Что такое робототехника? классификация, история и области применения роботов

Социальные и этические аспекты робототехники

Первая возникающая проблема — угроза безработицы. Футурологи предсказывают, что при такой скорости развития технологий нас ждет серьезная трансформация рынка труда и общественного устройства.

В 70-е годы проводили социологическое исследование в социалистических и капиталистических странах.В соц странах более 95% рабочих хорошо относились к внеднению роботов, в капиталистических это одобрили  менее 30%. Если в одних надеялись освободить время для  «творческого труда», то  в других — просто боялись безработицы.Отчасти поэтому развитие робототехники приостановилось. А сейчас почти все страны живут в условиях капитализма и возможность потери дохода — малоприятная перспектива.

Если люди не будут работать — откуда возьмется доход?

Не спровоцирует ли повсеместное внедрение роботов неолуддизм из-за угрозы безработицы и невостребованности. Если роботы возьмут на себя практически всю работу и на производстве и в офисах, а людям останется творческая и инженерная работа. Чем будет заниматься «средний» человек?

Сейчас уже есть все технологии чтобы освободить человека от монотонного неквалифицированного труда. В справочнике рабочих профессий нет ни одной специальности, которыю бы не сейчас на смог выполнять специально запрограммированый робот. Но реально ли общество, где каждый будет заниматься тем, чем вздумыается и делать общественный вклад «по способностям»?

В октябре 2014г. Оксфордский университет опубликовал исследование о перспективах использования робототехники, в котором допускается, что в течение последующих двух десятилетий до 47% сегодняшних рабочих мест в США могут быть заменены роботами. Наивно полагать, что все люди тут же начнут заниматься творчеством и научными исследованиями. Общество досуга будет обречено, и человечество в таком случае ждет неминуемое интеллектуальное расслоение.

Люди искусства фантазируют на тему восстания машин и уничтожения человечества. Эта угроза пока не имеет под собой оснований. Полноценный искусственный интеллект еще не изобретен, а все существующие роботы четко следуют прописаной программе. У них безусловно могут быть сбои в рамках их рабочей операции. 

Хотя по вине программного сбоя бывают и смертельные случаи.  Недавно на заводе Volkswagen был случай гибеля человека по вине робота-манипулятора. Разумеется это было никакое не восстание а программный сбой и несоблюдение техники безопасности, тем не менее такие прециденты иногда случаются.

Чем сложнее машина, тем больше вероятность сбоев, но это не значит что робот будет специально пытаться вредоносно воздействовать на человека. Никакой мотивации у него для этого нет.  Вот мы подошли и к другой проблеме, робот может нанести вред человеку, но только если его соответствующим образом запрограммировать.

Да, если дело касается военных операций, то здесь ситуация иная, те роботы разрабатываются для того, чтобы уничтожать и убивать… Это их основная операция, но ими пока управляют люди.

Коспирологи рассуждают о возможности появления этнического или иных видов оружия. Теоретически это возможно, будет ли реализовано это практически. А если высокие технологии будут доступны экстремистским организациям? 

Внедрение роботов в жизнь — глобальная задача, сейчас она действительно актуальна только для Японии и Южной Корее, но в дальнейшем по мере развия, может даже через 50 лет она будет актуальна и для всего мира.  

Как мы будет осуществляться это взаимодейсвие? 

В 2007 году правительство Южной Кореи начало разрабатывать «Устав этических норм для роботов». Основные положения Устава напоминают сформулированные А. Азимовым «Законы роботехники»:

1. Робот не может причинить вред человеку или своим бездействием допустить, чтобы человеку был причинён вред.
2. Робот должен повиноваться всем приказам, которые даёт человек, кроме тех случаев, когда эти приказы противоречат Первому Закону.
3. Робот должен заботиться о своей безопасности в той мере, в которой это не противоречит Первому или Второму Законам.

В дальнейшем великий фантаст добавил еще «нулевой» закон:

0. Робот не может причинить вред человечеству или своим бездействием допустить, чтобы человечеству был причинён вред.

