Виды роботов: классификация и применение

Робот — автоматическое устройство, которое воспринимает окружающую среду, принимает решения и выполняет задачи. Это происходит без постоянного вмешательства человека. Главное отличие от обычных машин в том, что у робота есть встроенный «мозг», который действует по циклу SENSE — COMPUTE — ACT, то есть «счесть», «вычислить» и «выполнить».

Несложный пример из жизни — так работает робот-пылесос. Он сканирует помещение, рисует карту квартиры, показывает её в мобильном приложении, рассчитывает оптимальный маршрут и только после этого приступает к уборке.

Виды роботов, их применение на складах и производствах выходят за рамки бытовых девайсов. Ещё один кейс — коллаборативный манипулятор на производстве. С помощью камер он определяет положение детали, планирует траекторию захвата и аккуратно собирает объект.

С развитием ИИ и машинного обучения современные роботы не просто выполняют заранее запрограммированные действия, а ещё и&nbфsp; адаптируются к изменениям среды, учатся на ошибках и корректируют действия прямо в процессе работы.

Роботизированные системы можно поделить на несколько крупных групп. Приводим классификацию роботов по назначению:

Промышленные роботы выполняют однообразные, но критически важные операции на производстве: сварку, сборку, упаковку, покраску, резку, паллетирование. Они работают в тяжёлой промышленности, автопроизводстве, электронике, пищевой и фармацевтической отраслях.

Их плюсы для бизнеса:

К персональным бытовым роботам все привыкли: это роботы-пылесосы, автоматические мойщики окон, системы полива. Встречаются даже умные холодильники, которые сами заказывают продукты, когда видят, что их осталось мало.

Профессиональные сервисные роботы работают в общественных местах: роботы-официанты доставляют блюда, интерактивные гиды проводят экскурсии, а автоматические стойки-рецепционисты принимают гостей.

Умные устройства делают жизнь комфортной, экономят время и позволяют персоналу сосредоточиться на том, что требует больше человеческого контакта, задачах. Роботу — рутина, а человеку — планирование и креатив.

Роботы-охранники следят за обстановкой на улице или в помещении. Набор датчиков сканирует местность, фиксирует опознавательные знаки или предметы и передаёт данные на пульт управления. Такой подход укрепляет безопасность как на производстве, так и в общественных местах.

Роботы помогают в работе с людьми, а особенно с теми, кому нужна медицинская помощь. Выбор модели роботов зависит от того, какое именно действие хотят автоматизировать. Медицинские умные устройства:

Учёные пользуются роботами там, где человек не может выжить. Устройства собирают и обрабатывают данные, передают их исследователям для дальнейших разработок. Это могут быть и беспилотные летательные аппараты, и наземные роботы — зависит от целей исследования. Такие роботы часто работают в автономномном режиме или с минимальной поддержкой оператора, используя ИИ для принятия решений в затруднённых условиях.

Объединяет их устойчивость: к дождю, ветру, ударам, погружению в воду, давлению или невесомости.

Конструкция — это то, по какой технологии собран робот. Устройства различаются по количеству и расположению осей, типу привода, способу перемещения. Кинематика — это геометрия движений: по каким траекториям может работать робот.

К большим группам относятся манипуляционные роботы, мобильные системы, а также типы кинематики. Рассмотрим различия ниже.

Мобильные роботы умеют перемещаться. Причём они способны двигаться как по прямой, так и самостоятельно объезжать препятствия. Они выбирают маршрут и доставляют груз в нужную точку — даже если этот путь извилистый.

Основные типы:

Роботов делят не только по конструкции, но и по тому, где они работают. Рассмотрим крупные сферы, в которых уже применяют автоматизированные системы.

На заводах и складах трудятся промышленные роботы для упаковки, сортировки, маркировки, паллетирования и перевозки товара по складу. Результат меньше зависит от человеческого фактора, уменьшаются траты на персонал, риск ошибок падает.

Интеграция с системами WMS и ERP синхронизирует производственные планы с действиями роботов. Сотрудник видит целостную картину в системе управления: порядок действий, статистику работы, возможные ошибки.

Включать и выключать свет можно хлопком, температура в комнате регулируется голосом, а чайник греется, как только вы переступаете порог квартиры. Некоторые из умных решений становятся компаньонами — например, роботы развлекают детей или напоминают пожилым людям о приёме лекарств.

Роботы научились поливать растения по часам и сохранять нужную температуру для них. Польза есть и для питомцев и их хозяев — кормушка насыпает корм три раза в день, умный лоток проводит уборку сразу после визита кошки.

В клиниках роботы помогают врачам во время операций, доставляют препараты, дезинфицируют кабинеты. Экзоскелеты и роботы-тренажёры восстанавливают утраченные функции тела. Сегодня роботы в школах преподают химию, программирование и физкультуру, тем самым закрывая потребность детей с ОВЗ в особой безопасности.

Роботы не могут заменить психотерапевта, но они всё равно поддерживают людей в уязвимом состоянии и могут дать совет, как почувствовать себя лучше, и подскажут, когда лучше сходить к врачу.

Яндекс Роботикс занимается автоматизацией складов и производственных линий. Ошибочно полагать, что автоматизация заканчивается на покупке роботов и ПО. Процесс состоит из подготовки, планирования, реализации, а затем — обслуживания.

Яндекс Роботикс поставляет промышленные роборуки, коллаборативные роботы, роботы-инвентаризаторы, автономные вилочные погрузчики и тележки. Их используют в оптимизации внутренней логистики склада

Мы производим Yandex RMS — программное обеспечение, которое интегрирует оборудование с ERP и WMS системами. Это даёт централизованное управление роботами с разными функциями и разных брендов.

Экономический эффект проявляется в росте производительности. При этом не страдает качество: процент ошибок снижается, возвратов, брака, неустоек становится меньше.

Роботы для склада — это автономные погрузчики, роботизированные конвейерные линии и системы комплектации. Роботы работают с WMS, сами подбирают товар, собирают посылки и перевозят палеты. Это повышает пропускную способность склада и сокращает человеческие ошибки и издержки.

Основные типы:

Классификация роботов по типу и назначению меняется: уже привычные группы промышленных и сервисных устройств всё чаще смешивают с новыми терминами. Более молодое поколение видов роботов в робототехнике работает на искусственном интеллекте и сети взаимодействий с человеком.

В следующее десятилетие появится новая классификация современных роботов — по типу взаимодействия с человеком. Роботы умеют сотрудничать с людьми и сейчас, но в будущем искусственный интеллект будет лучше понимать, что нужно сотруднику, чем он занят и в чём ему поможет техника.

Сейчас есть следующие типы роботов-компаньонов: