12 российских промышленных роботов: от манипуляторов до экзоскелетов
Хотя по степени роботизации производства Россия сильно отстает от мировых лидеров и большинство внедренных на отечественных предприятиях роботов произведены за рубежом, все же есть и российские разработки в этой сфере. Некоторые из них пока в стадии mvp, другие уже выпускаются серийно.
Пожалуй, самым популярным и понятным типом робота является манипулятор – устройство, позволяющее захватывать предмет и совершать с ним разные действия (переносить, перебирать, обрабатывать и др.). Однако и манипуляторы бывают разные.
Один из старейших российских разработчиков промышленных роботов «Рекорд-Инжиниринг» с 2006 года занимается автоматизацией производств. Компания разработала и запатентовала манипулятор-пантограф, полупантограф, консольный манипулятор и манипулятор для тяжелых изделий. Эти роботы могут перемещать грузы от 100 до 250 кг и используются на разных производствах. Например, такие машины работают на предприятиях компаний «Кировская керамика», «Мультифлекс», Кнорр-Бремзе Кама.
Принципиально иное техническое решение для автоматизации производств - дельта-робота - производит российская компания Bitrobotics. Впервые он был представлен в 2013 году, а с 2018 года дельта-роботы стали использоваться для производства ватрушек на кондитерско-булочном комбинате «Черемушки». В отличие от тяжеловесов «Рекорд-Инжиниринг» грузоподъемность дельта-робота невелика, 1-8 кг, но работать они могут со скоростью 12 м/с и ускорением 150 м/с², а также «видят» благодаря компьютерному зрению. Отсюда и специализация на автоматизации производств в отраслях FMCG.
Универсального шестиосевого робота-манипулятора Aripix A1 в 2017 году для «Храпуновского инструментального завода» создала компания Aripix Robotics. Робот оснащен компьютерным зрением, а кинематическая схема Aripix A1 отличается от классической «многосуставной руки», что повышает надежность и точность машины: погрешность при выполнении операций не более 0,3 мм, грузоподъемность - 10 кг, радиус перемещения — до 1,5 м. Aripix A1 может выполнять различные задачи: от загрузки металлических чушек в плавильную печь на предприятии «Москабельмет» до сортировки облицовочных плиток по цвету и форме на заводе ГК «ПИК».
Роботизированная рука-манипулятор, разработанная компанией «Эйдос-Робототехника» в сотрудничестве с «Газпром нефтью» отличается от классической кинематической схемой - создатели тоже отказались от множества «суставов». Робота предполагается использовать для автоматизированной заправки транспортных средств, в том числе самолетов и бензовозов. Кроме того, компания «Эйдос-Робототехника» разработала шестиосевой промышленный манипулятор Hexapod, предназначенный для самых разных работ – сверления, резки, фрезеровки. Его грузоподъемность в разных вариантах от 50 до 200 кг, сам он весит от 1,4 т до 1,75 т. Предполагается, что этот робот будет востребован в тяжелой промышленности.
В 2018 году робототехническая лаборатория «Сбербанка» представила манипулятор, который способен перемещать небольшие предметы весом до 2 кг. Разработчики использовали классическую кинематическую схему роботизированной руки, которая, по их замыслу будет использоваться для пересчета и сортировки монет и купюр, разгрузки мешков с ними. Тьюнинг робота еще предстоит – в октябре 2019 года «Сбербанк» подписал соглашение с Microsoft – совместно они будут работать над улучшением способа управления роботами-манипуляторами.
Одно из перспективных направлений промышленной робототехники – коллаборативные роботы (коботы), которые могут работать совместно с человеком благодаря датчикам, отслеживающим движения партнера, но обладают небольшой грузоподъемностью и скоростью.
В ноябре 2019 года компания «Андроидная техника», которая уже делает военных и медицинских роботов, начала серийное производство коботов серии CR – они могут поднимать, переносить предметы, выполнять с ними разные действия и в ходе выполнения задач взаимодействуют с человеком. На сайте компании представлена линейка из трех таких роботов – для работы с грузами до 3 кг, до 5 кг и до 10 кг, но для заказа доступна только версия на 5 кг – CR5, остальные пока находятся в разработке.
В 2018 году на форуме «Открытые инновации» компания «Аркодим», которая уже не первый год производит манипуляторы, и Центр технологий компонентов робототехники и мехатроники Университета Иннополис представили кобота. Машина использует датчики не только для безопасной работы в одном пространстве с человеком, но и для адекватного взаимодействия с коллегой: часть датчиков находится на корпусе, поэтому кобот понимает, что с ним контактирует человек, и выбирает один из вариантов действия – например, останавливается, обходит препятствие или в режиме «податливости» позволяет человеку перемещать себя.
