Будущее робототехники

Что приходит на ум, когда вы слышите слово «робот»? Вы представляете себе металлического гуманоида на космическом корабле в далеком будущем? Возможно, вы представляете антиутопическое будущее, в котором человечество порабощено своими роботами-повелителями. Или, может быть, вы думаете об автомобильной сборочной линии с роботоподобными машинами, собирающими автомобили.

Что бы вы ни думали, одно можно сказать наверняка: роботы никуда не денутся. К счастью, кажется вероятным, что роботы будут больше заниматься повторяющимися или опасными задачами, чем захватом высшей исполнительной власти. Давайте посмотрим на робототехнику, определив и классифицировав термин, выяснив роль искусственного интеллекта в этой области, будущее робототехники и то, как робототехника изменит нашу жизнь.

Что такое робототехника?

Робототехника — это инженерная отрасль, которая занимается концепцией, проектированием, строительством, эксплуатацией, применением и использованием роботов. Копнув немного глубже, мы увидим, что роботы определяются как автоматически управляемая машина, которая самостоятельно выполняет ряд действий и выполняет работу, обычно выполняемую человеком.

Между прочим, роботы необязательно должны быть похожи на людей, хотя некоторые из них. Посмотрите на изображения конвейеров по сборке автомобилей для доказательства. Роботов, которые выглядят как люди, обычно называют «андроидами». Хотя дизайнеры роботов делают свои творения похожими на людей, чтобы люди чувствовали себя более непринужденно рядом с ними, это не всегда так. Некоторые люди находят роботов, особенно похожих на людей, жуткими.

Робототехника в машиностроении

Типы роботов

Роботы — это универсальные машины, о чем свидетельствует их большое разнообразие форм и функций. Вот список нескольких видов роботов, которые мы видим сегодня:

  • Здравоохранение: Роботы в сфере здравоохранения делают все, от помощи в хирургии до физиотерапии, чтобы помочь людям ходить, перемещаться по больницам и доставлять предметы первой необходимости, такие как лекарства или постельное белье. Медицинские роботы даже внесли свой вклад в непрекращающуюся борьбу с пандемией, наполняя и запечатывая тестовые тампоны и производя респираторы.
  • Помощники: Чтобы найти робота в чьем-то доме, вам понадобится робот-пылесос Roomba. Но теперь они делают больше, чем пылесосят полы; домашние роботы могут косить газоны или дополнять такие инструменты, как Alexa.
  • Производство: сфера производства была первой, где были приняты роботы, такие как машины на конвейере сборки автомобилей, о которых мы упоминали ранее. Промышленные роботы выполняют различные задачи, такие как дуговая сварка, обработка материалов, резка стали и упаковка пищевых продуктов.
  • Логистика: все хотят, чтобы их онлайн-заказы доставлялись вовремя, если не раньше. Поэтому компании используют роботов для укладки складских полок, извлечения товаров и даже доставки товаров на короткие расстояния.
  • Исследование космоса: исследователи Марса, такие как Sojourner и Perseverance, являются роботами. Телескоп «Хаббл» классифицируется как робот, как и зонды дальнего космоса, такие как «Вояджер» и «Кассини».
  • Военные: Роботы выполняют опасные задачи, и это не сложнее современной войны. Следовательно, военные располагают разнообразным выбором роботов, оборудованных для выполнения многих более рискованных работ, связанных с войной. Например, есть Centaur, робот для обнаружения и обезвреживания взрывчатых веществ, который ищет мины и самодельные взрывные устройства, MUTT, который следует за солдатами и несет их снаряжение, и SAFFiR, который тушит пожары, возникающие на военных кораблях.
  • Развлечения: у нас уже есть игрушечные роботы, статуи роботов и рестораны для роботов. По мере того, как роботы становятся все более изощренными, ожидайте, что их развлекательная ценность возрастет соответственно.
  • Путешествия: нам нужно сказать всего три слова: беспилотные автомобили.

Типы роботов различающиеся механической частью

Преимущества и недостатки роботов

Как и любая современная инновация, роботы имеют свои плюсы и минусы. Вот разбивка хорошего и плохого о роботах и ​​будущем робототехники.

Преимущества

  • Они работают в опасных условиях: зачем рисковать человеческими жизнями, если можно отправить робота для выполнения этой работы? Подумайте, насколько предпочтительнее иметь робота, который тушит пожар или работает на активной зоне ядерного реактора.
  • Они экономически эффективны: роботы не берут больничные или кофе-брейки, им не нужны такие привилегии, как страхование жизни, оплачиваемый отпуск или медицинские предложения, такие как стоматология и зрение.
  • Они повышают производительность: роботы запрограммированы на выполнение повторяющихся задач до бесконечности; человеческий мозг — нет. Промышленность использует роботов для выполнения утомительной, избыточной работы, освобождая сотрудников для решения более сложных задач и даже для обучения новым навыкам.
  • Они предлагают лучшую гарантию качества: снижение бдительности — это потеря концентрации, которая затрагивает работников, которые неоднократно выполняют одни и те же функции. По мере того, как уровень концентрации человека падает, возрастает вероятность ошибок, плохих результатов или даже несчастных случаев. Роботы безупречно выполняют повторяющиеся задачи, не снижая производительности из-за скуки.

