Japonský moderní vývoj a úspěchy. Japonští roboti (video, foto). Od fikce k realitě
Laboratoř JSK na Tokijské univerzitě pracuje na vytvoření humanoidní roboti, napodobující rysy lidského těla. Nedávno společnost JSK představila nového robota Kengoro, který přesně kopíruje náš pohybový aparát a svaly. Fanoušci „Terminátora“ jej již označili za předchůdce T-800, ale samotní vývojáři jej plánují používat výhradně pro mírové účely. Například takový robot se může stát výborným pomocníkem fitness instruktora. Realisticky ukazuje účinky tréninku různých svalových skupin a dokonce se i zapotíte.
Dříve JSK Lab (Jouhou System Kougaku Laboratory) vytvořila roboty Macra (připomínající dítě) a robota Kenshiro (simulující teenagera). Macra má vysokou hmatovou citlivost s malým počtem senzorů - je jich pouze 49 Zaznamenávají nejen sílu stisku, ale i jejich vektory, proto se jim říká „3D Force“. Tyto senzory jsou umístěny pod společnou pružnou vrstvou, která simuluje měkkou tkáň. Regulátor zpracovává data ze všech senzorů současně a pomocí matematické algoritmy podrobnosti dotykové informace.
Robot Macra. Obrázek: jsk.t.u-tokyo.ac.jp
Kenshiro napodobuje třináctiletého chlapce, vysokého 158 cm a vážícího 50 kg. Specialisté JSK Lab v něm začali ztělesňovat individuální anatomické a fyziologické rysy člověka. Jestliže další humanoidní roboti byli vytvořeni na základě mechanických teorií, pak při navrhování Kenshiro použili biomimikry. Replikuje muskuloskeletální strukturu a větve nervového systému, jasně demonstruje jejich propojení a chování v různých situacích.Skelet Kenshiro je vyroben převážně z hliníkové slitiny A5052. Kloubové plochy a další díly složitých tvarů jsou vyrobeny 3D tiskem z ABS plastu a nerezové oceli 420 SS. Elastická žebra jsou vyrobena odléváním z jiné hliníkové slitiny - JIS-AC4C.
Kengoro je tak realistický, že se při tréninku dokonce „zapotí“. Stejně jako lidé to dělá robot, aby se vyhnul přehřátí. Chladivo cirkuluje v Kengorových umělých svalech. Vývojáři testovali různé formulace a usadili se na běžné deionizované vodě. Má rekordní tepelnou kapacitu, nízkou cenu a je bezpečný pro elektroniku, protože nevede elektrický proud.
Během provozu jsou kapky zcela demineralizované vody vytlačovány miniaturními laserem vyřezávanými otvory ve všech oblastech těla. Rychle se odpařuje a snižuje svou teplotu. Výsledkem je samoregulační systém: čím intenzivněji umělý sval pracuje, tím rychleji se ochlazuje.
Neustálé odpařování kapaliny není tak účinné jako její cirkulace v uzavřeném chladicím okruhu. Musí se přidat přibližně jednu nebo dvě sklenice za hodinu. Porézní struktura a eliminace masivních radiátorů však umožnily robota odlehčit. Výkon „potícího se“ chladicího systému stačí na to, aby Kengoro vykonávalo intenzivní pracovní zátěž a dokázalo předvést různá cvičení. Zvládne například kliky vleže 11 minut bez zastavení...jak dlouho to zvládnete?
Úspěchy JSK Lab ukazují, že v robotice je nyní vidět nová divize. Mezi humanoidními roboty lze nalézt zástupce dvou hlavních typů: s axiálním ovládáním a s využitím umělých šlach. První skupina má akční členy v každém kloubu a má malé číslo stupně volnosti – do 35. Most známých představitelů Do této skupiny patří roboty Honda ASIMO a HPR-2 Promet.
Druhou skupinu představují modernější a flexibilnější roboty. Částečně napodobují anatomické rysy lidských kloubů, ale větší pružnosti je dosaženo na úkor jejich síly a síly.
I takoví roboti mají k člověku ještě hodně daleko: díky ohebné páteři a zvláštnostem kloubních ploch máme mnohem větší pohyblivost. Západní lékaři sportovní medicíny obvykle nazývají 220 - 260 stupňů volnosti, zatímco jejich japonští kolegové dokonce identifikují 548 stupňů volnosti (nebo 419, pokud nepočítáte hlavu a paže).
Jemné motorické manipulace byly vždy nejnáročnější částí. V Kenshiro bylo možné implementovat 64 stupňů volnosti a v Kengoro - 174 (z nichž 60 je v rukou). Důležité také je, že při tvorbě Kengora dokázali vývojáři zajistit rovnováhu mezi plasticitou jeho pohybů a silou umělých svalů. Kengoro je schopen viset na jedné paži, provádět zvedání lýtek ve stoje a udržovat rovnováhu téměř v jakékoli poloze.
Pokud většina humanoidních robotů připomíná člověka pouze v obrysech, pak jsou Kenshiro a Kengoro vyrobeny s přísným dodržováním proporcí. Jejich odchylka od parametrů průměrného Japonce nepřesahuje jedno procento délky žádné části těla a šestnáct procent celkové hmotnosti. Ve skutečnosti se tito roboti podobají lidem více než mnozí z nás.
