Читатели из более «зрелого» поколения, выросшие на мультфильмах, могут помнить сериал Джетсоны. , в котором семья из четырех человек и их собака Астро занимаются своими повседневными делами в Orbit City. в 2062 году, передвигаясь на летающих машинах, которые одним нажатием кнопки складываются в небольшой переносной портфель. Среди них Рози, гуманоидный домашний робот Джетсона, горничная и экономка. Рози выполняет всю черную работу по дому, и ее часто можно увидеть катающейся на колесиках с пылесосом в руке.
Рози — лишь один из длинного списка персонажей-роботов, появлявшихся в поп-культуре на протяжении десятилетий. Люди постоянно играли и исследовали идею будущего, в котором роботы станут нормальной частью нашей жизни, часто беря на себя более грязные задачи и работу по дому. Тем не менее, такое будущее до сих пор не материализовалось, возможно, самое близкое, что у нас есть, — это робот-пылесос Roomba.
На самом деле за последние годы роботы добились невероятных успехов. Благодаря улучшениям в компьютерном зрении, ловкости, а также общей экономике приложения робототехники становятся все более полезными и удобными для множества повторяющихся и тяжелых задач. Но большая часть роста робототехники произошла в промышленных приложениях и, таким образом, скрыта от взглядов широкой публики. Но благодаря недавним прорывам в области искусственного интеллекта, мехатроники, датчиков и аккумуляторов есть веские основания полагать, что это может измениться. Поэтому в этой статье основное внимание будет уделено перспективам так называемых сервисных роботов. , то есть более потребительский и коммерчески ориентированный рынок роботов. Это, пожалуй, самая интересная область развития в будущем, где автономное обучение и модульные платформы оказывают наиболее существенное влияние. Будущее, в котором робот Рози пылесосит дом и готовит для нас еду, возможно, уже не такой далекий мираж.
Во-первых, несколько уточняющих определений. И, возможно, лучше всего начать с более фундаментального и общего вопроса что такое робот. . Найти общее определение непросто:если вы спросите трех разных робототехников, вы, вероятно, получите целый ряд разных ответов. Оксфордский словарь определяет робота как «машину, способную автоматически выполнять сложную серию действий, особенно программируемых компьютером». Но использование такого стандартного определения, как это, часто может быть неудовлетворительным, поскольку теоретически оно может подразумевать, что многие стандартные повседневные машины могут считаться роботами. Например, посудомоечная машина или банкомат — это машины, которые получают запрограммированные команды, а затем автоматически выполняют ряд действий. Но действительно ли они роботы?
Более подходящее определение, на мой взгляд, дал робототехник Анка Драган из Калифорнийского университета в Беркли, которая определяет роботов как «физически воплощенных агентов с искусственным интеллектом, которые могут совершать действия, оказывающие влияние на физический мир». Проще говоря, робот — это машина, которая собирает информацию из окружающей среды, обрабатывает ее, а затем выполняет действие на основе этой информации. Используя приведенное выше определение, все еще существует множество различных типов роботов с разным внешним видом и функциями. Но объединяет их то, что они имеют набор общих элементов, таких как система управления, батарея, конечные исполнительные органы, датчики, приводы и некоторый уровень интеллекта, позволяющий понимать и адаптировать свои действия к окружающей среде.
Примерами современных роботов являются коллаборативные роботы, которые работают вместе с людьми в общем рабочем пространстве и способны воспринимать людей вокруг себя и соответствующим образом адаптировать свои движения. Другие современные роботы предназначены для автономной работы, например, автономные управляемые транспортные средства (AGV), которые могут перемещаться по складу, перевозя вещи, или дроны, которые могут выполнять сложные операции по эксплуатации и техническому обслуживанию или используются для доставки последней мили. Эти новые поколения роботов — удивительные и захватывающие машины, которым суждено бесчисленными способами изменить наш образ жизни.
Международная федерация робототехники делит современных роботов на две основные категории:промышленные и сервисные роботы. Это разделение важно и полезно, потому что оно отличает роботов на основе их отношений с людьми и работой. Промышленный робот — это классический робот, который, как мы думаем, присутствует на заводе, и читатели, скорее всего, представят его с роботизированной рукой (руками), выполняющей заранее определенную задачу. Промышленные роботы неуклонно растут в использовании и внедрении (см. рисунок ниже), и это захватывающий и быстрорастущий рынок.