Но опять же современные робототехники признают, что на сегодняшний день азимовские законы невыполнимы на практике и вряд ли будут реализованы во всех роботах, ведь главные инвесторы данной отрасти — военные структуры. 

————————

P.S.

Фотографии взяты из открытых источников. Статья приведена для ознакомления. 

Лучший возраст для старта

Отметим, что целью занятий по робототехнике для дошкольников является прежде всего развитие личности малыша, его творческих и интеллектуальных способностей, а не создание какого-то технически сложного уникального продукта. Дети в 5 лет начинают испытывать интерес к механизмам и конструированию, что и необходимо использовать для их продуктивного развития.

Для самых маленьких «робототехников» предлагается использовать особый вид конструктора – с крупными деталями, интуитивно понятными механизмами, которые легко соединить между собой. Первый успех очень важен, поскольку помогает ребенку обрести уверенность в своих силах и желание заниматься дальше. При желании малыша занятия можно продолжить и в школе, в этом случае они выйдут на новый уровень и будут не только развивать общие умения и навыки, но и помогут ребенку обрести специфические знания.

Особенности проведения занятия

Чтобы робототехника как средство развития детского технического творчества в наилучшей степени смогла реализовать свой потенциал, специалисты предлагают придерживаться таких правил организации занятия:

В группе не более 10-15 детей, и она разбита по подгруппам
Так педагог сможет уделить внимание каждому и ответить на возникающие вопросы.
Работа по обучению проводится педагогом, который получил необходимую квалификацию

В этом состоит основная проблема детских садов – не все кадры имеют желание или возможность изучать современные конструкторы, чтобы потом передавать эти знания юным воспитанникам.
Работа ведется по заранее составленному тематическому плану.
Важно общение педагогов с родителями малышей, это поможет организовать совместную работу над развитием технических и творческих способностей дошкольников.. Занятия робототехникой с детьми предполагают также различные соревнования, выставки, презентации работ, на которых юные конструкторы смогут показать то, что им удалось сделать

Такие мероприятия помогают ребенку научиться уверенно держать себя перед публикой

Занятия робототехникой с детьми предполагают также различные соревнования, выставки, презентации работ, на которых юные конструкторы смогут показать то, что им удалось сделать. Такие мероприятия помогают ребенку научиться уверенно держать себя перед публикой.

Заниматься лучше всего не дома, а в специальных учреждениях, поскольку, во-первых, оборудование (сами конструкторы) стоит недешево, во-вторых, не каждый родитель обладает необходимыми знаниями, чтобы передать их малышу, и, наконец, только в коллективе, под руководством опытного наставника можно добиться успеха и научиться общению.

А дома мама и папа могут послушать, как ребенок с восторгом делится впечатлениями, посмотреть фотографии его работ. Родителям стоит также посетить выставку, на которой будет представлен результат трудов малыша. Все это будет дошкольнику приятно и укрепит его стремление к дальнейшей деятельности.

Лидеры или лузеры?

В 90-е годы в нашей стране произошла трансформация, и вся советская промышленная индустрия приняла на себя тяжелейший удар.

Нас заставили резко и без подготовки развернуться на 180 градусов.

Большинство предприятий, в том числе относящихся к военно-промышленному комплексу и космической отрасли, не выдержали давления, им было сложно адаптироваться под новый рынок.

Это одна из причин, почему российская робототехника сегодня достаточно сильно отстает по уровню развития от других стран.

Наши стартовые условия в 90-е годы очень сильно отличались от того, что происходило в этой сфере за рубежом.

И наша миссия — это исправлять, найти себя и реализовать в этом большом, полном возможностей поле, вдохновлять молодежь и развивать эту область.

Но за последние 15 лет мы совершили большой рывок.

Сегодня же с нашим мнением считаются ведущие мировые лидеры в области робототехники, близкие по уровню к Boston Dynamics. Мы уже уверенно говорим с ними на одном языке и ведем совместные проекты.