Hlavními oblastmi použití nových robotů jsou interaktivní fitness kurzy, vývoj sportovního vybavení, studium biomechaniky, provádění kaskadérských kousků a pokročilé crash testy. Stávající figuríny nám umožňují hodnotit pouze pasivní bezpečnost automobilů. Vždy zůstávají nehybné až do okamžiku dopadu. „Mimetičtí humanoidi“, jak je sami vývojáři nazývají, jsou schopni napodobit chování řidiče a cestujících v době nehody.
Fanoušci Země vycházejícího slunce pevně vědí, že pokud na světě existuje stát, ve kterém technologie nejsou v žádném ohledu horší než lidé, je to Japonsko. Výroba robotů zde začala v roce 1986 a dodnes se nezastavila, úspěšně se rozvíjí a získává trh.
Androidy
Japonští androidi jsou opravdová umělecká díla. Designéři jsou tak zapálení do jejich tvorby, že v poslední době je stále obtížnější rozeznat robota od živého člověka. Tito mechanici lidé tančí, smějí se, mluví, udržují smysluplné dialogy a dokonce ovládají mimiku!
Země vycházejícího slunce má však na tomto poli vážné konkurenty – Korejce. Jejich androidi se pohybují pomaleji, ale jsou mnohem ergonomičtější a zručnější. To vedlo před několika lety k vytvoření extrémně realistické robotické dívky Japonci. Uměla vést dialog a gesta, ale v tu chvíli se mohla jen pohybovat nejlepší část její tělo.
Dnes se situace změnila. Takoví androidi postupně nahrazují obsluhující personál, protože společnost takovou modernizaci velmi schvaluje. Příklady zahrnují mechanickou čtečku zpráv z jednoho z Tokia televizní kanály nebo asistentka prodeje v obchodě s kosmetikou.
Taková robotická dívka je téměř k nerozeznání od živého člověka, navíc nejen přitahuje nové konzumenty a klienty, ale skutečně pracuje. Od loňského roku jakékoliv velká společnost kdo chce nahradit náročného zaměstnance Androidem, může si jej zakoupit online výběrem optimální model mezi nabízenými na internetu.
Nenároční mazlíčci
Japonsko je známé nejen svými androidy - neméně populární jsou společní roboti ve formě známých mazlíčků. Jsou určeny pro děti a starší samoživitele, kteří nemají možnost získat zvíře do péče.
Kromě psů a koček (vyrobených velmi realisticky), napodobujících chování skutečného čtyřnohého kamaráda, existují mnohem zajímavější mechanická mazlíčci. Například tulení mládě Paro, vyvinuté pro sociální rehabilitaci starších lidí. Tento japonský robot vypadá jako dětská hračka a umí řadu úkonů a navíc je vybaven senzory, které reagují na dotyk. Paro se dá přirovnat k tamagoči – také potřebuje péči a neustálou pozornost. Zkušenosti s jeho používáním ukázaly pozitivní dynamiku ve stavu starších lidí.
Pomoc s domácími pracemi
Japonsko je známé svými tradicemi, ve kterých je úcta ke starším velmi důležitá. poslední místo. Díky tomu byla vynalezena spousta vychytávek, včetně různých robotů. Například hospodyně - vizuálně se nepodobá člověku, ale přesně napodobuje jeho pohyby a je schopna provádět jednoduché funkce jako „aportovat a odložit“, aniž by upustila požadovaný předmět.
Obzvláště uctívané jsou ale robotické japonské vysavače – doslova přebírají svět. Dospělo to do bodu, kdy Evropané dávají technologii lidská jména a přirovnávají ji k domácímu mazlíčkovi. To se však dá vysvětlit provozní technologií zařízení – pokud tomu člověk přestane dávat pozor, vysavač zase odpadky bojkotuje.
Tento japonský robot je populární pouze v evropských zemích. Země vycházejícího slunce si už dlouho užívá androida Wakamaru. Dokáže nejen řídit domácnost, ale také rozlišit své majitele podle obličeje, chránit dům, varovat před pokusy o vloupání a dokonce připomínat plánované aktivity, protože slovní zásoba robota obsahuje asi 15 tisíc slov.
Péče o nemocné
Procento starší populace v Japonsku neustále roste. Tito lidé potřebují péči, kterou jim nemohou poskytnout jejich zaneprázdnění příbuzní, a právě pro ně je zaměřena většina lékařského vývoje.
Několik z nich lze nazvat obzvláště užitečnými: exoskeleton od společnosti Honda (tulení mládě Paro je dílem jejich rukou) a robotická sestra Riba. Vývoj od Hondy je pomocné zařízení pro chůzi. Slouží k usnadnění rehabilitačního období při úrazech a vážných zlomeninách, které ohrožují kulhání, poskytuje optimální zátěž na končetině bez bolesti.
Japonská robotická sestra je navržena tak, aby nahradila člověka v této obtížné pozici. Jeho hlavní náplní je pomáhat vozíčkářům s přestupem ze židlí na jiné kusy nábytku. Je vybaven mnoha senzory a senzory, které regulují chování a zabraňují nouzovým situacím (kolizi nebo pádu).
Japonská mezinárodní výstava robotů
Každý rok se v Tokiu koná ukázka úspěchů v oblasti robotiky. Takové výstavy přitahují mnohamilionové publikum, z nichž někteří jsou pravidelnými návštěvníky. Obvykle se jedná nejen o zástupce různých společností, ale také jednoduché lidi, uchvácen vynalézavostí a představivostí Japonců.
