Краткая история робототехники

Как развивалась робототехника

Средние века воспринимаются как самый мрачный период в истории Европы. При этом в католических монастырях работали ученые и инженеры-механики, создававшие множество сложных механизмов. Сохранились чертежи Леонардо да Винчи с детальным описанием механического человекоподобного устройства (XV в.).

На Востоке развивались разные науки, в т. ч. математика, физика, механика. Арабский ученый Аль-Джазари, живший в XII в., создавал фигуры с автоматическим управлением, которые играли на разных музыкальных инструментах.

Заводные механизмы-автоматоны, похожие на людей или животных, делали умельцы-механики в XVI-XVII вв. Устройства выполняли сложные движения и воспроизводили звуки.

Российская история робототехники началась в конце XIX в., когда инженер Пафнутий Чебышев сконструировал стопоход – механизм, обладающий высокой проходимостью.

Миниатюрные механизмы создавали часовщики. Богачи заказывали диковинные часы-автоматы, украшенные золотом и драгоценными камнями.

Возникновение нового источника энергии – электричества – дало толчок к созданию устройств, работающих продолжительное время. Робототехническая промышленность начала развиваться в начале XIX в., когда появился ткацкий станок, работающий с помощью перфокарт.

Принцип получения информации при помощи программирования – основа современного роботостроения. В начале XX в. появились человекообразные (антропоморфные) конструкции, способные двигаться и воспроизводить слова и фразы по команде человека. Первый робот «Televox» был создан американским инженером Р. Уэнсли в 1927 г. для Всемирной выставки в Нью-Йорке.

С развитием атомной промышленности появилась потребность в создании роботов-манипуляторов, способных заменить человека при работе с радиоактивными материалами.

Ключевые признаки, определяющие, что такое робот:

• запрограммированное устройство выполняет прямые команды человека либо самостоятельно решает предусмотренные оператором задачи;
• механизм способен перемещаться или передвигать предметы.

Основные компоненты робототехники

Корпус большинства роботов состоит из отдельных подвижных и неподвижных частей. Вот основные из них:

Внутренний контроллер. Каждый робот оснащен контроллером — компьютерной операционной системой. Контроллер — это мозг любого робота. Он содержит всю необходимую информацию для выполнения задач и указаний.

Источник энергии. Роботам необходим источник энергии. Одни работают от батарей. Другие оснащены фотоэлементами, которые преобразуют солнечный свет в энергию. Механические роботы заводятся с помощью пружинного механизма.

Дистанционное управление. Роботы, которые работают на других планетах, такие как марсоход, оборудованы внутренними контроллерами, но ими также можно управлять с Земли.

Сенсоры света и звука. С их помощью робот может распознавать свет, исходящий от объектов, определять звуковые волны. Эта функция помогает либо обходить различные предметы, либо идти к ним навстречу. Также в корпус робота может быть встроено устройство распознавания голоса, с помощью которого человек отдает машине устные приказы.

Датчики давления. Некоторые роботы оборудованы датчиками давления, которые имитируют осязание. У этих сенсоров два назначения: они сообщают роботу о том, что он ударился о какой-нибудь предмет и должен сменить направление движения, а также позволяют правильно захватить и поднять объект.

Приводы — это «мышцы» роботов. В настоящее время самыми популярными двигателями в приводах являются электрические, но применяются и другие, использующие химические вещества или сжатый воздух. Перечислим все основные варианты приводов для робототехники: 

