Возвращайте до 18% с пополнений рекламы
  • Все популярные рекламные сети в одном окне
  • Рекламные инструменты — бесплатно
  • Доступ к конструктору лендингов и WebApp-приложений
  • Закрывающие документы точно в срок
ring svg
  1. Главная >
  2. Блог >
  3. Аналитика и управление компанией >
  4. Робототехника: что это, где применяют роботов и кто их создает

Робототехника: что это, где применяют роботов и кто их создает

Робототехника: что это, где применяют роботов и кто их создает

Роботехника, робототехника или robotics — это прикладная наука, которая изучает разработку и конструирование автоматизированных технических систем, по-простому — роботов.

Наука опирается на электронику, механику, телемеханику, мехатронику, радиотехнику и электротехнику. А создаются автоматизированные системы для медицины, промышленности, сельского хозяйства, космической отрасли, военных и простых граждан.

Роботов в России пока мало — всего 6 на 10 000 сотрудников, в то время как, например, в Германии 346 на то же количество человек. Но тренд к развитию есть: с 2018 по 2021 годы количество проданных роботов увеличилось производство расширилось, а число специалистов выросло.

Но, что важно, роботехника этот не унылая работа с паяльником среди микросхем у станка, а разные возможности и направления. Специалисты — роботехники, могут заниматься дизайном, разрабатывать модели и прототипы или программировать готовых роботов. Выбор обширный, а зарплаты высокие. Что необходимо, чтобы стартануть в профессии — рассказали в статье.

Нет времени читать статью? Найдите её в нашем телеграм-канале и сохраните себе в «Избранном» на будущее.

Содержание статьи

Что такое роботехника?

Когда появилась робототехника: история создания роботов

Где нужны роботы?

Военная сфера
Сфера обслуживания
Производство
Логистика
Сельское хозяйство
Космическая отрасль
Медицина

Кто создает роботов?

Где и как выучиться на роботехника?

Бакалавриат
Специалитет
Колледж
Какие навыки еще нужны?

Главное о роботехнике

Что такое робототехника?

Робототехника — это отрасль, которая включает компьютерные и инженерные науки: программирование, радиотехнику, электротехнику, механику, информатику, мехатронику, электронику, биоинженерию, телемеханику и многое другое. Все науки помогают проектировать и конструировать роботов.

Робототехника плотно связана с мехатроникой — дисциплиной, которая посвящена созданию и эксплуатации электроприводов с управлением через ПО. Такие электроприводы состоят из узлов и создают сверхточные движения. Их используют разные промышленные области — автопром, авиастроение, космическая техника, и робототехника — одна из них.

Результат работы инженеров — роботы, то есть автоматизированные устройства. Они выполняют работу вместо человека с помощью датчиков и программ. Иногда роботом управляет оператор, иногда машина действует автономно. Некоторые роботы похожи на людей — их называют андроидами, а другие выглядят как сложные механизмы или машины.

Неважно, как выглядит робот, если он решает задачу, ради которой его создали
Неважно, как выглядит робот, если он решает задачу, ради которой его создали

Внешний вид робота — второстепенная задача, так как их разрабатывают для решения конкретной задачи. Если, например, нужно, чтобы робот уничтожал сорняки лазером, он будет выглядеть как машина на колесах, которая ездит по полю. А если — чтобы обучал детей, то как мультяшный персонаж, который не может ходить, но имеет подвижную мимику.

Слева направо: робот-полольщик и ИИ-робот «Мокси».
Слева направо: робот-полольщик и ИИ-робот «Мокси». Изображения: Businesswire и Embodied

Одна из ключевых особенностей роботов — это точное копирование движений животных и людей. Достигается через упомянутые выше электроприводы. По факту они являются мышцами роботов. За счет электроприводов роботы могут делать не только рутинную, опасную работу, но и точную — там, где человеку легко ошибиться. Например, собирать микросхемы или смешивать лекарства с точностью до микрограммов.

Робот-манипулятор смешивает в пробирке лекарство

Когда появилась робототехника: история создания роботов

Изначально робот появился как идея в мире фантастов в 50-х годах. Писатели представляли мир будущего, в котором машины существуют рядом с людьми и помогают им в разных сферах жизни. Термин «робот» ввел чешский писатель Карел Чапек в пьесе «Россумские универсальные роботы», написанной в 1920 году. А слово «роботехника» впервые появилось в рассказе «Хоровод» американского писателя Айзика Азимова в 1942 году.