Letos se konala výstava robotů pro lékařskou péči, kde bylo představeno mnoho zajímavých zařízení.
Technologický boom
Hlavní užitečný vývoj již byl popsán, ale jaký je důvod takového průlomu? Je to jednoduché: demografie země závisí na životní úrovni v ní. To je částečně svázáno s instinkty, protože co horší podmínky, tím silnější je potřeba opustit potomstvo, chránit rodinu před vyhynutím.
Japonsko je velmi rozvinutá země, takže porodnost je poměrně nízká a počet jeho stárnoucí populace každým rokem roste, stejně jako potřeba seberozvoje mezi mladými lidmi. Všechno více lidí chtějí využít svůj intelektuální a tvůrčí potenciál, a proto je v sektoru služeb nedostatek pracovníků. Ve skutečnosti je japonský robot Android navržen tak, aby nahradil osobu v nenárokované pozici.
Stojí za zmínku, že ve většině civilizovaných zemí se to děje již delší dobu, ale práci v nich obsazují imigranti, kteří jsou ochotni pracovat za drobné, jen aby se dostali ze své divočiny. Ale Japonsko mezi ně nepatří, protože ctí historii a tradice a paměť lidí je několikrát delší než v jiných zemích. Před dvěma stoletími by byl cizinec na silnici prostě tiše rozsekán k smrti, aniž by pohrdal veřejností, protože Země vycházejícího slunce je velmi na dlouhou dobu dodržoval politiku zavřených dveří. Samozřejmě, že dnes je to k „gaijin“ (cizincům) mnohem přátelštější, ale jen málokdo souhlasí s tím, že je najme, a to pouze v případě, že je kandidát výjimečný.
2. Začněme s průmyslové roboty, vyráběné mnoha různými společnostmi, jako je Kawasaki, Toshiba, FAUNC, Nachi atd. Tento typ robotů je považován za jeden z nejstarších a jejich účelem je vyrábět různé rutinní operace přemisťování předmětů z místa na místo, svařování a řezání dílů, lakování, třídění a montáž. Navenek takoví roboti obvykle vypadají jako mechanické rameno rotující v různých směrech vysokou rychlostí. Na konci paže je „pracovní“ orgán, s jehož pomocí robot uchopuje předměty nebo provádí potřebné operace. Robotovy „oči“ jsou videokamerou, která určuje umístění objektů, jejich orientaci v prostoru, barvu a tvar.
10. Další velkou třídou robotů jsou pomocní roboti. Vytvořené k výkonu práce, mohou vypadat jako krabice s koly a jako lidé - vše závisí na účelu jejich vytvoření. Mohou to být například robotické vysavače a robotické vozíky. Tito dva roboti od Daiwa House se například mohou nezávisle pohybovat po kanceláři, sbírat prach z podlahy nebo přepravovat zboží mezi různými body.
12. Nebo ne vysavač, ale pekelná robotická sekačka na housenkových drahách, na sekání všeho, co jí přijde do cesty.
13. Ostatní roboti jsou navrženi tak, aby pomáhali v domě a lze je ovládat na dálku. Robot Yaskawa je umístěn jako asistent osamělých handicapovaných lidí a seniorů. Ovládaná osobou z jiného města může sbírat předměty, přenášet je a přenášet zvuk a video.
14. Robotický čistič skla. Dvě části tohoto robota jsou umístěny na opačných stranách skla a jsou drženy na místě magnetickou přitažlivostí.
15. Informační tabule robota. Souhlasíte, tato forma reklamy je mnohem atraktivnější než monitor visící samostatně na zdi.
16. Robotický pacient v zubní ordinaci. Slouží k výcviku mladých zubařů, ovládá se hlasem a v reakci na povely otevírá ústa, otáčí hlavou a komunikuje hlasem, jak to cítí...
17. Simulátor robotické jízdy. Nejsem si jistý, jak efektivní je to ve srovnání s živým koněm, ale vypadá to vtipně i působivě.
19. Roboty Android lze bezpečně umístit do samostatné třídy, přestože jejich účel může být velmi odlišný, od vědeckého výzkumu až po zábavní funkce. Android robot by měl svým vzhledem, způsobem pohybu a sbíráním předmětů připomínat člověka. Zde je několik ukázek a začněme ženským androidem jménem HRP-4C z vědecké skupiny AIST. Dívka má vyvinutou mimiku a umí tančit a zpívat.
Zde je video z jednoho z jejích vystoupení.
21. Video ve skutečnosti jasně ukazuje slabou stránku všech moderních androidů, a to nohy a chůzi. Přes stále vyvinutější plasticitu jejich rukou se roboti ještě neumějí pohybovat rychle a svižně. Dalšími androidy prezentovanými na výstavě jsou HRP-2 a HRP-4 od Kawada Group. První robot z této série byl vydán již v roce 1997. Roboti mohou chodit, provádět gymnastické pohyby, samostatně se zvedat z lehu a sledovat daný cíl
Ukázkové video základní schopnosti HRP-4.
23. Robot projektu RoboThespian je zjevně zmaten, proč se dotyčný rozhodl poobědvat přímo za pultem výstavního stánku, před celým publikem. Práce pro veřejnost je koneckonců jeho povoláním, pokud je robotický herec. Mimika, vyvinuté pohyby rukou, dobře vycvičený hlas - to vše ho odlišuje od ostatních bratrů.
Vtipné video věnované tomuto vtipnému androidu.
