Reem - сервисный робот в мире людей. Роботы наступают!

Наша справка:

Определение робота. Классификация роботов

12 мая 2018 от ЯRobot

Сбербанк на форуме Skolkovo Robotics 24 апреля представил аналитический обзор мирового рынка робототехники. Обзор подготовлен Лабораторией робототехники Сбербанка.

Международный стандарт ISO 8373:2012 определяет робота как приводной механизм, программируемый по двум и более осям, имеющий некоторую степень автономности, движущийся внутри своей рабочей среды и выполняющий предназначенные ему задачи.

На наш взгляд, более полезным для понимания того, что есть робот, может быть функциональное определение (определение STA, рисунок 1): роботом можно назвать любое устройство (механизм), выполняющее предназначенные ему действия, которое одновременно отвечает трем условиям.

Рисунок 1. Определение STA

• 1. SENSE: воспринимать окружающий мир с помощью сенсоров. Такими сенсорами могут быть микрофоны, камеры (всех областей электромагнитного спектра), различные электро механические сенсоры и прочее.
• 2. THINK: понимать окружающий физический мир и строить модели поведения, для того чтобы выполнять предназначенные ему действия.
• 3. ACT: воздействовать на физический мир, тем или иным способом.

ЕСЛИ ОДНО ИЗ ВЫШЕНАЗВАННЫХ УСЛОВИЙ НЕ ВЫПОЛНЯЕТСЯ,
ТО УСТРОЙСТВО НЕ ЯВЛЯЕТСЯ РОБОТОМ.

К примеру, автономное транспортное средство можно отнести к робототехнике. Робот-автомобиль обладает сенсорами (SENSE), строит модели, понимает окружающий мир и принимает решения (THINK) и совершает необходимые действия, чтобы двигаться, выполняя свою задачу (ACT) (перевезти пассажиров или груз).

Такой робот работает в невероятно сложной, недетерминированной среде, в которой постоянно возникает громадное количество непредвиденных ситуаций. Робот-манипулятор на фабрике имеет простейший сенсор (SENSE) (одномерный лазерный дальномер), который контролирует выполнение модели операции (THINK) и производит необходимое действие (ACT), например сварку. Эти роботы-автоматы работают в строго детерминированной среде, в которой построенная модель не меняется долгое время.

С другой стороны, устройство, которое может воспринимать окружающий мир (SENSE) и действовать (ACT), но при этом не имеет никакой модели окружающего мира, можно отнести к автоматизации. Широко распространенный пример такого устройства — кофейный автомат.

Исходя из данного определения, правильнее всего называть современную, передовую робототехнику интеллектуальной.

КЛАССИФИКАЦИЯ РОБОТОВ

Существует также принятое деление робототехники на типы в зависимости от общей прикладной области. Для этого используется классификация, предложенная в упомянутом выше стандарте ISO 8373:2012:

• 1. промышленная робототехника;
• 2. сервисная робототехника.

Промышленный робот — это автоматически управляемый, перепрограммируемый, многоцелевой манипулятор, программируемый по трем и более осям. Он может быть либо зафиксирован в заданном месте, либо может иметь возможность передвижения для выполнения промышленных задач по автоматизации.

Если немного упростить терминологию, то промышленная робототехника — это все, что находится в производственном цеху; главным образом это различные манипуляторы. На сегодняшний день это самый распространенный вид роботов — всего в мире установлено почти два миллиона промышленных роботов.

ПРОМЫШЛЕННАЯ РОБОТОТЕХНИКА
КЛАССИФИКАЦИЯ ПРОМЫШЛЕННОЙ РОБОТОТЕХНИКИ 

• Линейные роботы
• Роботы с избирательной податливостью руки (SCARA)
• Шарнирные роботы
• Роботы с параллельным программным кодом
• Роботы, работающие в цилиндрической системе координат
• Прочие

Сервисный робот — это робот, выполняющий полезную работу для людей и оборудования, исключая промышленные задачи по автоматизации. Аналогично, немного упрощая ситуацию, мы можем сказать, что сервисная робототехника — это все, что находится за пределами производственного цеха.

Классификация сервисных роботов основана на данном в стандарте определении, но существенно доработана Международной федерацией робототехники (International Federation of Robotics — IFR), консалтинговым агентством, которое является крупнейшим и наиболее авторитетным источником информации об отрасли.

В соответствии с этой классификацией сервисная робототехника делится на два типа:

• 1. для персонального использования. Это те роботы, которых мы приобретаем для использования в нашей повседневной жизни;
• 2. для профессионального использования. Это роботы, которые приобретаются для того, чтобы использовать их с целью извлечения выгоды при оказании различных услуг.

СЕРВИСНАЯ РОБОТОТЕХНИКА
КЛАССИФИКАЦИЯ СЕРВИСНОЙ РОБОТОТЕХНИКИ

Сегодня существует множество видов сервисных роботов. Некоторые из них очень популярны и находятся в очень хорошей степени технологической зрелости, а некоторые существуют в единичном экземпляре: в мире миллионы роботов-пылесосов и лишь один действующий робот-планетоход (Марсоход Curiosity является роботом, согласно IFR).

ПЕРСОНАЛЬНАЯ (ДОМАШНЯЯ) РОБОТОТЕХНИКА

• Роботы для домашних задач
• Развлекательные роботы
• Ассистивные роботы (для пожилых)
• Другие (личные/домашние) роботы

ПРОФЕССИОНАЛЬНЫЕ РОБОТЫ

• Полевая робототехника
• Профессиональная уборка
• Мониторинг и эксплуатация
• Строительство и снос
• Логистические системы
• Медицинская робототехника
• Спасение и обеспечение безопасности
• Военное применение
• Подводные системы (общего/гражданского назначения)
• Силовые экзоскелеты
• Мобильные платформы (общего назначения)
• Роботы для продвижения услуг (PR) и развлечения
• Другие профессиональные роботы различного назначения

Ссылки:

• ISO/TC 299 Robotics — ISO 8373:2012 Robots and robotic devices — Vocabulary, 2012 - https://www.iso.org/standard/55890.html
• International Federation of Robotics — “Industrial Robots — Definition and Types”, 2016 - https://ifr.org/img/office/Service_Robots_2016_Chapter_1_2.pdf