Крылатый робот DelFly

Робототехника не только заимствует у биологии – иногда и возвращает долги. И новый робот с крыльями, разработанный голландскими инженерами, имитирующий скромную плодовую мушку, сделал именно это, показав, как животные выполняют свои маневры, уклоняясь от хищников.

Эта лаборатория создавала машущих роботов в течение многих лет, но на этот раз она отказалась от хвоста, как у самолета, который использовался для управления предыдущими воплощениями. Вместо этого они использовали движения пар крыльев, как у насекомых, чтобы можно было парить, переворачиваться и падать с ловкостью фруктовой мушки. Это обеспечило полезную платформу для исследования динамики полета насекомого, а также более полезных приложений.

Как будут развиваться роботы

Сложно представить, что только не будут уметь роботы в ближайшие десятилетия. Уже созданы роботизированные мышцы, которые в 1000 раз сильнее человеческих и способны поднимать грузы в 50 раз больше собственного веса. Дальнейшее развитие роботов будет связано с открытием новых материалов и свойств, а также достижений компьютерной техники. 

Программное обеспечение манипуляторов со временем увеличит возможности техники и сенсоров. Например, робот-манипулятор, захватывающая груз, сможет сообщить оператору точный вес или размер, а новые компьютерные технологии смогут обеспечить более сложные траектории. Будет повышена эффективность использования нейросетей за счет усложнения их архитектуры и снижения энергопотребления. Продолжится массовое внедрение облачных сервисов для машинного обучения, что расширит двигательные действия роботов.

Будущее робототехники

В России робототехника совершила большой прорыв с 2018 года. Рынок растет и в ближайшие 3–4 года будет делать это безудержно. Например, в 2019 году в нас вложились IMPACT Capital. За 2 года их доля выросла в 11 раз, как и наша выручка, которая достигла 30 млн рублей в месяц. Роботы станут внедряться везде, вытеснять людей, повышать производительность и качество продуктов, снижать травматизм

Большое внимание будет уделено беспилотникам военного назначения, будет активно развиваться рынок беспилотных автомобилей. Сейчас многие крупные компании — Google, Amazon, «Яндекс» и другие — инвестируют в это

Индустрия 4.0

«Яндекс» опубликовал уникальный датасет для обучения беспилотников

Сегодня Россия еще не готова к высокому уровню роботизации, потому что большинство руководителей предприятий — выходцы из СССР. Эти люди помнят, что первые роботы были дорогие, неэффективные и опасные. Надо менять мнение об этих стереотипах.

В ближайшие 3–5 лет мы увидим огромное количество внедрений роботов на российских предприятиях, будут появляться серьезные компании. И с софтом случится аналогичная история. По уровню софта Россия способна составить конкуренцию Европе. С железом труднее, поскольку у нас слабая материально-техническая база, не развиты цепочки поставок, нет компонентного производства. Россия сможет конкурировать в производстве простейших роботов или робокомплектов, но в их составе будут применяться европейские комплектующие. Чтобы составлять конкуренцию европейским компаниям, отечественным нужно работать над эффективностью, клиентским сервисом, слышать заказчика, понимать, что ему нужно, и выдавать лучший продукт.

Три поколения роботов

1. Роботы первого поколения, освоенные промышленностью в 1960-х годах, работали по жесткой программе, не могли адаптироваться к изменяющимся условиям производства и внешней среды, а на входе требовали упорядоченного размещения ориентированных деталей в накопителе. Некоторые из первых промышленных роботов «Версатран» и «Юнимейт» функционируют до сих пор, преодолев порог в 100 тысяч часов рабочего времени. 
2. Роботы второго поколения работают по гибкой программе и используются для выполнения сложных производственных задач, например, для сборки прецизионных изделий. Прецизионный — обладающий высокой точностью или созданный с соблюдением высокой точности параметров. У таких роботов более развитый сенсорный аппарат, который обеспечивает работу по принципу «ситуация — действие» и способен выбрать оптимальный алгоритм функционирования в зависимости от хода производственного процесса.
3. Роботы третьего поколения — это уже интегральные или интеллектуальные системы, оснащенные новейшими средствами адаптации. Они имеют способность к самообучению и распознаванию образов, которая является важным элементом искусственного интеллекта. С развитием ИИ роботы получают возможность моделировать внешнюю среду, анализировать производственную обстановку, принимать решения и планировать собственные действия.