24. Ale kočka Kokoro I-Fairy už není android, protože neví, jak chodit. Toto je robotický vypravěč. Ale vždy sedí na hudebním systému, ví, jak rozpoznat tváře, řeč a mluvit různými hlasy.
25. Mimochodem, všichni androidi mají ovládací panel, přes který může člověk kdykoliv převzít kontrolu. Všechny průmyslové roboty mají stejná dálková ovládání. Všechny dálkové ovladače mají velké červené tlačítko nouzového vypnutí, přesně to, které Uri tak dlouho hledal ve filmu „The Adventures of Electronics“.
27. Nikoto je robot, nejnověji vyvinutý na Japonské technologické univerzitě. Co umí hbz :))
28. Obecně platí, že mnoho univerzit prezentovalo mnoho svých studentských výsledků. Přesně ty studentské, a ne z vědeckých skupin, to znamená, že tito roboti se vyráběli ručně ve třídě z náhradních dílů. Veškerá rozmanitost velmi připomíná stránky časopisu Modeler-Designer, čísla ze 70. let. Jejich elektronické součástky jsou samozřejmě zcela moderní a s největší pravděpodobností standardní, ale liší se od sebe způsoby pohybu a samozřejmě i vzhledem. Níže je tucet fotografií živých mechanismů, které řídí, plazí se a chodí.
37. Další studentský vývoj je prototypem budoucích exoskeletonů pro zvýšení schopností těla a zlepšení kvality života lidí s postižením. V podstatě se jedná o posilovače svalů. Například držím 50 kilogramů rýže a necítím se unavený ani těžký, protože exoskelet, který nosím, podpírá moje paže a záda a brání jim, aby se pod tíhou nákladu potopily a ohnuly. Ale obecně, tento model umožňuje nést až 150 kilogramů.
39. Sériové vzorky takových systémů již mohou pomoci jak při zvedání těžkých břemen, tak při věkem podmíněné slabosti paží a nohou. Systém, který sleduje pokus o ohnutí nohy, s tím začne pomáhat a „vede“ končetinu a zabrání náhlému zhroucení pod váhou těla.
43. Robotičtí pozorovatelé, záchranáři a výzkumníci nemusí mít nutně inteligenci nebo pracovat s programem jako androidi. Vyžaduje se od nich něco úplně jiného, totiž schopnost pohybovat se v různém terénu, například mezi troskami, lézt po žebřících a vidět kolem sebe. Některé z nich jsou určeny k pohybu pod vodou.
50. Některé společnosti, pokud chtějí úspěšně prodávat své výrobky v Rusku, musí okamžitě přemýšlet o změně jména. Tato společnost nevyrábí vlastní roboty, ale zabývá se úpravami a vylepšeními různých jiných modelů pro neobvyklé použití. Například Hiro z Kawady se stal barmanem a Nao z francouzské společnosti Aldebaran Robotics se naučil houpat na houpačce.
54. Obecně je Nao velmi zajímavá a slibná platforma ve třídě domácích a vzdělávacích robotů. Open source, vysoká mobilita základního modelu, původně vestavěný systém rozpoznávání objektů, ozvučení a není to jeho malá velikost, která mu slibuje skvělou budoucnost ve srovnání s jeho konkurenty. Jediná nevýhoda, kterou má skoro každý moderní systémy- nerealistická chůze.
Podívejte se na prezentační video o Nao a bude se vám líbit.
55. A toto je jeden z mých robotů, který zůstal v Novosibirsku. Zvláštností této platformy, nazvané RobpBuilder, je to, že části robota lze spojovat různé způsoby a pořiďte si nejen člověka, ale i psa, pavouka, jeřába a mnoho dalšího. Na výstavě byl představen pod jinou značkou.
56. Mimochodem, i takové malé roboty lze naučit dělat úžasné věci. Například, standardní sada sestavit robota od Kondo, po sestavení učili jezdit na kole.
Video o tom, jak robot Kondo KHR-3 jezdí na kole.
57. Terapeutické roboty určené ke komunikaci se seniory a dětmi. Vydávají zvuky, pohybují tlapkami a ocasem, reagují na dotek a někteří dokážou rozpoznat obličeje a řeč.
Video o sociálním robotovi Teddy Bear.
60. Na výstavě byly kromě robotů prezentovány nejrůznější komponenty pro ně a programovatelné systémy, jako např 3D tiskárny, vytváření objektů z plastu. Ten největší měl velikost lednice. Zobrazeno na fotografiích vzhled, proces tvorby produktu a hotových vzorků.
Článek hovoří o historii robotiky v Japonsku, dává krátká recenze Japonský trh robotiky a představuje hlavní modely nejnovější roboty(s ilustracemi).
