Роботы. Как они устроены

Слово робот происходит от чешского слова «робота», что означает «каторжный труд» или «работа». Сегодня мы используем слово «робот», чтобы обозначить любую искусственную машину, которая может выполнять работу или иные действия, обычно выполняемые людьми, либо автоматически, либо с помощью дистанционного управления.

Что делают роботы?

Представьте себе, если ваша работа состоит в том, чтобы закручивать один винт на тостере. И вы делаете это снова и снова, день за днем, в течение нескольких недель, месяцев или лет. Такая работа лучше подходит роботами, чем людям. Большинство роботов сегодня используются для выполнения повторяющихся действий или работ, которые считаются слишком опасными для человека. Например, робот идеально подходит для разминирования бомб. Роботы также используются на заводах, чтобы производить такие вещи, как автомобили, конфеты и электронику. Роботы в настоящее время используются в медицине, в военной технике, для обнаружения объектов под водой, или для исследования других планет и т.д. Роботизированные технологии помогли людям, потерявшим руки или ноги. Роботы являются отличным помощниками всего человечества.

Зачем использовать роботов?

Причина использования роботов достаточно проста и понятна. Дело в том, что использовать роботов часто бывает дешевле, чем людей. Для роботов проще оборудовать рабочие места, а иногда внедрение роботов является единственным возможным способом решения некоторых задач. Роботы могут исследовать изнутри топливные резервуары, вулканы, путешествовать по поверхности Марса или в других местах, слишком опасных для людей. Роботы могут делать одно и то же снова и снова, и им не станет скучно. Они могут сверлить стены, варить трубы, красить машины, обращаться с токсичными веществами. А в некоторых ситуациях роботы намного более точны и могут сократить издержки производства из-за человеческих ошибок. Роботы никогда не болеют, им не нужно спать, они не нуждаются в пище, обходятся без выходных и, что лучше всего, они никогда не жалуются!

Из чего состоят роботы?

Роботы могут быть сделаны из различных материалов: металл, пластмасса и многое другое. Большинство роботов состоят из 3-х основных частей:

1. Контроллер или «мозг» робота, работающий с помощью компьютерной программы. Здесь хранятся алгоритмы, с помощью которых робот выполняет различные манипуляции.
2. Механические части: двигатели, поршни, механизмы захвата, колеса и шестеренки, благодаря которым робот способен двигаться, перемещать предметы, поворачиваться и т.д.
3. Датчики преобразует полученную информацию в удобную форму для дальнейшей передачи. Датчики позволяют роботу ориентироваться на местности, определить размеры, форму, расстояние между объектами, направление и другие характеристики и свойства веществ. Часто на роботы устанавливают датчики давления, которые могут определять величину давления, необходимую для того, чтобы схватить предмет не повреждая его.

Искусственный интеллект

Изначально искусственный интеллект разрабатывался с целью воссоздания человеческого разума, однако в настоящее время большое количество исследований сфокусировано на так называемом . Принципы роевого интеллекта могут быть использованы, например, при создании нанороботов.

Изначально искусственный интеллект разрабатывался с целью воссоздания человеческого разума, однако в настоящее время большое количество исследований сфокусировано на так называемом роевом интеллекте - особом типе разума, который проявляется в совместной деятельности насекомых или в работе большого числа простых роботизированных механизмов. Принципы роевого интеллекта могут быть использованы, например, при создании нанороботов.

Ограничения роботов

К сожалению, роботы не могут, как в кино, думать или принимать решения. Роботы - это машины с запрограммированными движениями, которые позволяют им перемещаться в определенных направлениях с заданной последовательностью действий. ИИ позволяет роботам обрабатывать полученную информацию и даже обучаться. Но они все еще имеют существенные ограничения, так как способны понимать лишь определенные типы информации, и выполнять лишь ограниченный набор функций, заложенный в них при создании.

Тем не менее многие из нас не имеют ни малейшего представления о том, как их делают, из чего, с какими проблемами сталкиваются инженеры и как их преодолеть. В этой статье мы подробно разберем, как устроены роботы и как они работают. На самом базовом уровне люди состоят из пяти основных компонентов:

структура тела;

система мышц, которая движет телом;

система органов чувств, которая получает информацию о теле и окружающей среде;

источник энергии, питающий мышцы и органы чувств;

мозговая система, которая обрабатывает информацию от органов чувств и дающая указания мышцам.

