Достижения в области робототехники: всесторонний обзор

Каковы новейшие разработки в области высокопроизводительных тяжелых роботов?

В настоящее время робототехническая отрасль переживает значительный подъём в разработке тяжёлых роботов, способных перемещать внушительные грузы. Ярким примером этого является новый тяжёлый робот ER1000-3300 компании Estun, мировая премьера которого состоялась на выставке Automatica 2025. Этот инновационный робот способен поднимать грузы весом до 1000 килограммов и достигает радиуса действия 3300 миллиметров. Особенно впечатляет его повторяемость, составляющая ±0,1 миллиметра, несмотря на огромную грузоподъёмность.

Технические характеристики этого робота иллюстрируют достижения в области робототехники: при собственном весе 4850 кг ER1000-3300 достигает коэффициента соотношения собственного веса к полезной нагрузке менее 5, что позволяет развивать сравнительно «маленькие скорости» от 68°/с по оси 1 до 101°/с по оси 6. Жесткая конструкция допускает крутящий момент запястья 9000 Нм по оси J5 и 6000 Нм по оси J6 с допустимым моментом инерции нагрузки 1800 кг/м² и 850 кг/м² соответственно.

Но Estun — не единственный производитель, внедряющий инновации в этом сегменте. Kuka представила «KR Titan ultra» — ещё более мощного робота, способного перемещать грузы весом до 1500 килограммов при весе всего 4,5 тонны. Этот робот обладает вылетом стрелы до 4200 миллиметров и высокой грузоподъёмностью, а также ориентирован на рыночную конъюнктуру и адаптирован к потребностям клиентов из автомобильной промышленности и предприятий первого уровня.

Области применения этих тяжёлых роботов разнообразны и стратегически важны. Они особенно подходят для тяжёлых условий эксплуатации в сталелитейной и автомобильной промышленности, а также в строительной технике. Особо важным целевым рынком являются линии сборки аккумуляторов в автомобильной промышленности, на котором Estun уже занимает лидирующие позиции в Китае. Модульная конструкция обеспечивает совместимость и масштабируемость различных серий роботов, что выгодно как производителям, так и пользователям.

Компания Estun уже имеет впечатляющий опыт разработки тяжёлых роботов. Ранее компания выпустила 700-килограммового робота с полезной нагрузкой, использующего собственные динамические алгоритмы и лёгкие конструкции. Благодаря этим инновациям тяжёлые роботы Estun были включены в каталог Министерства промышленности и информационных технологий, финансируемый за внедрение передовых ключевых технологий.

Как человекоподобные роботы производят революцию в мире музыки и других областях?

В последние годы разработка человекоподобных роботов достигла значительного прогресса, особенно в сфере творческих приложений. Одним из ярких примеров является «Робот-барабанщик» – проект исследователей из Университета прикладных наук и искусств Итальянской Швейцарии, Исследовательского института искусственного интеллекта Далле Молле и Миланского технического университета. Этот человекоподобный робот может исполнять сложные музыкальные произведения – от джаза до металла – с ритмической точностью более 90%.

Особенностью этого проекта является инновационный метод обучения под названием «Ритмическая контактная цепь», в котором музыка представлена как точно рассчитанная последовательность касаний барабанов. Исследователи извлекают перкуссионные каналы из MIDI-файлов и преобразуют их в точные ритмы для робота. Благодаря обучению с подкреплением в среде симуляции робот самостоятельно освоил человекоподобные техники, такие как скрещивание рук, динамическая смена барабанных палочек и оптимизация движений по всей барабанной установке.

Для испытаний использовался робот-гуманоид Unitree G1 высотой 1,2 метра и весом около 35 килограммов стоимостью 16 000 долларов. G1 обладает 23 степенями свободы, а расширенные версии могут достигать 43 степеней свободы, что позволяет ему выполнять сложные последовательности движений. Репертуар робота-барабанщика охватывает широкий спектр музыкальных жанров – от джазовой классики Дэйва Брубека «Take Five» до «Living on a Prayer» Bon Jovi и «In the End» Linkin Park.

Другой интересный пример — ZRob, робот-барабанщик из Университета Осло, оснащённый гибким «запястьем», позволяющим ему ослаблять хватку барабанных палочек, подобно человеческому запястью. Этот робот способен слушать свою игру на барабанах и использует обучение с подкреплением для улучшения своей игры. Исследователи утверждают, что люди часто используют движения собственного тела, чтобы добавить выразительности игре на инструменте.

Но и другие производители пробовали свои силы в создании музыкальных роботов. CyberOne от Xiaomi также умеет играть на барабанах и, по заявлению производителя, автоматически преобразует MIDI-треки в барабанные ритмы. У робота 13 суставов, и движения всего его тела синхронизированы с музыкой.

Но гуманоидные роботы не ограничиваются музыкальным применением. Концепция гуманоидных роботов выходит далеко за рамки этого: они должны стать универсальными инструментами, способными самостоятельно загружать посудомоечную машину и одинаково эффективно работать в других местах на сборочной линии. Промышленные производители сосредоточены на гуманоидах, специально разработанных для промышленных задач.

Следующим шагом в разработке станет перенос освоенных навыков из симуляции на реальное оборудование. Исследователи также работают над обучением робота навыкам импровизации, чтобы он мог реагировать на музыкальные сигналы в режиме реального времени. Это позволит роботу-барабанщику «чувствовать» музыку и реагировать на неё, как живой барабанщик.