3 zákony robotiky: 1. Robot nesmí ublížit lidem ani být nečinný,
dovolit lidem ublížit. 2. Robot je povinen uposlechnout příkazů lidí, kromě případů, kdy tyto příkazy odporují ustanovením prvního zákona. 3. Robot se musí chránit před smrtí, pokud činnosti související s takovou ochranou nejsou v rozporu s ustanoveními prvního nebo druhého zákona. Isaac Asimov, 1940
Roboti... Slovo, které nás obklopuje od dětství - ze stránek sci-fi, z televizních obrazovek a už nějakou dobu v Každodenní život. Snem, vrcholem kreativity pro lidi, vždy nebyli průmysloví roboti, ve skutečnosti dobře vyvinuté stroje, ale spíše složitě organizovaní roboti, kteří mohli koexistovat vedle člověka: v práci, doma, na cestách, při zábavě. ; chůvoví roboti, bezpečnostní roboti, vojenští roboti. Japonsko právem zaujímá místo vůdce v tomto konkrétním směru. V tomto článku uvádíme stručný přehled robotiky v Japonsku. Historie a modernost robotiky V roce 1968 došlo k významné události: japonská společnost Kawasaki Heavy Industries, Ltd. získala licenci na výrobu robota od americké společnosti Unimation Inc. a sestavil svého prvního průmyslového robota. Od té doby Japonsko neustále směřuje k tomu, aby se stalo hlavním městem robotů na světě, s více než 130 společnostmi zapojenými do jeho výroby. První japonské roboty, původně navržené ve Spojených státech, byly dováženy v malých množstvích. Inženýři je studovali a používali je ve výrobě pro specifické práce, jako je svařování a stříkání. V 70. letech 20. století byly vyvinuty četné praktické aplikace v této oblasti.
1980 - komerční start pro roboty založené na High-tech. Od tohoto okamžiku začal trh růst, a to i přes kolaps japonské ekonomiky a přesun výroby (hlavně spotřební elektroniky) do zahraničí, což přispělo k poklesu domácí poptávky v 90. letech. Postupně se japonská ekonomika vzpamatovala a od roku 2003 opět roste.
V současnosti Japonsko tvoří asi 45 % světových průmyslových robotů. Pokud se budeme bavit o absolutních číslech, do konce roku 2004 se v Japonsku používalo 356 500 průmyslových robotů, s výrazným náskokem na druhém místě Spojené státy americké (122 000 průmyslových robotů). Japonsko je také na prvním místě na světě ve vývozu průmyslových robotů. Ročně se v této zemi vyrobí více než 60 tisíc robotů, z nichž téměř polovina jde na export.
Tato mezera jistě činí invazi japonských robotů ještě znatelnější.
Financování a trh robotiky
Podle statistik byla v roce 2004 ze státního rozpočtu na rozvoj robotiky vyčleněna částka 3,1 miliardy jenů (asi 25,8 milionu USD). Aktuálně ministerstvo hospodářství, obchodu a průmyslu (METI) plánuje zajistit cílená pomoc výrobci robotů nové generace a zavádět jejich vývoj do sériové výroby již v letech 2006-2007. Jako experiment bude do roku 2010 vytvořena „společnost budoucnosti“, kde budou roboti koexistovat s lidmi. Cílem experimentu je proměnit robotiku v jeden z klíčových sektorů národního průmyslu spolu s takovým pilířem, jakým je automobilový průmysl. V jedné ze zpráv METI „Towards a New Industrial Structure“, která byla vydána v květnu 2004, bylo zmíněno, že roboty byly japonskou vládou vybrány jako klíčový sektor pro průmyslový rozvoj.
Nutno podotknout, že většinu financí na vývoj a výrobu převzaly největší elektrotechnické korporace v Japonsku, které se přímo zajímají o vývoj robotiky – Fanuc Ltd., Yaskawa Electric Corp., Fuji Machine Mfg. Co., Toshiba Machines Co., Okuma Corp., Mori Seiki Co., Makino Milling Machines Co., Hitachi Seiki Co.
Prodej robotů a automatizované technologie pro nevýrobní aplikace by měl do roku 2010 dosáhnout 2,14 bilionu jenů (20 miliard dolarů), což je více než dvojnásobek prodeje průmyslových robotů. Pro srovnání, v posledních několika letech byla velikost trhu na úrovni 500 miliard jenů (4,2 miliardy dolarů). Očekává se, že tržby v robotickém průmyslu v roce 2025 překročí 6 bilionů dolarů. yen Souběžně s uspokojením rostoucí poptávky po špičkových průmyslových robotech Japonští výrobci pracují na zlepšení konkurenceschopnosti robotů v sektoru služeb, kde došlo k výraznému skoku vpřed, pokud jde o praktické aplikace.
Vůdce. Nebo ještě ne?
Očekává se, že v příštích 10 letech se domácí roboti stanou ve vyspělých zemích stejně samozřejmostí jako osobní počítače a mobilní telefony.
Významnou roli v tom bude hrát japonská vládní podpora rozvoje robotiky. Nyní v Zemi vycházejícího slunce existuje program Humanoid Robotics Project (HRP) v hodnotě více než 37 milionů dolarů, který zajišťuje vytvoření masově vyráběných humanoidních robotů v příštích několika letech. Noví roboti přitom převezmou nejen rutinní operace, ale budou schopni pomoci nebo dokonce nahradit člověka při výkonu nebezpečná práce, dále ve stavebnictví, obsluze těžké techniky nebo péči o seniory a nemocniční pacienty. V Japonsku se inteligentní stroje již používají jako hlídači ve skladech, dávkovače potravin v nemocnicích a kurýři v kancelářích.
Japonská robotická asociace odhaduje, že v roce 2002 bylo vyrobeno asi 11 000 servisních robotů, z nichž 65 % bylo určeno pro nemocnice a pečovatelské domy. Asociace předpovídá, že do roku 2005 samotný japonský trh s roboty pro péči o pacienty dosáhne 250 milionů dolarů a do roku 2010 vzroste na 1 miliardu dolarů.
