Состояние и перспективы российской робототехникиAlbert Yefimov
Слайды к докладу Альберта Ефимова, руководителя робоцентра Сколково на Координационном совете по развитию робототехники Министерства Образования и Науки России 08 апреля 2016 года
Презентация Исполнительного директора НПО Андроидная Техника Владислава Сычкова на секции "Промышленная робототехника" конференции Skolkovo Robotics 2016
[Skolkovo Robotics 2015 Day 2] Гудков П.Г. ПОДДЕРЖКА ПРОЕКТОВ В СФЕРЕ РОБОТО...Skolkovo Robotics Center
Доклад Заместителя генерального директора Фонда содействия развитию малых форм предпринимательства в научно-технической сфере на конференции Skolkovo Robotics 2015
Состояние и перспективы российской робототехникиAlbert Yefimov
Слайды к докладу Альберта Ефимова, руководителя робоцентра Сколково на Координационном совете по развитию робототехники Министерства Образования и Науки России 08 апреля 2016 года
Презентация Исполнительного директора НПО Андроидная Техника Владислава Сычкова на секции "Промышленная робототехника" конференции Skolkovo Robotics 2016
[Skolkovo Robotics 2015 Day 2] Гудков П.Г. ПОДДЕРЖКА ПРОЕКТОВ В СФЕРЕ РОБОТО...Skolkovo Robotics Center
Доклад Заместителя генерального директора Фонда содействия развитию малых форм предпринимательства в научно-технической сфере на конференции Skolkovo Robotics 2015
Russian Robotics: Jumpstarting to re-industrialisation with Skolkovo Albert Yefimov
Intelligent robotics is a hot topic for modern academics, capitalists and policy makers. Yet, it still fails to fulfill its potential to increase productivity, improve life for the elderly and safeguard humans from accidents. Intelligent, or advanced, robotics (IR) has every chance of becoming the next general-purpose technology like energy generation, the Internet or mass transit. Such GPTs are industries in themselves, but they also enable other industries to emerge. Being a renowned center for tech expertise, Skolkovo has defined a set of four priority areas in IR: improving cognition/navigation; natural human-machine interfaces; human augmentation systems; and medical robotics. Based on this set of priorities for Russia’s technological superiority, the Skolkovo Robotics Center (SRC) is capitalizing on the vast talent pool in Russia, especially in engineering, creating new opportunities for startup companies involved with robotics. Based on the lessons learned during Skolkovo’s development, this paper offers a general model of applicability and scalability of the Skolkovo experience elsewhere.
1. 1716
№ 7, 2016 № 7, 2016
АДДИТИВНЫЕ ТЕХНОЛОГИИ
• Технологии селективного
сплавления металлопорошковых
композиций, включая:
– отработку технологических
параметров, разработку квалифика-
ционного базиса и паспортизацию
основных материалов;
– отработку технологической
цепочки изготовления деталей (тер-
мообработка, газостатирование,
размерная финишная механическая
обработка);
– программные платформы
виртуального моделирования тех-
нологического процесса послойного
синтеза и интеллектуальной тополо-
гической оптимизации деталей.
• Разработку, сертификацию и
промышленное производство отече-
ственных металлопорошковых ком-
позиций для АТ.
• АТ оборудование с интегри-
рованными системами автоматизи-
рованного мониторинга и контроля
продукции.
• Автоматизированное адди-
тивное производство на базе гибких
производственных ячеек, включая:
– продукцию с контролем теку-
щего состояния и возможностью
передачи информации on air;
– программную платформу, обе-
спечивающую интеграцию и функци-
онирование АП в «AMNet»;
– технологии изготовления де-
талей прямым нанесением металла;
– технологии получения деталей
с металлокомпозитной структурой;
– гибридные технологии получе-
ния деталей.
ИНДУСТРИАЛЬНЫЙ ИНТЕРНЕТ
• Обеспечение бесперебой-
ного функционирования платформы
Индустриального интернета:
- обеспечение коммуникацион-
ной составляющей для реализации
взаимодействия между различны-
ми элементами всех составляющих
«Фабрики будущего»;
- обеспечение адаптивности и
интероперабельности платформы с
целью обеспечения для интеграции
с другими системами инфраструк-
туры Индустриального интернета, а
также быстрого внесения изменений
в связи с появлением новых стан-
дартов и протоколов взаимодей-
ствия элементов;
- обеспечение безопасности и
защиты от угрозы перехвата инфор-
мации, управляющих сигналов или
отказа в обслуживании.
• Обеспечение эффективности
использования производственных
активов:
- выработка оптимального под-
хода к технической паспортизации
производственных активов;
- обеспечение доступа к необ-
ходимой информации о производ-
ственных активах, в том числе ин-
формации об их текущем состоянии
для их оптимального использования,
сокращения простоев.
• Обеспечение эффективности
использования человеческих ресур-
сов:
- обеспечение эффективного
распределения / перераспределе-
ния человеческих ресурсов для до-
стижения максимальных результа-
тов в ходе реализации проектов и
задач;
- обеспечение производствен-
ной безопасности, охраны труда и
социальной поддержки персонала.
