Преимущества и недостатки использования робота-пылесоса

Куда можно внедрить робота?

Научно-фантастические фильмы приучили зрителей думать о роботах как о человекоподобных машинах (андроидах). На практике робототехника имитацией человека не ограничивается. К роботам относится и танцующий пёс от Boston Dynamics, и автоматический пылесос, на котором любят кататься котики, и контейнер на колёсиках, который привозит заказ из ресторана вместо курьера, и дрон-беспилотник, и кажущийся абсолютно разобщённым конвейерный механизм на заводе, и даже в каком-то смысле бот, отвечающий по телефону и на сайтах, когда «все операторы заняты».

Пионером в роботизации было и остаётся автомобильное производство, немного позже роботам (тем самым разобщённым конвейерам и проч.) доверили сборку бытовой техники, микроэлектроники, активно задействуют в пищевой промышленности, сельском хозяйстве, строительстве.

Современные роботы способны выполнять какую-то одну когнитивную функцию человека, из-за чего получили название Weak AI (слабый искусственный интеллект) или Narrow AI (узкий ИИ). Например, чат-бот может вести диалог, камера с технологией распознавания — идентифицировать людей и объекты, система оценки заёмщика — сопоставлять данные.

Несмотря на отсутствие универсальности, точечные решения способны заменять целые рабочие места. Например, операторов в контакт-центрах, работников конвейера, наборщиков текста, консультантов, рабочих, чья работа ведётся в опасных условиях труда, курьеров, грузчиков, охранников и другие профессии, пояснила «Секрету» Наталья Данина, главный эксперт hh.ru по рынку труда.

Основные плюсы от роботизации производства

Сразу отметим, что мы так же остановимся и на минусах при роботизации производства на предприятии, но их намного меньше. Так вот, плюсов от такого процесса намного больше. Давайте разберем каждый из них.

Повышение безопасности на предприятии

Да, именно с безопасности мы начнем. Хоть этот плюс и не влияет напрямую на прибыль компании, но безопасность производственных процессов очень важный элемент. От него зависит скорость и бесперебойность работы предприятия.

Человеческий фактор очень сильно может влиять на эту самую безопасность. Сварочные роботы же работают по заранее подготовленной программе. Они выполняют однотипные и монотонные действия, не допускают ошибок и не подвергают компанию опасности, связанной с усталостью и банальной невнимательностью.

Увеличение скорости работы

В среднем, по многолетнему опыту специалистов компании КИМАСТ, скорость производства может увеличиваться до 60% и выше в определенных сферах промышленности. Этот плюс является одним из самых значимых в любой компании, так как наряду с продажами продукции – скорость ее выпуска напрямую влияет на прибыль.

Скорость выпуска продукции с помощью роботизации производства можно добиться за счет ночных смен, работе в выходные дни, отсутствие перерывов и бесперебойной работе техники.

Повышение качества продукции

Высочайшая точность современных промышленных роботов и повторяемость действий способны обеспечивать высокое качество изделий постоянно. В отличие от рабочих, техника практически не может совершить ошибки, ввиду наличия систем внутреннего мониторинга работы сварочного робота и немедленной реакции на отклонения путём остановки процесса.

Улучшение условий труда

Одним из факторов привлечения квалифицированных специалистов является созданные на предприятии условия труда. Чем привлекательнее они, тем более высококвалифицированных кадров Вы сможете привлекать.

При работе с современными промышленными роботами многие предприятия становятся очень технологичными компаниями. Рабочие места становятся более безопасными и чистыми.

Уменьшение затрат на заработные платы

За счет автоматизации производственных процессов вполне допустимо отказаться от некоторых связующих рабочих мест на предприятии. Тем самым сократить человеческий фактор и уменьшить фонд оплаты труда.

Конечно, увольнение сотрудников не прибавляет престижа компании, но мир не стоит на месте, и Вы можете сосредоточится на более технологичных рабочих местах.

Например, если раньше для производства одной детали нужно было задействовать 3 специалиста, то сейчас можно сократить этот процесс до 1 специалиста и сварочного робота. А сэкономленные средства потратить на привлечение кадров в отдел продаж или отдел разработки сайта.