V japonské robotice jsou však i slabiny. Robotický průmysl zahrnuje také neprůmyslové roboty, což je oblast, ve které Japonsko zaostává za Evropou a Severní Amerika. Podle srovnávací charakteristiky V mezinárodních konkurenčních výhodách v oblasti robotiky je Japonsko konkurenceschopné ve třech hlavních oblastech: průmyslové roboty, roboti ve stavebnictví a stavebnictví a roboti v zábavním sektoru. Pro srovnání, na Západě se roboti používají i v oblastech, jako je letectví, jaderná energetika, zábava, námořní doprava, různý výzkum, zdravotnictví, zemědělství a chov dobytka.
Co bude dál?
Ministerstvo hospodářství, obchodu a průmyslu Japonska se chystá vydat soubor doporučení pro vývojáře robotů. speciální instrukce- první oficiální ztělesnění slavných zákonů, které publikoval spisovatel sci-fi Isaac Asimov již v roce 1940.
3 zákony robotiky:
1. Robot nesmí ublížit lidem ani sedět a dovolit lidem, aby se zranili.
2. Robot je povinen uposlechnout příkazů lidí, kromě případů, kdy tyto příkazy odporují ustanovením prvního zákona.
3. Robot se musí chránit před smrtí, pokud činnosti související s takovou ochranou nejsou v rozporu s ustanoveními prvního nebo druhého zákona.
Za prvé, výrobci robotů budou muset vybavit roboty senzory, které zabrání srážkám s lidmi, a prvky karoserie budou muset být vyrobeny z měkkých a lehkých materiálů.
Za druhé, na těle robota se objeví nouzové tlačítko okamžité vypnutí. Doufáme, že to inženýři zajistí dálkový spínač. Připomeňme si, jak často hrdinové sci-fi děl zoufale hledají způsoby, jak odříznout napájení rebelující umělé inteligenci...
Japonská veřejnost je poměrně znepokojena rychlým rozvojem robotiky. Drahé, ale užitečné stroje se aktivně prodávají, aby pomohly s domácími pracemi, péčí o děti, nemocné a staré lidi. Co se stane, když robotův systém začne selhávat nebo chytí nebezpečný počítačový virus? Vzhled instrukcí na státní úrovni znamená jednu věc: roboti nejsou hračky.
Je k dispozici k prodeji
AIBO a QRIO
Den před Společnost Sony zveřejnila svou nejnovější zprávu o výdělcích, podle které se tomuto japonskému gigantovi digitálního průmyslu daří! Nicméně, spolu s dobré zprávy o obdržených ziscích společnost zveřejnila smutnou informaci pro všechny fanoušky robotů Sony, AIBO a QRIO. Jejich vývoj byl již zastaven a prodej se zastaví na konci letošního roku. Tento krok je jistě zvláštní, zvláště s ohledem na skutečnost, že v Asii jsou lidé do těchto robotů blázniví. Faktem však zůstává.
Na novém letišti Kitakyushu (v japonském městě Fukuoka) je nainstalována robotická kopie Maetel z mangy a anime Galaxy Express 999 Robot bude schopen odpovědět na 200 otázek o letišti a bude mluvit hlasem Masako Ikeda, který vyjádřil Maetel v anime. Proč toto letiště? Jde o to, že Fukuoka je rodné město tvůrce Galaxy Express 999, Leiji Matsumoto.
Robotického podvodního hada vytvořili inženýři z japonského výzkumného ústavu NEDO. Mechanický plaz ACM-R5 je dlouhý 2 metry, váží 8 kg, výdrž baterie je 30 minut. Ovládání se provádí rádiem. Podle příkazů může ACM-R5 měnit nadmořskou výšku, rychlost a směr pohybu. Had se pohybuje, stejně jako jeho biologický protějšek, kroutí celým tělem. Robot určuje svou polohu pomocí hydrosenzorů a digitální kamery, data zpracovává 32bitový mikroprocesor. Had může nejen plavat, ale také se pohybovat po dně. Robot nebyl navržen tak, aby demonstroval špičkovou technologii, ale pro praktické potřeby. Hadi s většími bateriemi by mohli zkoumat dno oceánu, aby zabránili zemětřesení a položit nebo opravit kabely z optických vláken.
Jedinečný design robota umožňuje proměnit se v chodícího pavouka, věž, kolotoč a samozřejmě na sebe vzít „bojovou“ humanoidní podobu. V případě potřeby může robot přeměnit ruce na nohy a pokračovat v bitvě. Výška transformátoru je 50 cm a hmotnost 4 kg. Robot je ovládán operátorem přes bezdrátové rozhraní. Hračka stála tvůrce 3 tisíce dolarů. Mimochodem, takové transformátory lze použít pro vojenské a průmyslové účely.
Není to tak dávno, co japonští vědci vytvořili anime robota jménem Promet. Umělo tančit, stát na jedné noze, komunikovat s člověkem, rozpoznávat obličeje atd. Vysoké náklady na pronájem – 70 000 dolarů ročně – by mohly tuto myšlenku zabít, proto se nyní inženýři rozhodli vytvořit menší kopii s názvem Choromet. Robot umí lehnout a vstát a také vystupovat malé pochůzky. Stroj běží pod kontrolou operačního sálu Linuxové systémy a 240 MHz procesor SH-4. Výška Chorometu je pouhých 35 cm, předchůdce byl mnohem větší – 154 cm bude stát zázrak techniky 4 450 dolarů a koupit si ho můžete na podzim. Tvůrci doufají, že o vynález bude velký zájem výzkumných a vzdělávacích institucí.
