Нейросетевой мозг для кобота. Ключевые тренды российской робототехники

Сегодня в мире эксплуатируется более 4 млн роботов, которых принято делить на сервисных и промышленных. Причём за последние семь лет плотность роботизации выросла в два раза. Особенно высок этот показатель в Китае (в 3,5 раза больше мирового уровня), но и у России есть мощные перспективы. Уже сегодня наша страна является одним из лидеров в сегменте сервисной робототехники. 

Разбираемся в главных трендах отечественного рынка на основе отчёта Управления исследований и инноваций и Центра робототехники Сбера.

Генеративный ИИ — окно новых возможностей

Бум нейросетей в 2023 году не обошёл стороной робототехнику. Так, в июне эксперты Сбера и НИТУ МИСиС интегрировали большую языковую модель (LLM) в робот-манипулятор. В результате им можно управлять без знаний программирования, он умеет реагировать на человеческие вербальные и невербальные коммуникации и даже предвидеть поведение неподготовленных пользователей.  

Применение генеративного ИИ в робототехнике открывает широкие возможности для индустрии. В отчёте Управления исследований и инноваций и Центра робототехники Сбера отмечается, что нейросети научат роботов решать совершенно новые и уникальные задачи и помогут создавать системы с глубоким пониманием человека.

Модальности антропоморфного робота

Источник: SberLabs

Эксперты подчёркивают, что такое применение нейросетей делает робототехнику мостом, который связывает виртуальный ИИ и физический мир, создавая реальную ценность для реального сектора экономики. Более того, именно нейросети становятся ключевым элементом в реализации самой концепции роботов.

Сейчас с интеграцией генеративного ИИ в робототехнику связаны все ключевые научно-исследовательские вызовы индустрии. 

• Восприятие. Разработка алгоритмов и сенсоров (камеры, LIDAR и др.), способных к точной и надёжной интерпретации мира и предсказанию поведения объектов. Разработка архитектур, обеспечивающих надёжное энергоэффективное распознавание и предсказательное поведение больших наборов объектов, в том числе в недетерминированных условиях. 
• Взаимодействие. Разработка передовых алгоритмов управления, захватов и другого оборудования для взаимодействия с окружающим миром. Интеграция достижений материаловедения для создания, например, более гибких и чувствительных сенсорных исполнительных органов.
• Мобильность. Разработка роботов, способных двигаться быстро, безопасно и эффективно в любых условиях. Способность адаптироваться к изменяющимся условиям и к динамическому окружению. 
• Обучение и адаптация. Разработка передовых алгоритмов машинного обучения и оборудования, которые могут позволить роботам учиться на своём опыте и принимать решения на основе этого обучения. 
• Взаимодействие человека и робота. Разработка передовых алгоритмов управления и оборудования, которые позволят роботам коммуницировать с человеком и реагировать на его поведение.  

При этом применение нейросетевых технологий в робототехнике сопряжено и с несколькими исследовательскими проблемами.

Коллаборативные и логистические 

Особенно сильно развитие генеративного ИИ повлияет на сегмент коллаборативных роботов, или коботов, то есть роботов для совместной работы с людьми. Они могут быть и сервисными, и промышленными, очень часто такие роботы применяются в той же в логистике. По данным отчёта Сбера, в период с 2017 по 2022 год ежегодный рост установок коботов в мире составлял 50—70%. Сейчас, например, они занимают 7,5% от всех запускаемых в эксплуатацию промышленных роботов, здесь их доля выросла с 2017 года более чем в два раза. 

Логистика — индустрия, развитие которой тесно связано с робототехникой и генеративным ИИ. Сегодня это один из самых привлекательных рынков для внедрения роботов. В первую очередь из-за объёмов. В исследовании Сбера приводятся данные, согласно которым на текущий момент рынок логистической робототехники оценивается в 7,9 млрд долларов. И если в 2021 году в мире было продано около 50 000 таких роботов, то к 2026-ому эта цифра вырастет почти в четыре раза (до 330 000). Главный драйвер рынка — онлайн-коммерция. 

Сегодня роботы применяются в основном для подбора товаров и комплектации заказов для конечных или промежуточных клиентов, отмечают в Центре робототехники Сбера. «В этих кейсах хорошо работает наш флагманский логистический продукт — “Шаттловая система хранения”. Он позволяет сменить парадигму фулфилмент-центров с традиционной man-to-goods (“человек к товарам”) на goods-to-man (“товары к человеку”) и добиться значительного повышения эффективности работников, занятых комплектованием», — говорят в центре.

Что в России?

В нашей стране силён прежде всего сектор сервисных роботов. По данным отчёта, сейчас в эту индустрию входит 52 компании. 40 из них (77%) занимаются производством потребительской робототехники, а 14 (27%) — профессиональных сервисных роботов. Некоторые предприятия совмещают оба этих направления. Главным драйвером индустрии считается фонд «Сколково», где существует кластер робототехнических стартапов. 

В Центре робототехники Сбера считают, что технология более всего востребована сейчас в сфере логистики и автоматизации производств. На очереди АПК. «Потенциал роботизации и снижения стоимости производства в сельском хозяйстве колоссальный, — уверены эксперты центра. — В целом создание локализованных робототехнических решений будет активно развиваться в России в ближайшие годы благодаря поддержке государства. Мы уже видим рост количества компаний, занимающихся промышленными манипуляторами и коллаборативными роботами, логистическими решениями».

В то же время, по мнению экспертов Управления исследований и инноваций и Центра робототехники Сбера, стоит ускорить развитие робототехнической отрасли России. Для этого они предлагают набор комплексных мер.  

Стимулирование спроса и передовых разработок в робототехнике

• Распространение налоговых льгот и иных преференций на робототехнические компании.
• Субсидирование расходов компаний на первые внедрения роботов, кредитной ставки на роботизацию производства, затрат на «робот как услуга» или лизинг роботов.
• Освобождение от налоговой нагрузки дельты (экономии или дополнительной выручки), полученной за счёт внедрённых робототехнических решений на базе собственных патентов.

Наращивание производства и компетенций

• Создание стимулирующей среды на базе «наука — производство — бизнес» для ускоренного создания робототехнических решений и наращивания практических навыков выпускников вузов.
• Корректировка существующих и новых отраслевых госпрограмм на предмет роботизации отраслей, включая КПЭ на заказ и внедрение роботов, на механизмы взаимодействия и координации и др.
• Формирование центров компетенций на базе ключевых участников рынка с целью синхронизации и координации взаимодействия «разработчики — производители — потребители».

Научная коммуникация и координация

• Единый демонстрационный центр для выставки и продвижения решений стартапов, университетов и прочего; систематизации инструментов поддержки; ведения единой базы участников и их результатов. 
• Единый координационный центр для оценки потенциала межотраслевых применений, выявления возможных дублирований, ведения базы внедрённых проектов и их результатов. 
• Сквозные технологические конкурсы с единой идеологией для участия представителей разных организаций, позволяющие стимулировать накопление компетенций, развитие платформ, совершенствование кода за счёт значимого поощрения и обязательств по раскрытию технологий победителя. 
• Ежегодная конференция международного уровня для обсуждения актуальных междисциплинарных проблем внедрения робототехники и передовых направлений исследований.

• СберПро Медиа теперь можно читать в «Телеграме» и «Дзене». Чтобы быть в курсе важных трендов, свежих кейсов лидеров бизнеса и мнений ведущих экспертов, следите за нами в телеграм-канале. Развитие навыков управления, личностный рост, актуальные подходы в маркетинге, новинки бизнес-литературы — эти темы мы подробно рассматриваем в «Дзене».