Роботы и робототехника. Программирование — Робототехника в ДОУ

Публикация «Робототехника в…»
Робототехника в системе STEM образования ДОУ STEM-образование – это обучение, которое включает в себя изучение естественных наук вместе с инженерией, технологией и математикой. В отличие от традиционного обучения, STEM-образование представляет собой смешанную среду, которая…

Библиотека изображений «МААМ-картинки»

Использование LEGO-конструирования с робототехникой в развитии речи детей старшего дошкольного возраста
Наши дети живут в мире компьютеров, интернета, электроники и автоматики. Они хотят видеть это и в образовательной деятельности, изучать, использовать, понимать. В настоящее время, «век всеобщей компьютеризации» в работе с дошкольниками приобретает такой продуктивный вид…

Программа кружка по лего-конструированию и робототехнике «Клуб юных инженеров» для детей 5–6 лет
Программа кружка «Клуб юных инженеров» для детей 5-6лет. Содержание Введение 1. Целевой раздел 1.1 Пояснительная записка 1.2 Цели и задачи реализации программы кружка 1.3 Принципы и подходы программы кружка 1.4 Планируемые результаты освоения программы кружка 2. Содержательный…

Лего-конструирование и робототехника как средство развития познавательных способностей детей дошкольного возраста
Творческая работа воспитателя на тему: «ЛЕГО – конструирование и робототехника, как средство развития познавательных способностей детей дошкольного возраста» работу подготовил: воспитатель первой квалификационной категории А.В. Суворова Ребенок – прирожденный конструктор,…

Какие знания необходимы для создания робототехники?

Современная робототехника строится на знаниях из области программирования, механики, мехатроники, электротехники, электроники и автоматического управления.

Для освоения робототехники на базовом уровне достаточно школьных знаний по математике и физике. Без понимания физики движения и принципов работы механизмов и электродвигателей сложно собрать функционирующего робота.

Затем идут информатика и проектирование

Так как программирование необходимо в робототехнике не меньше математики, важно разбираться в компьютерных науках и информационных системах. Проектирование поможет создавать удобные продукты

Но знания из других инженерных дисциплин тоже будут полезны.

Основные направления в изучении робототехнике:

• Машиностроение изучает физические составляющие робота — его «тело». Подтемы — механика и сопротивление материалов. Большинство курсов в этом направлении ориентированы на физический дизайн и приведение робота в действие.
• Электротехника и электроника или «нервная система» занимаются электрическими системами внутри робота, встроенными системами, низкоуровневым программированием и теорией управления. Обычно это автоматизация, которая строится вокруг контроля робота.
• Информатика — многие специалисты пришли в робототехнику благодаря увлечению компьютерными науками. Инженеры этого направления концентрируются на программном обеспечении робота и высокоуровневом программировании. Среди тем — искусственный интеллект, навигация, техническое зрение, обработка естественного языка и так далее.

Три сценария развития робототехники

Фото: BCG

Рост индивидуализации

Этот сценарий больше всего похож на то, что происходит в области робототехники сегодня. Скорее всего, компании начнут создавать кастомизированных роботов, направленных на решение задач, требуемых отдельным потребителям. Возможно, кто-то создаст робота, собирающего клубнику, или машину, способную взять образцы крови.

Конечно, стоит учитывать, что на этом рынке изначально будет очень высокий ценник. Более того, производители роботов не смогут увеличить объемы производства, чтобы снизить затраты. В такой среде преимущество будет у специализированных маленьких или средних компаний и стартапов, которые легко адаптируются под запросы потребителей и могут создать нишевый продукт.

