„Küpsema” põlvkonna lugejad, kes kasvasid üles multifilme vaadates, võivad etendust meenutada Jetsonid , kus neljaliikmeline perekond pluss nende koer Astro elab oma igapäevaelu Orbiidilinn aastal 2062, liikudes ringi lendavate autodega, mis klõpsatavad nupuvajutusega väikeseks käsitsi teisaldatavaks portfelliks. Nende seas on ka Jetsoni humanoidne kodurobot Rosie, kes on toateenija ja majahoidja. Rosie täidab majas kõiki hädavajalikke ülesandeid ja teda nähakse sageli tolmuimejaga käes rattajalgadel ringi liikumas.
Rosie on vaid üks pikkade robotite tegelaste loend, mis on popkultuuris aastakümnete jooksul ilmunud. Inimesed on järjekindlalt mänginud ja uurinud ideed tulevikust, kus robotid muutuvad meie elu normaalseks osaks, võttes sageli üle kergemad ülesanded ja kodutööd. Sellegipoolest pole selline tulevik siiani teostunud, võib-olla kõige lähedasem asi, mis meil seni on olnud Roomba robotvaakum .
Tegelikkuses on robotid viimastel aastatel teinud uskumatuid edusamme. Tänu täiendustele arvutinägemine , osavus ja ka üldises majanduses on robootikarakendused muutunud üha kasulikumaks ja mugavamaks mitmesuguste korduvate ja raskete ülesannete jaoks. Kuid suurem osa robootika kasvust on toimunud tööstuslikes rakendustes ja on seega üldsuse silmis varjatud. Kuid tänu hiljutistele läbimurretele AI , mehhatroonika, andurid ja patareid , on tõsiseid põhjusi arvata, et see tõenäoliselt muutub. Selle artikli fookuses on seega väljavaated nn teenindusrobotid , s.t tarbijate ja kaubanduslikult orienteeritud robotite turg. See on vaieldamatult kõige huvitavam arenguvaldkond, kus autonoomne õppimine ja moodulplatvormid avaldavad kõige olulisemat mõju. Tulevik, kus robot Rosie tolmuimejaga maja küpseb ja meile toitu valmistab, pole ehk enam nii kauge miraaž.
Esiteks on mõned selgitavad määratlused korras. Ja võib-olla on parim koht alustamiseks põhimõttelisema ja üldisema küsimusega mis robot ise on . Ühise määratluse tuvastamine on keeruline: kui küsida kolmelt erinevalt robotilt, saate tõenäoliselt hulga erinevaid vastuseid. Oxfordi sõnaraamat määratleb roboti kui 'masinat, mis suudab keerulisi toiminguid automaatselt läbi viia, eriti arvuti poolt programmeeritavat.' Kuid sellise tavalise definitsiooni kasutamine nagu see võib sageli osutuda ebarahuldavaks, kuna see võib teoreetiliselt tähendada, et paljud tavalised igapäevased masinad võiks pidada robotiteks . Näiteks nõudepesumasin või sularahaautomaat on masinad, millele antakse programmeeritavad korraldused ja mis seejärel sooritavad rea toiminguid automaatselt. Kuid kas need on tõesti robotid?
Minu arvates tuleb sobivam määratlus UC Berkeley robootikult Anca Draganilt, kes määratleb robotid kui „füüsiliselt kehastatud kunstlikult intelligentne agent, kes saab teha toiminguid, millel on mõju füüsilisele maailmale”. Lihtsustatult öeldes on robot masin, mis kogub teavet oma ümbruskonnast, töötleb seda ja sooritab seejärel selle teabe põhjal toimingu. Kasutades ülaltoodud määratlust, on endiselt palju erinevat tüüpi roboteid, millel kõigil on erinev välimus ja funktsioonid. Kuid neid seob see, et neil on ühine elementide komplekt nagu juhtimissüsteem, aku, lõpplülitid, andurid, ajamid ja teatud määral intelligentsust, et mõista ja kohandada oma tegevust ümbritsevaga.