Конечно, у нас есть ряд нематериальных атрибутов вроде интеллекта и морали, но на чисто физическом уровне список выше включает это. Роботы делаются из аналогичных компонентов. Обычный робот обладает подвижной физической структурой, электродвигателем определенного рода, системой сенсоров (датчиков, органов чувств), блоком питания и компьютерным «мозгом», который контролирует все эти элементы. По существу, роботы - это техногенные версии животной жизни. Это машины, которые копируют поведение людей и животных. Джозеф Энгельбергер, пионер промышленной робототехники, однажды заметил: «Я не могу дать определение роботу, но я точно узнаю его, когда увижу». Если вы задумаетесь обо всех возможных машинах, которые люди называют роботами, вы поймете, что невозможно придумать всеобъемлющее определение. У каждого есть свое представление о том, что представляют собой роботы. Вам наверняка известны эти роботы:

R2D2 и C-3PO: умные говорящие роботы с ярко выраженной индивидуальностью из фильмов серии «Звездные войны»

AIBO от Sony: собака-робот, которая обучается в процессе взаимодействия с людьми

ASIMO от Honda: робот, который может ходить на двух ногах

Промышленные роботы: автоматизированные машины, работающие на сборочных конвейерах

Дейта : почти человекоподобный андроид из «Звездного пути»

Роботы-саперы

Марсоходы NASA

HAL : бортовой компьютер из «Космической Одиссеи 2001 года» Стэнли Кубрика

MindStorm : популярный роботизированный комплект от LEGO

Все вышеперечисленное можно назвать роботами. Роботом, как правило, называется то, что люди считают роботом. Большинство робототехников (людей, которые делают роботов) использует более точное определение. Они указывают, что роботы обладают перепрограммируемым мозгом (компьютером), который движет тело. Согласно этому определению, роботы отличаются от других подвижных машин вроде автомобилей, поскольку у них есть компьютерный элемент. У большинства новых автомобилей есть бортовой компьютер, но в него можно внести не так много нового. Вы управляете большинством элементов в автомобиле непосредственно при помощи механических устройств разного рода. Роботы отличаются от обычных компьютеров по своей физической природе - у обычных компьютеров нет физического тела, они могут существовать и без него.

Основы роботов

У подавляющего большинства роботов действительно есть общие черты. Прежде всего, почти у всех роботов есть подвижное тело. Некоторые обладают только моторизованными колесами, у других есть десятки подвижных сегментов, как правило, из металла или пластика. Как кости в вашем теле, отдельные сегменты соединяются вместе с помощью суставов. Колеса робота и поворотные суставные сегменты активизируются при помощи приводов разного рода. Некоторые роботы используют электродвигатели и соленоиды в качестве актуаторов (приводов); некоторые используют гидравлическую систему; некоторые - пневматическую систему (на основе сжатых газов). Роботы могут использовать все эти типы приводов. Робот нуждается в источнике питания, чтобы управлять этими приводами. Большинство роботов либо оснащены батареей, либо работают от розетки. Гидравлическим роботам нужен насос для создания давления в гидравлической системе, а пневматическим роботам нужен воздушный компрессор или баллоны со сжатым воздухом. Все приводы подключаются к электрической цепи. Цепь напрямую питает электродвигатели и соленоиды, что активизирует гидравлическую систему при помощи электрических клапанов. Клапаны направляют сжатую жидкость через машину. Для перемещения гидравлической ноги, например, оператор робота должен открыть клапан, ведущий от жидкостного насоса к поршневому цилиндру, закрепленному на ноге. Жидкость под давлением будет двигать поршень, толкая ногу вперед. Чтобы двигать конечностями в обоих направлениях, роботы используют поршни, которые могут толкаться в обе стороны. Компьютер робота управляет всем, что подключено к цепи. Чтобы передвигать робота, компьютер активирует все необходимые двигатели и клапаны. Большинство роботов можно перепрограммировать, чтобы изменить поведение - достаточно просто ввести новую программу в компьютер. Не у всех роботов есть система сенсоров, и лишь некоторые обладают способностью видеть, слышать, чувствовать запах или вкус. Самая распространенная способность робота - способность ходить и наблюдать за своим перемещением. Стандартная конструкция использует колеса с щелью в суставах робота. Светодиод на одной стороне колеса пускает луч света через щель, чтобы подсветить датчик света на другой стороне колеса. Когда робот движет определенным суставом, колесо с щелью крутится. Щель разбивает луч света по мере вращения колеса. Световой датчик считывает поведение светового луча и передает данные на компьютер. Компьютер точно может сказать, как вращается сустав в определенной модели. По тому же принципу работает компьютерная мышь. Это основы робототехники. Робототехники могут комбинировать эти элементы в бесконечное число способов создания роботов неограниченной сложности.