• Двигатели постоянного тока: В настоящий момент большинство роботов используют электродвигатели, которые могут быть нескольких видов.
• Шаговые электродвигатели: Как можно предположить из названия, шаговые электродвигатели не вращаются свободно, подобно двигателям постоянного тока. Они поворачиваются пошагово на определенный угол под управлением контроллера. Это позволяет обойтись без датчика положения, так как контроллеру точно известно, на сколько был сделан поворот. В связи с этим они часто используются в приводах многих роботов и станках с ЧПУ.
• Пьезодвигатели: Современной альтернативой двигателям постоянного тока являются пьезодвигатели, также известные как ультразвуковые двигатели. Принцип их работы совершенно отличается: крошечные пьезоэлектрические ножки, вибрирующие с частотой более 1000 раз в секунду, заставляют мотор двигаться по окружности или прямой. Преимуществами подобных двигателей являются высокое нанометрическое разрешение, скорость и мощность, несоизмеримая с их размерами. Пьезодвигатели уже доступны на коммерческой основе и также применяются на некоторых роботах.
• Воздушные мышцы: Воздушные мышцы — простое, но мощное устройство для обеспечения силы тяги. При накачивании сжатым воздухом, мышцы способны сокращаться до 40 % от своей длины. Причиной такого поведения является плетение, видимое с внешней стороны, которое заставляет мышцы быть или длинными и тонкими, или короткими и толстыми. Так как способ их работы схож с биологическими мышцами, их можно использовать для производства роботов с мышцами и скелетом, аналогичными мышцам и скелету животных.
• Электроактивные полимеры: Электроактивные полимеры — это вид пластмасс, который изменяет форму в ответ на электрическую стимуляцию. Они могут быть сконструированы таким образом, что могут гнуться, растягиваться или сокращаться. Однако, в настоящее время нет ЭАП, пригодных для производства коммерческих роботов, так как все неэффективны или непрочны.
• Эластичные нанотрубки: Это многообещающая экспериментальная технология, находящаяся на ранней стадии разработки. Отсутствие дефектов в нанотрубках позволяет этому волокну эластично деформироваться на несколько процентов. Человеческий бицепс может быть заменен проводом из такого материала диаметром 8 мм. Такие компактные «мышцы» могут помочь роботам в будущем обгонять и перепрыгивать человека.

Неисправимый Рон

Everett Collection

Еще один новый фильм в этом списке – эффектный, захватывающий и слишком продуманный, чтобы его игнорировать. Эта анимационная фантастика 2022 года не только забавна и зрелищна, но и содержит мудрый комментарий о том, как технологии и социальные сети могут полностью изолировать человека.

Когда школьник Барни получает вожделенного Би-бота, он радуется, что наконец-то сможет быть таким же, как его одноклассники. Но счастье недолговечно: мальчик обнаруживает, что его Би-бот, Рон, сломан, и прежде чем он сможет помочь хозяину завести друзей, его самого придется учить коммуникации. Вскоре Барни понимает, что его «испорченный» робот без доступа к Интернету способен на гораздо большее, чем исправные боты сверстников.

Первый космический робот

Можно сказать, что «Спутник-1», запущенный СССР в 1957 году, стал первым роботом в космосе. А «Робонавт», разработанный в сотрудничестве General Motors с NASA, получил звание первого гуманоидного робота в космосе и первого робота для работы с инструментами, созданными для людей, в космосе. В настоящее время он трудится на Международной космической станции (МКС).

Проект «Robonaut 2» нацелен на создание гуманоидной машины, способной на совместную работу с космонавтами, чтобы выполнять
трудные и опасные задачи по обслуживанию и ремонту техники в открытом космосе.

«R1», первый вариант «Робонавта», был прототипом, разработанным с целью исследовать, как гуманоидные роботы могли бы помочь астронавтам в открытом космосе. Его преемник «R2» оборудован полноценным роботизированным экзоскелетом, современной системой технического зрения, программным обеспечением для распознавания изображений, датчиками и алгоритмами управления, а также роботизированными руками. Он помогает в работе космонавтам, чтобы сэкономить их силы. Кроме того, «Робонавт» проходит в Хьюстоне подготовку к выполнению медицинских процедур, включая использование шприцев и проведение ультразвукового сканирования.

Первый советский робот

В XX веке человечество уже осознало перспективы робототехники и всерьез занялось производством роботов. В те времена инженеры хотели создать человекоподобные механизмы, но на настоящих людей они не были похожи. По современным меркам они вовсе были металлическими монстрами, которые практически ничего не умели. Так, в 1928 году, американский инженер Рой Уэнсли показал публике робота «Мистер Телевокс», который умел двигать несколькими конечностями и выполнять простые голосовые команды.