• Обеспечение наблюдаемо-
сти и аналитической поддержки при
управлении производством:
- организация наблюдаемости
оборудования, в том чис-
ле сбора труднодоступной
информации;
- оптимизация исполь-
зования вычислительных
ресурсов для сбора и хра-
нения больших объемов
промышленных данных;
- обеспечение об-
лачной платформы, объ-
единяющей информацию
наблюдений в близком к
реальному времени обо-
рудования, персонала,
материалов и др. для ви-
зуализации текущего со-
стояния и обеспечения
персонала ключевыми
аналитическими метри-
ками и показателями в
целях повышения операционной эф-
фективности.
• Отслеживание и визуализа-
ция нахождения:
- организация отслеживания
сложного инструментария, узлов и
элементов, персонала на производ-
ственной площадке;
- контроль и предупреждение
нахождения персонала в опасных
зонах;
- сокращение простоев, связан-
ных с отсутствием информации о
местонахождении персонала, обо-
рудования, инструментов, узлов и
элементов.
Технологический и промышленный форсайт /
СНЯТСЯ ЛИ АВТОМАТОНАМ
ЭЛЕКТРООВЦЫ?
До последнего времени все лю-
бители и эксперты робототехники
походили на инспектора Декарта из
замечательного научно-фантастиче-
ского фильма «Бегущий по лезвию»
– их внимание занимали роботы лю-
бопытные, очень разумные, иногда
даже привлекательные, но совер-
шенно бесполезные для какой-либо
деятельности. Декарт говорил, что
«полезные роботы» – не его про-
блема. Следуя его логике, робото-
техники, считавшие себя такими же
крутыми, как Декарт, пытались (да и
сейчас пытаются) создать роботов,
которые обладали бы такими же ка-
чествами, как и те андроиды, на кото-
рых охотился инспектор, но при этом
совершенно не заботясь о полезно-
сти этих чудо-машин для народного
хозяйства.
Громом, который заставил (в
переносном смысле) перекрестить-
ся робототехников, стала четвертая
промышленная революция. Ученые,
эксперты говорили об этом явлении
уже очень давно. Но после того как
об этом рассказали поп-визионеры
на Давосском экономическом фору-
ме, об этом стали говорить уже все
наперебой. Робототехника неизмен-
но входит в набор ключевых слов,
которые употребляются в соответ-
ствующих пленарных речах. Однако
мало кто задается вопросом – а что
же такое робототехника, вставшая
под знамена четвертой промышлен-
ной?
В современном мире определе-
ния стандартных технологий имеют
тенденцию разрушать отведенные
им области применения, сталкива-
ясь друг с другом как элементарные
частицы в ускорителе CERN, разру-
шая стены кластерного мышления и
образуя новые, совершенно неожи-
данные и иногда химерические со-
четания. Уже несколько десятилетий
мир робототехников разделен на два
лагеря – промышленная и сервисная
робототехника. Первый лагерь – со-
лидные дяди в хороших костюмах,
представляющие еще более солид-
ные компании с многомиллиард-
ными маркетинговыми бюджетами,
выпускающие сотни тысяч роботов
ежегодно, которых никто никогда не
видит, кроме малочисленных посе-
тителей промышленных предпри-
ятий. Представители второго лагеря
– сервисной робототехники – носят
галстуки разве только когда встре-
чаются с военными заказчиками для
того, чтобы обсудить очередную ини-
циативную разработку. Несмотря на
двузначные цифры годового роста
производителей дронов, беспилот-
ников и промоботов, представители
первого лагеря пока еще смотрят
на вторых ласково-снисходительно,
подобно тому, как второкурсник, по-
знавший жизнь, смотрит на младшую
сестренку, только примеряющую
школьную форму. Но, судя по все-
му, это скоро изменится. Младший
брат, сервисная робототехника, по-
степенно выходит из лабораторий
европейских университетов, гаражей
стартаперов западного побережья и
хакспейсов Сколково. Кембрийский
взрыв робототехники, благодаря
которому у роботов появились де-
шевые и надежные сенсоры-глаза,
привел во встречное движение оба
технологических лагеря. И оба ла-
геря начинают получать взаимную
Альберт Ефимов, руководитель робототехнического центра Фонда «Сколково»
/ НТИ – рабочая группа "ТехНэт"
2. 1918
№ 7, 2016 № 7, 2016/ Технологический и промышленный форсайт
пользу друг от друга. И, как обыч-
но бывает, от сближения опыта и
юности уже образуются творческие
плоды. Одним из важнейших направ-
лений исследований и коммерциали-
зации современной робототехники
стала коллаборативная робототех-
ника. Прошлое поколение промыш-
ленных автоматов было заключено
в одиночные камеры – слава Созда-
телю, они просто не осознают своего
одиночества – иначе бунт машин, на-
верное, произошел бы намного рань-
ше. Современные исследования (в
частности, такая работа была проде-
лана в MIT) показывают, что совмест-
ная работа робота и человека на 80%
продуктивнее, чем работа каждого по
отдельности. Вопрос лишь в органи-
зации труда. Теперь задача инже-
неров – сделать так, чтобы роботы
не просто осознали присутствие
рядом человека (и не убили бы его
случайно), но и научились работать
совместно с ним, эффективно вы-
полняя разнородные задачи. Клас-
сическим примером такой задачи,
решаемой именно коллаборативным
роботом нового поколения, является
сборка – человек собирает несколь-
ко деталей вместе, а манипулятор,
оснащенный достаточным числом
сенсоров, таких, как силомомент-
ные датчики, видеокамеры и сона-
ры, упаковывает готовые изделия в
коробку. Таких новых роботов стали
называть ко-роботами. Однако не до
конца понятно, является ли ко-робот
новым поколением хорошо извест-
ных промышленных манипуляторов,
которым поставили искусственный
интеллект, или это хорошо «пропат-
ченные» роботы старого поколения.
