Адаптивные роботы | Automation World

Хотя в последнее время сцена автоматизации наводнена новостями о все более успешном развертывании приложений Интернета вещей (IoT), произошли не менее удивительные разработки в области аппаратного обеспечения автоматизации.Подобно тому, как Интернет вещей может кардинально изменить будущее производства, я в равной степени убежден, что робот, который может оперативно адаптироваться к изменяющейся среде, является не менее важным, хотя и более целенаправленным достижением.

Первоначально я наткнулся на эту новость в репортаже BBC News, в котором подробно рассказывалось, как инженеры Антуан Калли, Джефф Клун и Жан-Батист Муре разработали шестиногого робота, который смог заново научиться ходить после того, как сломал одну ногу. . Конечно, роботы с самодиагностикой — не новость.Однако, как отмечают инженеры в своей статье на эту тему: «Роботы с самодиагностикой дороги в производстве из-за высокой стоимости датчиков самоконтроля, и их сложно спроектировать, потому что корневые инженеры не могут предвидеть все возможные ситуации». Кроме того, «современные алгоритмы обучения непрактичны … и даже самые быстрые алгоритмы ограничивают поиск несколькими вариантами поведения». При отсутствии этих ограничений, налагаемых параметрами конструкции, самодиагностирующимся роботам обычно требуется несколько часов, чтобы успешно отреагировать.

Цель Калли, Клуна и Муре — создать гораздо менее дорогостоящего робота, который адаптируется к вызовам, как это делают раненые животные, чтобы компенсировать ущерб, то есть методом проб и ошибок. Адаптивные возможности их роботов были разработаны путем «описания пространственного измерения возможного поведения и показателя производительности. Например, походка при ходьбе может быть описана тем, насколько каждая нога участвует в походке (показатель поведения) и скорости (показатель производительности). Чтобы создать репертуар [робота], алгоритм оптимизации одновременно ищет высокоэффективное решение для каждой точки в пространстве поведения.«Инженеры отмечают, что этот шаг требует« моделирования миллионов поведений, но его нужно выполнять только один раз для каждой конструкции робота перед развертыванием ».

Конечно, это гораздо больше (и вы можете прочитать все это в их статье), но суть в том, что Калли, Клун и Муре успешно создали робота, способного научиться эффективно ходить со сломанной ногой. менее двух минут.

Хотя большинство приложений такой передовой робототехники, как Big Dog, предназначены для различных военных и научных проектов, они поражают своим потенциалом для будущего производства.

На видео ниже вы можете увидеть, как быстро шестиногий робот, созданный Калли, Клюном и Муре, адаптивно реагирует на сломанную ногу.

Адаптивный робот меняет длину ног в зависимости от рельефа

Сегодня роботы оснащены системами передвижения, позволяющими преодолевать все типы местности, но, как правило, предпочитают один тип среды. Вместо этого ученые из норвежского университета Осло разработали четвероногого робота, который может регулировать длину своей ноги и походку на лету, когда он сталкивается с различными поверхностями, что, по их словам, улучшает его энергоэффективность и производительность в непредсказуемых условиях.

Робот, названный Дайрет («Животное» на норвежском языке), описывается как первый четвероногий робот, который может автономно изменять свою морфологию в зависимости от различных условий. Используя сочетание датчиков, камер и искусственного интеллекта, робот может распознавать, когда он сталкивается с разной поверхностью под ногами, и механически регулировать длину своих ног и, в свою очередь, форму своего тела, оптимизируя свою походку для этой конкретной поверхности.

«Робот постоянно узнает об окружающей среде, в которой он ходит, и в сочетании со знаниями, полученными в помещении в контролируемой среде, использует это для адаптации своего тела», — говорит Тоннес Найгаард, руководивший исследованием.

Исследователи начали с обучения робота на гравии, песке и бетоне, а затем дали ему задание ходить по траве, с которой он никогда раньше не сталкивался. Хотя это может показаться не самой сложной местностью, исследователи отмечают, что пучки и ямы в траве могут стать настоящей проблемой для длинноногих роботов. Однако Дайрет научился ходить по лужайке, быстро определив идеальную длину ноги.

Ведущий исследователь Тоннес Найгаард и четвероногий робот Дайрет

«Более короткие ноги обеспечивают лучшую устойчивость, в то время как более длинные ноги обеспечивают более высокую скорость ходьбы, если грунт достаточно предсказуем», — говорит член команды Кирр Глетт.

Идея состоит в том, чтобы разработать роботов, которые не останавливаются при встрече с неожиданной местностью и не нуждаются в перепроектировании для различных сценариев. Такие роботы могут найти применение в зонах бедствий, в сценариях поиска и спасания, в сельском хозяйстве, в труднодоступных местах, таких как шахты, или даже на других планетах. Эти адаптивные способности также могут сделать роботов намного более устойчивыми и долговечными.

