Hi-Tech - смартфоны, планшеты, роботы, технологии.

Что ожидает рынок робототехники?

Следующие 12 направлений могут изменить мир машин. В них не вошли «многолетние» тенденции, связанные с экологической робототехникой, индустрией развлечений и игрушками. Эти сферы, конечно, будут процветать еще долго. Мы хотим обратить ваше внимание на относительные новые области, а также те, на исследования в которых идет основная часть финансирования из государственных и частных фондов в Европе, Азии и США.

Роботы рядом с человеком

Благодаря механическим сотрудникам и сожителям мы станем свидетелями миграции роботов с заводов и научных лабораторий в нашу повседневную жизнь. По данным Национальной робототехнической инициативы (NRI), роботы должны быть безопасными, относительно дешевыми, простыми и доступными везде. Также роботы будут взаимодействовать с людьми, «используя свои преимущества в планировании и выполнении задач». В этом году ожидается большой скачок во взаимодействии «человек-робот» во всех его разнообразных формах.

Революция Kinect

В прошлом году Kinect, популярный 3D-датчик корпорации Microsoft, все чаще стал украшать «головы» роботов. Дешевый и простой в использовании, Kinect создает 3D-карты и задает направление движения. Робототехническое сообщество приняло его с радостью, видя в нем недорогую альтернативу лазерным дальномерам.

Новый Kinect 2, который может появиться уже в этом году, будет обладать более высоким разрешением и частотой кадров, что позволит устройству, если верить слухам, читать по губам. Новые типы камер также обещают расширить возможности 3D-зондирования. Так называемые «вычислительные камеры» позволят учитывать интенсивность и угол света и создавать 3D-изображения. Новое поколение 3D-датчиков снабдит роботов не только лучшими «глазами», но и обеспечит эффективный способ 3D-сканирования окружающих предметов, создания библиотек объектов.

Облачные технологии

Несколько исследовательских групп изучают идею роботов, которые используют «облачную» инфраструктуру для доступа к огромной вычислительной мощности и массивам данных. Этот подход, который называют «облачная робототехника», позволит роботам мгновенно решать ресурсоемкие задачи, такие как обработка изображений и распознавание голоса или даже улучшение повседневных навыков работы.

Например, у компании Google есть разработанный для роботов облачный сервис. И если он станет популярным среди робототехников, это может привести к «тектоническому» сдвигу в этой области (представьте себе, каждый робот использует для навигации аналог Google Maps для роботов). В Европе целью подобного проекта RoboEarth является создание «всемирной паутины для роботов» — гигантского облака с поддержкой базы данных, где роботы смогут обмениваться информацией об объектах, условий и задач.

Роботы с «чуствительной» кожей

Когда роботы взаимодействуют с людьми, безопасность является одним из ключевых вопросов. Создание роботов с Soft Touch (нежными сенсорами) — это ключ к будущему, где люди и роботы могут делить пространство и тесно сотрудничать. Уже существует серия упругих приводов, которые используются в роботе Meka M1. Кроме того, идет разработка новых умных типов совместимых систем, далеких от электромеханических двигателей.

Роботы на базе смартфонов

Почти каждый робот сегодня требует комбинации датчиков, процессоров, дисплеев и подключения к Интернету. Все это предлагают смартфоны и планшеты. Компания iRobot продемонстрировала прототип робота удаленного присутствия под названием Ava, который использует планшет для управления своей мобильной базой. Два инженера из Сиэтла смогли привлечь более $100 тыс. для создания маленького милого робота Romotive, которым можно управлять с помощью смартфона.

Это всего лишь два примера перспективной для робототехники тенденции. Мобильные устройства на основе iOS от Apple и Android от Google переживают экстраординарную, беспрецедентную волну инноваций. Будем надеяться, что и роботы окажутся на гребне этой волны.

Доступные роботы-манипуляторы

С постоянным развитием компьютерной техники общая стоимость роботов стремительно падает за исключением одной вещи — приводов. Это особенно заметно в случае с манипуляторами с высокой степенью свободы. Мы говорим о мощных манипуляторах, работающих по принципу мышечной системы человека, чувствительных с полезной нагрузкой не менее 5 кг, и, самое главное, дешевой. Другими словами, нужен новый манипулятор, который сделает для манипуляции то, что сделал для 3D-зондирования Kinect. Ученые Стэнфордского университета уверены, что недорогой чувствительный манипулятор вполне реален. Сейчас существует достаточное количество программ в этом направлении — от NRI NSF до трех программ DARPA, ориентированных на манипуляции (ARM-H, ARM-S и M3).