Увеличение автоматизации

Второй вероятный путь развития робототехники. В этом случае роботы смогут занять рабочие места: появятся роботы-курьеры, роботы-сборщики и роботы для зарядки электромобилей.

Лидерами на этом рынке станут компании, способные масштабировать производство за счет создания дешевых мехатронных устройств. Таких роботов можно будет выпустить в массовое производство, спроектировать и приобрести онлайн.

Индустрия 4.0

Бухгалтеры и журналисты: кого еще скоро могут заменить роботы

Развитие искусственного интеллекта

Последний сценарий. Здесь можно ожидать развития мобильных и полностью автономных интеллектуальных роботов. Они смогут справляться со сложными и динамичными задачами: работать в аэропортах, вокзалах и в отелях.

На этом рынке главную роль сыграет разработка программного обеспечения. Потенциально при развитии такого сценария компании, создающие роботов, сместятся на второй план. Они скорее превратятся в платформы для тестирования новых вариантов ПО.

Краткая история роботизации

За последние 100 лет роботы не просто эволюционировали, они стали частью нашей повседневной жизни. Слово «робот» вошло в обиход после того, как в 1920 году свет увидела пьеса Карла Чапека об искусственных людях. И это очень символично, так как «ревущие» двадцатые — период экономического подъема и новых открытий в науке и технике. 

В течение последующих десятилетий произошли выдающиеся открытия в самых различных дисциплинах — кибернетика, мехатроника, информатика, электроника, механика, а именно на них и опирается робототехника. Примерно к 30-м годам XX века появились первые андроиды, которые могли двигаться и произносить простейшие фразы. 

Первые программируемые механизмы с манипуляторами были сконструированы в 1930-х годах в США. Толчком послужили работы Генри Форда по созданию автоматизированной производственной линии. На рубеже 1930-40-х годов в СССР появились автоматические линии для обработки деталей подшипников, а в конце 1940-х годов было впервые в мире создано комплексное производство поршней для тракторных двигателей с автоматизацией всех процессов — от загрузки сырья до упаковки готовой продукции. 

В 1950 году Тьюринг в работе «Computing Machinery and Intelligence» описал способ, позволяющий определить, является ли машина мыслящей (тест Тьюринга). В 1950-х годах появились первые механические манипуляторы, которые копировали движения рук оператора и могли работать с радиоактивными материалами. В 1956 году американские инженеры Джозеф Девол и Джозеф Энгельберг организовали первую в мире компанию «Юнимейшн» (англ. Unimation, сокращенный термин от Universal Automation, универсальная автоматика), и в начале 1960-х первый в мире промышленный робот начал работать на производственной линии завода General Motors. 

Робот Unimate, которого отправили на фабрику General Motors

В 1960-х годах в университетах появились лаборатории искусственного интеллекта, а 1970-х были создали микропроцессорные системы управления, которые заменили специализированные блоки управления роботов на программируемые контроллеры. Это сократило стоимость роботов примерно в три раза, так что они стали всё чаще применяться в разных отраслях промышленности. В 1982 году в IBM разработали официальный язык для программирования робототехнических систем, а спустя два года компания Adept представила первый робот Scara с электроприводом. В 1986 году роботы были впервые применены в Чернобыле для очистки радиоактивных отходов. 

Двадцать первый век принёс невиданные успехи в развитии робототехники. В 2000 годы, по данным ООН, в мире использовалось уже 742 500 промышленных роботов. Невозможно перечислить все новые модели и открытия в сфере робототехники за последние 20 лет. Вот лишь некоторые из них. 