Дайрет, четвероногий адаптивный робот, в действии

Тоннес Найгаард / UiO

«Используя нашу технологию, робот может приспособиться к тому, что одна из его ног станет слабее или сломается», — говорит Найгаард.«Он может научиться восстанавливаться, прихрамывая или уменьшая длину трех других ног».

Команда сделала технологию с открытым исходным кодом, надеясь вдохновить других в этой области на использование частей дизайна для создания собственных адаптивных роботов.

На видео ниже 2018 года показана ранняя версия Дайрета в действии, а новое исследование было опубликовано в журнале Nature Machine Intelligence .

DyRET: динамический робот для воплощенного тестирования

Источник: Университет Осло

Flexiv демонстрирует технологии и приложения адаптивной робототехники

 

На 22-й Китайской выставке промышленной промышленности (CIIF) в Шанхае на прошлой неделе компания Flexiv Ltd.продемонстрировала свою технологию управления силой, которая, по ее словам, сочетает в себе адаптивную робототехнику и искусственный интеллект. Компания также продемонстрировала промышленные применения, включая сборку с контролируемым усилием, полировку и шлифование, а также заделку разъемов.

Основанная в 2016 году, Flexiv имеет производственные мощности в Шанхае, Пекине, Шэньчжэне и Фошане в Китае, а также в Санта-Кларе, Калифорния. Компания заявила, что «стремится создавать отраслевые решения для различных сценариев, заменяя ручные задачи, которые выполнялись вручную. раньше было трудно автоматизировать, и модернизировать автоматизированные производственные линии с низкой гибкостью.”

Задачи включают балансировку шара

Flexiv официально представила своего адаптивного робота Rizon в прошлом году. Rizon был отмечен наградами iF Design Award и German Innovation Awards.

Компания заявила, что основными особенностями ее адаптивного робота являются высокоточная и быстрая технология управления усилием по всей руке. Rizon поддерживает семь степеней свободы, и каждый шарнир оснащен запатентованной технологией измерения силы и крутящего момента. По заявлению Flexiv, благодаря передовым алгоритмам, применяемым ко всей его структуре, восприятие силы и характеристики управления Rizon на порядки лучше, чем у традиционных роботов.

Чтобы продемонстрировать свою технологию управления усилием, Flexiv представила на выставке CIIF в этом году конкурс Ball Balancing Challenge. В нем адаптивный робот определял положение мяча на лотке в реальном времени на основе данных обнаружения, генерируемых датчиком силы. Затем он мог управлять мячом, чтобы он двигался по своей целевой траектории. Если рука робота или мяч сталкивались с какими-либо внешними помехами, робот быстро вносил корректировки в реальном времени, чтобы вернуть мяч на исходный маршрут.

Проблема балансировки мяча на CIIF 2020.Источник: Flexiv

Flexiv указал, что его дисплей полностью зависел от управления силой. Это было похоже на то, как люди закрывали глаза и полагались исключительно на восприятие силы своих рук и контроль, чтобы поддерживать баланс мяча на гладком подносе, говорится в нем.

Компания также продемонстрировала на мероприятии возможности интеграции робототехники и технологий искусственного интеллекта. В одном из них Ризон идентифицировал, классифицировал, автономно выбирал и размещал произвольно расположенные предметы для разумной уборки стола.

В другом случае робот распознавал положение тела и местные особенности человека в режиме реального времени и выполнял массаж в соответствии с потребностями этого человека. По словам Флексив, он вносит корректировки в режиме реального времени, чтобы обеспечить приятное и безопасное использование.

Демонстрация Flexiv посвящена промышленной полировке

После непрерывной итерации промышленных приложений, Flexiv продемонстрировала три из них на CIIF: сборка с контролем усилия, шлифовка и полировка изогнутой поверхности, а также подключение разъема жгутом проводов.

Сосредоточение внимания на полировке, ручной труд по-прежнему используется для обработки поверхностей в автомобилестроении, электронике и производстве мебели. «Качество процесса полировки и контроль потерь сырья напрямую влияют на окончательный внешний вид продукта и стоимость производственной линии», — сказал Флексив.

Традиционная роботизированная полировка часто требует установки дополнительных датчиков силы или плавающих устройств с регулируемым усилием на конце манипулятора, заявили в компании.Это может привести к высоким расходам на закупку и техническое обслуживание, в то время как такие системы по-прежнему имеют ограниченную способность обрабатывать сложные детали.