Американский «Мистер Телевокс»

Советский союз тоже не хотел оставаться в стороне. В то время как в других странах разработкой сложных механизмов занимались серьезные дяденьки в толстых очках, в первый советский робот был создан 16-летним школьником. Им оказался Вадим Мацкевич, который в восьмилетнем возрасте создал компактную радиостанцию, а в 12 лет изобрел крошечный броневик, стреляющий ракетами. Он был весьма известным мальчиком и вскоре обзавелся всеми комплектующими, необходимыми для создания полноценного робота.

Первый советский робот «В2М»

Советский робот «В2М» был представлен в 1936 году в рамках Всемирной выставки в Париже. Его рост составлял 1,2 метра, а для управления использовалась радиосвязь. Человекоподобный робот умел выполнять 8 команд, которые заключались в движении разными частями тела. Из-за слабости моторов, робот не мог полноценно понимать правую руку и этот жест был похож на нацистское приветствие. Из-за этого недоразумения, робот «В2М» принес мальчику множество проблем и от репрессии его спасли только юношеский возраст и поддержка со стороны начальства органа СССР по борьбе с преступностью.

Вырезка из зарубежной газеты о новой версии робота «В2М»

В 1969 году юные последователи Мацкевича создали нового робота, основанного на конструкции «В2М»

Этот андроид был представлен публике в рамках японской выставки «ЭКСПО-70» и тоже привлек к себе внимание мировой общественности. А сам Вадим Мацкевич все это время занимался созданием «технических» игр для школьников написал две популярные книги: «Занимательная история робототехники» и «Как построить робот»

Мацкевич умер в 2013 году и в честь него был снят документальный фильм «Как один лейтенант войну остановил».

ВАЛЛ-И

Everett Collection

С его большущими глазами и кротким характером, невозможно не полюбить Валл-И, главного героя почти безмолвного полнометражного мультфильма компании Pixar 2008 года.

История, захватывающая и трогательная до глубины души, начинается с того, что Валл-И, роботизированный мусорный компактор, живет на Земле в одиночестве, если не считать домашнего таракана. Несмотря на отсутствие компаньонов, маленький робот научился ценить человечество, сортируя оставленный людьми мусор. Но вдруг появляется еще один робот, Ева, и Валл-И, наконец, узнает, что значит иметь друзей. Именно желание не потерять подругу заставляет его отправиться в головокружительное приключение, которое в конечном итоге вернет людей на Землю.

Новое время

В этот период мастера явили миру поразительные плоды инженерной мысли. Механическая утка Вокансона клевала зерно и даже испражнялась. Андроиды работы Пьера-Жака и Анри Дро не просто двигались, а писали, рисовали и играли музыку.

Андроиды Пьера-Жака и Анри Дро

Часы Кулибина могли посоперничать с творениями его европейских коллег: они не только отсчитывали время, но и показывали мини-спектакли и воспроизводили заложенные в них мелодии.

Зародилась бионика, которая черпает идеи из живой природы и воплощает их в технике. Об этом задумывался да Винчи, говорил Декарт, а Борелли, который преуспел на двух поприщах — врача и механика, — развил витавшую в воздухе мысль в труде «О движении животных». Правда, поначалу новое направление называлось ятромеханикой.

Создатели роботов

XXI век можно назвать веком робототехники. Роботы уже не просто герои фильмов и книг, а наши помощники в работе и в быту. Страхи XX века о том, что машины поработят людей или отнимут наши рабочие места, оказались, мягко говоря, преувеличенными: человеческий разум все так же независим от машин, рабочие места не сократились, а только увеличились.

Благодаря роботам появляются новые профессии — кто-то должен придумывать, проектировать, собирать, совершенствовать «умную» технику. Но новых специалистов нужно учить и воспитывать, искать талантливых молодых людей, создавать для них профессиональную среду высокого уровня. Именно этим с 2008 года занимается программа «Робототехника» фонда «Вольное дело».