Näited kaasaegsetest robotitest on koostöörobotid , mis töötavad koos inimestega ühises tööruumis ja suudavad tajuda ümbritsevaid inimesi ja vastavalt nende liikumisi kohandada. Teised kaasaegsed robotid on loodud töötama autonoomselt, nagu näiteks autonoomsed juhitavad sõidukid (AGV), mis on võimelised asju transportiva lao ümber sõitma, või droonid, mis suudavad teha keerulisi O&M tegevusi või mida kasutatakse viimase miili tarned . Need uuemad robotipõlved on põnevad ja põnevad masinad, mille eesmärk on muuta meie eluviisi lugematul hulgal.
The Rahvusvaheline Robootikaliit kategoriseerib tänapäeva robotid kahte suurde kategooriasse: tööstuslikud ja teenindusrobotid. See jaotus on oluline ja kasulik, sest see eristab roboteid nende suhete põhjal inimeste ja tööga. Tööstusrobot on klassikaline robot, mida arvame tehases olevana ja mida lugejad tõenäoliselt pildistavad robotkäsi (de) abil, mis täidab etteantud ülesannet. Tööstusrobotite kasutus ja kasutuselevõtt kasvab pidevalt (vt joonist allpool) ning see on põnev ja kiiresti kasvav turg.
Teenindusrobotid seevastu ulatuvad väljaspool töökohta ja sisenevad maailma uusi põnevaid rakendusi mis aitab parandada nii meie igapäevaelu kui ka tööelu. Teenindusrobot on robot, mis täidab kasulikke ülesandeid inimestele või seadmetele, välja arvatud tööstusautomaatika rakendus (ISO standard IFR). Need on klassifitseeritud nende isikliku või ametialase kasutamise järgi ning neil on mitmeid erinevaid vorme ning nende rakendused on mitmekesised ja arenevad. Teenindusrobotid arenevad tänu robootika asjakohastele edusammudele, mis on seotud tunnetuse, manipuleerimise ja suhtlemisega ning minu arvates on need kõige huvitavam arenguvaldkond edasi, kus autonoomne õppimine ja moodulplatvormid annavad kõige asjakohasemaid tulemusi ja mõju.
Nagu mainitud, on mitmesuguseid draivereid, kes toetavad teenindusrobotite arengut ja tulevase kasvu väljavaateid. Kõige asjakohasemad on järgmised: tehnoloogilised draiverid, turujõud, tootlikkuse ja ohutusega tegurid.
Hinnangud erinevad kommertsrobotite turu potentsiaalse suuruse järgi. 2014. aastal aruanne Hindas BCG, et robootika (st ka tööstusrobotite) ülemaailmne turg võib 2025. aastaks tõusta 67 miljardi dollarini. Huvitav on see, et vaid kolm aastat hiljem muutsid nad oma hinnangut ülespoole 87 miljardi dollarini, mille põhjuseks oli täpselt nende hinnangulise suuruse kasv kaubandus- ja tarbijaturg (hinnanguid korrigeeriti ülespoole vastavalt 34% ja 156%). Nagu allolevalt jooniselt näha, on BCG-de hinnangul nii äri- kui ka tarbijaturgude väärtus 2025. aastal kumbki 23 miljardit dollarit, mille jaoks nad pidid hinnangut suurendama 156% ja 34%.
Eraldi Uuring autor Loup Ventures koostöös IFR-iga leidis, et kommertsrobotite turg on 2017. aastal 6,4 miljardit dollarit, müües 256 335 seadet. Nad prognoosisid 2025. aastal kokku 1 010 181 müüdud ühikut kokku 29,9 miljardi dollari eest (23% CAGR) - mitte nii kaugel BCG hinnangust. Allpool toodud hinnangutest paistab silma see, et suurema osa väärtuse kasvust juhib AGV segment, samal ajal kui Dronesil on sama perioodi kõrgeim CAGR.
On tehtud palju täiendavaid hinnanguid, mille tulemused on sageli lahku minema märkimisväärselt ülaltoodud arvudest, kuid kõigil on ühine joon: neil kõigil on lähitulevikus märkimisväärne kasv.