Роботизированный манипулятор

Термин «робот» пришел к нам от чешского слова «robota», что означает буквально «принудительный труд». В принципе, это слово отлично описывает большинство роботов. Чаще всего роботы делают тяжелую работу, монотонно трудятся на производстве. Также они решают задачи, которые сложны, опасны или скучны для людей. Наиболее распространенный вид робота - это роботизированный манипулятор. Типичный манипулятор состоит из семи металлических сегментов, соединенных шестью суставами. Компьютер управляет роботом, вращая отдельные шаговые двигатели, подключенные к каждому суставу (некоторые крупные манипуляторы используют гидравлику или пневматику). В отличие от обычных двигателей, шаговые двигатели двигаются точными шажками. Это позволяет роботу перемещать руку очень точно, в точности повторяя одно и то же движение снова и снова. Робот использует датчики движения, чтобы убедиться, что совершает движения правильно. Промышленный робот с шестью суставами напоминает человеческую руку - у него есть подобия плечу, локтю и запястью. Как правило, плечо установлено на неподвижной базовой структуре, а не на подвижном теле. У такого типа робота есть шесть степеней свободы, то есть он может поворачиваться в шести разных направлениях. Для сравнения, человеческая рука имеет семь степеней свободы. Задача вашей руки - перемещаться с места на место. Аналогичным образом, задача манипулятора - перемещать концевой эффектор с места на место. Вы можете оснастить манипулятор разными концевыми эффекторами, предназначенными для конкретных задач. Один из распространенных эффекторов - упрощенная версия руки, которая может хватать и переносить разные объекты. Манипуляторы часто обладают встроенными датчиками давления, которые предписывают компьютеру, с какой силой захватывать конкретный объект. Это позволяет роботу не ломать все, что он хватает. Другие конечные эффекторы включают паяльные лампы, дрели и распылители порошка или краски. Промышленные роботы предназначены для того, чтобы делать одни и те же вещи, в контролируемой среде, снова и снова. Например, робот может закручивать колпачки на тюбиках с зубной пастой. Чтобы научить робота делать это, программист описывает порядок движения, используя ручной контроллер. Робот записывает последовательность движений в память и делает это снова и снова, когда новый продукт поступает на конвейер. Большинство промышленных роботов работает на конвейерах, собирая автомобили. Роботы делают это более эффективно, чем люди, поскольку более точны. Они всегда сверлят в одном и том же месте, затягивают болты с одной и той же силой, независимо от того, сколько часов проработали. Сборочные роботы также важны для компьютерной отрасли. Весьма сложно точно собрать крошечный микрочип силами человека.

