В современном мире, где люди и технологии переплетаются все сильнее, коллаборативные роботы становятся важными союзниками по работе. Что же они представляют собой, в каких сферах применяются, для чего создаются и что может являться примером коллаборативных роботов?

Коллаборативные роботы, также известные как коботы, — это роботы, которые могут работать в соседстве или сотрудничестве с людьми в одном пространстве. Они безопасны благодаря тому, что оснащены датчиками движения: могут уменьшить скорость или остановиться, если человек оказывается в зоне их действия. Именно поэтому эти автоматические устройства устанавливают на предприятии или где бы то ни было без защитных ограждений, в отличие от обычных роботов. Это их особенность.

Первый кобот был изобретен в 1996 году Дж. Эдвардом Колгейтом и Майклом Пешкиным. Они назвали его «устройством и методом для прямого физического взаимодействия между человеком и управляемым компьютером манипулятором».

В наше время внедрение этой технологии происходит во многих сферах. Например, в агробизнесе коботы повышают урожайность, улучшают мониторинг и прогнозирование, решают проблему нехватки рабочей силы. В здравоохранении помогают хирургам в операционной, а в сфере услуг они могут подавать еду и напитки, зачерпывать мороженое и даже наводить порядок. Так сеть «Много лосося» запустила точку на Ленинградском рынке, где робот-рука от российской компании Your Food Robotics готовил блюда посетителям.

Однако чаще всего коллаборативные роботы выполняют задачи, связанные с производством, включая сборку, маркировку и автоматизацию упаковок, погрузочно-разгрузочные работы, уход за машинами и контроль качества продукции. 

Области применения коллаборативных промышленных роботов

В последние годы спрос на автоматизацию в пищевой промышленности повысился. На это повлияли несколько факторов, таких как рост потребления продуктов питания, более строгие требования к их безопасности и защите здоровья работников.

Коллаборативные роботы выполняют простые задачи в упаковочной промышленности, такие как расфасовка продуктов по коробкам. Кроме того, коботы идеально подходят для укладки коробок на поддоны. Задачи, связанные с упаковкой, часто являются для людей физически сложными и повторяющимися.

Фармацевтическая промышленность работает с большими партиями препаратов, и тщательный контроль имеет огромное значение. Также важно, чтобы погрешность при изготовлении лекарств была как можно меньше. Подобные жесткие требования и большие объемы производства делают отрасль идеальной для автоматизации. А поскольку роботы выполняют одну и ту же операцию часто и точно, вероятность ошибок также сводится к минимуму.

Автомобильная промышленность давно извлекает выгоду из автоматизации с помощью роботов. Большие промышленные роботы используются для сборки автомобилей уже много лет.

Кроме того, в металлообрабатывающей промышленности есть задачи, которые выполняют коботы, — это сварка, пайка и т.п.

• 

• 

Плюсы коллаборативных роботов

Помимо того, что коллаборативные роботы позволяют работникам заниматься более полезной и творческой деятельностью, они могут способствовать инклюзивности в бизнесе, поддерживая сотрудников с ограниченными физическими возможностями.

Преимущества коллаборативных роботов очевидны:

✓ Компактность

Зачастую это небольшие компактные роботы, использовать которых можно практически в любом месте производственного процесса, не занимая при этом слишком много пространства. Коботы не тяжелые и их несложно транспортировать и передвигать.

✓ Легкость в установке и управлении

Кобот несложно устанавливается, процесс программирования прост. Благодаря удобным приложениям и программному обеспечению для смартфонов и ПК робот моментально выполняет задачи.

✓ Гибкость

Робот может легко обучаться и осваивать новые операции и, следовательно, способен работать в разных местах производственного процесса.

✓ Последовательность и точность

Коллаборативные роботы всегда выполняют действия одинаковым образом и с одинаковой силой. Это обеспечивает эталонное качество и точность в мелочах и деталях.

✓ Улучшение условий сотрудников

Производственная деятельность, такая как упаковка товаров, пополнение запасов или работа на сборочной линии, достаточно однообразна. Благодаря новым технологиям работники фирм избавлены от монотонных или даже опасных для жизни и здоровья действий и получают возможность направить силы и ресурсы в другое русло, выполняя больше творческих задач. Как итог, сотрудники получают больше удовольствия от выполняемой ими работы, сильнее вовлекаются в процесс и становятся более продуктивными.

✓ Снижение производственных затрат

Благодаря использованию коботов оптимизируются процессы и повышается производительность. В конечном счете это приводит к улучшению итоговых показателей.