Japonský výrobce mechanismů podobných robotům Sakakibara-Kikai vydal první skutečný dvoupedálový exoskelet - Land Walker. Je vysoký 3,4 metru, váží asi 1000 kg a dokáže se přesunout na vzdálenost 1,5 kilometru.
Pro začátek bude Land Walker vystaven na různých ukázkách a soutěžích. Land Walkeři mají na každé straně připevněné dělo, ale nyní střílí pouze gumové míčky. S určitými úpravami se Land Walker může stát docela vážnou zbraní. Jen si představte hordu Land Walkerů sjíždějících z kopce!
Plen
Tento robot se jmenuje Plen. Je z Japonska. (Kde jinde by byl robot?) Můžete ho ovládat svým mobilní telefon pomocí funkce Bluetooth.
Plen má 18 pohyblivých kloubů a je poháněn 32bitovým procesorem ARM7. Robot je schopen chodit/běhat/jízdit na kolečkových bruslích po dobu 25 minut na jedno nabití. Vyšlo jen několik kopií.
Muzeum robotů
V centru japonského města Nagoja otevřelo své brány návštěvníkům první muzeum robotů na světě. Celková výstavní plocha je 2600 m2. metrů. Obsahuje roboty z celého světa, od dětských hraček až po průmyslové giganty.
Dosud největší sbírka robotů je rozdělena do několika tematických sekcí. Jedna z nich se jmenuje Robothink, kde může každý nejen studovat historii robotiky, ale také si dosyta zahrát s elektronickým psem Aibo nebo jejím počítačovým bratrem, tuleňem Paro. Od výstavních stánků oddělení Robot Mirai se očekává čilý obchod s hračkářskými roboty a dalšími souvisejícími produkty. Podle organizátorů bude možné zakoupit i drahé modely„dvounohými“ roboty. Každý malý návštěvník si zde navíc s pomocí rodičů může zkusit sestavit nějaké jednoduché elektronické zařízení.
Japonsko se plánuje aktivně zapojit do robotiky, aby vyřešilo problémy spojené s klesající porodností, stárnoucí populací a klesající ekonomickou produktivitou. Jsou tyto plány reálné a jak moc pomohou při řešení problémů, kterým země čelí?
Představuji převyprávění článku Kalyana M Kemburiho v publikaci Eurasiareview.com. V roce 2014 představil japonský premiér Abe pětiletý plán na zavedení robotů ve výrobě, dodavatelských řetězcích, stavebnictví a zdravotnictví. Známé problémy problémy, kterým země čelí. Japonsko nejde žádnou revoluční cestou – podobné plány se realizují například v Číně. Zároveň existuje „národní příchuť“ – Japonci plánují integrovat roboty téměř do všech segmentů veřejný život a ekonomie.
Nyní je poměrně těžké posoudit, jak reálné jsou tyto plány a zda bude mít robotizace do roku 2020 revoluční důsledky pro japonský trh. V každém případě si toto téma zaslouží největší pozornost, protože mluvíme o o třetí největší světové ekonomice. Úspěch či neúspěch japonské robotizace bude mít významný dopad na stav věcí v asijsko-pacifickém regionu. Pokusme se pochopit, co Japonsko tlačí k aktivní robotizaci a s jakými překážkami se musí potýkat.
Řidiči
V Japonsku působí „klasické“ faktory: stárnutí populace, klesající porodnost a klesající produktivita. Vše je stejné jako ve všech vyspělých ekonomikách. Ale v Japonsku jsou tyto faktory naléhavější a vyžadují nejdrastičtější opatření.
Konkrétně se očekává, že počet obyvatel Japonska se během příštích 35 let sníží o 30 milionů lidí, tzn. ze současných 126 milionů na 95 milionů do roku 2050. A zároveň se země bude muset vypořádat se stárnutím populace – očekává se, že podíl lidí ve věku 65 a více let vzroste v příštích 10 letech z 20 % v roce 2005 na 40 %. To způsobí značný tlak na systém sociální ochrana, což ještě v roce 2012 stálo zemi fantastických 1,3 bilionu dolarů. Zároveň rostou výdaje země na zdravotní péči, zejména o dělníky ve výrobě.
Vláda věří, že servisní roboti dokážou vyřešit některé problémy, zejména budou moci každým rokem přebírat stále větší podíl na péči o starší lidi, což pomůže udržet náklady v této oblasti pod kontrolou.
Japonsko čelí neustále se zmenšujícímu trhu práce, což vede k rostoucím mzdovým nákladům a stagnaci produktivity v sektoru služeb. Aby se udržela úroveň z roku 1995, kdy v Japonsku pracovalo 87 milionů lidí, musela by země v příštích 50 letech přitahovat 600 tisíc imigrantů ročně, na což v Japonsku zatím není nikdo připraven a je nepravděpodobné, že by si to v Japonsku troufnul. nadcházející roky. Nyní se v Japonsku pracovní trh zmenšil na 80 milionů.
Sektor služeb v Japonsku se projevuje již mnoho let nízká produktivita, jen asi 60 % té americké. Výrobní sektor stagnuje kvůli vysokým výrobním nákladům. Boston Consulting Group je přesvědčena, že pouze automatizace a robotizace mají potenciál podpořit nejistou ekonomiku tím, že sníží náklady na pracovní sílu ve výrobě o 25 % a také zvýší produktivitu v sektoru služeb.