Какие специализированные роботы производят революцию в сельском хозяйстве?

Ярким примером специализированных роботов в сельском хозяйстве является SHIVAA, робот, разработанный Немецким исследовательским центром искусственного интеллекта для полностью автономной уборки клубники в открытом грунте. Этот инновационный робот наглядно демонстрирует, как искусственный интеллект и робототехника могут совместно производить революцию в сельскохозяйственных процессах.

Робот SHIVAA был специально разработан для использования в открытых грунтах, где естественное выращивание клубники приводит к получению экологически чистого конечного продукта. Робот, расположенный на краю поля, использует 3D-камеру для самостоятельного определения структуры поля и приближается к первому ряду растений. По прибытии дополнительные камеры, также обрабатывающие невидимый свет, определяют положение и степень зрелости клубники.

Сам процесс сбора урожая отличается удивительной точностью: спелые ягоды снимаются с растений под роботом с помощью двух захватов. Пальцы захвата, подобно человеческим, захватывают клубнику и вращательным движением отделяют её от растения. Рука робота, оснащённая захватом, быстро перемещается к ящику наверху и укладывает клубнику.

Производительность SHIVAA впечатляет: робот может собирать около 15 килограммов фруктов в час и работать не менее восьми часов подряд. Эта производительность делает его ценным подспорьем для фермерских хозяйств, которые сталкиваются с растущими затратами на рабочую силу и её нехваткой.

Особым преимуществом SHIVAA является его способность работать ночью. Постоянное искусственное освещение создаёт ещё более благоприятные условия для алгоритмов обработки изображений робота. Кроме того, робот может собирать урожай вместе с человеком, что позволяет ему легко интегрироваться в ферму.

Система разрабатывается в сотрудничестве, в том числе с Гамбургским университетом прикладных наук, и в настоящее время проходит испытания на клубничной ферме Гланц в Хоэн-Вишендорфе, Мекленбург-Передняя Померания. Управляющий клубничной фермой Гланц Ян ван Леувен рад участвовать в проекте в условиях растущего экономического давления, поскольку около 60% производственных затрат приходится на оплату труда.

По словам руководителя проекта Хайнера Петерса, потребуется ещё несколько лет разработки, прежде чем робот станет доступен для массового производства. До массового использования продукта в полях может пройти до семи лет. Однако SHIVAA — не первый полностью автономный робот, разработанный для помощи в сборе клубники. Его отличие от аналогичных систем, которые преимущественно работают в теплицах, заключается в том, что он разработан специально для выращивания в открытом грунте.

В будущем эту технологию можно будет применять и для сбора других видов фруктов. Питерс надеется, что роботы снизят производственные затраты настолько, что клубника снова станет дешевле в супермаркетах, а фермерские хозяйства страны смогут конкурировать с импортной продукцией благодаря более эффективному производству.

По словам разработчиков, технология не предназначена для замены людей, а скорее для их поддержки и облегчения. Фермы могут использовать роботов для предотвращения потерь урожая и поддержания качества фруктов.

Как совместная робототехника меняет способы совместной работы людей и машин?

Коллаборативная робототехника, также известная как коботы, представляет собой парадигматический сдвиг в подходе к совместной работе людей и роботов. В отличие от традиционных промышленных роботов, которые должны работать за защитными ограждениями, коллаборативные роботы специально разработаны для безопасного и эффективного взаимодействия с людьми в общей рабочей среде.

Существуют различные уровни взаимодействия человека и робота, от полной автоматизации до настоящего сотрудничества. При полной автоматизации люди и роботы работают в своих рабочих пространствах, пространственно разделённых защитным ограждением. При сосуществовании это ограждение снимается, но люди и роботы продолжают работать раздельно в своих рабочих пространствах.

В процессе совместной работы люди и роботы используют общее рабочее пространство и работают последовательно, но, как правило, не соприкасаются друг с другом. Высшим уровнем является взаимодействие человека и робота, при котором контакт между людьми и роботами возможен, а иногда и необходим, поскольку обычно оба работают одновременно.

Коботы используют датчики, камеры и искусственный интеллект для управления своими движениями и обеспечения безопасности человека. Они могут помочь выполнить повторяющиеся, утомительные и точные задачи, позволяя людям сосредоточиться на более сложных и творческих задачах. Коботы могут выполнять широкий спектр задач, таких как захват, подъём и размещение деталей, сборка, а также сварка, склеивание, сверление, фрезерование, шлифовка и полировка.

Особенно интересный пример практического применения можно найти в LAT Group, компании, которая работает в самых разных областях: от технологий безопасности до тягового электроснабжения, охватывая всё: от рельсов до общественного транспорта. Компания использует робота-собаку по имени Спот, оснащённого датчиками, который, например, самостоятельно обнаруживает повреждённые кабели в туннелях метро. В случае повсеместного внедрения это в идеале могло бы сэкономить более 500 миллионов евро в год.

Области применения коллаборативной робототехники значительно расширятся в ближайшие годы. Феликс Штрохмайер, руководитель исследовательской группы «Интернет вещей» в Зальцбургском исследовательском институте, убеждён, что в ближайшие десять лет коллаборативные роботы найдут применение и за пределами заводов: «Вы найдёте их на строительных площадках и в других областях. В дорожном хозяйстве и сельском хозяйстве уже существуют продукты, способные работать совместно или, по крайней мере, автономно».

