Для чего нужен робот помощник
Роботы в повседневной жизни человека: чем грозит автоматизация и внедрение высоких технологий
Основной целью создания роботов является освобождение человека от выполнения физически трудной, однообразной или опасной работы. Со временем роботы в нашей жизни стали появляться все чаще. Их можно увидеть на производстве и в быту – с их помощью человеку стало доступно решение многих задач, связанных с различными сферами жизни.
Как роботы помогают людям в обычной жизни
Увеличение промышленного производства и технический прогресс постепенно привели к тому, что роботы в жизни человека присутствует практически везде. В индустриальной отрасли они незаменимы.
Достоинства и недостатки такого соседства
Внедрение современных технологий в различные области имеет свои плюсы и минусы.
К преимуществам относятся:
Какие роботы присутствуют в повседневности
По назначению механизмы делятся на промышленные, военные, космические, медицинские, бытовые и исследовательские. Отличаются они размерами и набором функциональных возможностей. Машины уже неразрывно связаны с миром людей, и постепенно участие роботов в повседневной жизни человека занимает все большее место.
Манипуляторы и промышленные механизмы осуществляют деятельность на одном производстве рядом с людьми, существуют и полностью автоматизированные производства.
Автомобили с автономным управлением разрабатываются с целью передвижения без участия человека в управлении транспортом. Беспилотные такси перестали быть фантастикой. Эти изобретения уже проходят последние испытания.
Роботы применяются в сельском хозяйстве: они собирают урожай и готовят почву на небольших фермерских участках, пропалывают сорняки, высаживают и пересаживают растения
Беспилотные летательные аппараты осматривают территории и используются для составления географических и экономических карт, решают разведывательные задачи, применяются для нанесения ударов по вражеским целям.
Ассистенты и компаньоны
Роботы могут выступать в качестве компаньонов. Они сумеют оказать посильную помощь и скрасить одиночество, поддержать интересный и осмысленный разговор.
Роботы-помощники, как правило, внешне напоминают человека и способны выполнять несколько важных и полезных задач.
Благодаря использованию высокоточных технологий и искусственного интеллекта боты-компаньоны могут:
Роботы могут быть хорошими собеседниками, оказывать посильную помощь людям с ограниченными возможностями. Их можно привлекать к выполнению простых, но трудоемких задач, например, принести напиток из холодильника, найти рецепт пирога или заказать пиццу при помощи сервиса доставки еды.
Помощники на участке
Для работы в домашнем хозяйстве и на придомовой территории были разработаны специальные роботы-помощники.
Так, роботы-садоводы оснащены датчиками, которые анализируют состояние окружающей среды, влажности и кислотности почвы, при необходимости способны выполнять определенные действия без помощи человека. Их используют для полива, стрижки травы или уборки территории, а также для помощи внутри помещения. Они незаменимы в быту.
Наиболее востребованы роботы, предназначенные для:
Уборщики в зданиях
Среди бытовых проблем особое место занимает повседневная уборка. Эту часть домашней работы частично могут выполнять и небольшие роботы, и большие модели. Очистка помещения чаще всего возлагается на робот-пылесос, который подметает и моет полы, очищает ковровые покрытия, натирает паркет.
Однако среди помощников есть и другие модели, которые могут поливать цветы и заниматься уборкой не только пола, но и других поверхностей. Существуют роботы для мытья окон и других вертикальных стеклянных поверхностей изнутри и снаружи.
Управление и контроль за такими механизмами осуществляется с помощью современных гаджетов: смартфонов, планшетов или других устройств, подключенных к интернету. С помощью Wi-Fi можно круглосуточно присматривать за действиями электронных бытовых помощников.
Робо-няньки для детей
Роботы уже взяли на себя часть задач людей, важное место среди которых занимает уход за детьми. Ребенок требует постоянного присмотра, с этой целью были созданы роботы телеприсутствия, которые обеспечивают возможность оператору (в данном случае, родителю) постоянно видеть и слышать происходящее рядом с малышом, корректировать действия робота.
Как правило, такие роботы обеспечивают присмотр за детьми 3-8 лет. В списке «услуг»: чтение книг, просмотр детского фильма или мультика, обучающие беседы и, конечно же, игры.
Благодаря емкой батарее и простоте ее зарядки появилась возможность эксплуатировать таких роботов длительное время без перерыва.
Роботизированная нянька контролирует здоровье и состояние ребенка: он вовремя предупреждает об опасности, фотографирует и отсылает снимки родителям. Используя робота, взрослые могут заняться делами или отдохнуть.