Мобильные роботы

Манипуляторы весьма просто собрать и написать для них программу, поскольку они работают в ограниченном пространстве. Но все становится немного сложнее, если вы отправляете робота в мир. Первое препятствие заключается в том, чтобы дать роботу рабочую систему передвижения. Если робот будет двигаться только по гладкой земле, колеса или гусеницы будут лучшим вариантом. Колеса или гусеницы также могут работать на грубой земле, если будут достаточно большими. Но чаще всего робототехники задумываются о ногах, поскольку их легче адаптировать. Строительство роботов с ногами также помогает ученым понимать естественное движение - полезное упражнение для биологов. Как правило, гидравлические или пневматические поршни перемещают ноги робота вперед и назад. Поршни крепятся к разным сегментам ног так же, как мышцы крепятся к разным костям. Но заставить все эти поршни работать должным образом - сложная задача. Когда вы были ребенком, ваш мозг пытался выяснить, как нужно точно двигать мышцами, чтобы стоять на двух ногах и не падать. Аналогичным образом, конструктор робота должен определить правильную комбинацию поршневых движений, участвующих в ходьбе и запрограммировать эту информацию в компьютер робота. Многие мобильные роботы оснащены встроенной системой баланса (набором гироскопов, например), которая подсказывает компьютеру, когда нужно исправить движение. Прямохождение (ходьба на двух ногах) - довольно нестабильно, поэтому ему сложно научить роботов. Чтобы создать стабильного робота-ходока, конструкторы часто наблюдают за миром животных, особенно насекомых. Шестиногие насекомые обладают невероятно хорошим балансом и адаптируются к широкому набору местностей. Некоторые мобильные роботы управляются дистанционно - человек говорит им, что делать и когда. может осуществляться с помощью провода, радио или инфракрасных сигналов. Роботы с удаленным управлением часто называются кукольными роботами, и они полезны для работы в опасных или труднодоступных условиях - например, в глубокой воде или в жерле вулкана. Некоторые роботы управляются дистанционно лишь отчасти. Например, оператор может отправить робота в определенное место, а обратно робот уже сам найдет дорогу. Как видите, роботы чертовски похожи на нас.

Вроде как, все логично, осуществление клиннинга, происходящее отведенное количество времени, гарантирует очищение всего помещения, вот только так ли это на практике? Рассматриваемая нами модель, способна осуществлять клиннинговые действия почти три часа без дополнительной подзарядки. Если заряда накопителя не хватит, «Robot» просто отправится к месту зарядки и подключится к устройству самостоятельно, для возобновления заряда накопителя.

Зарядное устройство идет в комплекте для всех моделей стартового уровня, но, стоит отметить, что устройства среднего и высшего диапазонов оснащены зарядной базой. Отправка устройства на подзарядку осуществляется благодаря инфракрасному передатчику. Когда заряд «Robot» на исходе, он находится в поиске инфракрасного сигнала, излучаемого зарядной базой. После нахождения устройства для подзарядки, «Robot» направляется по «зову» сигнала и лично располагается на нужном месте для восстановления заряда. В настоящее время, существуют устройства, которые, также, самостоятельно, возвращаются к осуществлению уборки, после того, как заряд накопителя восстановлен.

Исходя из всего вышеизложенного, можно констатировать, что «Robot» достаточно умное приспособление, однако у него все еще есть определенные действия, которые он не способен осуществить без человеческого вмешательства.

Первое, пользователь обязательно должен убрать незначительные помехи на напольной поверхности, чтобы робот-пылесос не застревал и не стремился всосать их в себя. Кроме этого, пользователь должен задать устройству команду, куда ему запрещено перемещаться. Для этого можно применять имеющиеся в комплектации устройства виртуальные стены, которые помогут ограничить передвижения робота-пылесоса. Благодаря виртуальным стенам, передающим инфракрасный сигнал, «Robot», приняв его, разворачивается и начинает движение в противоположную сторону. Внушительное количество вмонтированных в «Robot» датчиков, дают возможность перемещаться ему по помещению, достаточно автономно.

Уборка

Исходя из полученных данных, больше половины обладателей «Robot», величают их не иначе, как friend-пылесосы. Однако, основная масса пользователей, приобретает высокотехнологичные новинки не по той причине, что ищут себе неприхотливого роботизированного друга, а потому, что пачкаются напольные покрытия. «Robot» обладает трехмерной системой очистки. Разобрав его и заглянув под щетки (вам не нужного этого делать, мы сделали это за вас), можно обнаружить пару грязевых датчиков.

Щетка расположенная сбоку устройства, немного выпирает за территорию клиннинг робота, чтобы иметь возможность добраться до мест, к которым сам «Robot» добраться не в состоянии. Данная щетка кружится вокруг своей оси. Благодаря данным действиям пыль и сор поднимаются и всасываются работающим устройством. Щетка с другой стороны «Robot», улавливает сор, который располагается снизу корпуса устройства.