Проект CONCERT разрабатывает новый тип коллаборативного робота, способного безопасно работать с рабочими. Эти роботы будут более надёжными, чем люди, обладать автономными возможностями и демонстрировать коллаборативный интеллект. Взаимодействие между роботом и пользователем будет осуществляться посредством современных интерфейсов и интерактивных инструментов.

Роботы CONCERT смогут собирать информацию об окружающей среде и выполнять команды более высокого уровня, например, для дистанционно управляемых задач, где они будут автономно адаптироваться к окружающей среде. Телеуправление будет играть особенно важную роль при выполнении высокорискованных строительных работ, таких как нанесение химикатов, обеспечивая при этом безопасность оператора.

Традиционно роботы рассматривались как замена людям. Однако коботы используют другой подход и ориентированы на сотрудничество. Эти роботы предназначены для работы бок о бок с людьми, помогая им в задачах и процессах, где человеческие навыки незаменимы.

Внедрение роботов существенно меняет динамику рабочих мест. Вместо того, чтобы заменять людей, коботы берут на себя выполнение повторяющихся и опасных задач, позволяя сотрудникам сосредоточиться на более сложных задачах, требующих креативности, эмпатии и принятия решений. Это открывает путь к переосмыслению должностных функций и переходу к работе, ориентированной на ценность.

Одним из важнейших преимуществ взаимодействия человека и робота является повышение общей эффективности. Коботы запрограммированы на точное и быстрое выполнение задач, ускоряя производственные процессы. Люди могут сосредоточиться на задачах, требующих креативности и интеллекта, что повышает общую производительность команды.

Цель взаимодействия человека и робота — объединить сильные стороны человека – ловкость, гибкость и адаптивность – с сильными сторонами роботов – силой и выносливостью – чтобы создать гибкие и производительные процессы. Для обеспечения безопасности работы коллаборативные роботы оснащены внутренними датчиками, которые обнаруживают столкновения, останавливают робота и тем самым устраняют любую опасность для человека.

Несмотря на продолжающееся развитие автоматизации и искусственного интеллекта, человеческий фактор остаётся ценным активом. Коботы не могут сравниться с человеческой эмпатией, эмоциональным интеллектом и интуицией, которые так важны в некоторых профессиях. Взаимодействие человеческих качеств и возможностей роботов создаёт синергетическую рабочую среду, сочетающую в себе лучшее из обоих миров.

AI & XR-3D-Рендринг Машина: Пять раз экспертиза от Xpert.Digital в комплексном пакете обслуживания, R & D XR, PR & SEM – Изображение: Xpert.Digital

Xpert.Digital обладает глубокими знаниями различных отраслей. Это позволяет нам разрабатывать индивидуальные стратегии, которые точно соответствуют требованиям и задачам вашего конкретного сегмента рынка. Постоянно анализируя тенденции рынка и следя за развитием отрасли, мы можем действовать дальновидно и предлагать инновационные решения. Благодаря сочетанию опыта и знаний мы создаем добавленную стоимость и даем нашим клиентам решающее конкурентное преимущество.

Подробнее об этом здесь:

• Используйте 5 -кратную компетентность Xpert.Digital в одном пакете – от 500 евро/месяц

Какую роль играет искусственный интеллект в современных робототехнических системах?

Искусственный интеллект стал неотъемлемой частью современных робототехнических систем, кардинально изменив способы обучения, принятия решений и взаимодействия роботов с окружающей средой. Применение технологий ИИ в робототехнике постоянно растёт, открывая совершенно новые возможности для создания автономных и интеллектуальных машин.

Машинное обучение — одна из важнейших технологий искусственного интеллекта в робототехнике. Оно позволяет роботу учиться распознавать закономерности и делать прогнозы на основе данных и опыта. Такие алгоритмы, как контролируемое обучение, неконтролируемое обучение и обучение с подкреплением, позволяют роботам распознавать объекты, понимать язык и имитировать движения человека.

Особенно впечатляет развитие генеративного ИИ, позволяющего роботам обучаться в процессе обучения и создавать что-то новое. Производители роботов разрабатывают интерфейсы на основе генеративного ИИ для более интуитивного программирования роботов: пользователи программируют, используя естественный язык вместо кода. Сотрудникам больше не нужны специальные знания программирования для выбора и настройки желаемых действий робота.

Другой пример — forward-looking искусственный интеллект, который анализирует данные о производительности роботов для определения будущего состояния оборудования. forward-looking техническое обслуживание может помочь производителям сократить расходы на простой оборудования. В автомобильной промышленности каждый час незапланированного простоя обходится примерно в 1,3 миллиона долларов.

Нейронные сети — это модели искусственного интеллекта, основанные на структуре и функциях человеческого мозга. Они состоят из взаимосвязанных искусственных нейронов и способны решать сложные задачи распознавания образов. Нейронные сети используются в роботах для улучшения визуального восприятия, обработки языка и принятия решений.

Компьютерное зрение — ещё одна важнейшая технология искусственного интеллекта, которая позволяет роботам интерпретировать и понимать визуальную информацию на изображениях и видео. Используя алгоритмы искусственного интеллекта, роботы могут обнаруживать, отслеживать и интерпретировать объекты, лица, жесты и другие визуальные характеристики. Это позволяет им ориентироваться в окружающей среде, выполнять задачи и взаимодействовать с объектами и людьми.

Технологический институт Карлсруэ совместно с партнёрами разработал инновационные методы совместного обучения, позволяющие роботам из разных компаний, находящихся в разных местах, учиться друг у друга. Федеративное обучение позволяет использовать данные обучения с нескольких станций, заводов или даже компаний, не требуя от участников раскрытия конфиденциальных данных компании.