Первые роботы появились в промышленности, что ничуть не странно: автоматизация помогала быстро собирать изделия и выполнять монотонную работу. Первый робот-манипулятор был разработан Джорджем Деволом в 1954 году. Робот был несовершенен: весил две тонны, а действиями управляла программа на магнитном барабане.

Но это не помешало изобретателю оформить патент, открыть компанию Unimation и продать первого промышленного робота американской автомобильной корпорации General Motors. Следующие, кто купил роботов Unimation, были автомобильные компании Chrysler и Ford.

Робота Unimate использовали на литейном участке производства. Манипулятор извлекал детали из формы отливки своими механическими пальцами
Робота Unimate использовали на литейном участке производства. Манипулятор извлекал детали из формы отливки своими механическими пальцами

Советский Союз не отставал. В 30-е годы школьник Вадим Мацкевич собрал робота, который умел только поднимать руку, но это было уже само по себе достижение, так что разработку показали на Всемирной выставке 1937 года в Париже.

Первые роботы умели мало, но уже поражали воображение людей
Первые роботы умели мало, но уже поражали воображение людей

Ближе к 40-м годам появились автоматические линии производства. Сначала для обработки деталей подшипников, а далее для создания тракторных поршней — причем автоматизировался весь процесс. В 1958 ученые СССР изобрели первую в мире полупроводниковую АВМ — предшественника современного компьютера.

Первая АВМ — большая машина, которая занимала целую комнату, но могла сама проводить расчеты
Первая АВМ — большая машина, которая занимала целую комнату, но могла сама проводить расчеты

В 1960-х годах изобрели устройство для укладки металлических листов и подводного робота «Манта» с чувствительным захватным устройством. В 1969 году в СССР принялись за разработку промышленного робота «Универсал-50», после чего автоматизированные системы стали повсеместно появляться на крупных производствах. В XX веке СССР стал мировым лидером в конструировании и использовании роботов.

Так, робототехника захватила мир. Роботов стали конструировать для всех сфер жизни человека. Лидеры по использованию роботов — промышленность и военные, но развиваются и другие сферы. Например, появились экзоскелеты — то есть роботы-костюмы, которые люди надевают, чтобы увеличить возможности организма, выполнять физически сложную работу или проходить медицинскую реабилитацию. 

Экзоскелет Guardian XO работает на электричестве, но в случае чего можно быстро заменить батарейку и беспрерывно выполнять физически сложную работу
Экзоскелет Guardian XO работает на электричестве, но в случае чего можно быстро заменить батарейку и беспрерывно выполнять физически сложную работу

Сами роботы тоже стали сложнее и совершеннее. Благодаря компьютерному зрению и искусственному интеллекту они могут различать предметы, анализировать речь людей и выполнять больше манипуляций.

Tesla Bot или Optimus — робот, которого Илон Маск показал на мероприятии «День ИИ». Робот пока заточен выполнять простые действия, например поливать растения

Где нужны роботы?

Да в принципе везде, где есть монотонная, однообразная, либо опасная и сложная для человека работа. Мы перечислим самые востребованные области и расскажем, какие задачи роботы там решают.

Военная сфера

В военных целях роботов стали производить чуть ли не в первую очередь. Сначала изобрели беспилотники, дальше — больше: появились военные роботы-дроны, собаки, минеры, патрульщики и разведчики — это лишь часть того, что создают роботехники для армий.

В армии используют самых разных роботов самых разных конструкций: для слежки, разведки, ведения боя
В армии используют самых разных роботов самых разных конструкций: для слежки, разведки, ведения боя

Сфера обслуживания

Для сферы обслуживания выпускают роботов-официантов, нянь, консультантов, экскурсоводов, продавцов. Часто такие машины выглядят как люди, поэтому их называют андроидами. Они умеют воспроизводить дыхание, мимику и даже моргать.

Роботы-андроиды абсолютно автономны — то есть не управляются оператором, а обладают искусственным интеллектом: умеют анализировать информацию, накапливать опыт и становиться умнее. Их действия производит программа, которая сама выбирает, как роботу поступить в той или иной обстановке. 

Пример андроида — робот София с искусственным интеллектом. Умеет проявлять эмоции, узнавать людей, понимает речь, а также учится при взаимодействии с людьми и так становится умнее
Пример андроида — робот София с искусственным интеллектом. Умеет проявлять эмоции, узнавать людей, понимает речь, а также учится при взаимодействии с людьми и так становится умнее

Производство

Для производства создают особый тип роботов-манипуляторов, которые перемещают предметы, собирают механизмы, упаковывают грузы и выполняют другие операции. Роботы состоят из управляемого механизма вроде человеческой руки, которая выполняет двигательные функции, и управляющего устройства — то есть вычислительного центра.