Roborevolution 2020. Institucionální a sociální překážky
Japonská Rada pro iniciativu robotické revoluce říká, že robotika má potenciál k řešení sociální problémy, jako je řešení nedostatku pracovních sil, osvobození lidí od přepracování a zvýšení produktivity v odvětvích od výroby po zdravotnictví a ošetřovatelství, stejně jako zemědělství, stavebnictví a údržbu infrastruktury. Abychom to shrnuli, můžeme dojít k závěru, že Japonsko hodlá integrovat roboty do všech oblastí každodenního života.
Navzdory silné průmyslové základně a nashromážděným zkušenostem v oblasti automatizačních a robotizačních technologií budou muset Japonci na cestě k robotické revoluci čelit řadě institucionálních a společenských překážek.
Exoskelety Panasonic
Za prvé, historie opakovaně prokázala, že japonští výrobci mají potíže s přeměnou prototypů na komerční produkty. dostupné produkty. To je patrné zejména v oblasti robotiky. Japonsko často vede výzkum, ale pak se stává kupujícím řešení, která jsou vydávána v jiných zemích s využitím japonských nápadů. Můžete si připomenout alespoň nádherné androidí roboty Asimo, Honda a HRP-4C, AIST. V době, kdy byly prototypy vydány, způsobil každý z těchto produktů ve světě skutečnou senzaci, byly předvedeny prezidentům a odvezeny na výstavy. A přestože od objevení prototypu uplynulo několik let, tyto roboty se neproměnily v komerční produkty a podobný robot Pepper, vyvinutý ve Francii, se prodává v Japonsku.
Existují samozřejmě výjimky, například exoskeletony od Cyberdyne - zdravotní, pro každodenní použití, pro neustálou práci s velkou zátěží, pro seniory, ale tyto výjimky spíše zdůrazňují pravidlo.
Druhý problém souvisí s dalším rozporem. Japonské univerzity a výzkumná centra jsou v čele technologických inovací. Tradiční japonské obavy z jakéhokoli rizika zároveň brání rozvoji venture přístupu v zemi a brání startupům v rozvoji, což připravuje o pokusy o komercializaci vyvíjených prototypů. Jedním z příkladů je osud firmy Schaft. Tento startup, který založili dva profesoři na univerzitě v Tokiu, vyvinul zajímavého dvounohého robota, ale v Japonsku se mu nepodařilo sehnat finance. V důsledku toho společnost v roce 2012 pohltil americký Google.
Android Geminoid HI-2 a jeho tvůrce Hiroshi Ishiguro
Třetí problém je také systémový. Japonsko bylo tradičně silné v mechanice a schopnosti vyvíjet složité struktury. Vytváření robotů ale vyžaduje od programátorů stále více a zde Japonsko nemá technologickou převahu nad Spojenými státy. V Japonsku navíc ve většině případů usilují o vytvoření proprietárních systémů, což vylučuje externí dodavatele a další, kteří chtějí trávit čas a energii na novém produktu, z účasti na procesu vývoje nových produktů. V robotice je jasné, jak to zpomaluje proces vzniku nových nápadů a řešení.
Robotika Toshiba je připravena vypořádat se s analýzou radioaktivních sutin z Fukušimy
Čtvrtým problémem je pokles zájmu Japonců o specializaci ve strojírenství a dalších technologických profesích, zejména v akademické oblasti. Tento trend platí v Japonsku již více než dvě desetiletí, ale v minulé roky začalo to být obzvlášť výrazně cítit.
hudební skupina Z-machines - pouze roboti
Pátý. Japonsko dlouhá léta zůstal světovým lídrem v oblasti průmyslových robotů, zejména robotů pro automatizaci montážních závodů v automobilovém průmyslu. Fanuc a Yaskawa stále patří mezi 4 největší světové výrobce průmyslových robotů, ale konkurence na tomto trhu výrazně vzrostla, protože několik zemí vyvinulo vážné úsilí o rozvoj vlastní výroby průmyslových robotů. Úspěšně je vyvíjí a po celém světě prodává švýcarská ABB Robotics, německá KUKA Robotics a nově také tchajwanský Foxconn. První stupeň je podporován rostoucími výrobci průmyslových robotů ve Spojených státech, Jižní Korea, Čína, Dánsko a tak dále. Již v roce 2013 pracovalo v Číně více průmyslových robotů než v Japonsku. Pouze v provincii Guandong, kde je soustředěna většina Číňanů průmyslová produkce, bylo do robotizace investováno 154 miliard dolarů Jižní Korea také plánuje do roku 2018 ztrojnásobit prodeje robotů (v roce 2012 činily 1,8 miliardy dolarů). Vláda země hodlá investovat až 1 miliardu dolarů na podporu robotiky V Evropské unii a ve Spojených státech fungují programy EU SPARC Project a National Robotics Initiative, které jsou zaměřeny na urychlení výzkumu a vývoje v oblasti robotiky.
Aby tedy mohla proběhnout japonská robotická revoluce, budou muset Japonci překonat řadu bariér, z nichž některé mají hluboké kořeny v kultuře země, a je tedy nepravděpodobné, že by se daly snadno překonat. Je možné předpovědět, že se Zemi vycházejícího slunce nepodaří plně uspět ve skoku do budoucnosti na základě rozšířené robotizace?