В отличие от этого, адаптивный робот не требует дополнительного оборудования, но может полностью изменить свой режим, утверждает Flexiv. Он сказал, что его применение для полировки обеспечивает точную подгонку к сложным поверхностям заготовок и точное управление усилием полировки. По словам Flexiv, система управления проста в использовании, совместима с деталями различных размеров и автоматически адаптируется к отклонениям заготовки и инструмента.

Шлифование криволинейных поверхностей. Источник: Flexiv

На выставке в CIIF операторам нужно было только импортировать траекторию шлифования с помощью простого перетаскивания и обучения, используя оптимизированную и проиллюстрированную систему для настройки процесса шлифования в автомобиле, — сказал Флексив. Затем приложение обеспечивает высокоточный гибридный контроль силы и положения для обеспечения стабильных и надежных результатов.

«Усовершенствовав продукт и приложения на основе промышленных испытаний за последний год, мы добавили партию более полных и инновационных приложений в CIIF этого года», — сказал д-р.Ван Шицюань, соучредитель и генеральный директор Flexiv. «В то же время у нас есть несколько действительно интересных интерактивных дисплеев, которые предлагают аудитории более интуитивно понятный опыт, благодаря которому они могут ознакомиться с уникальными характеристиками адаптивных роботов и почувствовать сочетание новейших технологий управления силой и искусственного интеллекта».

Первый в мире адаптивный робот с искусственным интеллектом — Новости метрологии и качества

Flexiv Ltd. представила новое поколение промышленных роботов, выпустив новый робот Rizon.Rizon — первый в мире адаптивный робот, сочетающий прямое управление силой с продвинутым искусственным интеллектом, открывающий путь для повышения производительности и более широкого спектра робототехнических задач в различных отраслях промышленности.

У адаптивного робота есть три отличительных черты, которые отличают его от предыдущих роботов: высокая устойчивость к изменению положения, высокая степень защиты от помех и интеллектуальная переносимость для быстрого переключения между аналогичными производственными линиями или задачами. Flexiv объединяет робототехнику для управления силой с передовым искусственным интеллектом, чтобы обеспечить сложное восприятие, манипуляции с принудительным управлением и гибкое планирование задач с адаптивностью в реальном времени, что позволяет роботизированной руке эффективно работать в неопределенных средах.

Flexiv Rizon достигает нового уровня адаптивности за счет индивидуальной конструкции соединений, собственной управляющей электроники, запатентованной технологии измерения силы и иерархической интеллектуальной системы. Он также имеет функции безопасности промышленного уровня, обеспечиваемые архитектурой аппаратного обеспечения, и структуру управления на основе крутящего момента для искробезопасного взаимодействия в неопределенных средах.

Предлагая беспрецедентный уровень адаптивности в конструкции роботов, Rizon можно запрограммировать для выполнения широкого круга промышленных задач.К ним относятся полировка, сборка деталей, прецизионная вставка, проверка качества на основе усилия и т. Д. «Наши роботы разработаны с учетом передовых навыков манипулирования для выполнения сложных задач в неопределенных средах, что помогает предоставлять гибкие решения автоматизации для более широкого круга задач в в разных отраслях », — говорит Шикван Ван, соучредитель и генеральный директор Flexiv.

Используя компьютерное зрение на основе искусственного интеллекта с камерой глубины, Rizon обнаруживает и распознает объекты даже в сложных условиях, а затем генерирует собственное движение и планы задач.Интегрированная система обучения искусственного интеллекта позволяет роботу не просто изучать отдельные задачи, но фактически комбинировать их для выполнения более сложных. Это также значительно сокращает время настройки и программирования.

Обычные роботы управляются по положению, запрограммированы на перемещение из точки A в точку B, но не имеют возможности ограничивать силу, которую они используют, чтобы добраться туда, что требует строгого контроля безопасности. Робот следующего поколения, получивший название «коллаборативный робот», представил систему обнаружения силы, что привело нас к новой эре сотрудничества человека и робота.Тем не менее, это адаптивный робот третьего поколения, отличающийся принудительным управлением и продвинутым искусственным интеллектом, который Flexiv стремится доминировать с помощью роботизированной руки, которая является более гибкой, адаптивной и интеллектуальной для более широкого набора задач, чем конкурирующие руки, и которая расширяет рынок где и как используются роботы в промышленности.

О Flexiv
Flexiv Ltd. — компания, занимающаяся робототехникой и искусственным интеллектом, специализирующаяся на разработке и производстве адаптивных роботов, которые объединяют технологии управления силой, компьютерного зрения и искусственного интеллекта.Flexiv предоставляет инновационные решения и услуги под ключ на основе роботизированных систем Flexiv для клиентов в различных отраслях промышленности. Компания была основана в 2016 году, а основная команда основателей состоит из докторов наук из лабораторий робототехники и искусственного интеллекта Стэнфордского университета. Flexiv пользуется поддержкой венчурных капиталистов высшего уровня и получил общее финансирование в размере более 22 миллионов долларов.