«Робототехника» — это общероссийская система инженерно-технических соревнований детей, подростков и молодежи в сфере высоких технологий. С момента создания в программе участвуют более 15 тысяч школьников и студентов из 57 регионов России. В «Робототехнике» 23 вида соревнований. Вот некоторые из них: соревнования автомобилей-роботов «РобоКросс», мобильных роботов EcoNet, воздушной робототехники AeroNet. С 2012 года важная часть «Робототехники» — это направление «Инженерный проект», сотрудничающее с реальными предприятиями.

Самое масштабное мероприятие программы — Всероссийский робототехнический фестиваль PROFEST (до 2017 года он назывался «РобоФест»). Идея PROFEST возникла у основателя «Вольного дела» Олега Дерипаски в 2007 году на Североамериканских всемирных соревнованиях роботов FIRST. В России тогда не существовало единой программы поддержки робототехники и инженерных специальностей. Поэтому сверхзадача фестиваля — возродить престиж инженерных профессий в России и привить интерес к ним с ранних лет.

PROFEST — крупнейший в Европе фестиваль робототехники, поэтому во время него проводятся национальные финалы международных конкурсов, в том числе Североамериканских всемирных соревнований роботов FIRST.

Специальный проект Фонда «Вольное дело» Дерипаски и Журнала «Нож»

Средневековье и эпоха возрождения

В лоне католической церкви продолжалось развитие научной мысли. Богослов Альберт Великий, если верить легенде, смастерил андроида-служанку и механическую голову, которая могла разговаривать. Часовщики, как европейские, так и русские, создавали автоматы, в которых фигурки животных, людей и ангелов разыгрывали целые представления.

автоматы и механические машины

Тогда же появились сложные человекоподобные и зооморфные автоматоны: львы рычали и стегали хвостами, птицы пели. Леонардо да Винчи придумал схему железного человека и создал для французского монарха чудесного льва, который демонстрировал государственный герб на разорванной когтями груди, встречая короля.

Не только Западная Европа явила миру свои механические чудеса. Персидские ученые, братья Бану Муса собрали свыше сотни разнообразных устройств. Аль-Маради в XI веке и аль-Джазари в XIII написали труды по конструированию машин и тоже построили немало поразительных приспособлений.

железный мужик для Ивана Грозного

Это самый длинный период в истории робототехники. В средние века и позже знания тщательно документировались, поэтому до наших дней дошло множество чертежей и описаний. Тогда появились более эффективные пружинный и маятниковый механизмы, а размеры автоматов уменьшились. Эта тенденция сохранилась: каждое новое поколение машин меньше, энергию расходует экономнее и работает дольше.

Древний мир

Еще до нашей эры Архимед создал механизм «коготь», который опрокидывал римские осадные суда. Герон Александрийский смастерил самоходную тележку, что передвигалась по заданной траектории с помощью системы из тросов и колышков. Деревянный голубь Архита из Тарента запускался в воздух паровой катапультой и мог пролететь до 200 метров.

деревянный голубь Архита

Изобретения тех времен приводились в движение с помощью воды, пара, противовесов, зубчатых колес и рычагов, а в Китае — еще и ртути и взрывов пороха. Механические приспособления древности кажутся примитивными, но именно тогда греки заложили фундамент роботостроения и применили к этой сфере математические методы.

История робототехники в древности пестрит упоминаниями статуй богов с движущимися головами и руками: в Китае, Вавилоне, Египте такие творения повергали зрителей в трепет. Наука была тесно связана с религией, хотя цели их разнились. В Древней Греции ученые дышали свободнее, их прорывные идеи, порой дерзкие, опережали время.

Четвёртое поколение — после 2000

В 2010-х годах в робототехнической промышленности произошла ещё одна революция, в результате которой роботы оказались там, где их уже давно представляли: работающими бок о бок с человеком.

Коллаборативные роботы или «коботы» — это машины, которые работают в непосредственной близости от человека или непосредственно с операторами. В прошлые годы роботы должны были находиться строго на карантине вдали от людей, чтобы свести к минимуму вероятность того, что большая, тяжёлая промышленная машина причинит вред, выйдя из строя или сломавшись.