Машины-роботы

В ближайшее время мы, вероятно, не увидим автономных транспортных средств, двигающихся рядом с другими автомобилями. Однако Google активно тестирует знаменитый автомобиль без водителя Toyota Prius, а теперь и целый ряд автономных тележек для гольфа. В последние несколько лет работы над автономными автомобилями ведутся в США, Германии, Франции, Италии, Великобритании и Китае. В прошлом году Невада стала первым штатом в США, в котором намерены юридически разрешить автономным автомобилям передвигаться по дорогам общего пользования.

Некоторые модели Prius имеют вспомогательные функции вождения, которые удерживают автомобиль на своей полосе и осуществляют автономную парковку. Хоть это и нельзя назвать полностью автономным вождением, автомобили все больше становятся роботизированными.

Промышленные роботы

В прошлом году заявление производителя электроники Foxconn застало сообщество робототехников врасплох. Тайваньская компания заявила, что в течение ближайших трех лет собирается поставить к своим «станкам» 1 млн роботов. Это колоссальная цифра, которая в два раза больше существующего мирового населения промышленных роботов.

Существует огромная потребность в гибких, способных, безопасных роботах — новом поколении промышленных машин, сильно отличающихся от больших и дорогих существующих манипуляторов. Примеры включают в себя роботов Nextage компании Kawada Industries, FRIDA производства ABB и Motoman SDA10D, разработанных в Yaskawa.

3D-принтер в каждый дом

Быстрое прототипирование невероятно важно. Эта технология, позволяющая в короткие сроки изготовить детали продукта, сэкономить тысячи долларов, избавить от длительного ожидания и быстро выяснить, насколько хорош ваш дизайн. Примером инструмента для быстрого прототипирования (и роботом по праву) может служить 3D-принтер Thing-O-Matic компании MakerBot Industries.

До последнего времени 3D-принтеры были «прописаны» в научных и промышленных робототехнических лабораториях из-за своей цены (некоторые стоимостью свыше $20 тыс.). Принтер Thing-O-Matic (и ему подобные) сделали 3D-печать доступной для обычных людей, снизив ее стоимость до $1 тыс. Недорогие 3D-принтеры вполне могут стать еще одной тенденцией в мире домашних роботов.

Беспилотные летающие аппараты

Маленькие беспилотники, и, в частности, квадроторы, были тенденцией в робототехнике в 2011 году. Но в прошлом году было только начало. В 2012 году мы увидим новые летающие роботы, созданные как профессионалами, так и разработчиками-любителями.

Например, сайт DIY Drones может похвастаться более чем 20 тыс. членов, которые проектируют, строят и пилотируют свои собственные автономные летательные аппараты. Для тех, кто ищет уже готовые модели, в настоящее время есть широкий выбор от Air Swimmers RC blimps (созданных по принципу дирижабля и по цене до $40) и небольших, управляемых с помощью смартфона, вертолетов (стоящих около $100) до квадротора AR.Drone компании Parrot (за $300).

Роботы телеприсутствия

Роботы телеприсутствия — это мобильные машины, которые выступают от вашего имени, когда вы находитесь на расстоянии от нужного вам места или объекта. Первым коммерческим примером такого робота в 2010 году стал робот QB компании Anybots. В 2011 году на рынке появилось много устройств подобного характера, в том числе от Vgo компании Vgo Communications и Jazz, созданный французской компанией Gostai.

Эта технология востребована в бизнесе, так как она позволяет экономить время и деньги для бизнес-путешественников. К концу 2012 года сотни QBS, Vgo, Jazz и других машин будут бродить по офисам во всем мире.

Стирая грань между людьми и машинами

Киборги и другие человекоподобные машины уже давно захватили воображение людей. Мы все еще далеки от технологий, показанных в научно-фантастических произведениях типа «Робокопа». Но ученые добились значительного прогресса в течение последних двух лет.

В частности, лаборатории в буквальном смысле слова «кишат» экзоскелетами. В этом году EKSO Bionics (ранее Berkeley Bionics) начнет продавать свой роботизированный костюм, в первую очередь, реабилитационным клиникам в США и Европе. В планах компании к середине года создать готовую модель для использования в домашних условиях. Спонсируемый компанией DARPA проект Университета Джонса Хопкинса и Университета Питтсбурга тестировал имплантируемый в мозг человека чип, который позволяет пациенту управлять «силой мысли» роботизированной рукой.

Пусть даже не все эти тенденции в полной мере проявятся в этом году, но это уже точно не научная фантастика — это уже реальность.

Изображения с сайта IEEE Spectrum