В ходе обучения в проекте FLAIROP не использовался обмен данными, такими как изображения или точки захвата. Вместо этого на центральный сервер передавались только локальные параметры нейронных сетей, то есть высокоабстрагированные знания. Там веса со всех станций собирались и комбинировались с использованием различных алгоритмов. Улучшенная версия затем воспроизводилась на станциях на месте и дополнительно обучалась на локальных данных.

Разработка физического ИИ знаменует собой ещё одну важную веху. Производители роботов и микросхем, такие как Nvidia, в настоящее время инвестируют в разработку специализированного оборудования и программного обеспечения, имитирующего реальные условия, чтобы роботы могли обучаться в таких виртуальных средах. Опыт заменяет традиционное программирование.

Аналитический ИИ позволяет обрабатывать и анализировать большие объёмы данных, собираемых датчиками роботов. Это помогает реагировать на непредсказуемые ситуации или меняющиеся условия в общественных местах или на производстве. Роботы, оснащённые системами обработки изображений, анализируют свои рабочие этапы, распознают закономерности и оптимизируют рабочие процессы.

Обработка естественного языка позволяет роботам понимать, интерпретировать и реагировать на естественный язык. Модели ИИ используются для анализа пользовательского ввода, ответов на вопросы, ведения диалогов и генерации текста. Обработка естественного языка позволяет взаимодействовать с роботами посредством устной или письменной речи.

Обучение с подкреплением — это форма машинного обучения, при которой робот получает положительное подкрепление за выполнение определённого действия и наказывается отрицательным подкреплением за выполнение нежелательного действия. Робот обучается методом проб и ошибок выбирать оптимальные действия в конкретных ситуациях, отрабатывая сложные движения или навигацию в динамичной среде.

Алгоритмы машинного обучения также могут использоваться для анализа данных от нескольких роботов, работающих одновременно, и оптимизации процессов на основе этой информации. В целом, чем больше данных получает алгоритм машинного обучения, тем выше его производительность.

Как развивается рынок автономных мобильных роботов?

Рынок автономных мобильных роботов в настоящее время переживает бурный рост и считается одним из самых динамичных сегментов робототехники. Мировой рынок автономных мобильных роботов (AMR) в 2024 году оценивался в 2,8 млрд долларов США, и ожидается, что среднегодовой темп роста составит 17,6% в период с 2025 по 2034 год.

Стремительный рост электронной и многоканальной торговли значительно увеличил использование автоматизированных маршрутизаторов (AMR) для сортировки, транспортировки, сборки и управления запасами. По данным Управления международной торговли, ожидается, что к 2027 году объём мирового рынка электронной коммерции B2C достигнет 5,5 трлн долларов США, увеличившись в среднем на 14,4% в год. Этот рост напрямую увеличивает спрос на автоматизированные маршрутизаторы (AMR) в сфере складского хранения и логистики.

Автономная навигация обеспечивает максимальную гибкость при планировании маршрутов и картографировании мобильной робототехники. С помощью диспетчера парка компании могут контролировать автономную транспортировку материалов и анализировать записанные производственные данные. Системы AMR доступны в широком спектре исполнений, включая тележки для транспортировки, версии для чистых помещений, модели с защитой от электростатического разряда, а также с настраиваемыми надстройками и дополнительными системами.

Он используется в производстве электроники, на производственных предприятиях, в логистических центрах, автомобильной и фармацевтической промышленности, а также в сфере медицинских технологий. На выставке Automatica 2025 компания Omron представила нового мобильного робота OL-450S — автономного мобильного робота, специально разработанного для транспортировки тележек и стеллажей. Благодаря встроенной функции подъёма он обеспечивает гибкий поток материалов, не нарушая существующую инфраструктуру.

Компания Node Robotics представляет Node.OS — интеллектуальную программную платформу, которая позволяет автономным мобильным роботам и беспилотным транспортным системам эффективно взаимодействовать и взаимодействовать друг с другом. Платформа обеспечивает точную локализацию и навигацию, интеллектуальное планирование маршрутов и масштабируемое управление парком транспортных средств, а также легко интегрируется в существующие системы автоматизации.

Благодаря аппаратно-независимой архитектуре программное обеспечение обеспечивает гибкую интеграцию различных моделей роботов и систем датчиков. Новый Traffic Manager оптимизирует эффективность, координацию и использование парков роботов, обеспечивая более плавный поток материалов в сложных промышленных условиях.

Компания DS Automotion представляет Amy — компактный и экономичный автономный мобильный робот, подходящий для транспортировки небольших грузов весом до 25 килограммов. Он впечатляет простотой использования и высокой гибкостью. Концепция перемещения с активным подъёмным столом позволяет проектировать источники и приёмники как пассивные станции, что значительно упрощает экономичное внедрение и масштабирование даже в существующих системах.

Будущее технологии AMR будет во многом определяться продолжающимся развитием искусственного интеллекта для улучшения навигации, распознавания объектов и принятия решений. Усовершенствованные сенсорные технологии, включая более сложные системы LiDAR и 3D-камеры, позволят AMR получать более полное и точное представление об окружающей среде.

Постоянное совершенствование аккумуляторных технологий приведет к увеличению времени работы и ускорению зарядки, что повысит практичность и эффективность эксплуатации AMR. Более широкое внедрение программного обеспечения для управления автопарком и облачных платформ позволит улучшить координацию, мониторинг и оптимизацию крупных операций AMR.