Снижение занимаемых площадей

Установка роботизированных комплексов на предприятии может позволить, в определенных ситуациях, снизить занимаемые площади. Так как современные сварочные роботы становятся всё технологичнее, меньше и быстрее.

1 место. Pepper

Pepper – настоящее чудо среди социальных роботов-гумадоидов. По мимике, голосу и жестам он понимает эмоции собеседника. Он может не просто давать ответы на вопросы и задавать собственные, но и выполнять определённые действия по вашей просьбе.

Его внешний вид сразу же располагает к себе. Огромные «добрые» глаза, обтекаемый изящный дизайн и плавные движение – всем этим Pepper ещё до начала общения располагает к себе.

Для передвижения используется специальная колёсная платформа. Для ввода и вывода информации на груди Пеппера расположен сенсорный дисплей. По всему телу расположены датчики и микрофоны, обеспечивающие прекрасную связь с внешним миром.

В каждом доме он может прибираться, помогать в готовке, выполнять роль сиделки для ребёнка, сторожа, и, конечно же, друга.

Pepper считается прекрасным консультантом в торговой сфере. Его умение определять эмоциональное состояние человека, позволяет выбрать определённую стратегию общения и обнаружить предмет заинтересованности покупателя. Определив заинтересованность, он сопровождает клиента к нужному товару и при необходимости отвечает на нужные вопросы.

Отдельно стоит рассмотреть систему обучаемости Пеппера. Общаясь с людьми, он изучает и запоминает их поведение. Так он постоянно пополняет опыт системы искусственного интеллекта. Полученные знания отправляются в облако, откуда другие его собратья также черпают необходимую информацию. Этот добродушный робот в прямом смысле учится на ошибках в общении с людьми.

Pepper общается с девушкой

В совокупности Pepper имеет на сегодняшний день лучшие возможности для обучения поведению, которое наиболее приближенно сможет напоминать человеческое.

Кстати, в апреле 2016-го Pepper был принят в одну из школ Японии, где, прежде всего, будет посещать занятия по японскому и английскому языку. Сам робот очень удивился этому событию и пообещал прилежно учиться.

Его стоимость составляет около 100 000 рублей.

Определимся с терминологией: кто такие роботы

Не стоит путать роботов с компьютерными программами. Например, искусственный интеллект сам по себе — ещё не робот. Умных голосовых ботов, которые отвечают на сервисные звонки человеческим голосом и сами занимаются холодными обзвонами, тоже называют роботами, но по сути это не совсем верно.

Роботы имеют материальную оболочку и физически взаимодействуют с окружающим миром, выполняя в нём определённые задачи. Международный стандарт ISO 8373:2012 «Роботы и роботизированные устройства» определяет робота как приводной механизм, программируемый по двум и более осям, который имеет некоторую степень автономности, движется внутри своей рабочей среды и выполняет предназначенные ему задачи.

В образовании даже цифровых помощников с простейшими социальными функциями (то есть тех, которые общаются с учащимися), имеет смысл делать «физическими», а не виртуальными, просто потому, что тогда взаимодействовать с ними интереснее. Учёные, проводившие эксперимент с нидерландскими пятиклашками, подтвердили, что роботы привлекают куда больше внимания детей, чем виртуальные помощники.

И это касается не только детей. Например, в Университете Санкт-Галлена в Швейцарии есть робот Лекси — это, по большому счёту, обычный чат-бот, который выполняет простые задачи. Например, Лекси можно попросить поискать что-нибудь в интернете. Конечно, это способен сделать и голосовой помощник в смартфоне, но у «физического» робота спрашивать интереснее. Такие машины внешне не всегда похожи на людей. Они могут выглядеть, например, как снеговики или мягкие игрушки.

Исследователи выделяют три качества социальных роботов, отличающих их от виртуальных агентов:

Кейсы применения

Приборостроительный завод

Приборостроительному заводу понадобилось автоматизировать загрузку и разгрузку токарных станков с ЧПУ HAAS. 

Рассмотрев все требования, такие как место под установку и необходимые характеристики, мы предложили использовать для этой задачи коллаборативного робота Hanwha HCR-12 — он занимает небольшую площадь, не требует ограждений и имеет достаточные грузоподъемность, досягаемость и точность. 