В начале 2000-х многие компании представили новых гуманоидных роботов — например, Asimo от Honda и SDR-3X от Sony. Канадский космический манипулятор Canadarm2 использовался для завершения сборки МКС, а в мюнхенском Институте биохимии имени Макса Планка был создан первый в мире нейрочип. Появились первые серийно выпускаемые бытовые роботы-пылесосы (Electrolux) и первая киберсобака (Sanyo Electric). Компания Bandai представила прототип робота с возможностью распознавания человеческих лиц и голосов, ученые из Стэнфордского университета — робота STAIR (Stanford Artificial Intelligence Robot), наделенного интеллектом и способного принимать нестандартные решения, руководствуясь заложенными в него знаниями об окружающем мире. Военный робот смог распознавать и преодолевать препятствия — в NASA взяли на вооружение экзоскелет X1 Robotic Exoskeleton. Роботы стали активно использоваться в медицине при проведении хирургических операций. 

Робот — уже не робот

Робототехника находится на стыке фундаментальной математики и «железа».

С одной стороны, вы придумываете робота, продумываете его инженерный дизайн, изготавливаете или печатаете на 3D-принтере необходимые детали: схваты, элементы, звенья, простейшие двигатели.

С другой, прикладываете к нему математическое обеспечение.

Стоит отметить, что робот не обязательно должен быть похож на человека, собаку или другое живое существо.

Такое представление было распространено в 80-90-е, когда большой популярностью пользовались фильмы вроде «Терминатор» или «Приключения Электроника». 

Чаще всего эти задачи сводят к формуле 4D: dull (скучно), dirty (грязно), dangerous (опасно) и dear (дорого).

Например, роботы могут контролировать состояние шахт, заказывать и привозить еду, напоминать о предстоящих делах или делать за вас уборку в доме.

Они могут быть воплощены в виде алгоритма, программы, специально разработанного устройства или даже химических молекул, так называемых нанороботов, которые используются для таргетной доставки лекарств.

Даже приложение в телефоне, например, Siri, это тоже робот

Самое важное в робототехнике — польза. Роботы должны делать жизнь человека более комфортной. 

Научные развлечения, Россия

Научные развлечения, пожалуй, один из самых известных отечественных производителей учебного оборудования

Компания уделяет большое внимание разработке инструктивных и методических материалов, которые существенно упрощают жизнь педагогами и помогают легко заинтересовать ребенка. Компания имеет собственное производство в России. 

В первую очередь стоит обратить внимание на робототехнические наборы для сборки НАУРОБО «Сигвей» и «Манипулятор». НАУРОБО «Сигвей» предназначен для детей 11+ и позволяет собрать мобильную колесную платформу с горизонтальным и вертикальным позиционированием на базе контроллера Intel Genuino 101 (совместим с Arduino)

В ходе сборки дети изучают основы механики, электроники, алгоритмики и физики, а также программирования в Arduino, диалект языка С++, смогут разобраться с особенностями монтажа электрических схем и нюансами протоколов передачи данных. 

НАУРОБО «Сигвей» предназначен для детей 11+ и позволяет собрать мобильную колесную платформу с горизонтальным и вертикальным позиционированием на базе контроллера Intel Genuino 101 (совместим с Arduino). В ходе сборки дети изучают основы механики, электроники, алгоритмики и физики, а также программирования в Arduino, диалект языка С++, смогут разобраться с особенностями монтажа электрических схем и нюансами протоколов передачи данных. 

НАУРОБО «Манипулятор» — робототехнический набор для сборки модели двух координатного манипулятора. Аналогичен «Сигвей», но отличается тем, что обладает рукой-манипулятором.

Тем, кто осваивает робототехнику «с нуля» стоит обратить внимание на набор «НАУРОБО» для сборки роботов и изучения программирования на языке Scratch, Си и G с применением возможностей робототехники. Это не просто набор, а целый курс, посвященный, в первую очередь, математической стороне программирования и обработке данных, нежели просто сборке прибора, которая ограничена только подключением датчиков

Набор позволяет создавать программы для работы с цветным сенсорным дисплеем, например, для анимации и графиков. Программирование осуществляется на простейшем визуальном языке, доступном при любой степени подготовки. Чтобы немного погрузить ребенка в мир программирования, окно программы делится на две части: в одной показано визуальное программирование, а в другой – код на языке Си.