Ожидается, что появление мобильных коботов, сочетающих мобильность самоходных роботов с возможностями совместной работы, откроет новые возможности применения в таких областях, как электроника и производство аккумуляторов. Amy от DS Automotion может работать полностью автономно или следовать по виртуальной полосе, при желании даже объезжая неожиданные препятствия.

Мировой рынок автономных мобильных роботов (AMR) переживает стремительный рост. Согласно текущим оценкам, к 2024 году рынок достигнет значительных размеров и будет расти экспоненциально в ближайшие годы. Производителям автономных мобильных роботов необходимо разрабатывать сложные AMR, предназначенные для складирования в сфере электронной коммерции, в частности, для сортировки, транспортировки и управления запасами.

Какое влияние робототехника оказывает на рынок труда?

Влияние робототехники на рынок труда оказалось сложнее, чем предполагалось изначально, и существенно отличается от мрачных прогнозов, звучавших несколько лет назад. Комплексное исследование, проведённое учёными из Института исследований занятости (IAB), Университета Мангейма и Дюссельдорфа, показывает, что, хотя в период с 1994 по 2014 год из-за использования роботов в немецкой промышленности было потеряно 275 000 рабочих мест, это произошло не из-за увольнений, а из-за меньшего числа молодых людей, нанятых на работу.

В то же время в сфере услуг было создано такое же количество новых рабочих мест, то есть общее число рабочих мест практически не изменилось. Это резко контрастирует с ситуацией в США, где промышленные рабочие массово теряли работу из-за автоматизации, хотя в экономике Германии используется значительно больше роботов, чем в промышленности США, относительно численности занятых.

Профсоюзы в Германии играют в этом важную роль. Им удалось сохранить рабочие места в промышленности, но в то же время у них было мало возможностей добиться повышения заработной платы для менее квалифицированных работников. Значительная часть работников зарабатывает меньше из-за автоматизации. Это особенно затрагивает работников средней квалификации, например, квалифицированных рабочих, чьи рабочие места связаны с большим количеством роботов.

Главными бенефициарами становятся специалисты с более высокой квалификацией и компании, сумевшие конвертировать рост производительности в более высокую прибыль. Этот вывод подтверждается исследованием Центра европейских экономических исследований в Мангейме, которое установило, что внедрение технологий автоматизации, как правило, приводит к сокращению рабочих мест, но одновременно с этим создаются новые, компенсирующие потерянные.

Исследователи ZEW приходят к выводу, что автоматизация приведет к созданию 560 000 новых рабочих мест в период с 2016 по 2021 год. Наибольшую выгоду получат секторы энергетики и водоснабжения, где рост числа рабочих мест составит 3,3%. Положительная тенденция также наблюдается в секторах электроники и автомобилестроения, где рост числа рабочих мест составит 3,2%. В других производственных секторах расчетный рост числа рабочих мест составит даже 4%.

Однако это развитие имеет решающее значение для строительной отрасли, где ожидается потеря примерно 4,9% рабочих мест. Секторы образования, здравоохранения и социальных услуг также могут потерять работников из-за автоматизации. Тем не менее, общий баланс положительный, поскольку новых рабочих мест создается больше, чем теряется.

Ключевым фактором автоматизации является нехватка квалифицированных рабочих. 75% респондентов опроса, проведенного Automatica Trend Index, ожидают, что робототехника станет решением этой проблемы. Подавляющее большинство работников в Германии считают, что роботы на заводах обеспечивают конкурентоспособность страны. Около трех четвертей респондентов ожидают, что роботы помогут повысить конкурентоспособность и сохранить промышленное производство в их стране.

Индекс тенденций фиксирует особенно высокие рейтинги одобрения по вопросу о том, улучшат ли робототехника и автоматизация будущее труда: подавляющее большинство хочет, чтобы роботы взяли на себя грязные, скучные и опасные задачи на заводе. 85 процентов считают, что роботы снижают риск травматизма при выполнении опасных работ, а 84 процента рассматривают роботов как важное решение для работы с критически важными материалами.

В обрабатывающей промышленности роботы уже заменили множество рабочих мест, но это также приводит к созданию новых рабочих мест в таких областях, как программирование и обслуживание роботов. Роботы и искусственный интеллект также всё чаще используются в других секторах, таких как розничная торговля и здравоохранение.

В будущем сотрудничество между людьми и машинами станет всё более важным. Хотя некоторые задачи будут выполнять машины, другие по-прежнему будут выполняться людьми. Вместо того, чтобы заменить людей, роботы возьмут на себя рутинные и опасные задачи, позволяя работникам сосредоточиться на более сложных задачах, требующих креативности, эмпатии и принятия решений.

Терри Грегори из Института экономики труда IZA не верит, что роботы полностью заменят людей на многих рабочих местах. Он считает, что компьютеры создают больше рабочих мест, чем уничтожают. Но все сходятся в одном: работа изменится. Некоторые профессии исчезнут, роботы станут коллегами, и мы можем забыть о 40 годах сидения за одним столом.

Институт исследований занятости (IAB) прогнозирует, что новых рабочих мест будет создано столько же, сколько и потеряно. Эксперты Кёльнского института экономических исследований предсказывают: нам не нужно бояться роботов. Они не отнимут у нас все рабочие места.

