Обзор рынка Коботов. Часть 1: история создания и компьютерное зрение

Исторически роботы на фабриках были громоздкими, опасными и устанавливались только на крупных промышленных производствах. Однако теперь небольшие коллаборативные роботы (коботы) преодолевают традиционные проблемы в индустрии робототехники.

Когда Джордж К. Дэвол, изобретатель автоматического открывателя дверцы гаража, презентовал свою программируемую руку «Unimate arm», он столкнулся с большим скептицизмом. «У робота есть одно преимущество сразу», — сказал Девол. «И это то, что робот может работать три смены, или 24 часа в сутки».

К началу 1960-х годов 900 килограммовая рука Unimate стала первым промышленным роботом на заводе General Motors, где она укладывала горячий литой металл. Устройство могло захватывать, сваривать, сверлить и распылять, а путь гидравлического рычага программировался с использованием магнитного жесткого диска.

Перемещаясь на 50 лет вперед, мы может заметить, что пейзаж современной робототехники значительно изменился. Роботы на заводах, как правило, были крупными устройствами, работающими для безопасности персонала завода в клетках. Роботы выполняли повторяющиеся и опасные работы, замещая людей. Вместе с революцией компьютеров и смартфонов, которая снизила стоимость вычислительного оборудования, на заводах также стали появляться более компактные и гибкие роботы.

Такие легкие роботы могут оснащаться датчиками, которые позволяют им работать совместно с людьми в промышленных условиях. Так появились коботы — роботы, которые могут выполнять такие задачи, как захват небольших объектов, наблюдение и даже обучение для решения нестандартных проблем.

Несмотря на то, что сегодня коботы составляют лишь небольшую часть рынка промышленных роботов, который оценивается в 40 млрд долларов, эксперты предсказывают рост рынка коботов до почти 10 млрд долларов в следующие 10 лет.

Исторически сложилось так, что сектор робототехники в целом страдает от ряда проблем:

  • Проблемы с видением: технология зрения для роботов, позволяющая роботам определять и перемещаться между объектами, улучшалась сравнительно медленно. Поэтому промышленные роботы работали преимущественно в закрытых зонах без взаимодействия с людьми;
  • Проблемы ловкости и гибкости: различные типы захватов и механические движения по-прежнему не развиты настолько, чтобы роботы смогли работать в широком спектре отраслей;
  • Низкая рентабельность инвестиций: низкие затраты на рабочую силу препятствовали необходимости широкомасштабной интеграции робототехники в таких областях, как сельское хозяйство и производство.

Ниже мы исследуем, как компании используют коботов, чтобы начать решать эти технологические проблемы, и как появление коботов меняет экономику производства, интернет торговли, сельского хозяйства и общественного питания.

Как коботы используют новые технологию зрения?

Многие роботы выполняют повторяющиеся задачи в высокоструктурированных средах, поэтому меры безопасности обычно состоят из клетки, которая предотвращает опасное приближение людей к роботу. Однако недавно положение вещей стало меняться.

В последние годы аппаратные средства видения (например, лидар) стали намного дешевле, эффективнее и впоследствии более широко распространены. Сегодня многие стартапы работают с коботами, оснащенными технологиями компьютерного зрения, которая позволяет роботам работать вместе с людьми без клеток.

Похоже, что коботы нашли свое место на небольших фабричных операциях, где люди все еще участвуют в сборке, например: помощь 3D-принтерам, изготовление медицинских устройств или выполнение когнитивных задач, таких как сбор заказов на складе.

Масару Такеучи из Omron Robotics рассказал FT: «Роботы могут что-то поднять и быстро переместить. Узкое место находится в том, чтобы научиться различать, какой объект они подняли или решить, как его перемещать».

Какие технологии компьютерного зрения доступны сегодня?

Обучение роботов тому, как создавать карты и манипулировать объектами – сложная задача. Однако ряд исследований, проведенных в Google DeepMind и UC Berkeley, продемонстрировали успех с одноразовым обучением, где коботы смогли распознавать новые объекты без предварительной тренировки.

В будущем роботам может потребоваться только один раз посмотреть на человека, чтобы повторить задачу, или  его можно будет запрограммировать с помощью жестов в виртуальной реальность (такой метод уже был представлен компанией  Covariant).

Хотя этой технологии еще предстоит пройти долгий путь, сегодняшние системы уже достаточно хороши для того, чтобы роботы работали вместе с людьми. В настоящее время роботизированные руки-манипуляторы и их колесные собратья (автоматизированные управляемые транспортные средства, такие как например складские роботы) стали стандартными в производственных и складских условиях.

Чтобы быть по-настоящему коллаборативными, коботы должны самостоятельно «видеть» человеческие препятствия и действовать соответственно. Разработка алгоритмов для обработки сложных случаев — это авангард исследований в области ИИ, компьютерного зрения и автономных автомобилей.

В ИИ и машинном обучении автоматизация 90% сценариев сравнительна легка, а вот оставшиеся 10% представляют особую сложность. Благодаря более широкому доступу к инструментам для машинного обучения стартапы разрабатывают компьютерное зрение для поддержки новой волны робототехники.

Ниже приведены демонстрации от Veo Robotics и Osaro, отображающие системы видения для промышленных функций сбора и сортировки. Основанный бывшим сотрудником Rethink Robotics, Veo создан для того, чтобы улучшить «слепые» робо-руки, добавив к ним компьютерные «глаза». Osaro, в который инвестировали Питер Тиль, Элад Гил и Шон Паркер, работает над программным обеспечением для видения в таких отраслях, как фармакология и общественное питание.

По мере продвижения в технология компьютерного зрения, принятие коботов увеличится. Повышенная безопасность и расширенные способности означают, что системы будут пользоваться большим спросом, что, вероятно, будет способствовать привлечению стартапов для разработки более продвинутого компьютерного зрения, создавая положительный цикл обратной связи.

Во второй части обзора рынка коботов, мы рассмотрим механические проблемы, типы захватов, а также изменения на рынке труда, которые принесут роботы.

 

Подготовлено по материалам: https://www.cbinsights.com/research/collaborative-robots-reinvent-industries/

Рекомендую подписаться на рассылку от CBInsights, они ежедневно пишут обо всех событиях в мире технологий, стартапов, финансирования компаний, а также публикуют подробные отчеты по отраслям как, например, этот (о фабриках будущего), этот (о роботах в сельском хозяйстве) или этот (обо всех стартапах в робототехнике).

 

Ссылка на e-mail рассылку: http://upvir.al/ref/yJ13804402

Загрузка ...
The Robot
Adblock
detector