Перед покупкой была проведена демонстрация робота, симуляция загрузки станка.

Демонстрация показала, что зоны досягаемости робота достаточно для загрузки станка заказчика. Завод выбрал двух роботов Hanwha HCR-12. Операторы заказчика проходят обучение работе с оборудованием на наших курсах. При безостановочной работе решение окупает себя приблизительно за два года и один месяц.

Инструментальный завод

Инструментальный завод обратился к нам с задачей по автоматизации загрузки и выгрузки заготовок на линии станков, расположенных в два ряда, друг напротив друга.

В качестве решения мы предложили коллаборативного робота Hanwha HCR-5, установленного на самодвижущуюся тележку — мобильного робота-транспортировщика Omron. 

Такое решение позволяет обслуживать целую линию токарных станков одним роботом, перемещающимся от станка к станку. Заказчик также рассматривал возможность установки робота на рельсы, но выбор пал на решение с мобильной тележкой, как более перспективное.

При нем сохраняется возможность масштабирования, добавления в схему работы дополнительных станков. Оно не привязано к определенной конфигурации станков. Возможна реорганизация производственных линий без перестройки несущих конструкций (рельс или подвесов), перенастройка робота на новые задачи.

Расчетная окупаемость этого решения, при текущем количестве станков, составит год и восемь месяцев.

Обучение на робототехника

Профессию робототехника можно получить в вузе или в колледже.

Направления и специальности

Бакалавриат

Основное направление обучения в бакалавриате – 15.03.06 «Мехатроника и робототехника». Робототехнические профили есть и у программ других направлений:

• 13.03.02 «Электроэнергетика и электротехника»:
  • профиль «Цифровая энергетика и робототехника» (УГНТУ);
  • профиль «Робототехника в электромеханических системах» (Смоленский филиал МЭИ).
• 15.03.01 «Машиностроение»:
• 27.03.02 «Управление качеством»:
• 27.03.04 «Управление в технических системах»:
• 09.03.01 «Информатика и вычислительная техника»:
• 15.03.04 «Автоматизация технологических процессов и производств»:
  • профиль «Роботизированные комплексы» (СПбГУПТД, Московский Политех);
  • профиль «Промышленный интернет вещей и робототехника» (МТУСИ);
  • профиль «Мехатронные и робототехнические комплексы» (Самарский университет им. Королева).
• 11.03.04 «Электроника и наноэлектроника»:
• 12.03.04 «Биотехнические системы и технологии»:
• 35.03.06 «Агроинженерия»:

Специалитет

На уровне специалитета изучать робототехнику можно тоже на нескольких специальностях:

• 24.05.05 «Интегрированные системы летательных аппаратов»:
  • профиль «Интегрированные интеллектуальные робототехнические комплексы» (МАИ);
  • профиль «Робототехнические системы авиационного вооружения» (МАИ).
• 17.05.02 «Стрелково-пушечное, артиллерийское и ракетное оружие»:
• 15.05.02 «Робототехника военного и специального назначения»:
  • профиль «Робототехника военного и специального назначения» (БГТУ «Военмех» им. Устинова», Военная академия Ракетных войск стратегического назначения (РВСН) имени Петра Великого);
  • профиль «Эксплуатация наземных средств и систем комплексов с беспилотными летательными аппаратами» ВВА им. Гагарина;
  • профиль «Эксплуатация комплексов с беспилотными летательными аппаратами» ВВА им. Гагарина.
• 17.05.03 «Проектирование, производство и испытание корабельного вооружения и информационно-управляющих систем»:

СПО

В колледжах готовят техников по обслуживанию и эксплуатации роботов и роботизированных систем. Две основные специальности в колледжах:

• 15.02.10 «Мехатроника и мобильная робототехника (по отраслям)»;
• 15.02.11 «Техническая эксплуатация и обслуживание роботизированного производства».