От баров до Global: МСП завоевывают мировой рынок с помощью умной стратегии – Изображение: Xpert.Digital

В то время, когда цифровое присутствие компании определяет ее успех, задача состоит в том, как сделать это присутствие аутентичным, индивидуальным и масштабным. Xpert.Digital предлагает инновационное решение, которое позиционирует себя как связующее звено между отраслевым центром, блогом и представителем бренда. Он сочетает в себе преимущества каналов коммуникации и продаж на одной платформе и позволяет публиковать материалы на 18 разных языках. Сотрудничество с партнерскими порталами и возможность публикации статей в Новостях Google, а также список рассылки прессы, насчитывающий около 8000 журналистов и читателей, максимизируют охват и видимость контента. Это представляет собой важный фактор во внешних продажах и маркетинге (SMarketing).

Подробнее об этом здесь:

• Аутентичный. Индивидуально. Глобально: стратегия Xpert.Digital для вашей компании

Как роботы способствуют устойчивому развитию и защите окружающей среды?

Роботы играют всё более важную роль в обеспечении устойчивого развития и защите окружающей среды, их возможности выходят далеко за рамки традиционного представления о промышленных машинах. Мобильные роботы по своей природе экологичны и предлагают экологически безопасные решения, которые кардинально меняют производственные процессы.

Одна из ключевых причин, по которой роботы могут сделать производство более экологичным, — это их способность снижать энергозатраты. Современные промышленные роботы ускоряют и оптимизируют производственные процессы, что приводит к значительному повышению энергоэффективности. Поскольку роботы работают непрерывно и часто в режиме многозадачности, не требуя ни освещения, ни отопления, ни постоянного контроля, они экономят дополнительную энергию.

Мобильные роботы разработаны с учётом оптимизации энергопотребления, часто оснащены аккумуляторами и эффективными алгоритмами движения. По сравнению с традиционным ручным трудом или стационарными автоматизированными системами, они потребляют меньше энергии, что способствует сокращению выбросов CO2.

Автоматизируя такие задачи, как транспортировка и обработка материалов, мобильные роботы оптимизируют использование ресурсов. Они оптимизируют процессы, минимизируют отходы и сокращают потребность в избыточных материалах, что способствует сохранению ресурсов. Ещё одним убедительным аргументом в пользу устойчивого использования роботов является сокращение потребления материалов и производственных отходов.

Промышленные роботы работают с предельной точностью, снижая уровень ошибок. Более того, использование современных робототехнических решений позволяет оптимизировать планирование расхода материалов, что значительно сокращает производственные отходы. Это означает, что меньше материалов, таких как клеи и краски, расходуется впустую.

Мобильные роботы работают бесшумно и выделяют минимальное количество загрязняющих веществ, что делает их экологически чистой альтернативой традиционному промышленному оборудованию. Их электроприводы производят меньше выбросов, что способствует снижению загрязнения воздуха и уровня шума в промышленных условиях.

Международная федерация робототехники обсудила, как роботы могут способствовать достижению тринадцати из 17 Целей устойчивого развития ООН. Для достижения ЦУР 7 (доступ к недорогой, надежной и устойчивой энергии) зелёные технологии могут быть массово произведены с помощью промышленных роботов. Они обладают необходимой точностью и обеспечивают оптимизированное использование ресурсов.

Роботы используются, например, в солнечной энергетике, производстве аккумуляторов и даже при демонтаже атомных электростанций. Для достижения ЦУР 9, создания устойчивой инфраструктуры и содействия устойчивой индустриализации, использование бывших в употреблении или арендованных роботов обеспечивает экономически выгодный вход в автоматизацию. Повторное использование бывших в употреблении роботов также экологично.

Роботы также повышают эффективность производства, что приводит к сокращению отходов, что, в свою очередь, способствует большей устойчивости. Однако Цели ООН в области устойчивого развития также касаются здоровья человека – роботы могут выполнять опасную или тяжёлую работу, в то время как мы занимаемся более ценной деятельностью, требующей человеческих качеств, таких как творческий подход.

Что касается ЦУР 12, устойчивых моделей потребления и производства, стоит отметить, что роботы, благодаря своей высокой точности и повторяемости, обеспечивают стабильность процессов с минимальным количеством отходов. Это также приводит к снижению потребления энергии, особенно учитывая всё большее внедрение энергосберегающих технологий в робототехнику.

Компания KUKA постоянно работает над решениями, снижающими энергопотребление своих роботов. При разработке новых продуктов основное внимание уделяется экономичной и прочной конструкции. Снижение энергопотребления роботов снижает выбросы CO₂ в процессе производства. Одновременно снижаются эксплуатационные расходы.

Роботы также играют важную роль в развитии возобновляемой энергетики, управлении отходами и мониторинге окружающей среды. В сельском хозяйстве они обеспечивают точное орошение и внесение удобрений, сокращая потребление ресурсов и минимизируя воздействие на окружающую среду. Их можно использовать в сфере управления отходами для автоматизации процессов переработки и развития экономики замкнутого цикла.

Роботы также выполняют ценные функции в области мониторинга окружающей среды и ликвидации последствий стихийных бедствий, исследуя опасные среды и собирая важные данные. Решения для устойчивой автоматизации учитывают весь жизненный цикл продуктов и систем: от проектирования и производства до эксплуатации и утилизации.

Энергоэффективность самих роботов также постоянно повышается, и внедряются различные меры для дальнейшего снижения энергопотребления. В целом, очевидно, что робототехника может сыграть ключевую роль в переработке материалов, повышении эффективности использования ресурсов и достижении Целей устойчивого развития ООН.