Huvitav asi, mida meeles pidada, on see, et turu suuruse läbimõtlemisel tuleb arvestada mitte ainult müüdud ühikutega, vaid ka nn. robotid teenusena , kus klient maksab teenuse eest tasu, mis hõlbustab robotite ja manustatud seadmete sujuvat integreerimist veebi- ja pilvandmekeskkondadesse. IDC andmetel aruanne , 2019. aastaks on 30% kommertsteenuste robotitest robot-teenusena ja samas aruandes on öeldud, et aastaks 2020 sõltub 20% robotitest uute oskuste omandamiseks pilvepõhisel tarkvaral, mis viib robootika pilveturu edasiarendamiseni, kasvades 2,20 miljardilt dollarilt 2017. aastal 7,5 miljardile dollarile 2022. aastal
Täna on teenusrobotite jaoks juba mitu erinevat rakendust. Arvestades, et teenindusrobotid hõlmavad kõike muud kui tootmis- / tööstusrakendused, võib see hõlmata selliseid valdkondi nagu ladustamine, tervishoid, põllumajandus, turvalisus ja paljud teised. The LoweBot Näiteks on jaemüüja Lowe's oma Bay piirkonna poodides kasutusele võetud robot, mis „suudab leida tooteid mitmes keeles ja poes tõhusalt navigeerida. Kuna LoweBot aitab kliente lihtsate küsimustega, võimaldab see töötajatel rohkem aega veeta, pakkudes klientidele oma teadmisi ja erialaseid teadmisi. Lisaks suudab LoweBot abistada varude jälgimist reaalajas, mis aitab tuvastada mustreid, mis võiksid suunata tulevasi äriotsuseid. ' Muud näited hõlmavad järgmist Savioke külalislahkuse ruumis või Locus Robotics materjalide käitlemisel ladudes.
Tulevikku vaadates on arvukalt arenevaid teenusrobotite rakendusi, kuid segmendid, milles oodatakse suurimat kasvu, on AGV, droonid, meditsiinilised robotid ja välirobotid. Vaatame neid omakorda.
AGV-d on suurim ja paljutõotavam ärirakendus ning turg on oodata jõuda 10 miljardi dollarini aastaks 2025. Turu edasiliikumine on edasiminek aastal autonoomne sõidutehnika .
Varased AGV-d olid peamiselt juhtmetega (see tähendab pinnaga ühendatud) ja seetõttu olid need suhteliselt paindumatud ja ka kallid paigaldada. Viimasel ajal on aga sellised ettevõtted nagu Fetch Robotics kasutusele võtnud paindlikumad ja intelligentsemad veoautod, mis suudavad otsuseid vastu võtta olukordades, mida nad pole kunagi varem kohanud. See paindlikkus võib anda erinevaid eeliseid, sealhulgas õnnetuste arvu vähenemise, suurema tootlikkuse ja madalamate kulude võimalused.
Amazon on üks ettevõtteid, kes on kaubaautosid kõige enam kasutanud nende ladude sees , tänu nende KIVA omandamisele 2012. aastal. Edaspidi on uusi AGV-rakendusi pidevalt arendamas nagu riiul - skaneerimine esitab Bossa Nova Robotics. UGV (mehitamata maapealsed sõidukid) lähevad ka peamiselt sõjalistest rakendustest üle kommertseesmärkidele. Clearpath Robotics on üks selle valdkonna juhtivaid ettevõtteid, kes arendab nii AGVsid kui ka UGV-sid.
Fetch Robotics AGV vs Clearpath Robotics UGV
Droonid muudavad äritegevuse murranguliseks mitmel erineval viisil . Droone saab kasutada 3D kaardistamistoimingutel, viimase miili kohaletoimetamisel, meditsiinilistel kohaletoimetamistel, ülevaatustegevustel, andmete edastamisel, videokogumisel, elamukindlustuse või ehituse seirel. Droonide mõju äritegevusele on siiani olnud üsna piiratud, eriti arvestades hinnanguid turu poole (PWC hinnangul on turu väärtus 127 miljardit dollarit). Seda mitmel põhjusel, kuid peamiselt regulatiivsete probleemide tõttu.
