научный журнал «Актуальные исследования» #29 (108), август '22

Робототехника: инновации, искусственный интеллект

Объективной предпосылкой появления и становления прогрессивной робототехники стала историческая надобность гибкой автоматизации с исключением человека из конкретной роли в машинном производстве и отсутствием для него классических средств автоматизации. Вследствие этого задачей робототехники в одном ряду с созданием самих робототехнических средств считается разработка систем и комплексов разного предназначения на их базе.

Аннотация статьи
система
искусственный интеллект
робототехника
инновация
робот
Ключевые слова

Робототехника длительное время развивалась самостоятельно через искусственный интеллект (ИИ), однако в данный момент способностей у автоматизации в его отсутствие нет. Представление искусственного интеллекта неразрывно объединено с робототехникой. По сущности робот – машина, умеющая понимать окружающую реальность, ее интерпретировать и действовать благоприятным образом, то есть мыслить.

Готовые робототехнические системы и системы искусственного интеллекта получили свое распространение далеко за пределами исследовательских центров. В них заинтересован бизнес, инвестируют государства, растёт количество профильных стартапов [2, с.14].

Роботы, наряду с внедрением роботов на существующие производства, открывают широкие перспективы для создания принципиально новых технологических процессов, которые не предполагают очень обременительных ограничений за счет непосредственного участия человека.

Робототехника и прогресс в области создания искусственного интеллекта – прорывные инновации, обладающие значительными перспективами и способные радикально изменить экономические и социальные аспекты жизни общества. Исследования, посвященные развитию робототехники, пока немногочисленны.

Искусственный интеллект – самостоятельная область теории вычислительных машин и систем, изучающая возможности создания устройств, способных принимать разумные решения. В этом их принципиальное отличие от полностью автономных устройств, хотя и отчасти размытое. Некоторые специалисты относят искусственный интеллект к сфере робототехники, но все же чаще его выделяют в самостоятельное направление, хотя и способное оказать значительное влияние на робототехнику. Подобная точка зрения основана на предположении, что искусственный интеллект может не иметь аппаратного воплощения, а существовать самостоятельно, без привязки к какому-либо устройству.

Ключевым отличием роботов от других машин считается «автономность»: робот способен интерпретировать среду, в которой находится, и адаптироваться под поставленные задачи. Роботы эволюционируют от запрограммированного автоматизма к полуавтономным и более автономным сложным системам. Полностью автономные системы могут действовать самостоятельно и принимать «решения» без участия человека.

В частности, инновации в области программного обеспечения и искусственного интеллекта послужат базой для создания роботов нового поколения, способных эффективно маневрировать и обходить препятствия [1, с.10].

В ряде исследований отмечается широкий спектр возможностей для экономии средств за счет применения усовершенствованной робототехники в здравоохранении, обрабатывающей промышленности и сфере услуг, что, по некоторым оценкам, будет способствовать существенному ускорению экономического роста [3, с. 190].

Необходимо взять в расчет нанороботов, в медицине они представляются замечательной возможностью развития. Например, проект из Южной Кореи – Bacteriorobot. Эти роботы «живут» в измененных клеток сальмонеллы и научены различать онкологические клеточки посредством выделяемых ими веществ. Обнаружив их, роботы двигаются к ним и «передают» дозы лекарства, не затрагивая здоровые ткани.

Лидером в применении роботов является Азия: Япония, Корея, Китай, Индия, Индонезия, Малайзия, Филиппины, Сингапур, а также Австралия и Новая Зеландия. Экономики данных стран ориентированы на машиностроение, авиастроение и микроэлектронику, что требует автоматизации производства на высоком уровне. Америка и Европа занимают второе место в использовании роботов (в основном, в металлургической, химической и электронной промышленности).

Европейские компании специализируются на использовании механизированных комплексов в машиностроении. Страны-лидеры в данной области - Германия, Италия, Испания, Франция, Великобритания.

С началом рыночных реформ некоторые конструкторские бюро и НИИ, специализирующиеся созданием роботов, сохранились без финансирования программ и проектов по дальнейшему вырабатыванию робототехники.

Использование робототехники объединено с оптимизацией процесса – понижением издержек и сроков, а также с высококачественным усовершенствованием результата. Например, использование роботов на автозаводах укорачивает общепроизводственный цикл, увеличивает свойство продукции, ликвидирует фактор человеческой ошибки.

В области строительства, роботов делают и программируют в целях строительства многих объектов, аналогично и для их разрушения. Роботы дополнительно помогают минимизировать человеческий фактор, что очень существенно в данной сфере.

Применение роботов не только приносит конкретный технико-экономический эффект, связанный с повышением производительности труда, изменением работы оборудования и качества продукции, но и является важным средством решения социальных проблем, позволяя освободить людей от тяжелого, опасного и монотонного труда.

Роботы как универсальное, гибкое средство выполнения манипуляций являются важной частью таких отраслей промышленности.

Индустриальная робототехника – зрелый рынок, схемы которого исследуются и используются уже более пятидесяти лет. За это время индустриальная робототехника охарактеризовала себя как действительный инструмент сокращения рабочих потерь и заработала широкое распределение в автомобилестроении, электрике и электронике, металлообработке, машиностроении и прочих отраслях промышленности [4, с. 256].

Но несмотря на это, некоторые отечественные машиностроительные и летные предприятия желают проводить автоматизацию изготовления средством введения механизированных комплексов, чтобы выпускаемая продукция пользовалась спросом как на внутреннем, так и на внешнем рынке.

Значительными моментами для развития робототехники представляются подготовленность спроса и развитие компаний-интеграторов. Индустриальная робототехника развивается не сама по себе, а как ответ на запросы, возникающие в индустрии. Принимая во внимание с этим высока надобность в стимулировании покупателя посредством уведомления о передовых практиках, программы переобучения и льготное финансирование.

Робототехническая инновационная система развивается, охватывая все больше игроков и новые технологические направления, и характеризуется динамичным приростом патентных заявок.

Текст статьи
  1. Краснова, С. А. Блочный синтез систем управления роботами-манипуляторами в условиях неопределенности / С.А. Краснова, В.А. Уткин, А.В. Уткин. - М.: Ленанд, 2019. - 208 c.
  2. Каляев, И. А. Однородные нейроподобные структуры в системах выбора действий интеллектуальных роботов / И.А. Каляев, А.Р. Гайдук. - М.: Янус-К, 2015. - 280 c.
  3. Попов Е. П., Верещагин А. Ф., Зенкевич С. Л. Манипуляционные роботы: динамика и алгоритмы. – М.: Наука, 2018. – 400 с.
  4. Тимофеев, А. В. Роботы и искусственный интеллект / А.В. Тимофеев. - М.: Наука, 2016. - 192 c.
Список литературы
Ведется прием статей
Прием материалов
c 13 августа по 19 августа
Осталось 5 дней до окончания
Публикация электронной версии статьи происходит сразу после оплаты
Справка о публикации
сразу после оплаты
Размещение электронной версии журнала
23 августа
Загрузка в eLibrary
23 августа
Рассылка печатных экземпляров
02 сентября