Сервисные роботы, с другой стороны, выходят за рамки рабочего места и входят в мир новых захватывающих приложений, которые могут помочь улучшить как нашу повседневную жизнь, так и нашу жизнь на работе. Сервисный робот — это «робот, который выполняет полезные задачи для людей или оборудования, за исключением применения в промышленной автоматизации» (стандарт ISO IFR). Они классифицируются по их личному или профессиональному использованию, они принимают различные формы и имеют разнообразные и развивающиеся области применения. Сервисные роботы развиваются благодаря соответствующим достижениям в области робототехники, связанным с познанием, манипулированием и взаимодействием, и, на мой взгляд, являются наиболее интересной областью развития в будущем, где автономное обучение и модульные платформы дают наиболее важные результаты и влияние.
Как уже упоминалось, существует множество факторов, которые поддерживают развитие и перспективы будущего роста сервисных роботов. Наиболее актуальными являются:технологические факторы, факторы рынка, факторы производительности и факторы безопасности.
Оценки потенциального размера рынка коммерческих роботов разнятся. В отчете BCG за 2014 год подсчитано, что к 2025 году мировой рынок робототехники (то есть включая промышленных роботов) достигнет 67 миллиардов долларов. Интересно, что всего три года спустя они пересмотрели свою оценку в сторону повышения до 87 миллиардов долларов, что обусловлено именно значительным увеличением их оценки. по объему коммерческого и потребительского рынка (оценки пересмотрены в сторону повышения на 34% и 156% соответственно). Как видно на рисунке ниже, по оценкам BCG, стоимость как коммерческого, так и потребительского рынков в 2025 году составит 23 млрд долларов каждый, для чего им пришлось увеличить оценку на 156 % и 34 %.
Отдельное исследование, проведенное Loup Ventures в сотрудничестве с IFR, показало, что рынок коммерческих роботов в 2017 году составляет 6,4 миллиарда долларов, продано 256 335 единиц. Они прогнозируют, что в 2025 году будет продано в общей сложности 1 310 181 единиц на общую сумму 29,9 миллиарда долларов (CAGR 23%), что не так уж далеко от оценки BCG. Их оценки, представленные ниже, отличаются тем, что большая часть роста стоимости будет обусловлена сегментом AGV, в то время как у дронов будет самый высокий среднегодовой темп роста за тот же период.
Было выполнено множество дополнительных оценок, результаты которых часто значительно расходятся с цифрами, показанными выше, но все они имеют общую черту:все они прогнозируют значительный рост в ближайшем будущем.
Интересно иметь в виду, что при анализе размера рынка необходимо учитывать не только количество проданных единиц, но и распространение так называемых роботов как услуги, где клиент платит комиссию за сервис, облегчающий беспрепятственную интеграцию роботов и встроенных устройств в веб-среды и среды облачных вычислений. Согласно отчету IDC, к 2019 году 30% роботов для коммерческих услуг будут представлены в виде роботов как услуг, и в том же отчете говорится, что к 2020 году 20% роботов будут зависеть от облачного программного обеспечения. приобрести новые навыки, что приведет к дальнейшему развитию рынка облачных робототехники, который вырастет с 2,20 млрд долларов США в 2017 году до 7,5 млрд долларов США в 2022 году.
На сегодняшний день уже существует несколько различных приложений для сервисных роботов. Учитывая, что сервисные роботы охватывают все, кроме производственных/промышленных приложений, это может включать такие области, как складирование, здравоохранение, сельское хозяйство, безопасность и многие другие. Например, LoweBot — это робот, запущенный ритейлером Lowe’s в своих магазинах в районе залива, который «способен находить товары на нескольких языках и эффективно перемещаться по магазину. Поскольку LoweBot помогает клиентам с простыми вопросами, это позволяет сотрудникам тратить больше времени, предлагая клиентам свой опыт и специальные знания. Кроме того, LoweBot может помочь в мониторинге запасов в режиме реального времени, что помогает выявлять закономерности, которые могут определять будущие бизнес-решения». Другие примеры включают Savioke в гостиничном пространстве или Locus Robotics в погрузочно-разгрузочных работах на складах.