Курсы

Детская школа программирования и робототехники «Pixel»

Программирование и робототехника для школьников
9 месяцев, старт в любое время, помесячная оплата, бонусная программа, личный кабинет

Смотреть
курс

• Политехнический институт ДВФУ

  Мехатроника и робототехника

  4 года

  200 000 ₽/год

  25
  бюджетных мест

• Институт энергомашиностроения и механики НИУ «МЭИ»

  Компьютерные технологии управления в робототехнике и мехатронике

  4 года

  220 000 ₽/год

  40
  бюджетных мест

• Институ машиноведения и мехатроники СибГУ им. М.Ф. Решетнева

  Мехатроника

  4 года

  162 600 ₽/год

  21
  бюджетных мест

• Институт машиностроения и автомобильного транспорта ВлГУ им. Столетовых

  Мехатроника и робототехника

  4 года

  81 380 ₽/год

  18
  бюджетных мест

Кому и почему стоит купить робот-пылесос

Если вы еще не определились, нужно ли покупать робот-пылесос, предлагаем 7 причин «ЗА» покупку.

1. В небольшой квартире (например, в студии) без порогов и ковров уборку можно полностью поручить роботу. Вам придется только время от времени вытряхивать пылесборник.
2. Если в доме нет ковров и ковровых покрытий с ворсом, то робот-пылесос поможет с периодической уборкой, то есть, поддерживать чистоту между генеральными уборками. Пушистые ковры не по силам роботу. Они же могут стать препятствием и будут мешать пылесосу проводить чистку вокруг, сбивая запрограммированный путь.
3. Если в доме есть пушистые любимцы, робот поможет убрать шерсть. Также летающий повсюду пух уже не будет проблемой.
4. Для перфекционистов и фанатов чистоты робот-пылесос станет спасением. Он будет поддерживать идеальную чистоту незаметно для хозяев, и дом будет содержаться в порядке, достаточно будет только в выходные провести влажную уборку.
5. Это модный, оригинальный и очень полезный подарок.
6. Для людей с ограниченными возможностями или без возможности убираться в силу занятости, робот-пылесос станет настоящей палочкой-выручалочкой. Он позволит проводить уборку в приличном объеме без дополнительного вмешательства со стороны оператора.
7. Робот в доме – это круто. Уборка в доме из рутины превращается в некое высокотехнологичное, автоматизированное действие.

Как будут развиваться роботы

Трудно представить, что роботы не смогут делать в ближайшие десятилетия. Уже созданы роботизированные мышцы, которые в 1000 раз сильнее человеческих и могут поднимать вес в 50 раз больше собственного. Дальнейшее развитие роботов потребует открытия новых материалов и свойств, а также достижений в области компьютерных технологий. 

Программное обеспечение манипулятора со временем расширит возможности техники и датчиков. Например, роботизированная рука, захватывающая груз, сможет сообщить оператору его точный вес или размер, а новые компьютерные технологии смогут обеспечить более сложные траектории движения. Нейронные сети будут становиться более эффективными за счет повышения сложности их архитектуры и снижения энергопотребления. Мы продолжим наблюдать массовое внедрение облачных сервисов для машинного обучения, что позволит расширить двигательные действия роботов.

Устройство и принцип работы РКПП с двумя сцеплениями

Устройство роботизированной коробки передач с двумя сцеплениями Преселективный робот – так называют этот тип РКП. И хоть многое в нём сохранилось от «механики», большая часть компоновки сделана по новому принципу. Основные конструктивные элементы:

1. Первичный вал (внешний) четных передач. Это пустотелый вал, на котором жестко закреплены шестерни № 2, 4 и 6;
2. Первичный вал (внутренний) нечетных передач. Он вставлен во внутреннюю полость внешнего вала и несет на себе шестерни № 1, 3, 5, 7 (если есть) и заднего хода;
3. Два механизма сцепления, каждое для отдельного ведущего вала. Каждое из них управляется отдельно и в любой момент может быть включено или отключено;
4. Два ведомых (вторичных) вала. На каждом из них установлены шестерни передач, синхронизаторы и по одной шестерне главной передачи;
5. Гидроблок;
6. Актуаторы сцепления и переключения передач.

То, как работает коробка с двумя сцеплениями, сильно отличается от первых моделей РКПП:

1. При включении передачи приводится в действие сцепление: тот ведущий вал, который работал, отключается от двигателя, другой, наоборот, подключается. Если это старт, то включается сцепление вала нечетных передач;
2. К тому валу, который в данный момент отключен от двигателя, подключается следующая передача ведомого вала. Пока она не задействована, поскольку ведущий вал не вращается, но зацепление уже готово;
3. При переключении передачи работавший до этого вал выключается от двигателя и подключается сцепление второго. И на нём уже включена нужная передача.

Таким образом, коробка сама готовит ту передачу, которая может понадобиться в следующий момент. Чтобы не было паузы, сцепление срабатывает быстро и четко. Нет паузы на включение-отключение сцепления, нет провалов мощности. Наглядно видно на принцип работы на видео, ниже.

Что такое робототехника и мехатроника

Робототехника (роботехника) – это прикладная инженерно-научная отрасль, посвященная созданию роботов и автоматизированных технических систем. Такие системы также называют робототехническими системами (РТС). Ещё одно название – роботостроение. Так называют процесс создания роботов по аналогии с машиностроением.

В робототехнике широко используются мехатронные системы.

• Подготовка к ЕГЭ 2023: видеокурсы без воды
  В 15 раз дешевле репетитора

• Онлайн-университет рентабельного образования Skypro. Освойте новую профессию и улучшите качество жизни!
  Только практические навыки Сопровождение до диплома государственного образца Трудоустройство и помощь Центра Карьеры

• Бесплатные курсы по любому предмету ЕГЭ и ОГЭ
  Переходи на сайт и оставляй заявку, чтобы получить бесплатные курсы и начать подготовку прямо сейчас!

Мехатроника – это научно-техническая дисциплина, посвящённая созданию и эксплуатации электроприводов с программным управлением, которые обеспечивают высокоточные движения. Мехатронные узлы, блоки и системы строятся по технологиям, интегрирующим механику, электротехнику, силовую электронику, микропроцессорную технику, программное управление. Эти компактные модули применяются в самых разных системах, которые используют многие отрасли:

• авто- и авиастроение;
• космическая техника;
• производство спортивного оборудования;
• медтехника;
• бытовая техника;
• робототехника.

«Мышцы» роботов – это приводы, а самые популярные на сегодня приводы – электрические (есть еще гидравлические, пневматические), поэтому без мехатронных узлов не обходится практически ни один робот.

3 место. Nexi

Nexi – один из первых представителей робототехники, который не просто понимает эмоции, но и неплохо их выражает (имитирует). Это возможно благодаря подвижным элементам на его лице, которые имеют 4 основных степени свободы и множество промежуточных. Скорость реакции и движения частей тела Nexi в точности соответствует человеческим. Создатели относят своё творение к женскому полу. Кстати, разговаривает Nexi приятным женским голосом.

Подвижными у Nexi являются глаза, веки, брови, рот и руки. Стоит отметить, что на сегодняшний день существуют уже более продвинутые роботы с кожей на лице, подобной человеческой. Но Nexi была одним из самых успешных первопроходцев в этом плане, и поэтому именно она вошла в наш ТОП.

Эмоции, которые выражает Nexi

В каждом глазу Nexi располагается по камере, через которые она наблюдает за собеседником. А вот вместо ушей у неё во лбу встроен микрофон. Передвижение робота обеспечивается посредством мобильной базы на двух колёсах. А её руки выдерживают груз до 3,5 кг. Стоит отметить, что тело Nexi очень чувствительно к прикосновениям, на которые она должным образом реагирует во время беседы.

Этот социальный робот успел познакомиться с обитателями нескольких американских домов престарелых. Пожилые люди остались очень довольными таким общением.

Резюмируем

• Устройство можно назвать роботом, если оно способно воспринимать и понимать окружающий мир и действовать в соответствии с ним.
• Роботы могут быть промышленными и сервисными.
• Промышленные роботы помогают автоматизировать производство, а сервисные роботы помогают людям выполнять сложные и рутинные задачи.
• Сервисные роботы могут быть личными и профессиональными.
• Персональные роботы используются для выполнения бытовых задач, и для каждой задачи необходима отдельная модель.
• Профессиональные роботы используются для решения бизнес-задач, и одна модель может быть запрограммирована на различные функциональные возможности.