Основные тенденции современной робототехники
Изделия робототехники сегодня отличаются высоким качеством, надежностью и широким кругом возможностей.
В связи с этим наблюдается популяризация роботов среди населения. Это отражается не только в том, что образы роботов часто мелькают по телевизору и в рекламных буклетах, но и в том, что каждый человек может использовать роботизированные устройства в быту, взаимодействовать с ними на развлекательных и торговых площадках, а производства оснащаются роботами для увеличения производительности и качества продукции.
Роботы начинают взаимодействовать с людьми. Это проявляется как в создании экзоскелетных комплексов, так называемых «костюмов-роботов», так и в разработке систем, способных к обучению. Последние имеют возможность копировать действия оператора и воспроизводить их. Это касается не только простых монотонных операций, но и сложных производственных процессов.
Одновременно с этим увеличиваются и финансовые вложения в область робототехники. Это означает, что появляются возможности создавать все более сложные и технически совершенные конструкции, проводить длительные исследования и испытания.
Пожалуй, самыми важными тенденциями в развитии современной робототехники являются внедрение и совершенствование систем компьютерного зрения и искусственного интеллекта. Благодаря новым разработкам увеличиваются степень свободы роботов и качество их адаптации под изменения внешней среды.
Типичными представителями изделий роботостроения являются робот-манипулятор, экзоскелет для человека, человекоподобный робот. Передовые разработки предполагают внедрение искусственного интеллекта, компьютерного зрения, сложнейших датчиков и устройств, дающих роботам практически полную свободу действий.
Робот-манипулятор: производство и назначение
Роботы-манипуляторы представляют собой сложные устройства, действующие по заранее заложенной в их систему управления программе.
Они получили очень широкое распространение на производственных предприятиях, помогая облегчить погрузочно-разгрузочные операции, сборку и обработку изделий и многие другие технологические процессы. Сфер применения современных промышленных роботов огромное количество.
Технология производства промышленных роботов постоянно совершенствуется. Если раньше манипуляторы представляли собой статичные устройства, способные двигаться в одной или нескольких плоскостях, то сегодня роботы могут перемещаться по территории производственного комплекса для выполнения своих задач, благодаря компьютерному зрению они работают точно и быстро, а с развитием искусственного интеллекта они оперативно подстраиваются под изменяющиеся условия, обучаются у человека новым навыкам и принимают решения на основе собственного опыта.
Несомненно, такие сложные системы для выполнения большого количества функций имеют множество соединений и узлов трения.
Обеспечить стабильную и длительную работу такого оборудования позволяют инновационные смазочные материалы, такие как антифрикционные твердосмазочные покрытия.
Например, на шестерни рулевых механизмов роботов-манипуляторов на этапе их производства наносится покрытие MODENGY 1014.
Оно формирует тонкий разделительный слой, снижающий трение и повышающий плавность перемещения деталей.
Разработчики роботов выбирают такие смазочные материалы за их длительный срок службы, что позволяет исключить необходимость обслуживания узлов роботов и требуемую для этого остановку их работы.
Экзоскелет для человека
Робот-экзоскелет – это мобильное носимое роботизированное устройство, предназначенное для восполнения утраченных человеком функций.
Разработка таких механизмов имеет особую социальную значимость, поэтому их совершенствованию и распространению современная робототехника уделяет повышенное внимание.
Типичное применение экзоскелетов – реабилитация пациентов, перенесших тяжелые болезни и сложные операции. Развивается использование роботизированных костюмов и для людей, полностью лишенных способности к активности. В перспективе планируется полностью заменить экзоскелетами инвалидные кресла.
Медицина – не единственная область использования экзоскелетов. Промышленные предприятия внедряют носимые системы для снижения нагрузки на опорно-двигательную систему персонала в процессе выполнения им сложной физической работы.
Военные экзоскелеты значительно улучшают физические качества бойцов – силу, выносливость, ловкость, скорость. Они разрабатываются как часть боевой экипировки.
Человекоподобный робот
Современная робототехника способна производить человекоподобных роботов, которые копируют внешность и возможности людей.
Если робот-манипулятор, экзоскелет и другие виды изделий роботостроения имитируют работу конкретных частей человеческого тела, то роботы-андроиды воспроизводят его полностью.
Выглядеть и действовать как человек – главное назначение такого робота. С первого взгляда бывает сложно правильно идентифицировать синтетический организм, не спутав его с человеком.
Человекоподобный робот обладает искусственным интеллектом, может обрабатывать визуальную информацию и идентифицировать речь и жесты людей.
Распространено создание роботов-копий известных личностей, которые могут поддерживать простую беседу на определенные темы, воспроизводить жесты и мимику, характерные для человека.