Еще один любопытный кобот-«рука» Pulse разработан корпорацией «Ростех» совместно с белорусской Rozum Robotics. Машина была представлена в июле прошлого года на международной промышленной выставке «Иннопром-2019». Это высокоточный манипулятор весом 12 кг, который может выполнять разные работы – от сварки и резки металла до сортировки и упаковки товара и обслуживания в кафе. Разработка имеет модульную конструкцию, что позволяет собирать манипуляторы разных габаритов и мощности. Rozum Robotics выпускает кобота в двух вариантах – Pulse 75 грузоподъемностью 6 кг (он стоит $21,8 тыс.) и Pulse 90 грузоподъемностью 4 кг ($25,9 тыс.).
Еще одно направление промышленной робототехники – экзоскелеты. Они увеличивают физическую силу человека, дают дополнительные возможности, например, третью руку, а также разгружают спину, облегчают работу и делают ее более безопасной для здоровья.
В 2019 году начались продажи экзоскелета ExoChair, разработанного компаниями «Полезные роботы» и «Карфидов Лаб». Он предназначен в первую очередь для сотрудников, работающих на конвейере. По сути это «умный» стул – с надетым ExoChair сотрудник может просто сесть в любом месте, он снижает нагрузку на нижнюю часть тела при работе в статических позах. Весит он 4,5 кг и может регулироваться под рост от 165 до 185 см. Стоит ExoChair около 150 тыс. рублей. ExoChair успешно прошел тестирование в «Сбербанке», Hyundai, «Северстали», «Русале», «Газпром нефти».
В 2019 году был представлен экзоскелет ExoBelt, который разработан «ЭкзоАтлантом» – подразделением компании «ЭкзоАтлет». ExoBelt – пассивный экзоскелет, то есть он, в отличие от активных экзоскелетов, не снимает, а перераспределяет нагрузку, и не требует источников питания. Экзоскелет предназначен для рабочих, вынужденных переносить тяжести. По данным «ЭкзоАтланта», с помощью ExoBelt нагрузка на мышцы спины и позвоночник снижается на 40%. Кроме того, экзоскелет может собирать данные о количестве наклонов, совершаемых рабочим, позах, частоте пульса и других параметрах. Сам экзоскелет весит три килограмма и рассчитан на 1 млн циклов сгибания-разгибания.
Массовое производство ExoBelt пока не началось, разработка проходит тестирование в «Сбербанке», там его используют сотрудники, которые переносят мешки с золотом и пачками денег. В «ЭкзоАтлете» говорят, что при серийном производстве ExoBelt будет стоить около двух тысяч долларов, а массовое производство экзоскелета должно начаться в 2020 году.
Разработкой экзоскелетов занимаются и другие российские компании – например, «Норникель» совместно с Юго-Западным госуниверситетом.
Логистические роботы в последнее время все чаще упоминаются в связи с ритейлом, тем не менее они остаются важным решением и для промышленных предприятий.
В апреле 2019 года компания Ronavi Robotics, входящая в группу «ТехноСпарк», начала серийное производство логистических роботов Ronavi H-1500. Этот робот предназначен для перевозки тяжелых грузов. Он весит 250 кг, грузоподъемность – 1,5 т, передвигается со скоростью 1,3 м/с. При заказе мелкой серии H-1500 стоит $30 тыс.
В конце 2020 года в продажу должны поступить еще два робота Ronavi – S50, предназначенный для сортировки писем и посылок грузоподъемностью 500 кг и робот M500 для автоматизированной перевозки «товар к человеку» грузоподъемностью также 500 кг.
В 2018 году началось тестирование роботизированной системы комплектации заказов «Киберсклад». Это своего рода логистический кобот, так как система предполагает совместную работу с оператором: роботы подвозят стеллажи на станции комплектации, а люди отбирают товары под конкретные заказы. Основатели «Киберсклада» предполагают комплектовать складские помещения «под ключ». Такой склад состоит из мобильного робота грузоподъемностью 50 или 500 кг со скоростью 2 м/с, который собственно подвозит товары, станции комплектации, мобильных стеллажей и автоматизированной системы управления RICS. По оценке со-основателя «Киберскалад» Сергея Симонова, владение таким роботом составит 150 тыс. рублей с амортизацией, а стоимость всей системы для склада, на котором в сутки обрабатывается 2-3 тыс. заказов – 20-25 млн рублей.
В заключение отметим, что даже беглый обзор промышленных роботов, разработанных российскими компаниями, внушает некоторый оптимизм. Отечественные производители создают и тестируют разные конфигурации роботизированных систем и разрабатывают собственное программное обеспечение. Важно и то, что роботы российского производства успешно внедряются и успешно решают разнообразные задачи не только на российских, но и на зарубежных предприятиях.