Для получения дополнительной информации: www.flexiv.com

ССЫЛКА НА ГЛАВНУЮ

Последние заголовки новостей

Вам также могут понравиться эти «Последние новости»… щелкните изображение, чтобы прочитать статьи

  • Tulip привлекла 150 миллионов долларов для демократизации производства

    Tulip Interfaces объявила о привлечении 100 миллионов долларов в серии C финансирование осуществляется под руководством находящейся в Нью-Йорке глобальной частной и венчурной компании Insight Partners.Существующие инвесторы DMG

  • Программное обеспечение для 3D-лазера обеспечивает точное позиционирование деталей

    Компания Virtek недавно выпустила свое программное обеспечение для лазерного позиционирования Iris ActiveTrack, которое непрерывно проецирует стабильные и точные лазерные линии на движущиеся детали, чтобы направлять рабочих на различных производствах процессы. Даже сложный, 3D

  • Полностью автоматизированная проверка рукоятки щетки машинного зрения

    Вы всегда нуждаетесь в них и видите их везде: в металлообработке, на стройплощадке, почти в каждом ящике для инструментов … старая добрая проволочная щетка .Будь то классические универсальные щетки или щетки для

  • ZEISS применяет искусственный интеллект к технологиям реконструкции трехмерного рентгеновского микроскопа

    Две новые технологии реконструкции, недавно представленные ZEISS, используют искусственный интеллект (AI) для улучшения сбора данных и анализ, и значительно ускорить принятие решений. Теперь доступен для Advanced Reconstruction Toolkit

  • Партнерство по дальнейшим исследованиям в приложениях для оптимизированного аддитивного производства

    PostProcess Technologies Inc., поставщик автоматизированных и интеллектуальных решений послепечатной обработки для промышленной 3D-печати, а также Исследовательский институт аддитивных технологий им. Фраунгофера IAPT, входящий в ведущую мировую прикладную компанию

  • Aeva и Nikon выводят 4D LiDAR на метрологические рынки

    Компания Aeva, лидер в области систем восприятия и восприятия нового поколения, объявила о стратегическом сотрудничестве с Nikon Corporation, мировым производителем и поставщиком метрологического и контрольно-измерительного оборудования для промышленности

  • Точность в каждой детали в Audi

    Яркие линии, гладкие поверхности и привлекательные пузыри quattro — Audi Q4 e-tron делает следующий шаг в эволюции языка дизайна своих электрических моделей.Компактный внедорожник

  • Mobile Duplex Cobot CT System предлагает гибкость инспекций

    Роботизированная система визуализации Radalytica RadalyX — это система визуализации рентгеновских лучей, которая сочетает в себе детекторы рентгеновского изображения с подсчетом отдельных частиц для получения высококачественных изображений с гибкость коллаборативных роботов. Ключевое

  • Турне по Америке «Сделай его умнее»

    Подразделение производственной разведки Hexagon объявило о своем турне «Сделай его умнее по Америке» с 14 остановками в США.На каждой остановке специалисты Hexagon в предметной области

  • IAC Group добиваются высочайшей метрологической гибкости

    Международная группа автомобильных компонентов (IAC) — ведущий мировой поставщик инновационных и экологически безопасных приборных панелей, консолей, дверных панелей и т. Д. потолочные системы, облицовка бампера и внешние украшения для автомобилей Оригинальное оборудование

Выбор редакции… щелкните изображение, чтобы прочитать всю историю

  • Ускорение реализации ценности в Smart Factory

    Принятие цифровых технологий жизненно важен для организаций для повышения прибыльности и поддержания конкурентоспособности.Хотя стремление к цифровизации может быть огромным, Siemens и AWS объединились для создания 3D-сканера

  • , который выполняет автоматизированный визуальный осмотр и анализ GD&T

    Датчики

    Optocomb в сочетании с Helical Scan от XTIA предлагают быстрое и точное 3D-сканирование. проверка производимых автомобильных компонентов, таких как шатуны. 3D-сканеры XTIA могут полностью профилировать шатуны в

  • Динамическая микро-КТ и важность временного разрешения

  • Термическая профилометрия поверхности — характеристика топографической эволюции, вызванной температурой

  • Создание памяти из спекл-паттернов

    Команда исследователей разработала способ значительно увеличить память о спекл-паттернах, очень сложных узорах, которые возникают в результате попадания лазерного света на непрозрачный

роботов — эпоха адаптивных роботов — Reddal

Загрузить сообщение (PDF)

Эта статья изначально появилась как пост в LG CNS BLOG ( www.lgcnsblog.com ) 28.07.2016. Воспроизведено здесь с любезного разрешения LG CNS.