Текущий консенсус среди экспертно-
го сообщества – это и то, и то. Вопрос
не в том, что это новый тип прибора,
но в том, что специализированное
программное обеспечение не только
обеспечивает эффективную работу
рядом с человеком, но и реализует
полную безопасность окружающих от
случайного контакта с роботом. Ко-
роботы – это новые роботы, создан-
ные как пионерами рынка (Baxter от
компании Rethink Robotics, Universal
Robot), так и солидными компаниями,
такими, как АВВ (YuMi) и KUKA (iiwa).
Однако умельцы в компаниях-инте-
граторах доказали, что фактически
любого современного робота можно
превратить в сертифицированного
ко-робота, полностью безопасного
для человека, – достаточно лишь
перестроить его систему управления,
научив её слушать новые сенсоры.
Также манипулятор фактически упа-
ковывается в мягкий пластик, что де-
лает его, можно сказать, чуть пухлее.
Примером такой компании-интегра-
тора является немецкая фирма MRK-
Systeme. Датчики, сенсоры, системы
управления сервисными роботами
вдруг стали частью корпоративной
архитектуры решений грандов про-
мышленной робототехники – пример
конвергенции технологий.
Но дело не ограничивается
только коллаборативностью робота
и человека. «Простотой в управле-
нии робот» до последнего времени
означало, что для его переналадки
требуется инженер, знакомый с вну-
тренним языком управления робота,
но, возможно, без глубоких знаний в
С++. Теперь «простота управления»
означает переналадку робота просто
тем, что человек лишь показывает
роботу, что нужно сделать. Вендор-
ская сказка прошлых лет о перена-
ладке роботов в течение минут обе-
щает стать новой реальностью уже
в новом поколении промышленных
роботов, программное обеспечение
которых будет способно распозна-
вать действия человека, считанные
камерами, установленными вокруг
рабочей зоны.
Человек, который может пока-
зать и рассказать роботу, что нужно
делать, подобно тому, как мастер об-
учает стажера, – это важное и нужно
дело. Но ситуацию осложняет то, что
роботов может быть сотни или даже
тысячи – и каждый требует посто-
янного вмешательства со стороны
человека. Это уже вопросы роевого
управления. Как сделать так, что-
бы один оператор мог обследовать
сельскохозяйственное поле или
угольный карьер с помощью роя бес-
пилотников за считанные минуты?
Искусственный интеллект оператор-
ской станции и в самих беспилот-
никах решает 99% задач в режиме
полной автономности, а телеуправ-
ление происходит фактически на
уровне общей полетной миссии.
Интересна и другая дихотомия,
возникшая перед нами в последнее
время особенно явно, – дихотомия
между искусственным интеллектом,
соревнующимся с человеком и ис-
кусственным интеллектом, допол-
няющим возможности человека. В
зарубежной литературе последнее
часто называют Human Augmentation
– улучшение или, правильнее, до-
полнение возможностей человека.
Прототипы первых экзоскелетов по-
явились более пятидесяти лет на-
зад, однако лишь сейчас технологии
достигли такой степени зрелости,
что применение экзоскелетов – что
для промышленности, что для вос-
полнения утраченных возможностей
человека (реабилитации) – стало
экономически оправданным. В по-
следней области примеров успеш-
ных проектов больше – отечествен-
ный ЭкзоАтлет успешно «дышит в
затылок» зарубежным конкурентам.
В области промышленных экзоске-
летов рынок только начинает фор-
мироваться.
Но его движущие силы уже по-
нятны – стремительное старение
населения в экономически развитых
странах, что означает стремитель-
ное старение квалифицированных
кадров. Всё, что помогает рабочим
успешнее справляться с тяжелой ра-
ботой, которую всё еще невозможно
автоматизировать, будет неизбежно
пользоваться спросом. Конверген-
ция технологических трендов харак-
терна не только для робототехники.
Но только в нашей отрасли электро-
овцы, которых раньше бережно
лелеяли в университетских лабора-
ториях, начинают сниться промыш-
ленным автоматонам, рождая у них
самые причудливые образы.
Технологический и промышленный форсайт /