Этот материал опубликован на платформе бизнес-сообщества Forbes Экспертиза
Манипуляторы и дельта-роботы
Пожалуй, самым популярным и понятным типом робота является манипулятор – устройство, позволяющее захватывать предмет и совершать с ним разные действия (переносить, перебирать, обрабатывать и др.). Однако и манипуляторы бывают разные.
Один из старейших российских разработчиков промышленных роботов «Рекорд-Инжиниринг» с 2006 года занимается автоматизацией производств. Компания разработала и запатентовала манипулятор-пантограф, полупантограф, консольный манипулятор и манипулятор для тяжелых изделий. Эти роботы могут перемещать грузы от 100 до 250 кг и используются на разных производствах. Например, такие машины работают на предприятиях компаний «Кировская керамика», «Мультифлекс», Кнорр-Бремзе Кама.
Принципиально иное техническое решение для автоматизации производств - дельта-робота - производит российская компания Bitrobotics. Впервые он был представлен в 2013 году, а с 2018 года дельта-роботы стали использоваться для производства ватрушек на кондитерско-булочном комбинате «Черемушки». В отличие от тяжеловесов «Рекорд-Инжиниринг» грузоподъемность дельта-робота невелика, 1-8 кг, но работать они могут со скоростью 12 м/с и ускорением 150 м/с², а также «видят» благодаря компьютерному зрению. Отсюда и специализация на автоматизации производств в отраслях FMCG.
Универсального шестиосевого робота-манипулятора Aripix A1 в 2017 году для «Храпуновского инструментального завода» создала компания Aripix Robotics. Робот оснащен компьютерным зрением, а кинематическая схема Aripix A1 отличается от классической «многосуставной руки», что повышает надежность и точность машины: погрешность при выполнении операций не более 0,3 мм, грузоподъемность - 10 кг, радиус перемещения — до 1,5 м. Aripix A1 может выполнять различные задачи: от загрузки металлических чушек в плавильную печь на предприятии «Москабельмет» до сортировки облицовочных плиток по цвету и форме на заводе ГК «ПИК».
Роботизированная рука-манипулятор, разработанная компанией «Эйдос-Робототехника» в сотрудничестве с «Газпром нефтью» отличается от классической кинематической схемой - создатели тоже отказались от множества «суставов». Робота предполагается использовать для автоматизированной заправки транспортных средств, в том числе самолетов и бензовозов. Кроме того, компания «Эйдос-Робототехника» разработала шестиосевой промышленный манипулятор Hexapod, предназначенный для самых разных работ – сверления, резки, фрезеровки. Его грузоподъемность в разных вариантах от 50 до 200 кг, сам он весит от 1,4 т до 1,75 т. Предполагается, что этот робот будет востребован в тяжелой промышленности.
В 2018 году робототехническая лаборатория «Сбербанка» представила манипулятор, который способен перемещать небольшие предметы весом до 2 кг. Разработчики использовали классическую кинематическую схему роботизированной руки, которая, по их замыслу будет использоваться для пересчета и сортировки монет и купюр, разгрузки мешков с ними. Тьюнинг робота еще предстоит – в октябре 2019 года «Сбербанк» подписал соглашение с Microsoft – совместно они будут работать над улучшением способа управления роботами-манипуляторами.
Коллаборативные роботы
Одно из перспективных направлений промышленной робототехники – коллаборативные роботы (коботы), которые могут работать совместно с человеком благодаря датчикам, отслеживающим движения партнера, но обладают небольшой грузоподъемностью и скоростью.
В ноябре 2019 года компания «Андроидная техника», которая уже делает военных и медицинских роботов, начала серийное производство коботов серии CR – они могут поднимать, переносить предметы, выполнять с ними разные действия и в ходе выполнения задач взаимодействуют с человеком. На сайте компании представлена линейка из трех таких роботов – для работы с грузами до 3 кг, до 5 кг и до 10 кг, но для заказа доступна только версия на 5 кг – CR5, остальные пока находятся в разработке.
В 2018 году на форуме «Открытые инновации» компания «Аркодим», которая уже не первый год производит манипуляторы, и Центр технологий компонентов робототехники и мехатроники Университета Иннополис представили кобота. Машина использует датчики не только для безопасной работы в одном пространстве с человеком, но и для адекватного взаимодействия с коллегой: часть датчиков находится на корпусе, поэтому кобот понимает, что с ним контактирует человек, и выбирает один из вариантов действия – например, останавливается, обходит препятствие или в режиме «податливости» позволяет человеку перемещать себя.