Заглядывая вперед, можно сказать, что существует множество новых приложений для сервисных роботов, но сегменты, в которых ожидается наибольший рост, — это AGV, дроны, медицинские роботы и полевые роботы. Давайте рассмотрим их по очереди.
AGV — это крупнейшее и наиболее многообещающее коммерческое приложение, и ожидается, что к 2025 году рынок достигнет 10 млрд долларов США. Движущей силой рынка являются достижения в области технологий автономного вождения.
Ранние AGV были в основном проводными (то есть подключенными к поверхности) и по этой причине были относительно негибкими, а также дорогими в установке. Однако недавно такие компании, как Fetch Robotics, представили более гибкие и интеллектуальные AGV, которые способны принимать решения в ситуациях, с которыми они никогда раньше не сталкивались. Эта гибкость может дать различные преимущества, включая возможность снижения количества несчастных случаев, повышения производительности и снижения затрат.
Amazon — одна из компаний, которые наиболее активно использовали AGV на своих складах благодаря приобретению KIVA в 2012 году. В будущем постоянно появляются новые приложения AGV, такие как сканирование полок, выполняемое Bossa Nova Robotics. UGV (беспилотные наземные транспортные средства) также переходят от преимущественно военного применения к коммерческому. Clearpath Robotics — одна из ведущих компаний в этой области, разрабатывающая как AGV, так и UGV.
Беспилотный робот Fetch Robotics и беспилотный робот Clearpath Robotics
Источник:Fetch Robotics.Источник:Clearpath Robotics.
Дроны революционизируют бизнес-операции во многих отношениях. Дроны можно использовать для 3D-картографирования, доставки «последней мили», медицинской доставки, инспекционной деятельности, передачи данных, сбора видео, страхования жилья или мониторинга строительства. Влияние дронов на коммерческую деятельность до сих пор было довольно ограниченным, особенно с учетом оценок того, куда движется рынок (по оценкам PWC, рынок будет стоить 127 миллиардов долларов). Это происходит по разным причинам, но в основном из-за проблем с регулированием.
Большая часть ценности, создаваемой дронами в ближайшие годы, будет связана с дополнительными услугами, такими как сбор, управление и анализ данных. Когда автономные дроны расширят свое присутствие в коммерческих операциях, дроны будут создавать идеи на основе собранных данных и автоматически преобразовывать их в решения и действия. Опять же, Amazon — одна из компаний, которая больше всех делает ставку на дроны благодаря проекту под названием Amazon Prime Air. . Amazon разработала различные патенты, связанные с дронами, один из которых описывает многоуровневый центр выполнения заказов, воздушный склад дронов на высоте 45 000 футов, подводный склад дронов и станцию зарядки дронов.
Склад бортовых дронов
Источник:Си-Эн-Би-Си.
Потенциал роботов в сфере здравоохранения, особенно в сочетании с искусственным интеллектом, огромен. Наиболее интересные приложения связаны с хирургическими роботами, реабилитационными роботами и медицинскими транспортными роботами.
Хирургические роботы уже улучшили минимально инвазивную хирургию, снизив травматизм пациентов. Благодаря улучшениям в ловкости и компьютерном зрении робот теперь может превзойти опытного хирурга в той же процедуре. Реабилитационные роботы, или экзоскелеты, играют важную роль в улучшении качества жизни людей с ограниченными возможностями, помогая улучшить подвижность, координацию и силу.
Медицинские транспортные роботы могут перемещаться по больничному учреждению, доставляя припасы, лекарства и еду, а также оптимизируя общение между врачами, персоналом и пациентами. Другими соответствующими приложениями являются роботы для санитарии и дезинфекции, которые могут снизить вероятность заражения и вероятность вспышек смертельных устойчивых к антибиотикам бактерий, а роботизированные системы выдачи рецептов могут уменьшить количество ошибок при распределении лекарств среди пациентов.
Хирургический робот от Intuitive Surgical
Источник:проводной
ИИ и робототехника также внедряются в сельскохозяйственную отрасль, где набирают обороты несколько стартапов (например, Abundant Robotics или Harvest Automation). Венчурные инвесторы вкладывают значительные средства в эту сферу:в 2017 году было инвестировано более 320 млн долларов США. В настоящее время робототехника используется главным образом для сбора и сбора урожая, борьбы с сорняками, автономного высева, опрыскивания и прореживания.