Какие стандарты и нормы безопасности применяются к современным робототехническим системам?

Безопасность в робототехнике обеспечивается сложной системой норм и стандартов, постоянно адаптируемых к технологическому развитию. Серия стандартов EN ISO 10218 «Робототехника – Требования безопасности» закладывает основу для практически применимых требований безопасности.

Новые издания стандартов ISO 10218-1:2025 и ISO 10218-2:2025 были опубликованы в феврале 2025 года и заменяют предыдущие версии 2011 года. В Части 1 эти стандарты определяют требования безопасности для промышленных роботов, а в Части 2 — для робототехнических систем, сфер применения роботов и интеграции роботизированных ячеек. В ISO 10218-1 робот рассматривается как частично завершенная машина и в первую очередь касается производителей промышленных роботов и коботов.

Вторая часть, 10218-2, охватывает комплексные машины и установки со встроенными роботами и применяется ко всем, кто интегрирует промышленные роботы в комплексные решения, например, к производителям оборудования или системным интеграторам. Будучи гармонизированными стандартами, обе части обеспечивают презумпцию соответствия основным требованиям Директивы по машинам и механизмам 2006/42/EC в области охраны труда и техники безопасности.

Пересмотр стандарта EN ISO 10218 продолжается уже почти пять лет, преследуя важную цель – сохранить его статус гармонизированного стандарта. Это очень важно для ЕС, хотя и не является абсолютно необходимым для двух третей стран мира. Тем не менее, все производители роботов и многие интеграторы хотели бы сохранить этот статус.

Обновление и адаптация были, безусловно, необходимы и предсказуемы, поскольку использование промышленных роботов почти удвоилось с 2012 года: сегодня их используется почти 3,5 миллиона. В последние годы появились новые требования рынка в отношении кибербезопасности и коллаборативной робототехники.

Текущие угрозы и связанные с ними вопросы, такие как Закон ЕС о кибербезопасности и позиция правительства США в отношении критически важной инфраструктуры, влияют на стандарт 10218-1. Угроза кибератаки учитывается при разработке стандартов.

Четыре основополагающих принципа защиты, касающихся взаимодействия человека и робота, подробно описаны в стандартах EN ISO 10218, части 1 и 2, а также в стандарте ISO/TS 15066 «Роботы и роботизированные устройства – Коллаборативные роботы». Во всех случаях взаимодействия человека и робота необходимо исключить опасности для человека посредством принятия мер безопасности.

Чтобы гарантировать отсутствие опасности для человека даже в случае системной ошибки, необходимо, чтобы меры контроля, необходимые для соблюдения предельных значений, реализовывались с использованием безопасных технологий. Термин «безопасные технологии» определен в стандарте EN ISO 13849-1 с использованием категорий и уровней эффективности, которые должны применяться ко всем компонентам, важным для безопасности.

В стандарте безопасности роботов EN ISO 10218-1 для функций безопасности контроллера робота установлены категория «3» и уровень эффективности «d», если оценка риска не даёт более высокого или более низкого значения. На основании оценки риска определяются применимые требования по охране труда и технике безопасности и принимаются соответствующие меры.

Директива Европейского парламента о машинах и механизмах 2006/42/EC устанавливает единый уровень безопасности и охраны здоровья для машин и механизмов, поставляемых на рынок в пределах Европейской экономической зоны. Каждое государство-член ЕС обязано транспонировать положения Директивы о машинах и механизмах в национальное законодательство. В Германии это осуществляется посредством Закона о безопасности продукции.

Поскольку европейские гармонизированные стандарты часто основаны на международных стандартах ISO или IEC или являются их прямым заимствованием, соответствие стандартам при проектировании роботов, а также при проектировании приложений имеет то преимущество, что соответствующие решения могут предлагаться даже за пределами Европы.

Приступая к работе в сфере робототехники, важно знать соответствующие стандарты и правила, направленные на предотвращение несчастных случаев на производстве при эксплуатации роботов и робототехнических систем. Например, ISO 10218, части 1 и 2, основной стандарт безопасности для промышленных роботов, и ISO/TS 15066.

По данным BGHM (Немецкой ассоциации промышленной робототехники), более трёх четвертей всех серьёзных несчастных случаев на производстве с участием промышленных робототехнических систем происходят, например, во время поиска и устранения неисправностей. Обычно несчастному случаю предшествует сбой в производстве, например, заклинивание деталей или загрязнение датчиков. В таких случаях сотрудники иногда пытаются проникнуть в опасную зону, пока система не была должным образом отключена для устранения проблемы.

Сегодня мощные системы видеонаблюдения, ограничивающие движения роботов, создают безопасные рабочие пространства, защищая сотрудников от несчастных случаев в критические моменты. Более того, технологии безопасности робототехнических систем постоянно совершенствуются. Удалённая диагностика уже успешно применяется.

Нормы и правила постоянно адаптируются к меняющимся технологиям. Для обеспечения безопасной работы коллаборативные роботы оснащены внутренними датчиками, которые обнаруживают столкновения, останавливают робота и тем самым устраняют любую опасность для человека. Это является необходимым условием для вывода роботов из клеток и работы рядом с людьми без защитных ограждений.

Какие будущие тенденции будут определять развитие робототехники к 2030 году?

Робототехническая отрасль переживает революционные перемены, обусловленные рядом ключевых тенденций до 2030 года. Ожидается, что мировой рынок робототехники будет расти более чем на 20% в год до 2030 года, достигнув объёма более 180 миллиардов долларов. Это развитие обусловлено развитием искусственного интеллекта и его интеграцией в робототехнические решения.

