Появление коллаборативных роботов чуть больше 10 лет назад было встречено со скептицизмом, впрочем, как и появление большинства других революционных технологий. Первое время компании-производители смотрели на коботов скорее, как на новую технологическую диковинку, слабо представляя как они будут работать в стенах заводов и фабрик бок о бок с людьми, не подвергая их опасности. Хорошо знакомых огромных промышленных роботов приходилось останавливать всякий раз, когда человек появлялся в опасной близости от них. 

Сегодня развитие коллаборативных роботов идет стремительными темпами. Благодаря безопасности, легкости перепрограммирования, универсальности коботов, их популярность увеличивается в геометрической прогрессии. Теперь это самый быстрорастущий сегмент рынка промышленной робототехники. Рассмотрим ряд трендов, которые будут определять его динамику в ближайшие годы.

 

Тренд №1. Спрос на коботов продолжит расти

Еще в 2019 году мы наблюдали рост спроса на промышленную робототехнику. По данным Ассоциации робототехнической промышленности (Robotic Industries Association, RIA) только в одном третьем квартале 2019 года рост количества заказов на промышленных роботов составил 5,2%, компаниями по всему миру было заказано почти 24000 роботизированных устройства на общую сумму 1,3 миллиарда долларов. Эксперты Международной ассоциации роботов (International Federation of Robotics, IFR) пронозируют, что в период между 2020 и 2022 годом по всему миру будет поставлено и запущено в работу порядка 2 миллионов роботов. MarketsandMarkets ожидает, что к 2025 году объем рынка коллаборативных роботов достигнет 12 миллиардов долларов США. А по данным Interact Analysis к 2027 году на долю коботов будет приходиться до 30% всего рынка робототехники.

В общем все прогнозы указывают на то, что спрос на коботов продолжит расти и никакие «встречные ветры» в виде торговых войн и пандемии этому не помеха. Компании вынуждены повышать эффективность своего производства за счет промышленной автоматизации, чтобы оставаться конкурентоспособными. А уроки пандемии COVID-19 только подстегнули темпы автоматизации производства.

Другим драйвером роста спроса как на промышленную робототехнику, так и на коботов, в частности, становится автомобильная отрасль. Увеличение популярности беспилотников и электромобилей заставляет автопроизводителей перестраивать и модернизировать свои фабрики.

 

Тренд №2. Коботы становятся умнее и внимательнее к окружению

Коботы значительно безопаснее крупных промышленных роботов, вокруг которых обычно возводят барьеры, чтобы не допускать персонал в зону, где работает робот. Но в то же время требования безопасности (и даже перестраховки) зачастую ведут к снижению продуктивности кобота, ведь он вынужден значительно замедлять свои движения, когда рядом находится человек, чтобы не подвергать его опасности.

Развитие машинного зрения и искусственного интеллекта сделает коботов не только точнее, но продуктивнее и безопаснее. Лидары, 3D-камеры, а также технология слияния данных (sensor fusion) позволяют роботам лучше ориентироваться в окружающей среде и различать объекты вокруг. Такие компании, как Affectiva работают над тем, чтобы при помощи искусственного интеллекта и машинного зрения научить коботов понимать эмоциональное состояние и намерения окружающих их людей.

Все это позволит коботам быстро принимать решения, когда возникает препятствие, или реагировать на внезапные и необычные движения сотрудников рядом, не останавливая производство и даже почти не замедляясь. Также отпадет надобность в точном позиционировании предметов.

 

Тренд №3. Простота программирования в приоритете

Простота в использовании и гибкость, возможно, даже сильнее побуждают к покупке кобота, чем его потенциал для безопасной работы бок о бок с людьми. Ожидается, что чем лучше у коллаборативных роботов будет развита способность легко переходить от одного производственного процесса к другому, требуя минимум переподготовки, тем шире будет их внедрение на производствах малых и средних предприятий.

Пока значительное количество моделей промышленных роботов требует для своей перенастройки немалой работы профессиональных программистов, способных написать код под новую последовательность операций. Внимание разработчиков сейчас сосредоточено на создании более простых в использовании систем и ПО, которые в перспективе позволят операторам, не имеющим обширного опыта в программировании, самостоятельно перенастраивать роботов для выполнения новых задач, гибко реагируя на требования рынка. Многих коботов можно «научить» новым движениям при помощи так называемого «программирования демонстрацией», когда перемещая роборуку в нужном направлении, роботу задают необходимую последовательность действий. Встроенное программное обеспечение преобразовывает данные, полученные таким образом, в схему работы робота. Кобот запоминает алгоритм и способен тут же его применить.