Недостатки

  • Они несут большие начальные затраты: внедрение роботов — это инвестиционный риск, и это дорого стоит. Хотя большинство производителей в конечном итоге окупают свои инвестиции в долгосрочной перспективе, в краткосрочной перспективе это дорого обходится. Однако это обычное препятствие при внедрении новых технологий, таких как настройка беспроводной сети или миграция в облако.
  • Они могут отнимать рабочие места: да, некоторые люди были заменены роботами в определенных ситуациях, например, на сборочных линиях. Всякий раз, когда бизнес-сектор внедряет технологии, меняющие правила игры, некоторые рабочие места становятся жертвами. Однако этот недостаток может быть преувеличен, потому что внедрение роботов обычно создает больший спрос на людей для поддержки технологии, что приводит к последнему недостатку.
  • Они требуют от компаний найма квалифицированного вспомогательного персонала: этот недостаток является хорошей новостью для потенциальных сотрудников, но плохой новостью для экономных компаний. Для роботов требуются программисты, операторы и ремонтный персонал. В то время как соискатели могут радоваться, перспектива нанимать профессионалов (и платить зарплату профессионального уровня!) может служить препятствием для внедрения роботов.

Будущее робототехники: какая польза от ИИ в робототехнике?

Искусственный интеллект (ИИ) увеличивает взаимодействие человека и робота, расширяет возможности сотрудничества и повышает качество. В промышленном секторе уже есть коботы — роботы, которые работают вместе с людьми для тестирования и сборки.

Достижения в области искусственного интеллекта помогают роботам более точно имитировать поведение человека, поэтому они и были созданы в первую очередь. Роботы, которые действуют и думают, как люди, могут лучше интегрироваться в рабочую силу и обеспечивать уровень эффективности, не имеющий себе равных среди сотрудников-людей.

Разработчики роботов используют искусственный интеллект, чтобы расширить возможности своих творений, например:

  • Компьютерное зрение: роботы могут идентифицировать и распознавать объекты, с которыми они сталкиваются, различать детали и учиться перемещаться по определенным объектам или избегать их.
  • Манипуляции: ИИ помогает роботам развивать навыки мелкой моторики, необходимые для захвата объектов без их разрушения.
  • Управление движением и навигация. Роботам больше не нужны люди, чтобы направлять их по траекториям и потокам процессов. ИИ позволяет роботам анализировать окружающую среду и самостоятельно ориентироваться. Эта возможность применима даже к виртуальному миру программного обеспечения. ИИ помогает процессам программного обеспечения роботов избегать узких мест потока или исключений процессов.
  • Обработка естественного языка (NLP) и восприятие реального мира: искусственный интеллект и машинное обучение (ML) помогают роботам лучше понимать свое окружение, распознавать и выявлять закономерности и понимать данные. Эти улучшения повышают автономию робота и уменьшают зависимость от человека.

Несколько слов о программном обеспечении для роботов

Программные роботы — это компьютерные программы, которые выполняют задачи без вмешательства человека, такие как поисковые роботы или чат-боты. Эти роботы полностью виртуальны и не считаются настоящими роботами, поскольку у них нет физических характеристик.

Эту технологию не следует путать с роботизированным программным обеспечением, загружаемым в робота и определяющим его программирование. Однако перекрытие между двумя объектами является нормальным явлением, поскольку в обоих случаях программное обеспечение помогает объекту (роботу или компьютерной программе) выполнять свои функции независимо от взаимодействия с человеком.

Будущее робототехники и роботов

Благодаря усовершенствованным сенсорным технологиям и более значительным достижениям в области машинного обучения и искусственного интеллекта роботы будут продолжать превращаться из простых механических машин в помощников с когнитивными функциями. Эти достижения и другие связанные с ними области движутся по восходящей траектории, и робототехника значительно выиграет от этих успехов.

Мы можем ожидать, что все больше и больше все более сложных роботов будут внедряться в другие сферы жизни, работая с людьми. В отличие от антиутопических пророков гибели, эти улучшенные роботы не заменят рабочих. Отрасли растут и падают, а некоторые из них устаревают перед лицом новых технологий, открывая новые возможности для трудоустройства и образования.

Так обстоит дело с роботами. Возможно, людей, сваривающих автомобильные рамы, станет меньше, но потребность в квалифицированных специалистах для программирования, обслуживания и ремонта машин возрастет. Во многих случаях это означает, что сотрудники могут пройти ценное внутреннее обучение и повышение квалификации, получив набор навыков, которые могут применяться в программировании и обслуживании роботов, а также в других областях и отраслях.

Будущее робототехники: как роботы изменят мир

Роботы увеличат экономический рост и производительность, а также создадут новые карьерные возможности для многих людей во всем мире. Тем не менее, по-прежнему звучат предупреждения о массовых потерях рабочих мест, прогнозы потери 20 миллионов рабочих мест на производстве к 2030 году или о том, что 30% всех рабочих мест могут быть автоматизированы к 2030 году.

Но благодаря постоянному уровню точности, который предлагают роботы, мы можем ожидать, что роботы будут выполнять больше обременительных, избыточных задач ручного труда, повышать эффективность работы транспорта, улучшать здравоохранение и давать людям возможность совершенствоваться. Но, конечно, время покажет, как все это получится.