Роботов устанавливают на производственных линиях, чтобы повысить объем выпуска продукции, изолировать человека от вредного труда и выполнять работу без ошибок
Роботов устанавливают на производственных линиях, чтобы повысить объем выпуска продукции, изолировать человека от вредного труда и выполнять работу без ошибок

Например, в 2017 году российская компания Aripix Robotics создала робота-манипулятора Aripix A1. Его купил «Храпуновский инструментальный завод», чтобы машина выполняла задачи вроде загрузки материала в плавильную печь — достаточно опасный для человека труд.

Все действия производственные роботы выполняют с помощью механизированной руки
Все действия производственные роботы выполняют с помощью механизированной руки

Логистика

В логистике активно используют роботов, причем для разных задач. Например, некоторые машины нужны, что перевозить грузы. Таких использует Amazon — американская компания электронной коммерции. Роботы Pegasus доставляют посылку до места погрузки.

Транспортировка грузов — физическая тяжелая работа, поэтому ее поручают роботам
Транспортировка грузов — физическая тяжелая работа, поэтому ее поручают роботам

Существуют также роботы-курьеры, например, для разноса еды или интернет-заказов. Такие есть у Яндекса. Недавно они начали развозить посылки Почты России в некоторых районах Москвы.

Роботы могут доставлять посылки в любую погоду и время суток
Роботы могут доставлять посылки в любую погоду и время суток

Сельское хозяйство

Сельское хозяйство использует роботов, чтобы получать больше урожая и снижать стоимость продуктов. В отрасли используют беспилотников, чтобы орошать поля, «агрономов», задача которых — изучать состав почвы, сеять, собирать урожай, уничтожать сорняки, и роботов-животноводов для доения коров и кормления птиц.

Роботы точно знают, сколько воды, удобрения и света надо растениям. В итоге это помогает получить больше урожая
Роботы точно знают, сколько воды, удобрения и света надо растениям. В итоге это помогает получить больше урожая

Отдельная категория роботов — роботизированные теплицы и целые фермы, например по разведению кузнечиков, которых употребляют в пищу. Они фактически полностью выращивают урожай без участия человека. 

Как, например, вертикальные фермы iFarm с ПО и дронами для управления процессами выращивания салатов, ягод и овощей.
Как, например, вертикальные фермы iFarm с ПО и дронами для управления процессами выращивания салатов, ягод и овощей. Изображение: Городские теплицы

Космическая отрасль

В космической отрасли необходимы роботы-луноходы, которые способны исследовать поверхности космических тел, и различные манипуляторы, чтобы брать образцы грунта, ремонтировать космические станции или перемещать грузы между отсеками.
В отрасли также разрабатывают роботов-андроидов, которые в будущем смогут отправляться на другие планеты, например Марс, чтобы исследовать обстановку и собирать пробы грунта.

Медицина

В медицине используют роботов, которые ставят диагнозы, проводят операции и восстанавливают людям здоровье. Например, диагност IBM WATSON помогает врачам находить болезни. Врач загружает в компьютер симптомы, сведения от пациентов и результаты анализов, а машина подбирает диагноз.

Отдельный тип роботов — роботы-пациенты, На них врачи учатся проводить операции, например ставить пломбы детям.

Робот-ребенок Pedia_Roid предназначен для стоматологов. Он может двигать глазами, биться в конвульсиях, чихать, шевелить языком, и все это, чтобы врачи научились ставить пломбы детям в любых условиях
Робот-ребенок Pedia_Roid предназначен для стоматологов. Он может двигать глазами, биться в конвульсиях, чихать, шевелить языком, и все это, чтобы врачи научились ставить пломбы детям в любых условиях

Кто создает роботов?

Роботехники, то есть разработчики роботов и роботизированных систем. На самом деле роботехники — это общее название. По факту инженеры занимаются разным: кто-то роботов собирает, кто-то программирует, кто-то чинит. Работают командой, а не поодиночке, потому что создание даже одного робота — сложный процесс.

Среди типичных ежедневных задач команды инженеров:

  • продумывать механику будущего робота;
  • конструировать электронную начинку;
  • все собирать и программировать.