Отделитель на исподней стороне устройства, складывается из пары крутящихся в разные стороны щеток, поднимающих пыль и прочий сор и отправляя его напрямую в бак для сбора мусора.

«Robot» всасывает загрязнение , во время своего передвижения по напольному покрытию. Владельцу робота пылесоса, необходимо очищать бак для мусора, хотя бы один раз, после уборки в одной комнате. Бывает, что приходится очищать бак несколько раз, но это в том случае, если полы очень засорены. Устаревшие модели роботов-пылесосов не реагируют на то, что бак для мусора заполнен и продолжают осуществлять уборку.

Кроме этого, у старых моделей необходимо осуществлять смену фильтра, если он слишком загрязнен. Также нужно отметить, что в роботизированной модели, в отличии от классического пылесоса, отсутствует мешок для сбора пыли, роботизированное устройство просто напросто сгребает весь сор в бак для мусора. Исходя из информации, предоставленной компаниями выпускающими роботы-пылесосы, мощность их устройств аналогична обычным пылесосам, хотя исходя из изученных характеристик, похоже, что это не совсем так.

Испытания «Robot» продемонстрировало, что он великолепно очищает напольные покрытия из древесины и ламината , а также собирает внушительное количестве шерсти животных и прочего сора на коврах со средним и низким ворсом. Создатели «Robot» настаивают, что очистка ковров с внушительным ворсом, данным устройством, не представляется возможной.

При самостоятельной уборке, человек осуществляет различные действия, для улучшения процесса. Если участок очень грязный, человек прилагает к его уборке, значительно больше усилий. Роботы-пылесосы стремятся воспроизвести клинниг на таком же уровне. Для определения участков напольной поверхности, которым необходима вспомогательная уборка, «Robot» применяет два грязевых сенсора , находящихся над центральной щеткой. Данные сенсоры применяют акустическое воздействие. Когда щетки поднимают значительное количество пыли и сора, их частицы осуществляют повышенную вибрацию из-за попадания на грязевые сенсоры. Сенсоры улавливают повышение количества загрязнения и посылают устройству команду, что в этом месте необходимо прибраться еще раз.

Для определения перехода на другое напольное покрытие , «Robot» обустроен движущейся планкой (со встроенной щеткой), ее высота регулируется в автоматическом режиме при фиксации подъема на один-два сантиметра от пола.

Также великолепное преимущество «Robot» над уборкой обычным пылесосом, это возможность вертикальной уборки .

Сбор сора пот мебелью и в труднодоступных местах.

Мы уже писали об этом выше, но напомнить о данной важной характеристике, будет не лишним. Учитывая незначительную высоту устройства, составляющую всего десять сантиметров, оно с легкостью проникает под столы, кровати, тумбы и даже кушетки. Возможно, данная разновидность уборки, один из самых значительных плюсов таких устройств, как «Robot»! Безусловно, такие устройства, как роботы-пылесосы, значительно упрощают нашу жизнь, и, мы надеемся, что с развитием технологий, функционал этих устройств будет только расти.

Разновидности роботов-пылесосов


Безусловно, на нынешнем рынке умных приборов для дома, существуют более продвинутые модели роботов-пылесосов, но основная их задача, это, конечно же, уборка.
Множество моделей уже обзавелись пультами дистанционного управления, чтобы пользователь могу управлять ими, не вставая с дивана.

В ассортименте продвинутых моделей роботов-пылесосов, можно отметить стремление к увеличению обязанностей этих устройств. В будущем в их обязанности войдет больше, чем просто убирать полы. Уже сейчас через некоторые модели роботов пылесосов можно подключаться к интернету, очищать воздух или осуществлять видеонаблюдение за помещением. В недалеком будущем, вполне возможно, домашние роботы смогут включать музыку, выполнять роль автоответчика и делать кофе, пока производят уборку вашего жилища. Ну что же, поживем увидим, ничего другого нам не остается.