Мы живем в условиях беспрецедентной скорости технологического прогресса, называемой цифровой революцией. Роботы, являясь мостом, связывающим цифровой мир с физическим, являются физическим проявлением этой продолжающейся революции. Еще одна промышленная революция началась с появлением роботов нового поколения. Предыдущая промышленная революция заключалась в добавлении грубой силы там, где это было необходимо, например, в сельском хозяйстве или производстве.Эта волна новых роботов также добавит когнитивные способности, что, в свою очередь, расширит возможности использования роботов. Благодаря новым цифровым технологиям, таким как искусственный интеллект, роботы теперь проникают в области, требующие более сложных и адаптивных навыков, такие как логистика или даже обслуживание клиентов.

Скоро появятся более умные, общительные и мягкие роботы

Роботы были частью нашего общества уже почти десять лет. Недавняя статья, написанная другим постоянным участником блога LG CNS, Клайвом Гиффордом, дает краткую историю появления роботов.Эти машины стали основой промышленной революции 19 века, которая привела к невообразимому повышению производительности, а также к коренному сдвигу в функционировании современного мира. Однако традиционные роботы очень ограничивают свои возможности. Их

  • Негибкий, часто запрограммирован на выполнение только одной задачи. Каждое движение тщательно спроектировано и поэтому подвержено ошибкам даже при небольшом изменении окружающей среды.
  • Опасно из-за их нацеленности на эффективность и скорость.Часто их необходимо поместить в клетки или физически изолировать от людей, чтобы предотвратить несчастные случаи.
  • Жесткий и жесткий, не подходит для работы с чувствительными и мягкими предметами. Следовательно, внедрение этих традиционных роботов сосредоточено в производстве твердых и прочных товаров, таких как автомобили, машины и электроника.

Недавние технологические революции снимают эти ограничения, меняя ландшафт обрабатывающей промышленности, а также сферы услуг.

С развитием искусственного интеллекта (ИИ) роботы превращаются из одноцелевых, предварительно запрограммированных машин в универсальных, адаптивных рабочих.Та же методология, которая использовалась компьютерной программой Alpha-Go для поиска оптимального способа выиграть в го, используется для построения мозга робота. Вместо того, чтобы получать четкие инструкции о следующих действиях, ему дается цель и наборы данных, чтобы выяснить это самостоятельно. Роботы с искусственным интеллектом смогут самостоятельно найти наиболее эффективный способ выполнения задачи. Эта комбинация также означает, что людям больше не нужно проектировать пространства специально для роботов — роботы научатся адаптироваться к уже существующей среде, в которой они находятся.С падением стоимости датчиков отпадает необходимость в проектировании окружения робота, чтобы гарантировать, что робот «обслуживает» правильные входные данные, а также роботы смогут работать вместе с людьми, не причиняя им вреда. Это также означает, что один робот может выполнять несколько задач вместо того, чтобы постоянно быть привязанным к одной задаче. Rethink Robotics [1] — компания, возглавляющая эту новую тенденцию, выпустив недорогого робота Baxter и более промышленного Sawyer. Их продукция — это совместные и повторно обучаемые роботы, которые с помощью искусственного интеллекта могут осваивать новые задачи с помощью тактической подготовки.С ним также безопасно работать, так как он учится осознавать возможность нанесения вреда людям. Другая крупная робототехническая компания Fanuc [2] также демонстрирует возможности ИИ в роботах. Им удалось обучить его роботизированную руку выполнять задачи, которые, как известно, трудны для роботов, например, собирать предметы из беспорядочного ящика, с помощью усиленного обучения [3] . Видеодемонстрация показывает, что за ночь робот смог достичь уровня точности реального человека-рабочего.

Кроме того, роботы смогут оставаться подключенными к сети и работать как единое целое. Роботы могут легко стать участниками Интернета вещей, в котором осуществляется обмен информацией с датчиков и программного обеспечения, что обеспечивает мониторинг в реальном времени и более масштабную контекстную осведомленность. Новое поколение более умных роботов, будучи более гибкими и адаптивными, упрощает добавление или замену роботов, поскольку они могут делиться знаниями. Например, как только робот Fanuc научится собирать и перемещать предметы, он может поделиться этими знаниями с флотом других роботов, размещенных в различных местах внутри фабрики, или даже по всему миру, с другими фабриками, которым также необходимо собирать и перемещать предметы. .Фактически, KUKA, еще один крупный игрок в области промышленных роботов, объединяется с китайской телекоммуникационной компанией Huawei для разработки сети искусственного интеллекта с глубоким обучением для промышленных роботов [4] . Сочетая робототехнику с облачными вычислениями и мобильными технологиями, мы планируем создать платформу, на которой промышленные роботы могли бы обмениваться знаниями и повышать производительность за счет глубокого обучения.