Более качественные, безопасные и лёгкие материалы, а также гораздо более совершенные сенсорные технологии, которые могут подсказать роботу, где находится он сам и его партнёры-люди, открыли эру роботов человеческого масштаба, предназначенных для совместной работы с людьми.

Другая важная инновация в этой области, автоматизация, также позволила создать этот тип тесного сотрудничества между человеком и роботом. С помощью программного обеспечения автоматизация выполняет всё более мелкие детали рабочего процесса. Алгоритмы, учитывающие различные обстоятельства в процессе, могут корректировать действия в реальном времени для достижения заданных результатов.

Современные роботы работают в тесном контакте с людьми

Например, в то время как робот, управляемый компьютером, будет выполнять точную серию движений и действий в последовательности с регулярностью в доли секунды, кобот, ожидающий человека, чтобы передать ему объект для обработки, может использовать свои датчики и программирование, чтобы понять, что его партнёр-человек остановился, чтобы попить или сходить в туалет, и потянется за объектом только тогда, когда ему это предложат.

После десятилетия разработок коботы заняли своё место в производстве. По одной из оценок в мире работает около 40 000 коботов, что представляет собой рынок стоимостью около 1 млрд долларов в 2021 году, а в 2030 году прогнозируется рост до 11 млрд долларов.

Промышленные роботы 2020-х внешне мало чем отличаются от тех, что были на протяжении последних 50 лет. Однако вблизи датчики стали лучше, эффекторы — точнее, а материалы зачастую гораздо удобнее. Но это всё ещё шарнирно соединённые отрезки жёсткого материала с инструментом на конце и шарнирами по всей длине, обеспечивающими движение по нескольким осям.

Отличия сегодня заключаются в том, чего вы не видите. Данные, облачные вычисления и технологии Интернета вещей (IoT) означают, что каждый вход, действие и выход (от целого завода, отдельного устройства или части устройства) может записывать информацию о своей работе и предоставлять отчёт о ней.

Все эти данные дают производственным предприятиям гораздо больший контроль над качеством, техническим обслуживанием и производительностью и могут быть переданы в другие отделы, партнёрам, поставщикам, клиентам и заинтересованным сторонам, находящимся на другой стороне улицы или по всему миру. Они формируют инфраструктуру «умной фабрики», глобальный производственный мозг, который может улучшить способ производства на макроэкономической основе, способствуя экономии денег, времени и окружающей среды планеты.

Первый роботизированный транспорт

После Всемирной выставки 1964 года писатель-фантаст Айзек Азимов в своих записях предсказал, что спустя 50 лет автомобили будут управляться «робомозгами». В течение многих лет после этого беспилотные транспортные средства существовали лишь в виде теоретических концепций и исследовательских проектов.

Компания Mercedes-Benz с 1980-х годов занимается исследованиями в области беспилотных транспортных средств

Настоящий прогресс начался в 1986 году, когда в Мюнхенском университете был запущен проект PROMETHEUS под управлением Европейского агентства координации исследований (EUREKA, European Research Coordination Agency). В течение почти десятилетия команда разработчиков трудилась над проектом беспилотного автомобиля под названием VITA, оборудованного датчиками, позволяющими регулировать скорость машины при обнаружении опасности.

В 1994 году автомобиль VITA совершил 1000-километровую поездку по парижскому шоссе в условиях плотного трафика, достигнув скорости в 128 километров в час. Позднее некоторые аспекты VITA были учтены при конструировании будущих автомобилей Mercedes-Benz.

Какие бывают роботы?

Слово «робот» произошло от слова robota, что можно перевести как «подневольный труд». То есть то, что называется «роботом», вопреки своей воле должно выполнять команды и по своей сути являться рабом. А если быть точнее, термин подразумевает под собой устройство, которое предназначено для выполнения определенного рода действий по заранее заданной инструкции. Обычно роботы получают информацию об окружающей обстановке со встроенных датчиков, которые играют роль органов чувств. А выполнением задач они занимаются либо самостоятельно, следуя заложенной программе, либо повинуясь командам другого человека. Назначение роботов может быть разным, начиная от развлечения людей и заканчивая сборкой сложных устройств.