Говоря о продукции компании Научные развлечения, невозможно обойти вниманием образовательный набор «Квадрокоптер» для детей от 12 лет, реализованный на базе конструкторов Artec (Япония). Набор позволяет собрать из кубиков модель программируемого дрона и предназначен как для школ, так и для секций робототехники

 Программирование выполняется на языке С++. Методические материалы содержат подробные сценарии лабораторных работ. Этот набор был представлен на выставке EDIX в Токио и так поразил посетителей, что с 2021 года поставляется в школы Японии.

Робот Леонардо да Винчи

Изобретателем одного из первых роботов считается итальянский ученый Леонардо да Винчи. Судя по документам, обнаруженным в 1950-е годы, художник разработал чертеж человекоподобного робота в 1495 году. В схемах был изображен каркас робота, который был запрограммирован выполнять человеческие движения. Он обладал анатомически правильной моделью челюсти и умел садиться, двигать руками и шеей. Записи гласили, что поверх каркаса должна быть надета рыцарская броня. Скорее всего, идея создать «искусственного человека» пришла в голову художнику в ходе изучения человеческого тела.

Реконструкция робота-рыцаря

К сожалению, ученым не удалось найти подтверждений тому, что робот Леонардо да Винчи действительно был создан. Скорее всего, идея так и осталась на бумаге и так и не была воплощена в реальность. Зато робот был воссоздан в современности, спустя сотни лет после разработки чертежа. Сборкой робота занялся итальянский профессор Марио Таддей, который считается экспертом по изобретениям Леонардо да Винчи. При сборке механизма он строго следовал чертежам художника и в конечном итоге создал то, чего хотел добиться изобретатель. Конечно, широкими возможностями этот робот не блещет, но зато профессор смог написать книгу «Машины Леонардо да Винчи», которая была переведена на 20 языков.

e-Series Cobots от Universal Robotics

Роботы на заводах – далеко не новинка. Огромные механические манипуляторы, которые вы видите на автомобильных фабриках, обычно содержатся в клетках, чтобы случайно не навредить людям. В последние годы наблюдается рост интереса к так называемым «коботами», коллаборационным (вспомогательным) роботам, спроектированным для работы плечо к плечу с людьми и даже обучения у них.

В начале этого года мы наблюдали упадок робототехника ReThink, пионера такого подхода. Но простые однорукие устройства, изготовленные датской фирмой Universal Robotics, стали повсеместными в мастерских и на складах по всему миру, что составляет около половины мировых продаж коботов. В прошлом году они выпустили свою новейшую линейку e-Series с улучшенными функциями безопасности и чувство силы и крутящего момента.

Вспомогательная литература по робототехнике

Нельзя сконструировать качественную роботизированную систему без глубоких теоретических знаний по роботостроению. Будущему профессионалу на начальном уровне также будет полезно изучение дополнительной литературы. По этой теме, кроме учебных пособий, существует множество книг.

Можно выделить следующие книги:

1. Платт Чарльз «Электроника для начинающих». В книге последовательно изложено, как нужно проектировать и создавать электронные устройства в домашних условиях.
2. Иванов Анатолий «Основы робототехники». В этом учебном пособии рассматриваются виды, классификация роботов, области применения РТУ и их роль в производственном процессе.
3. Трон Себастьян и др. «Probabilistic Robotics». Объект внимания авторов – вероятностная робототехника. В ее основу положены математические методы систематизации. Специалисты предполагают появление роботов другого качества, с более высоким уровнем надежности.
4. Зигварт Роланд «Introduction to Autonomous Mobile Robots». Книга посвящена мобильным автоматическим устройствам, имеющим возможность перемещения в пространстве. Автор освещает особенности мобильной робототехники со всех сторон.
5. Кук Дэвид «Robot Building for Beginners». Автор детально описывает устройство умных машин, давая таким образом читателю представление о конструировании роботов.
6. Бишоп Оуэн «Настольная книга разработчиков роботов». Это пособие рассчитано на новичков, автор знакомит читателя с конструированием робототехнических устройств.