Достижения в области технологий заключаются не только в программном обеспечении, но и в аппаратном обеспечении (или, скорее, в «не очень сложном» ПО).Появляется новая область робототехники, которая может решить проблемы, вызванные традиционной жесткостью роботов. Инженеры, получившие название «мягкая робототехника», разработали способы создания управляемых роботов из мягких материалов с использованием давления (пневматика) вместо болтов и шестерен [5] . Ученые создали эту новую область, вдохновленную тем, как передвигаются биологические существа, особенно осьминоги (или полностью бескостные моллюски). Полученные «мягкие роботы» больше напоминают биологическое существо, чем жесткую машину.С реальной мышечной тканью также проводятся эксперименты для разработки «биологического робота» [6] . Эксперты представляют себе будущее, в котором жесткие и мягкие роботы будут работать вместе, компенсируя каждую из слабостей своих собратьев. Хорошим примером является то, как сельскохозяйственная фирма Taylor Farms [7] использует роботов [8] Soft Robotics Inc. для сбора и упаковки продуктов [9] . Поскольку продукты мягкие и склонны к повреждению при использовании жесткой роботизированной застежки, Soft Robotics нашла компромисс, прикрепив «мягкий» захват к концу традиционного «жесткого» робота, который быстро и эффективно перемещается туда, куда должен идти захват.Конечным результатом является робот, который может аккуратно собирать даже самые мягкие продукты, такие как помидоры, не повреждая их, но с эффективностью робота [10] .

Гонка за производственным покрытием

Ожидается, что рынок робототехники достигнет 135 млрд долларов менее чем за три года [11] . Несмотря на то, что автоматизация производства существует уже довольно давно, существует множество препятствий — установка робота была и остается очень дорогостоящей, так как весь завод должен быть перепроектирован для использования нового оборудования (включая установку защитных каркасов и убедиться, что робот получает унифицированные стандартные материалы для работы).Поэтому большая часть экономических выгод от внедрения роботов в производственные цеха была получена крупными игроками, у которых был капитал и объем для поддержки огромных инвестиций. Кроме того, типы задач, которые могли выполнять роботы, были ограничены несколькими отраслями, поскольку роботы могли выполнять только ограниченный диапазон движений и иметь дело только с твердыми и прочными материалами. Таким образом, во многих регионах производство стремится найти дешевый человеческий труд вместо того, чтобы стремиться к автоматизации и робототехнике.

Сейчас ситуация меняется с развитием технологий, а также снижением затрат на роботов.Как показано на Рисунке 1, стоимость создания и внедрения роботов снижается. Как и стоимость компьютеров [12] , роботы проходят такой же благотворный круг. Все больше предприятий внедряют роботов, что создает потребность в создании платформ для разработки, что ускоряет разработку более инновационных роботов, что, в свою очередь, увеличивает спрос на роботов. Модульные платформы разработки, такие как операционные системы роботов (ROS) [13] или словари кода [14] , набирают популярность, делая системную инженерию такой же простой, как разработку приложения для смартфона.Снижение стоимости деталей роботов, а также широкое использование 3D-принтеров также упрощают разработку реальных прототипов и производство роботов. Одним из характерных примеров предвидения распространения использования роботов в ближайшие годы является случай с дронами [15] . Всего несколько лет назад дроны были игрушкой для любителей. Но с широким распространением технологий и снижением стоимости компонентов дроны теперь обсуждаются в контексте необходимых бизнес-задач для сельского хозяйства [16] или служб доставки [17] , и в то же время угроз безопасности [18] из-за его распространенности.

Рисунок 1. Падение стоимости роботов [19]

Достижения в области технологий и затрат открывают двери для более мелких игроков, а также для новых отраслей. Компания Tesla, производящая относительно небольшие партии автомобилей, смогла реализовать гибких роботов Cyclops, Thunderbird и Titan [20] , которые выполняют несколько задач, таких как сварка, клепка и подъем автомобиля. На традиционном автомобильном заводе, таком как Hyundai, для каждой функции должен быть специальный робот, что увеличивает первоначальные капитальные вложения.Работа с пищевыми предметами или хрупкими материалами, такими как ткань, когда-то была областью, где человеческие руки были абсолютно необходимы. Теперь с мягкой робототехникой ситуация меняется. Экономисты даже ожидают, что это в некоторой степени приведет к перераспределению производственных мощностей — возвращению заводов в страну происхождения вместо перевода производственных мощностей в страны с относительно дешевой рабочей силой [21] . Adidas недавно преуспел в возвращении производства в Германию с помощью своей полностью автоматизированной робототехнической фабрики, спустя более 20 лет после того, как она первоначально прекратила свою деятельность, чтобы перенести производство в Азию [22] .