Роботизированные игрушки
Игрушки, как правило, рассчитаны на детей от 3 лет и на взрослую аудиторию. Некоторые из них способны заменить живого друга.
Роботы в повседневной жизни человека
Еще в 2007 году основатель компании Microsoft – Билл Гейтс, выпустил статью «Робот в каждом доме», где он размышлял о потенциале роботов и их роли в выполнении бытовых задач и обучении человека. Но на тот момент ни роботы, ни люди не были готовы к постоянному взаимодействию. За последнее десятилетие трансформация робототехники была колоссальной, и из неповоротливых, громоздких и часто пугающих механизмов, роботы превратились в полноценных участников практически любых процессов. В каком секторе можно рассчитывать на поддержку железного плеча, и какие виды роботов для повседневной жизни доступны для широких масс — обсудим дальше.
Роботы в повседневной жизни
Основная цель создания роботов – избавление человека от выполнения тяжелой, опасной или рутинной работы. Попросту говоря, это помощь: устройства должны не заменить человека полностью, но освободить его мысли и руки от монотонной работы. Это позволяет человеку сосредоточиться на разработке уникальных проектов и выполнении задач, где требуется не только точность, но и интуиция, индивидуальный вкус и опыт, а роботу – помочь достичь максимальных показателей эффективности и производительности.
По своему назначению и применению роботы бывают промышленные, строительные, транспортные, бытовые, исследовательские; относительно размеров делятся на гигантские, миниатюрные, сверхминиатюрные (применяемые для нанотехнологий); с точки зрения независимости – стационарные и мобильные. Каждый из этих категорий имеет подвиды и направления, как, например, среди промышленных роботов могут быть сварочные или упаковочные устройства.
Но сегодня мы сосредоточим свое внимание на бытовых роботах, которые будут актуальны для выполнения ежедневных человеческих задач.
Какие виды роботов существуют
Ассистенты — компаньоны
Речь пойдет не о популярных голосовых помощниках, таких как Siri, Alexa и Google Assistant или Алиса, а полноценных устройствах, которые смогут не только напомнить о мероприятии, или предупредить об ухудшении погодных условий, но и оказать физическую помощь или составить компанию в игре.
Самыми выдающимися разработками можно назвать iCub, Roboy и самого узнаваемого андроида Asimo.
iCub – продукт Итальянского технологического института. Робот внешне похож на своего прототипа (человека), умеет распознавать объекты и лица людей, находить отличия и, безусловно, взаимодействовать. По просьбе владельца iCub может поднять или принести бытовые предметы (чашки, тарелки) или даже посоревноваться с ребенком в стрельбе из лука. Кроме того, одна из отличительных особенностей робота — это то, что он выглядит как 2-х летний ребенок (по росту), но и также познает мир, улучшая качество выполнения своих функций.
Разработка Цюрихского Университета – Roboy. Уникальный робот в повседневной жизни человека, хотя бы потому насколько точно создатели сымитировали мышцы, сухожилия и суставы на устройстве. Roboy также умеет выражать эмоции (даже краснеет от смущения). Высота механизма около 1 метра. Такая разработка должна стать полезной для пожилых людей, т.к. Roboy – и собеседник и помощник, или людей с ограниченными возможностями.
Asimo от японского гиганта Honda. Для начала необходимо отметить, что Asimo – один из самых долгоиграющих проектов: начало разработок приходится еще на 80-е годы прошлого века. Прежде чем представить обновленный вариант робота в 2014 году было несколько пробных серий (E-Series, P-Series), которые имели некоторые недостатки. Новинка, благодаря искусственному интеллекту, в состоянии оценивать просьбы человека, и реагировать соответствующим образом. Также Asimo может оценить сколько силы необходимо приложить для взаимодействия с тем или иным объектом (чашка кофе или лист бумаги), чтобы не повредить его.
К числу помощников стоит отнести и VGo. Это роботизированное устройство, которое создает эффект телеприсутствия. Технология схожа с другими программами, которые позволяют не только слышать, но и видеть собеседника. В отличие от аналогов, VGo – это не только монитор, но и специальная стойка с колесиками, которой можно управлять и взаимодействовать с собеседниками. Разработка очень актуальна для детей-инвалидов, которые не могут посещать школу или другие учебные заведения, пожилых людей или руководителей, желающих контролировать происходящее в нескольких местах одновременно.