Надеемся, из данной статьи вы узнали что-то новое о роботах-пылесосах! Учитесь и делайте новые открытия каждый день, в мире еще много интересного и познавательного!

Есть люди, которые занимаются уборкой полов только раз в неделю, а есть и другие, кто делает эту работу значительно чаще. Привлекательной характеристикой роботов-пылесосов становится тот факт, что они отвечают нуждам обоих категорий. Так или иначе, с ними дом становится безупречней, практически не требуя человеческого фактора.

Современные лучшие роботы пылесосы далеки от первых моделей, которые приходилось искать под каждым предметом мебели в доме, пока вы не услышите сигнал нехватки энергии. Последние модели, направленные на уборку домов, предлагают разительное повышение эффективности, способность к самоочищению, а также умение находить дорогу к зарядной станции самостоятельно.

В этой статье мы подробнее разберемся как работает робот пылесос. Помогать нам понять как устроен робот пылесос будет iRobot Roomba Red, а также проверим несколько других роботов-пылесосов на рынке.

Принцип работы робота пылесоса

Современный рынок предлагает огромный выбор роботов-пылесосов , цены на которые варьируются от 3.500 рублей до 100.000 рублей. Эти пылесосы для клининговых услуг характеризуются низкой посадкой и компактными размерами, чтобы сохранить возможность проникать под мебель, что недоступно традиционным пылесосам.

Большинство производителей скажет вам, что робот пылесос предназначен для дополнения к стандартной уборке пылесосом, но не может заменить эту работу. Они предназначены для выполнения ежедневной уборки , которая становится важным штрихом в поддержании чистоты, таким образом, робот-пылесос призван поддерживать чистоту между ручной уборкой пылесосом. Тем не менее, если вы из тех людей, кто никогда не пылесосит, роботизированный помощник сможет сделать полы и ковры чище, чем они есть сейчас, а вам не придется и палец о палец ударить.

Самым популярным производителем роботов-пылесосов в России остается iRobot , который предлагает на рынке разнообразные модели, начиная с базовой модели Roomba Red и заканчивая технологически продвинутыми Roomba Scheduler. Для того, чтобы разобраться с тем, как работает робот пылесос, мы заполучили в свои руки iRobot Roomba Red, который станет нашим проводником в мир роботизированной уборки. Давайте начнем с того, что у него внутри.

iRobot Roomba Red имеет размеры, приблизительно, 13-ю дюймами (33 см) в диаметре и 3,5 дюймами (9 см) в высоту. Внешний осмотр робота пылесоса позволяет выявить следующие детали:

Большинство роботов Roomba работают на аккумуляторах NiMH. Аккумулятор Roomba Red, для примера, рассчитан на 3 ампер-часа, а его полная зарядка занимает порядка семи часов / 18 вольт. Некоторые из последних моделей роботов-пылесосов iRobot, конечно, сократили это время до 2-3 часов. Полная зарядка равна приблизительно 2-3 часам времени уборки, что в мире пылесосов Roomba означает 2-3 комнаты, прежде чем роботу потребуется зарядка. За мобильность робота-пылесоса отвечают два моторизованных колеса. Roomba управляется переменной подачей мощности на каждое колесо.

Пылесос Roomba оборудован пятью моторами:

• Один за каждым колесом (Итого: 2);
• Третий управляет пылесосом;
• Четвертый вращает боковой щеткой;
• Пятый управляет комплектом щеток;

Если рассматривать её отдельно, то именно навигационная система делает роботы-пылесосы роботизированными. И основная разница в моделях за 3.500 рублей и за 80.000 рублей, скрывается в точности навигационных датчиков. Подопытный Roomba Red использует AWARE Robotic Intelligence System от iRobot, систему, призванную сократить вмешательство человека в работу робота максимально. Система осведомления включает несколько датчиков, которые собирают данные из окружающей среды, отправляют их на микропроцессор робота-пылесоса, после чего поведение Roomba регулируется должным образом. Согласно iRobot, система может реагировать на новые вводные данные до 67 раз в секунду. Далее мы разберемся с навигацией роботов-пылесосов детально и поймем как работает робот пылесос более детально.