Примеры коллаборативных роботов

За прошедшие годы число производителей коллаборативных роботов значительно увеличилось. В общей сложности существуют более 30 компаний, которые специализируются на разработке и производстве таких роботов. Самой крупной, поставляющей почти половину всех коботов по всему миру, является Universal Robots.

Каждый коллаборативный робот обладает своими собственными уникальными функциями и техническими характеристиками. Такие параметры, как радиус действия, грузоподъемность, точность, скорость и количество осей, важны при определении того, подходит ли устройство для решения задач конкретной компании. Рассмотрим наглядно примеры коботов.

◉ Сельскохозяйственный кобот Singrow

Сингапурская компания Singrow разрабатывает инновационные агротехнологические решения. Совместно с Universal Robots и Augmented у них получилось оптимизировать свои системы опыления и сборки урожая. Робот был запрограммирован на распознавание цветков и плодов клубники. Благодаря такому устройству сотрудники добились более качественного урожая.

◉ Сварочный кобот от Raymath

До самого недавнего времени сварка считалась слишком сложной задачей для коллаборативных роботов. Однако теперь это ведущая сфера использования коботов.

Например, производитель листового металла Raymath уже в 2022 году внедрил четыре сварочных аппарата от Universal Robots. Эти машины выполняют сварку в два раза быстрее, чем обычные сотрудники.

◉ Чистящий кобот Whiz

Представленный японской компанией SoftBank Robotics в 2019 году, этот полностью автономный кобот эксплуатируется в отелях, школах, домах престарелых и университетах.

Робот на базе искусственного интеллекта очищает почти 1,4 тысячи квадратных метров за одну зарядку. Программа при этом предоставляет отчет о том, когда и где была произведена уборка. Whiz также оснащен датчиками, позволяющими распознавать, находятся ли поблизости или приближаются к роботу люди.

◉ Ресторанные коботы Rita & Chippy

Американская сеть ресторанов Chili’s Grill & Bar привлекла Bear Robotics для разработки робота по имени Рита, который может рассаживать клиентов, подавать блюда и даже петь для посетителей в их дни рождения. Кобот опробован впервые в 2020 году в рамках эксперимента, а уже сейчас Rita представлена в 51 ресторане в восьми штатах.

Другая сеть ресторанов, Chipotle Mexican Grill, также инвестировала в разработку своего коллаборативного робота. Chippy, созданный компанией Miso Robotics, представляет собой машину с искусственным интеллектом, которая готовит чипсы из тортильи по фирменному рецепту.

◉ Nova: многофункциональные коботы

В ноябре прошлого года китайская компания Dobot объявила о разработке коллаборативного робота-манипулятора, который занимается сваркой с контролем линии шва до и после работы, укладкой на поддоны, погрузкой и разгрузкой с высокой скоростью, точностью и гибкостью, а также уборкой мусора с помощью датчиков ночного видения. Помимо прочего, устройство помогает в полировании кривых поверхностей, в контроле качества, в завинчивании и транспортировке.

Дальнейшее развитие рынка коллаборативных роботов

Компаниям дорого обходятся коллаборативные роботы: цена, впрочем, варьируется в зависимости от производителя, функциональности, особенностей и используемого инструмента. Примерная стоимость: от $10 тыс. до $50 тыс. Рассматривая возможность применения коботов на производстве, организация должна определить точную рентабельность инвестиций.

Несмотря на траты, коллаборативные роботы представляют собой инновационное решение, значительно улучшающее производительность и безопасность в различных отраслях. Их способность сотрудничать с людьми, выполнять монотонные и рутинные задания, а также участвовать в более сложных задачах в сотрудничестве с человеком, делает их ценными активами для предприятий.

Без сомнения, коботы — это быстрорастущий сегмент промышленной автоматизации. По прогнозам Interact Analysis, объем мирового рынка коботов вырастет до $2,2 млд к 2026 году. Из-за нехватки квалифицированных работников и непрекращающихся затрат на рабочую силу он будет увеличиваться на 20-30% ежегодно, считают аналитики.

Будущее коллаборативных роботов обещает бесконечные возможности для улучшения производительности и качества рабочей среды. Со стабильным развитием технологий и их дальнейшим совершенствованием мы можем ожидать, что коботы продолжат играть ключевую роль в различных индустриях и ускорять производство.

Алексей АЛТЫНБАЕВ

Изображения: Kandinsky (сгенерированы ИИ); Freepik; singrow.com

Подписывайтесь на каналы Let AI be в Telegram и «ВКонтакте» — оставайтесь в курсе главных новостей в сфере искусственного интеллекта!