Сбор и сбор урожая в настоящее время, вероятно, являются наиболее распространенными приложениями полевой робототехники, где роботы используются в теплицах, а также для сбора фруктов и овощей. Также расширяется борьба с сорняками, что дает возможность сократить использование пестицидов на фермах с помощью таких решений, как Ecorobotix.
Достижения в области компьютерного зрения также привели к развитию автономного высева, распыления и прореживания, в то время как другие интересные разработки происходят в пищевой промышленности в более широком смысле, где роботы применяются в ресторанах, таких как Miso Robotics, или для доставки еды, таких как Starship. /Р>
Робот для борьбы с сорняками от Ecorobotix
Источник:Экороботикс
Мы надеемся, что в ближайшие десятилетия роботы будут играть все более важную роль в нашей повседневной жизни. Большая часть достижений будет связана с дальнейшим развитием искусственного интеллекта, компьютерного зрения, датчиков, навигации и полупроводниковых технологий.
Но хотя будущее выглядит светлым, на горизонте есть несколько облаков. Одной из самых больших угроз для развития сектора, без сомнения, является регуляторный риск. Как многие читатели, возможно, уже знают, вокруг робототехники и ИИ ведется все больше споров, причем особое внимание уделяется влиянию роботов на нашу рабочую силу.
Моя личная точка зрения на эту тему заключается в том, что роботы повышают производительность и конкурентоспособность компаний, внедряющих их. Это увеличение производительности может и должно привести к увеличению средней заработной платы, что должно увеличить спрос, фактически создавая новые возможности трудоустройства. Основное влияние, как показали различные исследования Греца и Майклза (Лондонская школа экономики) или Бессема (Юридическая школа Бостонского университета), внедрения роботов и автоматизации заключается в переходе от низко/среднеквалифицированного труда , на более квалифицированную рабочую силу, что также приводит к увеличению общей заработной платы. Таким образом, робототехнику можно рассматривать как способ устранить или сократить более черную и опасную работу в нашей экономике и обеспечить переход к более творческой и интеллектуальной деятельности.
Однако главная проблема заключается в том, что переход к более высококвалифицированной работе, конечно же, не будет автоматическим и потребует усилий, связанных с обучением и переквалификацией определенных видов работ, как указано в отчете Mckinsey за 2017 год. Эти усилия по перевоспитанию должны возглавить правительства, а также компании, проводящие технологическую революцию, и это самое важное действие, которое необходимо предпринять, чтобы надвигающаяся робототехническая революция увенчалась успехом.
Несмотря на опасения по поводу влияния автоматизации и робототехники на рабочие места, текущая и обозримая реальность такова, что на самом деле существует явный пробел в навыках и что многие компании не могут заполнить вакансии из-за отсутствия квалифицированных кандидатов на эти должности, связанные с робототехника будущего. Европейская комиссия, например, предсказала, что к 2020 году Европа может столкнуться с нехваткой до 750 000 квалифицированных специалистов в области ИКТ, поставив развитие цифровых навыков в основу своей стратегии для рынка труда ЕС.
В США было предсказано, что устранение разрыва в навыках робототехники и искусственного интеллекта может заполнить примерно 1 миллион новых рабочих мест, но только в том случае, если крупномасштабные государственные и частные инициативы предоставят работникам необходимое обучение. Устранение разрыва в навыках потребует более тесных связей между компаниями и учебными заведениями, чтобы находить и готовить работников для этих новых, более востребованных профессий, а также лучше ориентировать студентов на курсы, которые имеют наибольший потенциал для их карьеры.
С этой целью Всемирный экономический форум выступил с инициативой, направленной на поддержку деятельности, разработанной компаниями и образовательными учреждениями для переподготовки и повышения квалификации рабочей силы для экономики завтрашнего дня, в том числе в таких областях, как робототехника и автоматизация. Инвестиции в робототехнику должны поддерживаться инвестициями в человеческий капитал, чтобы сузить текущий разрыв в навыках и позволить компаниям извлечь выгоду из более высокого уровня взаимодействия и взаимодополняемости между людьми и машинами, тем самым способствуя экономическому росту и повышению производительности.