Среднесрочные прогнозы развития робототехники, технико-экономический анализ
Складские роботы-гуманоиды (Warehouse picking humanoid robots) - это человекоподобные роботы, предназначенные для использования на складах и в распределительных центрах для автоматизации процесса отбора товаров с полок и подготовки их к отправке клиентам.
Складское хозяйство часто представляет работу, трудно поддающуюся единообразной обработке. Для обработки заказов с широким ассортиментом продукции и нестабильным спросом гуманоидный робот может стать решением проблемы. Гуманоидные роботы достаточно гибкие, чтобы выполнять множество различных задач, они используют современные датчики и алгоритмы ИИ для навигации по складу, обеспечивают быстрый отбор нужных товаров. Гуманоидная форма обеспечивает универсальность, повышает эффективность и позволяет ускорить процесс комплектации, сократить количество ошибок и трудозатрат.
В 2023 г. компания Amazon начала тестировать на своих складах двуногого робота-гуманоида Digit от компании Agility Robotics. В 2020 г. Gartner позиционировала данную технологию на пике завышенных ожиданий и оценивала ее выход на плато продуктивности с горизонтов в 5-10 лет.
Умные роботы (Smart robots) - термин "умные роботы" неоднократно упоминался в курсе - это управляемые искусственным интеллектом, часто мобильные машины, предназначенные для автономного выполнения различных задач. Умные роботы в зависимости от вариантов использования могут быть персональными, логистическими или промышленными.
Роботы данного типа обладают развитыми способностями к восприятию, обработке информации и принятию решений, способны обучаться и адаптироваться к новым ситуациям. Умные роботы могут работать автономно и взаимодействовать с людьми в различных условиях - от здравоохранения и образования до производства и логистики. В 2023 г. прогноз выхода технологии на стадию продуктивности составлял 5-10 лет.
БПЛА в закрытом помещении (Indoor flying robots) - это летательные аппараты, специально разработанные для эксплуатации в домашних и лабораторных условиях. Технология требует решения аэродинамических, силовых и конструктивных задач, чтобы учесть ограничения для полета (обеспечить медленный полет при сохранении высокой маневренности, для чего требуются сверхлегкие конструкции и соответствующие компоненты). Не все варианты БПЛА такие, как, например, роботы самолетного типа, удобны для использования в помещении. Как правило, БПЛА для закрытых помещений оснащены роторами, позволяющими им парить и маневрировать в ограниченном пространстве. Эти аппараты ориентируются на системы навигации, когда сигналы GPS могут быть недоступны. Роботы данного типа могут использоваться в развлекательных целях, в научно-исследовательских проектах, например, для тестирования новых сенсорных технологий в условиях помещений. Беспилотники, работающие в помещениях, могут использоваться для осмотра труднодоступных или опасных мест, например, на промышленных объектах. В разделе "Проекты для атомной промышленности" мы рас- смотрели пример использования легких дронов для обхода на АЭС. В 2023 г. выход технологии на стадию продуктивности прогнозировался с горизонтом 5-10 лет.
Беспилотные грузовики, или самоуправляемые грузовики, или робо-грузовики (Autonomous trucks) - это применение технологии автономного вождения для грузоперевозки без участия человека. Мы рассматривали данную технологию при обсуждении мобильных роботов в логистике. В данном разделе отметим, что компания Gartner поменяла свое отношение к перспективам выхода технологии на стадию массового применения. На диаграмме (рис. 15.6), опубликованной в 2021 г., категория "беспилотные грузовики" прогнозировалось с выходом на плато продуктивности с горизонтом в 6-8 лет. А спустя два года на диаграмме, опубликованной в 2023 г., та же компания Gartner прогнозирует выход данной технологии на плато не ра- нее чем через 10 лет4Очевидно, что выход технологии на плато зависит от того, о какой степени "беспилотности" идет речь - грузовики 4-го уровня (о которых шла речь в разделе "Роботы в логистике") и грузовики 5-го существенно различаются по сложности реализации.
Роботакси (Robotaxi) - это самоуправляемый автомобиль, который работает как такси. У робота такси нет водителя, а пассажиры могут заказать его через приложение для смартфона. Первой компанией, предложившей услуги роботакси широкой публике, стала Waymo.
В настоящее время технология Robotaxi находится в стадии испытаний и ожидает официального запуска в некоторых городах в ближайшем будущем. Технология представляет огромный потенциал для будущего развития транспортной инфраструктуры и экономики в целом. На диаграмме 2021 г. (рис. 15.6) Gartner оценивает технологию как трансформирующую с выходом на плато в перспективе 6-8 лет.
Частные дороги для беспилотных автомобилей (Private road networks). Технология предполагает использование автономных транспортных средств на частных дорогах под контролем. Вместо интеграции беспилотных автомобилей в общественные магистрали они будут функционировать на специально выделенных трассах, которые управляются частными компаниями.
Концепция заключается в создании контролируемой среды, где автономные транспортные средства могут безопасно функционировать, избегая сложностей и неопределенностей, присущих общественным дорогам. Это требует более высокого уровня подготовки инфраструктуры. Важно иметь четкую дорожную разметку и знаки, которые позволят автономным автомобилям правильно их интерпретировать и четко следовать правилам дорожного движения. Подобная инфраструктура также подразумевает наличие хорошо видимых краев дорог, знаков для определения местоположения, навигации, парковки и многое другое.
Для обмена информацией между беспилотными автомобилями и другими участниками дорожного движения, такими как светофоры или другие транспортные средства, требуется надежная инфраструктура связи. В случае беспилотных электромобилей необходимо обеспечить инфраструктуру для зарядки.
Для регулирования потока беспилотных автомобилей необходимы эффективные системы управления трафиком, а также нужны автоматизированные сервисные центры и точки обслуживания. Разработка такой дорожной инфраструктуры требует комплексного подхода и может быть организована в рамках частных дорожных сетей. На диаграмме 2023 г. прогнозировалось, что данная технология выйдет на плато через 5-10 лет.
Воздушно-подводная связь между роботами (Air to underwater drone communications) относится к разработке и внедрению систем, которые обеспечивают связь между беспилотниками, работающими под водой, и беспилотниками, работающими в воздухе. Такие системы связи позволят более эффективно и результативно координировать подводные и воздушные операции, улучшая возможности обоих типов дронов.
Современные роботы постоянно увеличивают свой ареал присутствия. Летают, ходят по суше, плавают по воде и под водой. Соответственно, появляются проекты, в рамках которых разрабатывается беспроводная коммуникационная сеть для связи роботов между собой в режиме реального времени, независимо от того, находятся ли они на поверхности воды, под водой или в небе - с учетом специфики проводимости разных сред.
Источник: [ "Источники использованной литературы" ]
В 2023 г. разработка таких систем находилась на ранних стадиях, но открывает перспективы для целого ряда приложений, от подводной разведки и картографии до поисково-спасательных операций и воен ных миссий. На диаграмме за 2020 год компания Gartner отмечала технологию с перспективой выхода на плато с горизонтом 5-10 лет.