Своим дизайном Cobalt Robotics напоминает стойку с кулером для воды, но на практике устройство оснащено датчиками, тепловизорами, камерами и искусственным интеллектом – все это для оперативного выявления неисправностей (будь это протечка воды или незакрытые двери), а также любые проявления агрессии. О всех выявленных нарушениях информация передается в охранный пункт.
Роботы помощники
В качестве помощника, заботящегося о здоровье владельца, был разработан Pilo. Этот компактный робот напомнит о приеме лекарств, поможет сориентироваться в дозировке препаратов, а также сможет ответить на вопросы, например, о том, полезна ли та или иная пища.
В случае возникновения экстренной или непредвиденной ситуации, заботливый робот поможет связаться с врачом или родственниками. Кроме того, благодаря камерам, можно в режиме реального времени следить за здоровьем близких людей.
Гуманоидный робот Romeo окажет помощь в передвижении, откроет двери, поможет своевременно связаться с родственниками или медицинскими работниками.
Рост робота 1,43 м, а вес 40 кг, а благодаря наличию функциональных конечностей (не только ладони, но и фаланги), Romeo может общаться с владельцем и при помощи жестов, а не только речи.
Не плюшевый, но, тем не менее, милый робо-медведь – Robear окажет помощь при подъеме пожилых людей, например с кровати или инвалидных кресел, а также будет сопровождать во время передвижения, предотвращая несчастные случаи.
Robear, вес которого 140кг, способен выдерживать нагрузку до 230 кг. Благодаря специальным датчикам, в том числе и тактильным, каждое движение робота очень острожное.
Для приготовления пищи на помощь можно призвать Moley Robotics, который возьмет на себя роль шеф-повара на кухне. Управление роботом происходит при помощи установленного приложения на смартфоне.
20 моторов и 24 соединения, позволяют Moley Robotics с легкостью управлять практически любыми кухонными принадлежностями и техникой. Рецепты блюд робот берет в Сети.
Grillbot – это робот-пылесос для гриля. Он поможет навести порядок и очистить решетки гриля. Процессор Grillbot контролирует его движение, а также выбирает необходимую скорость и направление для щеток.
Устройство способно очищать как остывший гриль, так и еще горячие решетки: к очистке можно приступать спустя 10-15 минут, после завершения приготовления пищи.
Уборщики
Говоря о помощи по дому, невозможно обойти стороной самую злободневную часть быта – уборка. Инженеры разработали несколько вариантов уборщиков, самые популярные роботы-пылесосы. В отличие от конкурентов, роботы-пылесосы стали действительно популярны среди людей.
Самой совершенной моделью считается японский Dyson 360 Eye. Правда стоит он больше 1000 долларов и доступен пока только на территории Японии, но именно это устройство оснащено камерой с углом обзора 360° и шестью дополнительными сенсорами, которые точно подскажут роботу, где уже убрано, а где еще необходимо провести работу.
Немного уступает по функционалу, но зато превосходит по популярности – iRobot Roomba 980. Устройство запоминает план жилища, а управление и контроль могут проводиться при помощи смартфона.
Помощник в саду или на участке
Для тех, кто постоянно забывает поливать цветы, компания Parrot выпустила компактных садоводов Pot и H20. Модели оснащены специальными датчиками анализа состояния растений и влажности почвы, и при необходимости устраняют недостатки. Можно не отвлекать от работы, а растения будут вечно зелеными, главное не забыть налить воды в сам робот.
Для владельцев газонов стали актуальны разработки робо-газонокосилок. Многие ведущие производители инструментов, такие как Bosch и HUSQVARNA выпустили свои варианты помощников, но лидерство в этом сегменте принадлежит ROBOMOW. Модель RS635 PRO INSTALLATION оснащена датчиками, которые позволяют обслуживать большие участки (до 3500 в. м) и качественно выполнять свои функции.
Игрушки роботы
Начнем с самой любимой категории – робо-питомцы. Самый узнаваемый питомец Aibo был дополнен искусственным интеллектом и снова набирает популярность среди детей и взрослых. Робо-собака Aibo умеет распознавать лица, выражать эмоции, а в ходе «взросления» даже обретать собственный характер. Т.е. две модели, которые были помещены в разные условия, будут отличаться друг от друга – развитие и характер будет зависеть от выбранного подхода воспитателей.