Suurem osa droonide poolt lähiaastatel loodud väärtusest on seotud lisaväärtust lisavad teenused nagu andmete kogumine, haldamine ja analüüs. Kui autonoomsed droonid laiendavad oma kohalolekut ärilisteks toiminguteks, loovad droonid kogutud andmetel põhineva ülevaate ja muudavad need automaatselt otsusteks ja toiminguteks. Jällegi on Amazon üks neist ettevõtetest, kes panustab projekti kaudu kõige rohkem droonidele Amazon Prime Air . Amazon on välja töötanud droonidega seotud erinevad patendid, millest üks kujutab mitmetasandilist täitekeskust, õhus 45 000 jalga õhus asuvat drooniladu, veealust drooniladu ja droonide laadimisjaama.
Õhusõidukite droonide ladu
Robotite potentsiaal tervishoiuruumis, eriti koos AI-ga, on tohutu. Kõige huvitavamad rakendused on seotud kirurgiliste robotite, rehabilitatsioonirobotite ja meditsiiniliste transpordirobotitega.
Kirurgilised robotid on juba tõhustanud minimaalselt invasiivset kirurgiat, vähendades patsiendi traume. Tänu osavuse ja arvutinägemise paranemisele saab robot nüüd hakkama edestama eksperti kirurg samas protseduuris. Taastusrobotitel ehk eksoskelettidel on suur roll puuetega inimeste elukvaliteedi parandamisel, liikuvuse, koordinatsiooni ja tugevuse parandamisel.
Meditsiinilised transpordirobotid oskavad navigeerida haigla asutuses, tuues tarvikuid, ravimeid ja sööki ning optimeerides arstide, töötajate ja patsientide vahelist suhtlust. Muud asjakohased rakendused on sanitaar- ja desinfitseerimisrobotid, mis võivad vähendada nakatumise võimalust ja surmavate antibiootikumiresistentsete bakterite puhangute võimalust, samas kui retseptiravimite väljastamise süsteemid võivad vähendada vigu ravimite jagamisel patsientidele.
Kirurgiline robot intuitiivse kirurgia abil
Tehisintellekt ja robootika on samuti haarama põllumajandustööstuses, kus mitmed idufirmad (nt külluslik robootika või saagiautomaatika) saavad hoogu. VC-d panevad märkimisväärsed summad selles ruumis töötamiseks, 2017. aastal investeeriti rohkem kui 320 miljonit dollarit. Praegu on peamised robootikarakendused koristamisel ja korjamisel, umbrohutõrjel, autonoomsel külvamisel, pritsimisel ja harvendamisel.
Koristamine ja korjamine on praegu ilmselt kõige levinumad rakendused põllurobootikas, kus roboteid kasutatakse kasvuhoonetes, aga ka puu- ja köögiviljade kogumiseks. Samuti laieneb umbrohutõrje, mis pakub Ecorobotixi taoliste lahendustega võimalust vähendada pestitsiidide kasutamist farmides.
Arvutinägemise edusammud viivad ka autonoomse külvamise, pritsimise ja harvendamise väljatöötamiseni, samal ajal kui muud huvitavad arengud toimuvad toiduainetööstuses laiemalt, kus roboteid on rakendatud restoranides, nagu Miso Robotics, või toidu kohaletoimetamiseks nagu Starship.
Ecorobotixi umbrohutõrjerobot
Nagu loodetavasti on praeguseks tulnud, on tõenäoline, et järgmistel aastakümnetel mängivad robotid meie igapäevases elus üha olulisemat rolli. Enamik edusamme on seotud tehisintellekti, arvutinägemise, andurite, navigatsiooni- ja pooljuhttehnoloogia edasiarendusega.
Ehkki tulevik paistab helge, on silmapiiril üksikuid pilvi. Üks suurimaid ohte sektori arengule tuleb kahtlemata regulatiivse riski näol. Nagu paljud lugejad võivad juba olla teadlikud, on robootika ja tehisintellekti üle käinud üha rohkem arutelusid, pöörates erilist tähelepanu robotite mõjudele meie tööjõule.