Подготовка к новой волне робототехники — это задача не только для отдельных предприятий, но и для всей страны. Страны по всему миру вкладывают большие средства в надежде завоевать новую производственную «территорию». Согласно недавнему отчету [23] , Южная Корея лидирует в этой гонке и, как ожидается, снизит совокупную стоимость человеческого труда и робототехники на 33 процента в 2025 году за счет агрессивных инвестиций и внедрения роботов. Но гонка по-прежнему идет рука об руку, и крупные страны присоединяются к ней с силой.Китай вкладывает большие средства в роботов, чтобы сохранить свои позиции в качестве мирового производственного центра [24] . Changying Precision Technology Company, китайская технологическая компания, возглавляет изменения и недавно открыла завод, на котором работают почти исключительно роботы [25] . Печально известная компания по производству iPhone, Foxconn, как сообщается, недавно даже заменила 60 000 заводских рабочих роботами. [26] . В то же время западные страны, такие как США и Великобритания, также активно инвестируют в робототехнику, чтобы вернуть производственные мощности [27] .

Сервисные роботы

также набирают обороты, поскольку теперь роботы могут перемещаться и реагировать на реальные жизненные ситуации благодаря достижениям в области искусственного интеллекта. «Буксир» — это больничный робот, который доставляет еду и таблетки, а также собирает грязные простыни и тарелки с пациентов. Он не требует дополнительной инфраструктуры и может перемещаться по холлам больницы, даже имея возможность самостоятельно подняться на лифте [28] . «Relay» — это гостиничный робот, который может доставлять услуги в номер для гостей отеля, позволяя персоналу отеля оставаться за своими столами [29] .Все еще находящиеся в зачаточном состоянии, с задачами, ограниченными простой логистикой или уборкой полов (как это делают популярные автоматические пылесосы Roombas), ожидается, что сервисные роботы будут делать большие скачки по мере дальнейшего развития машинного обучения.

Еще одна промышленная революция, в которой преимущества перевешивают недостатки

Люди прошли через циклы революционных технологий, заменяющих человеческую деятельность, что привело к потере рабочих мест. Это произошло во время прошлых промышленных революций, когда паровая машина, а затем и электричество заменили миллионы трудоемких рабочих мест по всему миру.Есть опасения, что новое поколение роботов постигнет та же участь, поставив под угрозу безопасность рабочих мест — даже для рабочих мест, требующих умственного труда. Это также кажется проигрышной битвой, поскольку работникам-людям обычно требуется постоянный рост заработной платы, чтобы соответствовать темпам инфляции, в то время как эксплуатационные расходы роботов становятся все дешевле и дешевле по мере развития их технологий (см. Рисунок 2).

Рисунок 2. Сравнение заработной платы рабочих и эксплуатационных расходов роботов [30]

Однако нельзя отрицать, что эффективность, достигаемая за счет внедрения роботов, принесет нам пользу, как и паровой двигатель и электричество в прошлом.Кроме того, работа, которую нужно «отдать» роботам, будет трудоемкой и зачастую опасной задачей, которую никто бы не пропустил. «Многие люди умирают при постройке новых кораблей», — говорит Стивен Ким, генеральный директор TAS Global [31] , производителя морских роботов. «В течение следующих нескольких лет мы заменим человеческий труд в таких областях, и в процессе этого мы сократим и сделаем процесс судостроения более эффективным». Подобно тому, как мы обсуждаем наше будущее с помощью искусственного интеллекта, пришло время перейти от обсуждения «человек против человека».машина »на« человек с машиной ».

Дополнительная литература и ссылки:

Этот блог основан на большом количестве статей, книг и отчетов. Некоторые из наиболее интересных перечислены ниже.

http://www.pwc.com/us/en/industrial-products/assets/industrial-robot-trends-in-manufacturing-report.pdf

http://www.ifr.org/industrial-robots/statistics/

https://www.technologyreview.com/s/545056/5-robot-trends-to-watch-for-in-2016/

http: // спектр.ieee.org/automaton/robotics/industrial-robots/the-greatest-myth-about-the-robotics-industry

http://www.robotics.org/content-detail.cfm/Industrial-Robotics-News/North-American-Robotics-Market-Records-Strongest-Opening-Quarter-Ever/content_id/6056

http://fortune.com/2016/02/24/robotics-market-multi-billion-boom/

https://www.theguardian.com/technology/2016/jul/05/amazon-robotics-competition-dutch-team-first-prize