Международная федерация робототехники определила пять ключевых тенденций 2025 года, которые будут определять будущее: искусственный интеллект, гуманоидные роботы, устойчивое развитие, новые направления бизнеса и решение проблемы нехватки рабочей силы. Рыночная стоимость установленных промышленных роботов в мире достигла исторического максимума и составила 16,5 млрд долларов.

Искусственный интеллект развивается в трёх измерениях: физическом, аналитическом и генеративном. Технологии моделирования роботов на основе ИИ, вероятно, найдут применение как в типичных промышленных средах, так и в сервисной робототехнике. Производители роботов и микросхем инвестируют в разработку специализированного оборудования и программного обеспечения, имитирующего реальные условия, чтобы роботы могли обучаться в таких виртуальных средах.

Подобные проекты генеративного ИИ направлены на создание «момента ChatGPT» в робототехнике, то есть «физического ИИ». Аналитический ИИ способен обрабатывать и анализировать большие объёмы данных, собираемых датчиками роботов, помогая реагировать на непредсказуемые ситуации или меняющиеся условия.

Роботы-гуманоиды привлекают пристальное внимание СМИ и, как ожидается, станут универсальными инструментами, способными самостоятельно загружать посудомоечную машину и работать на сборочной линии. Эксперты прогнозируют, что к 2050 году в мире будет использоваться более 4 миллиардов роботов по сравнению с 350 миллионами в 2024 году.

Наиболее быстрорастущими сегментами являются гуманоидные роботы, роботы для ухода и доставки. В частности, гуманоидные роботы обладают большим потенциалом, поскольку их человекоподобная форма и мобильность делают их универсальными. Промышленные производители уделяют особое внимание гуманоидам, разработанным специально для промышленных задач.

Устойчивое развитие становится всё более важным фактором в развитии робототехники. Роботы могут способствовать достижению тринадцати из 17 целей ООН в области устойчивого развития. Они способствуют сокращению потребления энергии, отходов материалов и выбросов.

Новые возможности для бизнеса открываются благодаря изменению потребительских предпочтений и общественных тенденций, что усиливает потребность в передовых робототехнических решениях. Потребительский спрос на более быструю доставку персонализированных продуктов приведет к расширению возможностей робототехники в сфере кастомизации производства и логистики.

Широко известно о нехватке квалифицированных рабочих, особенно в ведущих промышленно развитых странах. Роботы могут сыграть здесь важную роль, взяв на себя задачи, для которых не хватает людей. 75% респондентов в Германии ожидают, что робототехника решит проблему нехватки квалифицированных кадров.

Ожидается, что мировой рынок сервисных роботов вырастет с 26,35 млрд долларов США в 2025 году до 90,09 млрд долларов США к 2032 году. Промышленный и коммерческий сегмент укрепит свое доминирование и значительно вырастет в течение прогнозируемого периода.

Индустрия 5.0 уделяет всё больше внимания сотрудничеству человека и машины. Коллаборативные роботы, тесно взаимодействующие с людьми в производственных условиях, являются центральным элементом этой новой революции. Достижения в области искусственного интеллекта сделали коботов более мощными и универсальными.

Основное внимание уделяется дальнейшей оптимизации систем Индустрии 4.0 и более эффективной интеграции данных по всей цепочке поставок. Компании, использующие современное программное обеспечение для обслуживания, могут сделать свои производственные процессы ещё более устойчивыми и гибкими.

Ожидается, что объем мирового рынка автономных мобильных роботов будет расти среднегодовыми темпами на 17,6% в период с 2025 по 2034 год. Появление мобильных коботов, которые сочетают в себе мобильность автономных мобильных роботов с возможностями совместной работы коботов, откроет новые возможности применения в таких областях, как электроника и производство аккумуляторов.

Прогнозируемый доход от промышленных и логистических роботов к 2030 году составит около 80 миллиардов долларов, а доля рынка профессиональных сервисных роботов достигнет 170 миллиардов долларов. Это развитие ускоряется изменением потребительских предпочтений и общественными тенденциями, которые обуславливают потребность в передовых робототехнических решениях.

☑️ Поддержка МСП в разработке стратегии, консультировании, планировании и реализации.

☑️ Создание или корректировка цифровой стратегии и цифровизации.

☑️ Расширение и оптимизация процессов международных продаж.

☑️ Глобальные и цифровые торговые платформы B2B

☑️ Пионерское развитие бизнеса

Конрад Вольфенштейн

Буду рад стать вашим личным консультантом.

Вы можете связаться со мной, заполнив контактную форму ниже, или просто позвонить мне по телефону +49 89 89 674 804 (Мюнхен) .

Я с нетерпением жду нашего совместного проекта.

Xpert.Digital — это промышленный центр с упором на цифровизацию, машиностроение, логистику/внутреннюю логистику и фотоэлектрическую энергетику.

С помощью нашего решения для развития бизнеса на 360° мы поддерживаем известные компании, начиная с нового бизнеса и заканчивая послепродажным обслуживанием.

Аналитика рынка, маркетинг, автоматизация маркетинга, разработка контента, PR, почтовые кампании, персонализированные социальные сети и привлечение потенциальных клиентов являются частью наших цифровых инструментов.

Вы можете найти больше по адресу: www.xpert.digital – www.xpert.solar – www.xpert.plus