Minu isiklik seisukoht sellel teemal on see, et robotid suurendavad seda kasutusele võtvate ettevõtete tootlikkust ja konkurentsivõimet. See tootlikkuse kasv võib ja peaks kaasa tooma keskmiste palkade tõusu, mis peaks tegelikult nõudlust suurendama loomine uued töövõimalused. Peamine mõju, nagu on näidanud erinevad uuringud Graetz ja Michaels (Londoni majanduskool) või Bessem (Bostoni Ülikooli õigusteaduskond) on robotite ja automatiseerimise kasutuselevõtt üleminek madala / keskmise tasemega kvalifitseeritud tööjõult kõrgema kvalifikatsiooniga tööjõule, mis tõstatab ka üldiste palkade kasvu. Sel moel võib robootikat vaadelda kui viisi, kuidas kaotada või vähendada meie majanduses vähem hädavajalikke ja ohtlikumaid töökohti ning võimaldada liikumist loovama ja intellektuaalsema tegevuse poole.
Peamine küsimus on siiski see, et üleminek kõrgema kvalifikatsiooniga tööle ei ole loomulikult automaatne ning see nõuab hariduse ja teatud tüüpi töökohtade ümberkvalifitseerimisega seotud jõupingutusi, nagu on kirjeldatud 2017. aasta Mckinsey aruanne . Seda ümberõppe pingutust peavad juhtima nii valitsused kui ka ettevõtted, kes juhivad tehnoloogilist revolutsiooni, ja see on kõige olulisem tegevus, mis tuleb ette võtta, et eelseisev robootika revolutsioon oleks edukas.
Vaatamata murele automatiseerimise ja robootika mõju pärast töökohtadele on praegune ja prognoositav reaalsus see, et tegelikult on selge oskuste puudujääk ja paljud ettevõtted ei suuda vabu kohti täita, kuna neil ametikohtadel puuduvad kvalifitseeritud kandidaadid. tulevane robotitehnoloogia. Näiteks ennustas Euroopa Komisjon, et Euroopal võib tekkida kuni 2020. aastaks 750 tuhat kvalifitseeritud IKT töötajat , seades digitaalsete oskuste arendamise oma ELi tööturu strateegia keskmesse.
USA-s on ennustatud, et robootika ja tehisintellekti oskuste puudujäägi kaotamine võib hinnanguliselt täita 1 miljon uut töökohta , kuid ainult siis, kui suuremahulised avaliku ja erasektori algatused ühendavad töötajaid vajaliku koolitusega. Oskuste vahelise lõhe kaotamine nõuab ettevõtete ja haridusasutuste tihedamat sidet, et tuvastada ja varustada töötajaid nende uute, nõutumate töökohtade jaoks ning suunata õpilasi paremini kursustel, millel on kõige rohkem potentsiaali oma karjääri jaoks.
Sel eesmärgil käivitas Maailma Majandusfoorum algatuse, mille eesmärk on toetada ettevõtete ja haridusasutuste välja töötatud tegevusi tööjõu ümberkvalifitseerimiseks ja täiendamiseks tulevase majanduse jaoks, sealhulgas sellistes valdkondades nagu robootika ja automaatika. Robootikasse tehtavaid investeeringuid tuleks jätkata investeeringud inimkapitali vähendada praegust oskuste puudujääki ja võimaldada ettevõtetel saada kasu inimeste ja masinate suuremast suhtlemisest ja vastastikusest täiendavusest, aidates seeläbi kaasa majanduskasvu ja tootlikkuse paranemisele.
Teenindusrobot on robot, mis täidab kasulikke ülesandeid inimestele või seadmetele, välja arvatud tööstusautomaatika rakendus (ISO standard IFR). Need on klassifitseeritud nende isikliku või ametialase kasutamise järgi ning neil on mitmeid erinevaid vorme ning nende rakendused on mitmekesised ja arenevad.
Kirurgilised robotid on juba parandanud minimaalselt invasiivset kirurgiat, vähendades patsiendi traume. Tänu osavuse ja arvutinägemise paranemisele suudab robot nüüd sama protseduuriga edestada asjatundlikku kirurgi.
Näideteks on koostöörobotid, mis töötavad koos inimestega ühises tööruumis ja suudavad vastavalt oma liikumisi kohandada. Autonoomsed juhitavad sõidukid (AGV) on võimelised asju transportiva lao ümber sõitma ja droonid võivad teha keerulisi O & M-toiminguid või neid kasutatakse viimase miili tarneteks.