Роботы бывают разные, но главное, чтобы они не вредили людям

Использование в другой фантастике

Айзек Азимов верил, что его законы помогут по-новому взглянуть на роботов и побороть “феномен Франкенштейна” в массовом сознании людей и в научной фантастике. И что роботы могут быть интересными, а не просто механическими устройствами.  И надо сказать, ему это удалось. Любимый его пример, где роботы показаны с разных сторон, был фильм Звездные войны. Кстати, читайте статью о том, как Азимов повлиял своими произведениями на Джорджа Лукаса.

Другие авторы, в итоге, тоже подхватили идею, и стало появляться все больше роботов в научной фантастике, подчиняющихся трем законам. Но, по традиции, указывал их явно только Азимов.

Нередко можно встретить различные отсылки в фильмах. Ниже перечислены некоторые примеры.

Запретная планета — 1956 г.

Очень нашумевшая американская научно-фантастическая картинка 1950-х, оказала определенное влияние на развитие жанра. В этом фильме, чуть ли не впервые показали робота со встроенной системой безопасности, то есть, по сути, выполняющего три закона. Сам Азимов был доволен этим роботом.

Двухсотлетний человек — 1999 г.

Тут и нечего говорить, фильм поставлен по одноименному произведению Азимова. Однако, законы не имеют центрального места в сюжете.

Я, робот — 2004 г.

Фильм начинается со слов “По мотивам рассказов Айзека Азимова”. Здесь надо понимать, что он именно “по мотивам” и не повторяет ни один из рассказов, и даже ушел несколько в сторону в некоторых идеях, а также имеет ряд противоречий с рассказами. Но законы робототехники более чем на месте, хотя и были обдуманы сверх интеллектом в не лучшую для человека сторону. Сам по себе фильм даже ставит социально-философские проблемы: “стоит ли человеку за свою безопасность платить свободой” и “как нам себя вести, если существа, созданные нами и находящиеся в нашем распоряжении, потребуют свободы”.

Серия фильмов «Чужие» и «Прометей»

Андроид Бишоп цитирует первый закон и явно создавался на некоем подобии законов Азимова.

Мультсериал «Футурама» — 1999 — 2013 г.

Робот Бендер мечтает убить всех людей, но не может этого сделать из-за законов робототехники.

Аниме сериал «Время Евы» — 2008 — 2009 г.

Небольшой аниме сериал про андроидов. В нем упоминаются эти законы, как обязательные для исполнения.

Новое время: золотой век автоматонов

Однако настоящую популярность и бурное развитие автоматические механизмы получили с началом эпохи Возрождения. Наука, вырвавшись из монополии Церкви, получила дополнительный импульс к развитию, в том числе за счет переосмысления достижения античных ученых. И на первую роль в новой волне старинной робототехники вышли часовщики. Здесь стоит упомянуть о двух важных изобретениях, которые способствовали развитию технологии автоматонов – пружинному и маятниковому заводным механизмам. До этого подобные устройства приводились в движение гирями, что позволяло создавать только крупные и относительно несложные изделия. Новые накопители энергии (пружина и маятник) стали настоящим прорывом в миниатюризации автоматических механизмов.

Особенно прославился на этом поприще мастер Жак де Вокансон, который жил в 18 веке – к слову, в детстве обучавшийся в иезуитской школе. Особенную популярность получили два его изобретения:

• механическая утка, способная взмахивать крыльями, клевать зерно с руки и даже испражняться;
• автоматический музыкант, умеющий наигрывать различные мелодии на флейте и свирели.

Другим известным мастером был швейцарец Пьер Жаке Дро, живший в том же 18 веке и основавший знаменитую часовую компанию Jaquet Droz. В то время он прославился не только своими хронометрами, но и множеством сложнейших устройств, среди которых особенно известно три его творения:

• «Писарь» – автоматическая фигура мальчика, содержащая около 4 000 деталей, была способна написать любой текст из 40 знаков, самостоятельно макая перо в чернильницу;
• «Художник» – похожий автомат, только вместо текста наносивший на бумагу различные рисунки, например портреты людей, изображения животных и т. д.;
• «Девушка-музыкант» – автомат в виде органистки, который умел наигрывать на небольшом органе 5 различных мелодий, при этом двигая головой и телом, а в конце выступления изящно кланяясь.