http://time.com/4391892/soft-robotics/

http: // спектр.ieee.org/robotics/m military-robots/do-we-want-robot-warriors-to-decide-who-lives-or-dies

http://spectrum.ieee.org/robotics/medical-robots/would-you-trust-a-robot-surgeon-to-operate-on-you

http://spectrum.ieee.org/robotics/industrial-robots/seabedmining-robots-will-dig-for-gold-in-hydrothermal-vents

http://spectrum.ieee.org/automaton/robotics/industrial-robots/walmart-and-five-elements-robotics-working-on-robotic-shopping-cart

http: //www.gizmag.com / hyundai-robotic-exoskeleton / 43331/

http://www.gizmag.com/microbots-clean-heavy-metals/43313/

http://www.mckinsey.com/business-functions/business-technology/our-insights/where-machines-could-replace-humans-and-where-they-cant-yet?cid=other-eml-alt -mkq-mck-oth-1607

https://hbr.org/2015/06/beyond-automation

https://www.technologyreview.com/s/538401/who-will-own-the-robots/

http://fortune.com/2015/11/06/five-fascinating-facts-robotics-market/

https: // www.technologyreview.com/s/543456/faa-will-test-drones-ability-to-steer-themself-out-of-trouble/

Nicola Tomatis on “What funding scheme is the most conducive to creating a robotics industry?”

http://www.computerworld.com/article/3038721/robotics/new-markets-push-strong-growth-in-robotics-industry.html

http://www.computerworld.com/article/3018476/computer-hardware/audi-drives-repairs-with-telepresence-robots-help.html

http://www.wired.com/2012/12/ff-robots-will-take-our-jobs/

The Looming Robotics Gap

http://www.nytimes.com/2012/08/19/business/new-wave-of-adept-robots-is-changing-global-industry.html \

https://www.technologyreview.com/s/601045/this-factory-robot-learns-a-new-job-overnight/

Kuka to build global deep learning AI network for industrial robots


[1] http: // www.rethinkrobotics.com/
[2] http://www.fanuc.co.jp/eindex.htm
[3] https://www.technologyreview.com/s/601045/this-factory-robot-learns-a -new-job-overnight /
[4] http://roboticsandautomationnews.com/2016/03/19/kuka-to-build-global-iot-network-and-deep-learning-ai-system-for-industrial -robots / 3570/
[5] http://ti.me/29atirv
[6] http://atlasofscience.org/light-controlled-muscle-powered-walking-biological-robots/
[7] http: //www.taylorfarms.com/
[8] http: //www.softroboticsinc.com /
[9] http://www.forbes.com/pictures/ehde45emkke/holding-a-pepper/#47a63f853597
[10] https://youtu.be/CGuzXRyeIxw
[11] http: // www .computerworld.com / article / 3038721 / robotics / new-markets-push-strong-growth-in-robotics-industry.html
[12] http://www.freeby50.com/2009/04/cost-of- компьютеры-over-time.html
[13] http://www.ros.org/
[14] http://pointclouds.org/
[15] http://www.economist.com/news/science -and-technology / 21666118-миниатюрный-беспилотный-самолет-грани-становится-обычным-добро пожаловать
[16] https: // www.technologyreview.com/s/526491/agricultural-drones/
[17] https://www.amazon.com/b?node=8037720011
[18] http://www.scientificamerican.com/article/the-drone -угроза-национальной-безопасности /
[19] Революция робототехники — следующий большой скачок в производстве, BCG, сентябрь 2015 г.
[20] http://www.businessinsider.com/this-is-the-amazing- titan-industrial-robot-that-elon-musk-used-to-show-the-tesla-d-2014-10? _ga = 1.67776977.1579867480.1469224251
[21] https://www.therobotreport.com/news/new -study-find-that-reshoring-with-robots-works
[22] https: // www.theguardian.com/world/2016/may/25/adidas-to-sell-robot-made-shoes-from-2017
[23] Революция робототехники — следующий большой скачок в производстве, BCG, сентябрь 2015 г.
[24] http://fortune.com/2015/11/06/five-fascinating-facts-robotics-market/
[25] http://www.techrepublic.com/article/chinese-factory-replaces-90-of- люди-с-роботами-производством-взлетает /
[26] http://www.bbc.com/news/technology-36376966
[27] http://www.areadevelopment.com/siteSelection/Q4-2013/automation -увеличивает-конкурентоспособность-производство-США-363824.shtml
[28] http://www.wired.com/2015/02/incredible-hospital-robot-saving-lives-also-hate/
[29] http://www.wired.com/2015/02 / невероятная-больничная-робот-спасение-и-ненависть /
[30] Революция робототехники — следующий большой скачок в производстве, BCG, сентябрь 2015 г.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.