На каждое действие нужен свой специалист, поэтому инженеры могут разделяться по специализациям. Вот только некоторые из них:

  • Инженер-конструктор. Занимается расчетами, например механической части на жесткость.
  • Инженер-проектировщик. Создает чертежи и объёмные 3D-модели будущих роботов и их деталей.
  • Сервисный инженер. Занимается диагностикой, монтажом роботов, чинит их по гарантии и обеспечивает техническую поддержку клиентов.
  • Программист по роботехнике. Пишет программы, которые, по сути, и управляют роботом.
  • Дизайнер инженерной графики. Придумывает внешний вид робота и пользовательские интерфейс, если робот, например, управляется через мобильное приложения.
  • Инженер-испытатель. Занимается тем, что тестирует спроектированные и разработанные системы автоматизации.

Роботехники работают в автоконцернах, на авиационных предприятиях, в космической отрасли, инженерных компаниях, в различных стартапах. По данным zarplan, получают роботехники в среднем 127 000 руб., но руководители, главные специалисты и те, кто обладает редким опытом, могут претендовать на зарплату выше.

Где и как выучиться на роботехника?

Чтобы работать роботехником, придется получить высшее образование. Учиться можно в МГТУ им. Баумана, СколТехе, ИТМО, Политехе, Иннополисе, ЛЭТИ, РТУ МИРЭА, БГТУ «Военмех» им. Устинова, ВВА им. Гагарина.

Выдают дипломы не только в вузах, но и в колледжах. Например, в Политехническом колледже № 8 в Москве и в Колледже электроники и приборостроения в Санкт-Петербурге.

Бакалавриат

Учиться надо четыре года. Основное направление — 15.03.06 «Мехатроника и робототехника», но можно выбрать и другие программы:

  • 13.03.02 «Электроэнергетика и электротехника», программа «Цифровая энергетика и робототехника», «Робототехника в электромеханических системах»;
  • 15.03.01 «Машиностроение», программа «Роботостроение объектов для нефтегазового комплекса»;
  • 27.03.02 «Управление качеством», программа «Управление роботизированными производственными системами».

Специалитет

Специалитет занимает 5,5 лет учебы, направления следующие:

  • 24.05.05 «Интегрированные системы летательных аппаратов», программа «Интегрированные интеллектуальные робототехнические комплексы», «Робототехнические системы авиационного вооружения» (МАИ);
  • 17.05.02 «Стрелково-пушечное, артиллерийское и ракетное оружие», программа «Роботизированные комплексы вооружения»;
  • 15.05.02 «Робототехника военного и специального назначения».

Колледж

В колледжах готовят инженеров, которые смогут эксплуатировать и отслеживать роботов. Специальности всего две:

  • 15.02.10 «Мехатроника и мобильная робототехника;
  • 15.02.11 «Техническая эксплуатация и обслуживание роботизированного производства».

Дополнительные навыки

Прийти в роботехнику могут программисты со знанием языков С, С++ и ассемблера. Именно на них пишут системные программы, которые управляют роботами и роботизированными системами. Программы для готовых роботов, например код искусственного интеллекта, программисты пишут на Python и Java.

Главное о робототехнике

  1. Робототехника — это наука, которая проектирует, конструирует, собирает и выпускает роботов и роботизированные системы.
  2. Наука связана с разными инженерных дисциплинах, а именно с программированием, радиотехникой, электротехникой, механикой, информатикой, мехатроникой, электроникой, биоинженерией, телемеханикой и другими.
  3. Чтобы создавать роботов, необходимо получить диплом в вузе либо колледже.
  4. Учиться можно по разным программам, а работать — по разным направлениям. Например, можно устроиться инженером-конструктором, проектировщиком, испытателем, дизайнером или программистом.
  5. Роботехники создают роботов для разных отраслей и сфер бизнеса. Например, для военных, промышленности, космической отрасли, сферы обслуживания, медицины.

Высоких вам конверсий! 

blog comments powered by Disqus
Возвращайте до 18% с пополнений рекламы
  • Все популярные рекламные сети в одном окне
  • Рекламные инструменты — бесплатно
  • Доступ к конструктору лендингов и WebApp-приложений
  • Закрывающие документы точно в срок
ring svg
copyright © 2011–2024 Все права защищены
Запрещено любое копирование материалов ресурса без письменного согласия владельца — ООО "Феникс-Маркетинг". ИНН:7725812838, КПП:772501001, ОГРН: 513774619323915280, Москва, ул. Ленинская слобода, д. 19, стр. 1, этаж/пом 3/25

ООО «Феникс-Маркетинг» — IT-компания с многолетним опытом работы, разрабатывающая инновационные решения для управления процессом лидогенерации (пост-клик маркетинг). Разработанное нами технологическое программное решение LPGENERATOR позволяет создавать целевые страницы в визуальном редакторе и управлять заявками (лидами) в CRM-системе в целях проведения эффективных, высококонверсионных рекламных кампаний