Отличительной чертой этих автоматонов была возможность их программировать, для чего использовались барабаны или диски с насечками, в которых была закодирована последовательность действий. Поменяв их расположение, мастер мог заставить свои устройства написать различные тексты, сыграть другую мелодию и т. д. И все же утверждать, что именно он создал первого робота, нельзя – его механизмы еще слишком мало взаимодействовали с внешней средой, а их функции были сугубо развлекательными.

Технология создания подобных устройств получила широкое распространение не только в Европе, но и мире. В конце 18 века в Японии была создана автоматическая девушка, способная стрелять из лука. В Эрмитаже выставлены знаменитые часы с павлином, купленные Екатериной Великой в Британии. Вклад российских мастеров здесь тоже есть – при перевозке в Россию механизм сильно повредился, но знаменитый изобретатель Кулибин смог полностью восстановить его.

Изготовление автоматонов развивалось по пути не только усложнения, но и миниатюризации устройств. Если первые образцы таких механизмов занимали достаточно много места, то к 19 веку их часто умещали в карманные часы. В основном это были сугубо развлекательные устройства, изготавливаемые для аристократов, передвижных цирков, выставок и т. д. Однако пройдет совсем немного времени, и автоматы начнут помогать людям.

Роботы в России и в мире

Сначала разберемся в том, что считать роботами.

• Робот — это любая система, которая получает информацию, обрабатывает ее и выполняет какие-то действия, исходя из полученных данных.
• У робота обязательно есть датчики, исполнительные элементы, например манипулятор и микроконтроллер, который обрабатывает полученную информацию.
• Его можно перепрограммировать, чтобы он выполнял другие действия.

То есть кофемашина, созданная для выполнения определенной функции, к роботам не относится.

«Робот имеет широкий диапазон решений, и он может по-разному отреагировать на ту или иную ситуацию, — говорит Анастасия Сигинова, руководитель проектов компании „Аврора Роботикс“. — Например, в роботе-пылесосе заложена программа, он может объехать территорию и построить карту. Если у него будет стоять задача пылесосить в определенной комнате, то он найдет ее на своей карте и поедет именно туда».

Jelleke Vanooteghem / Unsplash

Анастасия Сигинова считает, что если механизмом управляют вручную, то это уже не робот, а управляемая машина. Хотя специалисты тоже спорят о том, что относить к роботам. В военной технике роботами называют любые механизмы с телеуправлением: например, если танком управляют из командного центра, то он уже считается роботом.

Компания Sberbank Robotics ежегодно представляет анализ мирового рынка робототехники. В отчете за 2019 год говорится, что наибольшая роботизация промышленности сейчас в Южной Корее: там насчитывается 710 роботов на 10 тысяч человек на производстве. При этом среднемировой показатель — 85, в Китае — 97, а в России всего 4. С одной стороны, это говорит о том, что мы порядочно отстали в плане автоматизации, а с другой — в России есть большой потенциал для роста направления.

Алиса Конюховская и Валерия Цыпленкова в книге «Рынок робототехники: угрозы и возможности для России» пишут, что в области сервисной робототехники у российских производителей больше шансов занять лидирующие позиции на мировом рынке, так как российский и мировой рынки сейчас формируются. По данным Национальной ассоциации участников рынка робототехники (НАУРР), с 2015 по 2017 год продажи в российских компаниях росли на 50% в год. Лидирующие области сервисной робототехники в России — роботы для общественных мест, в образовании и медицине. Около 20% сервисных роботов экспортируется.

К тому же есть высокий интерес к робототехническим специальностям. За последние пять лет они регулярно попадают в различные списки наиболее востребованных инженерных профессий. По специальности «Мехатроника и робототехника» обучают в 30 вузах в 19 городах.