Кроме того, некоторые компании стараются облегчить перепрограммирование промышленных роботов за счет применения искусственного интеллекта и машинного обучения. Примером может послужить Aripix Robotics, которая работает над внедрением нейросетей, позволяющих коботу накапливать знания о манипуляциях с различными объектами. Опираясь на эти знания, кобот сможет самостоятельно провести перенастройку и оптимизировать свои движения, если потребуется, с минимальным участием человека в процессе.

 

Тренд №4. Рост популярности мобильных коботов

Кажется, что автономные мобильные роботизированные платформы (autonomous mobile robot, AMR) и коботы были созданы друг для друга. Когда коллаборативные и мобильные роботы объединяются в единую систему, это позволяет получить ряд преимуществ. Во-первых, с мобильными коботами сокращается время простоя оборудования, ведь стационарного робота нужно вручную перемещать, например, между точками конвейера, если требуется выполнение другой задачи. Мобильность кобота упрощает весь процесс, одновременно увеличивая время бесперебойной работы. Кроме того, мобильным коботам реже требуется вмешательство оператора, что только расширяет их преимущества в области производительности, позволяя людям сосредоточиться на более важных задачах. А упомянутые ранее улучшения в машинном зрении и современные сенсоры делают таких роботов максимально безопасными для окружающих, также позволяя им значительно эффективнее находить оптимальный путь и обходить препятствия.

Мобильный коллаборативный робот The Modus V от канадской компании Synaptive Medical для ассистирования в нейрохирургических операциях 

Всего за несколько лет спектр применения мобильных роботов значительно расширился, теперь AMR используют в медицинской сфере, индустрии гостеприимства, сельском хозяйстве, логистике, доставке грузов и т.д. Особенно важным стало применение мобильных коботов в условиях пандемии. Например, команда из Наньянского технологического университета (НТУ) разработала eXtremeDisinfection (XDBOT), а в Университете Южной Калифорнии был создан Agile Dexterous Autonomous Mobile Manipulation System-UV (ADAMMS-UV). Оба устройства представляют собой коботов на мобильных платформах и призваны проводить дезинфекцию, исключая контакт человека с потенциально зараженными участками. В июле 2020 ARM Institute получил грант на разработку мобильных коботов, способных проводить тесты на наличие коронавируса.

Робот UR5 на базе мобильной платформы MiR

 

Тренд №5. Разграничение на коботов и промышленных роботов становится все более условным

Когда-то коботы были созданы как безопасная для человека альтернатива индустриальным роботам. Но те ограничения, которые накладывали требования безопасности, в свою очередь, не позволяли эффективно применять их для работы с тяжелыми или объемными материалами. Зачастую, вес груза, который должен поднимать кобот, чтобы не создавать угрозы для человека, не превышает 10 килограмм. Сегодня граница между коллаборативными роботами и традиционными промышленными роботами начинает размываться. Слово «коллаборативный» вскоре будет обозначать скорее не тип робота, а его характеристику.

Современные сенсоры позволяют крупным промышленным роботам быть более безопасными для людей, работающих в непосредственной близости от них. Компания Veo Robotics помещают вокруг промышленных роботов 3D-сенсоры. Используя изображения с них, робот может создать представление о том, что происходит вокруг него. Программное обеспечение идентифицирует объекты, в том числе людей, и оценивает их пути перемещения, управляя роботом в соответствии с окружающей ситуацией. В то же время, благодаря лучшей «осведомленности» о том, что происходит вокруг, коботы повысли скорость работы. Вырос и вес деталей, которыми они могут манипулировать без угрозы для людей рядом.

Теперь при поиске решения для автоматизации компании-производители будут не столько выбирать между коботом или традиционным индустриальным роботом, сколько исходить из специфики процесса, который нужно автоматизировать, необходимо ли участие оператора в нем, с какой скоростью он должен выполняться и т.д. Возможно, благодаря новым датчикам и системам отслеживания, вместо коботов на крупных предприятиях будут работать более быстрые индустриальные роботы. При этом коллаборативным роботом всегда останется место в небольших и средних компаниях из-за продолжающейся нехватки квалифицированной рабочей силы, например, для покраски, сварки, полировки и других производственных операций.

--

Instagram | Telegram | Facebook - оставайтесь на связи с нами