Первое, что Roomba делает при нажатии на кнопку «Clean», рассчитывает размеры комнаты. Компания iRobot была весьма туманна, когда речь зашла о том, как робот это делает, но мы считаем, что робот посылает инфракрасный сигнал и проверяет, сколько времени требуется на возврат сигнала до приемника, расположенного на бампере робота-пылесоса. После того, как робот устанавливает размеры комнаты, он знает, как долго и далеко ему нужно двигаться в процессе уборки.

Ну а пока робот-пылесос убирает, он избегает ступенек и других видов перепадов высоты, используя четыре инфракрасных датчика на передней нижней части робота. Это «Датчики Обрыва», которые постоянно посылают инфракрасные сигналы и, получив отрицательный сигнал, Roomba незамедлительно остановится. Если робот приближается к обрыву, сигнал пропадет. Старшие модели, как Roomba Red, просто разворачиваются и двигаются в другую сторону, современные же модели способы почистить край обрыва. Когда Roomba Red врезается во что-то, его бампер активирует механические датчики, которые сообщают системе робота, что он столкнулся с препятствием. Затем используется определенный алгоритм действий, вовлекающих поворот и попытку движения вперед до тех пор, пока робот не сможет двигаться вперед.

Есть ещё один инфракрасный датчик, который мы назовем «Датчиком Стены», он расположен на правой стороне бампера и позволяет роботу-пылесосу Roomba очень внимательно двигаться вдоль стены и вокруг других объектов (например, мебели), не касаясь их. Это значит, что робот может пройтись вдоль плинтусов, не натыкаясь на них. Он также может самостоятельно рассчитать себе путь уборки, что, согласно iRobot, подключает предварительно заданный алгоритм, который позволяет роботу полностью охватить полы.

Недавно в Японии открылся отель Henn-na (Henn-na Hotel), в котором 90% работ выполняют роботы и 10 человек справляются с оставшимися 10% всех дел. Роботов, выпущенных компанией Kokoro, называют актроидами. Они умеют приветствовать и заселять гостей, устанавливая с ними зрительный контакт и реагируя на движения. Некоторые могут общаться на иностранных языках.

Отель Henn-na, что дословно переводится с японского на английский как «странный отель», использует и других роботов, кроме актроидов, например человекоподобных роботов Нао (NAO) и Пеппер (Pepper) от компании Aldebaran Robotics. Роботы встречают гостей у входа и на стойке регистрации, помогают им снять пальто и относят сумки, убираются в комнатах.

Отель Henn-na не единственный в своём роде. В Нью-Йорке существует YOTEL, в котором роботы заботятся о вещах гостей, делают кофе, приносят бельё, убирают номера и выполняют ещё много другой работы.

А в прошлом году гостиничный гигант Starwood представил роботов, которых назвал Botlrs. Обслуживая гостей, эти роботы могут передвигаться по отелю и в лифтах без человеческой помощи. С 1992 года роботы помогают в больницах: разносят подносы с едой и лекарствами, стирают постельное бельё, выкидывают мусор. В сети гипермаркетов Lowe’s робот OSHbot помогает покупателям отыскать нужный товар.

Amazon использует более 15 000 роботов на своих складах, чтобы вовремя доставлять заказы. Даже армия США планирует заменить десятки тысяч солдат роботами. В прошлом году в Бирмингемском университете появился первый робот-охранник Боб высотой 1,8 метра, который сканирует комнаты и сигнализирует, если видит что-то необычное. Если Боб где-то застревает, он может позвать на помощь, а если разряжается - самоcтоятельно отправляется на подзарядку.

Роботы способствуют повышению продуктивности удалённых работников. В бизнес-школе Массачусетского технологического института те сотрудники, которые работают из дома, могут «разгуливать» по офису и общаться с коллегами при помощи роботов.

Как повсеместное внедрение роботов повлияет на нас

Роботы всё чаще появляются рядом с нами на работе, так не отнимут ли они совсем рабочие места? Некоторые считают, что из-за повсеместного внедрения роботов люди могут оказаться на улице. В 2013 году в Оксфорде провели исследование, согласно которому 47% существующих ныне работ повышенного риска будут вскоре автоматизированы. В течение 20 лет люди на этих местах будут заменены роботами.