Тенденции в области занятости и заработной платы

Согласно исследованиям Вустерского политехнического университета (США), спрос на инженеров-робототехников возрастет к концу 2018 года до 13%. При этом он постоянно повышается в таких странах, как США, Германия и Япония.

На сайте Sokanu средняя зарплата в 2018 году составляет 94,3 тысячи долларов США в год, а вообще может варьироваться от 49 до 144 тысяч долларов. Для сравнения, по данным BLS, в 2013 году среднегодовая зарплата для 34 из 39 выпускников-бакалавров США составляла 65,8 тысяч долларов, а для магистров – 110 тысяч долларов.

С чего начать и какие навыки важны для инженера робототехника?

В интернете доступны курсы лекций о робототехнике, которые можно прослушать совершенно бесплатно. Для этого воспользуйтесь ресурсами платформы Coursera. Если вы владеете английским языком, можете пройти вводный курс «Современная робототехника: Основы движения роботов» Северо-Западного Университета или курсы специализации «Робототехника» Пенсильванского университета.

Неважно, сколько человеку лет – 5 или 45, если ему интересны роботы, он сможет освоить эту нишу. Кстати, многие источники утверждают, что азам робототехники можно обучать, начиная с 5-6 лет

А теперь перейдем, какие навыки важны для робототехников. Они должны соединять в себе теоретические и практические знания. Два противоположных стиля работы тесно переплетаются для достижения необходимого результата: думать, читать, изучать и решить проблему «испачкав руки».

Чтобы стать успешным инженером-робототехником, понадобятся такие профессиональные навыки:

1. Способность к самообучению. Это ключевой навык в любой творческой карьере. Даже получив высшее образование и проработав в области робототехники, узнавать что-то новое нужно на протяжении всей своей карьеры.
2. Системное мышление. Все познания специалиста в области механики, электрики, программирования, когнитивной деятельности и психологии должны работать воедино. Опытный робототехник способен понять и объяснить, в чем взаимосвязь этих систем.
3. Мышление программиста. Инженеров, которые занимаются роботами, привлекают к работе по программированию на различных уровнях абстракции, будь то низко- или высокоуровневые когнитивные системы. Вообще в наше время используется до 1500 языков программирования.
4. Любовь к математике. Абстрактные понятия – вот, на чем основана робототехника. А их можно выразить только с помощью уравнений и функций. Поэтому без знаний алгебры, геометрии и математического анализа робототехнику никак не обойтись.
5. Анализ и выбор решения. Робототехника предполагает анализ проблемы с нескольких точек зрения, а также использование критического мышления для сбалансирования плюсов и минусов каждого решения.
6. Хорошие знания в области прикладной математики и физики. Математические и физические понятия создатели роботов должны привязывать к реальному миру, ведь он постоянно изменяется и никогда не может быть точным.
7. Высокая способность к коммуникации. Например, инженеру-робототехнику нужно объяснить механику особенности высокоуровневого программирования. В таких случаях коммуникативные навыки и способность к обучению очень важны.
8. Решение сложных задач. Это включает предвидение проблем, что помогает скорректировать их на раннем этапе, и устранение в случае наступления.
9. Технология проектирования. Она помогает выяснить, почему что-то работает неверно и как это можно исправить. Робототехника состоит из большого спектра технологий, а навыки проектирования помогают эффективно изолировать источник проблемы и решить ее.
10. Настойчивость. Некоторым робототехникам иногда не удается с первого раза решить трудную задачу, поэтому настойчивость и упорство – такие же важные навыки, как способность к самообучению или системному мышлению.

Профессия инженера-робототехника имеет большие перспективы, особенно в сфере логистики, медицины и медиа-контента. Данная профессия требует соответствующего образования и постоянного совершенствования приобретенных навыков. Но это стоит того, ведь спрос на таких специалистов и заработная плата постоянно возрастают.