Еще один любопытный кобот-«рука» Pulse разработан корпорацией «Ростех» совместно с белорусской Rozum Robotics. Машина была представлена в июле прошлого года на международной промышленной выставке «Иннопром-2019». Это высокоточный манипулятор весом 12 кг, который может выполнять разные работы – от сварки и резки металла до сортировки и упаковки товара и обслуживания в кафе. Разработка имеет модульную конструкцию, что позволяет собирать манипуляторы разных габаритов и мощности. Rozum Robotics выпускает кобота в двух вариантах – Pulse 75 грузоподъемностью 6 кг (он стоит $21,8 тыс.) и Pulse 90 грузоподъемностью 4 кг ($25,9 тыс.).
Экзоскелеты
Еще одно направление промышленной робототехники – экзоскелеты. Они увеличивают физическую силу человека, дают дополнительные возможности, например, третью руку, а также разгружают спину, облегчают работу и делают ее более безопасной для здоровья.
В 2019 году начались продажи экзоскелета ExoChair, разработанного компаниями «Полезные роботы» и «Карфидов Лаб». Он предназначен в первую очередь для сотрудников, работающих на конвейере. По сути это «умный» стул – с надетым ExoChair сотрудник может просто сесть в любом месте, он снижает нагрузку на нижнюю часть тела при работе в статических позах. Весит он 4,5 кг и может регулироваться под рост от 165 до 185 см. Стоит ExoChair около 150 тыс. рублей. ExoChair успешно прошел тестирование в «Сбербанке», Hyundai, «Северстали», «Русале», «Газпром нефти».
В 2019 году был представлен экзоскелет ExoBelt, который разработан «ЭкзоАтлантом» – подразделением компании «ЭкзоАтлет». ExoBelt – пассивный экзоскелет, то есть он, в отличие от активных экзоскелетов, не снимает, а перераспределяет нагрузку, и не требует источников питания. Экзоскелет предназначен для рабочих, вынужденных переносить тяжести. По данным «ЭкзоАтланта», с помощью ExoBelt нагрузка на мышцы спины и позвоночник снижается на 40%. Кроме того, экзоскелет может собирать данные о количестве наклонов, совершаемых рабочим, позах, частоте пульса и других параметрах. Сам экзоскелет весит три килограмма и рассчитан на 1 млн циклов сгибания-разгибания.
Массовое производство ExoBelt пока не началось, разработка проходит тестирование в «Сбербанке», там его используют сотрудники, которые переносят мешки с золотом и пачками денег. В «ЭкзоАтлете» говорят, что при серийном производстве ExoBelt будет стоить около двух тысяч долларов, а массовое производство экзоскелета должно начаться в 2020 году.
Разработкой экзоскелетов занимаются и другие российские компании – например, «Норникель» совместно с Юго-Западным госуниверситетом.
Логистические роботы
Логистические роботы в последнее время все чаще упоминаются в связи с ритейлом, тем не менее они остаются важным решением и для промышленных предприятий.
В апреле 2019 года компания Ronavi Robotics, входящая в группу «ТехноСпарк», начала серийное производство логистических роботов Ronavi H-1500. Этот робот предназначен для перевозки тяжелых грузов. Он весит 250 кг, грузоподъемность – 1,5 т, передвигается со скоростью 1,3 м/с. При заказе мелкой серии H-1500 стоит $30 тыс.
В конце 2020 года в продажу должны поступить еще два робота Ronavi – S50, предназначенный для сортировки писем и посылок грузоподъемностью 500 кг и робот M500 для автоматизированной перевозки «товар к человеку» грузоподъемностью также 500 кг.
В 2018 году началось тестирование роботизированной системы комплектации заказов «Киберсклад». Это своего рода логистический кобот, так как система предполагает совместную работу с оператором: роботы подвозят стеллажи на станции комплектации, а люди отбирают товары под конкретные заказы. Основатели «Киберсклада» предполагают комплектовать складские помещения «под ключ». Такой склад состоит из мобильного робота грузоподъемностью 50 или 500 кг со скоростью 2 м/с, который собственно подвозит товары, станции комплектации, мобильных стеллажей и автоматизированной системы управления RICS. По оценке со-основателя «Киберскалад» Сергея Симонова, владение таким роботом составит 150 тыс. рублей с амортизацией, а стоимость всей системы для склада, на котором в сутки обрабатывается 2-3 тыс. заказов – 20-25 млн рублей.
В заключение отметим, что даже беглый обзор промышленных роботов, разработанных российскими компаниями, внушает некоторый оптимизм. Отечественные производители создают и тестируют разные конфигурации роботизированных систем и разрабатывают собственное программное обеспечение. Важно и то, что роботы российского производства успешно внедряются и успешно решают разнообразные задачи не только на российских, но и на зарубежных предприятиях.