Однако существует и другое мнение: отдав машинам тяжёлую работу, люди смогут посвятить себя более интересным и высокотехнологичным занятиям. Так считает и Дэвид Канн, глава Double Robotics, компании, которая создала роботов, используемых в Массачусетском технологическом институте.

Роберт Аткинсон, экономист аналитического центра Фонда технологического развития и инноваций, утверждает: выводы о том, что роботы отнимут рабочие места, основаны на крайне поверхностном анализе ситуации. По сути же происходит обратное: внедрение роботов снижается. Аткинсон объясняет это падение двумя причинами:

1. Тридцать лет назад США гораздо активнее инвестировали в развитие роботостроения и программного обеспечения, нежели сейчас.
2. Низко висящие фрукты вроде автоматов регистрации в аэропорту уже сорваны.

Третьей причиной, по мнению Аткинса, можно назвать то, что в США не существует политики развития продуктивности.

Они могли сделать многое, чтобы повысить уровень производительности в стране, но ничего даже не планируют. В отличие, например, от Австралии, где есть Национальная комиссия по повышению производительности, работа которой заключается в выявлении возможностей роста. А мы только предполагаем, что должно произойти…

А компаниям выгоднее нанимать людей с низкой заработной платой, нежели автоматизироваться. Стимула для замены сотрудников роботами нет никакого. Вот если бы людям нужно было платить больше, тогда компании задумались бы о роботизации.

Допустим, если большинство представителей низкооплачиваемых профессий потребуют повышения зарплаты, как это сделали в Нью-Йорке работники заведений фастфуда, тогда процесс автоматизации ускорится.

Вот что говорит по этому вопросу Гарри Матиасон, президент юридической компании Littler Mendelson, которая специализируется на вопросах трудового права в связи с роботизацией.

Прогресс есть. В Нью-Йорке работники фастфуда уже добились того, что минимальная зарплата теперь будет $15 в час. Вскоре работодателям будет экономически выгодно перекладывать часть работы на роботов. Соответственно, это ускорит процесс повсеместной автоматизации. Таким образом, увидеть роботов повсюду в ближайшие пять лет мы сможем, если будем сами проявлять экономическую активность.

Гарри Матиасон

Роботы могут отнять нашу работу, но это не плохо

Как и Аткинсон, Матиасон считает, что причин для беспокойства нет. Он объясняет, что автоматизация 47% рабочих мест повышенного риска не имеет ничего общего с безработицей.

Начнётся перемещение людей на те должности, которых нет сейчас, но они появятся в будущем. Если мы обратимся к истории, то увидим, что подобная ситуация уже была. Тогда всё происходило не так стремительно, как сейчас, но тем не менее прецеденты имелись. К слову, в 1870 году сельским хозяйством зарабатывало 70–80% населения, а сейчас всего 1%.

И, кстати, снова обращаясь к истории, можно увидеть, что при появлении новых технологий на производстве безработица всегда оставалась на прежнем уровне или даже уменьшалась. Мне очень хочется посмотреть, что произойдёт в течение ближайших 10 лет: для людей на первом месте будет стоять не угроза безработицы, а возможность научиться чему-то новому. И если человек 10 лет выполнял одну низкоквалифицированную работу, так, возможно, необходимость карьерного роста будет ему только в радость.

Гарри Матиасон

Матиасон обещает, что нас ждут увлекательные времена. Придётся вносить поправки в Трудовой кодекс, отвечая на вопросы, связанные с взаимодействием людей и роботов. Например, как регулировать распространение личной информации, ведь роботы будут записывать то, что слышат.

Несмотря на то что неизвестно, насколько быстро проникнет роботизация во все сферы, нет никаких сомнений в том, что это случится. И пока одни продолжают бояться потерять рабочее место, другие мечтают о том, как это улучшит экономику в целом и благосостояние каждого человека. Производительность компаний будет расти, они будут больше зарабатывать и смогут больше платить работникам.

Однако один из споров до сих пор не разрешён: каково это, когда на ресепшене отеля тебя встречает актроид, который жутко похоже имитирует человеческие жесты…