Будущее робототехники: перспективы, большие надежды и развитие технологий

Технический прогресс не за горами. Робототехника не стоит на месте. Эта сфера уже достигает больших высот. Роботы уже заняли свою нишу в жизни человека. В промышленности и быту они стали частью технической революции. Всё больше и больше предприятий автоматизируются по последнему слову техники. Промышленные роботы выпускаются десятками тысяч. И это не предел. Одним словом, роботы — это уже не фантастика.

Из этой статьи вы узнаете:

Классификация роботов и типы управления
Будущее робототехники
Перспективы одноплатных компьютеров

Всем доброго дня, друзья. С вами Гридин Семён. Сегодня я хотел рассказать о своей любимой теме — робототехнике. Не просто о каких-то расплывчатых понятиях. А конкретно, идеи и их реализация. Я думаю, наверняка найдутся люди, которые интересуются подобной темой.

Классификация роботов и типы управления

На многих интернет-ресурсах, посвящённых робототехнике, можно найти различные разновидности автоматизированных машин. По мере усложнения конструкции и изменения функционала постепенно изменяется классификация машин. Из всего этого разнообразия можно разбить по группам: по типу управления и выполняемой задачи. Классы по выполняемой задаче бывают такими:

1. Строительные;
2. Промышленные;
3. Бытовые;
4. Транспортные;
5. Сельскохозяйственные;
6. Боевые;
7. Исследовательские;

Строительные роботы выполняют большинство операций, связанных с ремонтом и строительством зданий. Они облегчают трудоёмкую работу человека. Сейчас это актуально, так как идёт рост населения и увеличивается кол-во новых зданий.

Промышленные роботы находятся на предприятиях и заводах. Используются для автоматизации технологических процессов. Примером может быть сварка, сборка, сортировка продукции, металлообработка и т.д. Таким образом можно увеличить производительность цеха в несколько раз.

Бытовые машины. Это различные «домохозяйки» и «уборщики». Яркий пример, который пришёл на ум — робот-пылесос. К этому классу можно отнести различных коммуникативных аппаратов, которые ведут диалоги между собой или с человеком. И конечно, многочисленные робоигрушки для развлечения и обучения детей.

Транспортные роботы обладают функциями, которые помогут передвинуть объект от точки А до точки Б. Это могут быть как и для автоматического перемещения груза. Так и автопилоты в машинах.

Для выращивания полезных культур существуют сельскохозяйственные роботы. Они предназначены для трудоёмких и монотонных работ. Таких как сбор урожая, прополка и тому подобное.

Боевые роботы призваны избавить человека в участии военных операций. Разновидностей их столько, сколько и задач в военных действиях. Роботы беспилотники (квадрокоптеры, вертолёты), роботы-сапёры, роботы-минёры, патрульные роботы. Чаще всего управляются операторами, но идёт концепция внедрения автономных устройств. Это достаточно спорный вопрос. Кто будет нести ответственность в случае инцидента?

Исследовательские роботы — это различные луноходы, марсоходы. Есть роботы которые исследуют на опасных территориях, в таких условиях, в которых человеку не реально находиться (повышенная радиация или токсичность).

По типу управления машины делятся следующим образом:

1. Управляемые оператором;
2. Полуавтономные;
3. Автономные

Управляемые оператором не способны думать и принимать какие-то решения. Обычно управление дистанционно или напрямую. К этой категории можно отнести роботов, копирующие движения рабочих органов управления. Это простые манипуляторы, тележки и т.д.

Полуавтономные роботы выполняют жёсткую последовательность действий. Но возможно вмешательство оператора и корректировка алгоритмов работы машины.

Автономные устройства имеют свой собственный искусственный интеллект. Могут принимать решения и корректировать их в своих алгоритмах работы.

Будущее робототехники

Великий Леонардо да Винчи в 1975 году представил свои намерения о создании механического человека. Настоящий прорыв робототехники был в 1937 году, когда Жак де Вакансон создал первого действующего человекоподобного робота.

