Робототехника - это область на стыке науки и техники, объединяющая достижения и возможности машиностроения, электротехники, информатики и других отраслей, ориентированных на проектирование и конструирование. Автоматы используются в обрабатывающей и тяжелой промышленности, сельском хозяйстве, медицине, образовании, логистике, сфере услуг.
Где роботы стали привычными и незаменимыми?
- в промышленности автоматизируются рутинные производственные процессы, где важны экономичность и точность: погрузочно-разгрузочные работы, сборка, сварка, покраска, замеры деталей. Роботизированная рука UR5 от Universal Robots используется на сборочной линии калужского завода Volvo;
- в сельском хозяйстве механизмы сажают растения на больших площадях, собирают урожай, составляют карты. Роботы серии Agrobot E используются компанией «Русагро» для уборки клубники;
- медицинские автоматы помогают хирургам в выполнении точных операций с меньшей инвазивностью. Механизированные части тела нужны в реабилитации, протезировании, создании экзоскелетов. В больницах России применяется хирургическая система Da Vinci от Intuitive Surgical;
- логистические роботы есть на складах, в распределительных центрах, в транспорте. Они обрабатывают заказы, сортируют и доставляют их. В центрах выполнения заказов Ozon применяется Kiva от Amazon Robotics;
- строительные роботы могут класть кирпич, заливать бетон, сносить здания, проводить геодезические замеры, например, кладчик Hadrian X от Fastbrick Robotics;
- роботы RoboGuard и Lego Mindstorms EV3 в школах и университетах помогают обучать азам робототехники и программирования.
Робототехника будущего
- Разработки в области «мягкой робототехники» привели к созданию автоматов, которые могут менять форму и адаптироваться к различным условиям окружающей среды. «Октобот» Гарвардского университета использует химические реакции для управления своими движениями. Будет незаменим в подводных и биомедицинских исследованиях.
- Роевая робототехника предполагает использование больших групп простых автоматов, которые работают вместе там, где одному роботу было бы трудно или невозможно выполнить задачу. Например, «Килоботы» – это рой крошечных роботов, которые предполагается использовать для мониторинга окружающей среды.
- Андроиды похожи на людей внешним видом и движениями. «Атлас» компании Boston Dynamics может открывать двери, подниматься по лестнице и делать сальто назад. Его потенциал – использование в поисково-спасательных операциях.
Интеграции различных технологий и программ в робототехнике
- проектирование роботов, способных двигаться и выполнять физические задачи, требует знания материаловедения, механики твердого тела, динамики;
- электротехника и электроника необходимы для создания роботов, воспринимающих окружающую среду, взаимодействующих с другими устройствами. Актуальны датчики, исполнительные механизмы, системы управления;
- имитационное моделирование включает знания автоматизированного проектирования (САПР), анализа конечных элементов (FEA), вычислительной гидродинамики (CFD);
- программирование и разработка программных средств ведется на базе C++, Python, Java.
Читать по теме: Какие профессии будут востребованы в 2025 г.