Kuri от стартапа Mayfield Robotics, Zenbo от ASUS и аналогичные модели от других производителей могут стать хорошей компанией для ребенка. Такие устройства выглядят, как правило, не как человек, а как робот из саги «Звездные войны» или «Вали», это позволило производителям не тратить время на создание пластичных суставов, а сосредоточиться на интеллектуальном общении и развитии (чтение сказок и книг, изучение языков). Такие роботы могут использоваться и в качестве компактной охранной системы: сигнализируют владельцам о проникновении в жилище посторонних и самих воров «отпугивают» громким криком.
Образование
В большинстве случаев, роботы-учителя – устройства, которые транслируют изображение, передвигаясь по классу. Так имитируется присутствие учителя, а также решается проблема с дефицитом квалифицированных кадров.
Еще одна разработка VGo — Remote Students. Такие разработки необходимы для тех учащихся, которые по состоянию здоровья не могут самостоятельно посещать школу. Вместо них это сделает робот.
Управление происходит дистанционно, поэтому ученик или его помощник смогут перемещаться между кабинетами, также, как, и сверстники отвечать на вопросы, общаться с друзьями.
Большую помощь оказывает разработка образовательных устройств для детей с аутизмом, для которых мимика и невербальные сигналы окружающих – отвлекающие факторы. Неизменный вид робота – идеальное решение для данного случая:
Робот Nao (Aldebaran Robotics) в версии Ask Nao поможет в развитии коммуникативных навыков.
Во время обучающих игр, дети с РАС учатся и постепенно перенимают фундаментальные поведенческие повадки (мимика, подражание).
Робот Kaspar (Хартфортширский университет) внешне кажется не очень привлекательным, но он нравится детям.
Создатели Kaspara умышленно избегали излишней реалистичности, это помогает постепенно социализироваться и учиться ориентироваться в мимике людей.
Справедливости ради, стоит отметить, что, несмотря на развитие и разнообразие, роботы даже спустя 10 лет по-прежнему не «живут» в каждом из наших домов. А как вы думаете, когда бытовые роботы станут по-настоящему популярны?
Роботы в нашей жизни: как машины помогают человеку
В мире, переживающем четвёртую промышленную революцию, многое становится автоматическим. Появляются роботы, которые трудятся на заводах и упрощают обычный человеческий быт.
Промышленные роботы
Роботы последнего поколения подвижны и эффективны. Они упаковывают товары, наклеивают этикетки, сортируют товары на складе. Некоторые могут обрабатывать деревянные и металлические изделия.
KUKA KR QUANTEC PA
Образцовый укладчик, похожий на большую механическую руку. Он работает при низкой температуре и поэтому востребован в пищевой промышленности, где нужно хранить грузы в морозильной камере.
Машине не нужен подогрев или защита от холода. Это обеспечивает минимальный износ оборудования. Kuka также занимается упаковкой товаров, выборочным комплектованием и другими операциями манипулирования.
FANUC M-2000iА
Японские роботы этой серии захватывают и перевозят тяжести. Они исполняют роль погрузчика, причём без участия оператора. FANUC – прочный шестиосный аппарат с самой большой грузоподъёмностью в мире (до 1,2 тонны).
Работа ведётся от 0 до +45 градусов, а длинная механическая рука может дотянуться к объекту так же, как это делает подъёмный кран.
Universal Robots
Это серия универсальных манипуляторов. Модель UR10 становится «третьей рукой» человека и помогает проводить литьевые или сварочные работы быстрее.
Другие версии Universal Robots завинчивают детали, подготавливают материалы для 3D-печати, складируют товары.
Медицинские роботы
Первоначально они использовались как вспомогательные устройства для сложных операций, но сейчас некоторые модели могут лечить пациентов сами, при частичном контроле докторов.
Хирург Da Vinci
Это модуль с четырьмя руками, у каждой из которых есть хирургический инструмент или камера. Вес машины – 500 кг. Любая операция Da Vinci исключает появление шрамов у больного, благодаря ювелирной точности. Несколько десятков моделей уже работают в России.
Японский фармацевт HOSPI
Эта машина – автоматизированная аптечка. Она нужна для выполнения простых функций санитарки. Речь идёт о поиске и подаче лекарств.
HOSPI, разработанный компанией Panasonic, запоминает, у какого пациента какой рецепт, забирает товары на складе и возвращается на сестринский пост. Он работает без подзарядки до 7 часов, передвигается со скоростью 1 м/с и перевозит до 20 кг.
