Инновации в области робототехники появляются все чаще. Оснащение роботов сенсорными системами позволяет создавать роботов, способных "видеть" и "ощущать", - такой подход называется биомиметическим, поскольку так имитируется восприятие взаимодействия человека и многих других живых существ с окружающей средой. По мере улучшения сенсоров, современные роботы могут выполнять все более сложные задачи, что позволяет использовать их во всё более разнообразных ситуациях - в промышленности, коммерции, дома, для решения логистических и других задач, в том числе там, где ранее проникновение роботов сдерживалось их несовершенством. Только сегменты систем компьютерного зрения (зрения для роботов) и сенсоров усилий, как ожидается, достигнут $16.1 млрд к 2027 году, - как сообщается в отчете Sensors for Robotic Technologies, Markets and Forecasts 2017-2027.

Диаграмма ниже иллюстрирует краткосрочный прогноз объема рынка систем зрения, которые внедряются в сегментах промышленных и коллаборативных роботов. Общий рынок для таких систем, вне всяких сомнений, еще более велик.

Рис. 1 Доходы рынка систем компьютерного зрения в сегментах промышленных и коллаборативных роботов. RoboTrends.ru, данные IDTechEx 

Развитие ПО идет "рука об руку" с инновациями в области "железа"

Промышленные роботы традиционно были ограничены решением задач в условиях высокоорганизованной искусственной внешней среды - при их использовании требовались повышенные меры безопасности, что было связано с их ограниченными способностями восприятия окружающей среды. Применение концепции искусственного интеллекта (ИИ) в робототехнике, позволяет заметно улучшить ситуацию. Оптимизация функционирования за счет сенсорных систем для роботов позволяет роботам нового поколения принимать решения на основе обработки данных, поступающих с различных сенсоров (видеокамер, тактильных сенсоров, сенсоров усилий), собирая эти данные из рабочей среды. Решение задач с использованием такого потока данных из внешней среды, позволяет добиваться более высокой точности даже в условиях менее контролируемой внешней среды, которая в этом случае может включать даже элементы случайности. Роботы с повышенной "сенсорикой" не только лучше справляются с задачами, для которых они предназначены, но также могут выполнять более широкий круг задач, ранее считавшихся слишком сложными для использования роботов при их решении. Такие усовершенствования обеспечивают возможность внедрения роботов для решения задач, предъявляющих к робототехнике более сложные требования - ключевым фактором для этого являются сенсорные системы. 

Для создания современной сенсорной платформы для роботов требуются усилия, как в области ПО, так и в области "железа". В мире постоянно создаются все новые алгоритмы обработки собираемых с сенсоров данных, новые технологические решения сенсоров, а также дружественные интерфейсы, упрощающие использование таких систем.

Хенрик Христенсен, исполнительный директор Institute for Robotics and Intelligent Machines at Georgia Institute of Technology in Atlanta, Georgia, США, уверен в мощном потенциале роботов, которые получат современные системы сенсорного восприятия. Особенно по мере снижения цен на такие решения. Еще в 2015 году он заявлял: "Мы можем использовать все более дешевые сенсоры, нежели те, какими мы располагали ранее. Основной причиной стал расцвет рынка смартфонов, который сделал дешевыми цифровые камеры для сотовых телефонов - сегодня любой может купить такую камеру за $8-$10. Вычислительная платформа, установленная в смартфоне, легко справляется с обработкой данных, собираемых такой камерой. Всего десять лет назад, скромный лазерный дальномер мог стоить от $10 тысяч и более, а сегодня они обходятся не более, чем в $2 тысячи".

Машинное зрение и сенсоры усилий позволяют повысить гибкость роботизированных комплексов, а также сделать их более безопасными, расширив тем самым потенциальный спектр применения. Само собой, для использования в различных ситуациях лучше подходят различные системы, поэтому не следует удивляться тому, что идет разработка широкого спектра роботов, каждый из которых обладает своим набором спецификаций и собственной сенсорной платформой, наиболее подходящей к конкретным требованиям. 

Рис.2 Доходы рынка концевых эффекторов с поддержкой измерения прилагаемых усилий, применяемых на рынке промышленных и коллаборативных роботов.  RoboTrends.ru, данные IDTechEx 

+ +