С того времени очень многое изменилось: механические узлы, средства управления, технологии. В 21 век можно купить конструктор для сборки роботов, таких как LEGO или Fisher Technik. Можно приобрести готовые механические узлы, или прототип робота. А вообще продаются и роботы игрушки с серьёзным интеллектом.

Настоящей революцией является робот NAO. Автономный, программируемый робот, разработанный компанией Aldebaran Robotics. Стоит он не много, не мало, около 500 тысяч рублей. Я уже давно обратил на него внимание. Честно говоря, эта машина поражает своими возможностями и функционалом. Это действительно большой шаг в робототехнической индустрии.

А как вы считаете, что нас ждёт в ближайшем будущем? Когда — то я играл в Mass Effect, это игра про космос. И, по-моему в третьей части есть сюжет про уничтожение сервера гетов (роботов-синтетиков). Сервер являлся целой планетой. То есть некий коллективный искусственный интеллект, который дистанционно управлял отдельными механизмами.

Отсылки на такие серверы есть в фильмах «Терминатор» , «Я — робот» , «Психопаспорт». Это огромные агрегаты, в которых содержится ядро со сложнейшими алгоритмами. Вы представляете какие нужны вычислительные мощности и производительность этого центрального мозга? Мне кажется, что когда-то мы придём к этому. Это настоящая реальность.

А какие возможности и перспективы открываются перед нами. Прошивать алгоритмы можно будет на дистанции. Вот вам «опыт», «полученные знания», «обучаемость».

Перспективы одноплатных компьютеров

В последнее время я стал часто уделять внимание таким вещам — одноплатным компьютерам и платам Ардуино. Для робототехники это огромный потенциал. Можно написать гибкую программу, большие вычислительные возможности, подключение машинного зрения, управление голосовыми командами. Это целый пакет полезных библиотек и примочек. Наиболее популярный компьютер — это Raspberry PI.

Последняя выпущенная модель Raspberry PI 3. Эта плата в 10 раз мощнее 1 -ой модели. Технические характеристики приведены в таблице:

Этот компьютер способен поддерживать огромный список операционных систем, в том числе и Windows 10. Но, я больше всего акцентировал внимание на Raspbian OC. Потому что система с открытым исходным кодом, куча примеров и уроков в интернете, много документации.

Да кстати, чуть не забыл, можно внедрить рантайм CoDeSyS 3.5. У вас на руках будет дешёвый аналог того же самого сенсорного контроллера СПК. Так ещё и экран будет отдельно от мозгов. Для умного дома удобное и красивое решение.

Фантазировать в среде разработки можно всё что захочешь. Если вы программируете такого рода контроллеры, расскажите на чём вы пишете? Поделитесь опытом…

Недавно один мой хороший друг дал мне миникомпьютер фирмы Olimex — болгарская компания, производящая отладочные платы, программаторы и инструменты для разработки. Конкретно модель у меня A20-OLINUXINO-MICRO.

Количество входов-выходов и внешних портов в этом аппарате больше. Поддерживает 2 операционки — Linux и Android. Эта игрушка уже посерьёзнее. Очень большой недостаток в том, что мало русскоязычной технической документации. Можно сказать вообще нету.

Поэтому, как пользовать данное устройство, большой вопрос. И у меня большая просьба к вам, ребят, если кто сталкивался с этим монстром, напишите пожалуйста в комментариях.

Для сравнения, давайте рассмотрим технические характеристики Olimex A20-OLINUXINO-MICRO:

Для таких ПК есть специальные библиотеки для определённого круга задач, такие как OpenSV, ROS. В общих чертах, очень полезные и интересные библиотеки для машинного зрения и конкретно роботов. Подробнее о них я напишу чуть позже, подписывайтесь на новости блога, чтобы не пропустить интересную публикацию.

На этом я с вами прощаюсь, уважаемые читатели. Да, кстати моя следующая статья будет посвящена облачным технологиям в интернете. Всего доброго!!!

С уважением, Гридин Семён