HAL – роботизированный экзоскелет для нижней части туловища или всего тела
Костюм сделан для парализованных людей или больных, имеющих проблемы с передвижением. Он помогает быстрее восстановиться после травм или серьёзных операций. Сенсоры экзоскелета крепятся на кожу, чтобы перехватывать мозговые импульсы для мышц. А приводы на коленях, талии, плечах, локтях выполняют движения.
Военные роботы
Уже давно стоят на службе безопасности в США, России, Израиле, Китае.
В России первым таким примером можно считать танки ТТ-26 на дистанционном управлении, которые применялись в Финской войне.
Сейчас робототехника военного назначения всё ещё требует контроля со стороны человека, поскольку не оснащена полноценным искусственным интеллектом. Она не отличает мирное население от военных.
Сапёр «Богомол-3»
Разведчик Dogo
Инженер для разминирования MarkV-A1
Бытовые роботы
Роботы становятся полезными для повседневной жизни, сохраняя время. Они не только выполняют рутинные дела, но и решают творческие задачи: от автоматического мытья окон до праздничной сервировки стола.
Машина может почистить бассейн, выпечь блинчики, покормить ребёнка с ложечки или погладить бельё.
Пылесосы
В качестве примера можно привести LG Hom-Bot Square – робота, который убирается даже вдоль стен и в углах. Никаких лишних покупок не требуется: все насадки уже в комплекте. Такой помощник работает беззвучно, тщательно всасывает пыль, обходит препятствия и делает влажную чистку.
Газонокосильщик
Пример – RoboMower, который выпускается почти 25 лет компанией Friendly Robotics. Находка для владельцев загородного участка. Вы экономите время, а ещё не беспокоитесь о шуме обычной косилки.
Машина сама подзаряжает аккумулятор, легко объезжает территорию, удобряя почву срезанной травой. Это сокращает отходы и улучшает экологию.
Автоматизированный туалет для котов Litter Robot
Робот-человек
Если машине предстоит выполнять социальную функцию (например, быть домработницей или собеседником), создатели стараются сделать её гуманоидом или андроидом, то есть человекоподобной машиной.
Эти модели становятся точными копиями реальных людей. Они проявляют эмоции, ведут осмысленный разговор, считывают реакции в общении.
Geminoid DK
Японский киборг, сделанный в 2006 году. Это реалистичная копия Хенрика Шарфа – датского профессора по психологии, а также вообще первый робот с европейской внешностью от азиатских разработчиков. Geminoid DK имитирует жесты, дыхание и общается с посетителями научного центра.
Разработчик киборга, Хироси Исигуро, успел создать ещё одну модель — Geminoid F, которая отличается фотогеничностью и живой мимикой.
Надин
Это социальный робот-компаньон. Гуманоид из Сингапура – копия своей создательницы Надежды Тельман. Задача андроида – стать идеальной сиделкой для пожилых людей или детей-аутистов.
Надин умеет запоминать слова собеседника, распознавать знакомых, подстраиваться под поведение человека. Для лучшей коммуникации Надин даже устроили секретарём на университетский ресепшн.
BINA48
BINA48 – интеллектуальный робот-человек, который уже успел стать легендарным. Гуманоид – копия Бины Аспен. Он сделан для экспериментов в области программирования мыслей. BINA48 выражает около 60 чувств и имеет большой словарный запас.
Живая Бина Аспен обучала машину своей походке, мимике, речевому стилю. Андроид быстро схватывает знания, легко шутит и поддерживает беседы на сложные философские темы, используя реальные воспоминания женщины.
Российские роботы
За отечественную робототехнику не стыдно. Многие университетские центры создают русских роботов, которые помогают учёным, солдатам или пациентам.
AnyWalker
Это многофункциональный помощник и образовательная платформа для разработок следующих поколений. Машина сделана силами групп московского и кубанского вузов, а также компании «Технодинамика».
Модель работает всего на двух опорах, но умеет подниматься по лестницам и открывать двери. Поражает его способность двигаться в условиях низкой проходимости.
«Марибот»
Автономный робот для морских исследований от Самарского университета. Предполагается, что машину можно оставить на дне на целый год. Она будет проводить сейсморазведку, анализировать температуру, состав воды, уровень соли.
У «Марибота» есть надводная часть и подводная, в которой расположен двигатель для преобразования энергии волн. Иными словами, он работает сам, без прямого участия человека. Важное преимущество – отсутствие магнитных полей, которые часто искажают переданную на сушу информацию.
Это первый робот в России с онлайн управлением. В машине есть видеокамера, стереодинамики и микрофон. Он вращается по оси, поворачивает голову и передвигаться по местности на трёх колёсах.