CC BY
0
ИСКУССТВЕННЫЙ ИНТЕЛЛЕКТ В РОБОТОТЕХНИКЕ Р.М. Стихаенко, студент
Научный руководитель: Л.В. Гаев, канд. техн. наук., доцент Липецкий государственный технический университет (Россия, г. Липецк)
DOI:10.24412/2500-1000-2024-5-4-68-70
Аннотация. Данное научное исследование анализирует взаимосвязь между робототехникой и искусственным интеллектом (ИИ), выделяя их особенности и перспективы совместного развития. Робототехника фокусируется на разработке автономных роботов, способных выполнять задачи без участия человека, в то время как ИИ ориентирован на создание систем, имитирующих человеческий разум для принятия решений и обучения. В исследовании подробно рассматриваются примеры применения ИИ в различных отраслях, включая медицину, логистику, сельское хозяйство, производство и военную сферу, с целью выявления тенденций и перспектив развития. Полученные данные и анализ позволяют делать выводы о возможностях интеграции ИИ в робототехнические системы и прогнозировать направления будущих исследований в этой области.
Ключевые слова: робототехника, искусственный интеллект, автономные системы, решение задач, машинное обучение, применение ИИ, технологические инновации, совместное развитие, перспективы, научное исследование.
Искусственный интеллект (ИИ) и робототехника представляют собой мощное сочетание для автоматизации разнообразных задач. В последние годы ИИ стал все более распространенным в роботизированных решениях, обеспечивая гибкость обучения в приложениях, которые раньше выполнялись по четко установленным алгоритмам. Хотя ИИ все еще находится на ранней стадии своего развития, он уже стал революционной технологией для некоторых программ производственного сектора.
Чтобы понять феномен ИИ в робототехнике, необходимо разобраться с основными понятиями этой области. Искусственный интеллект - это способность системы выполнять задачи, требующие человеческого интеллекта. Такие алгоритмы могут обучаться и адаптироваться к заданным параметрам.
Робототехника - это отрасль технологии, занимающаяся созданием роботов. Роботы - это программируемые машины, предназначенные для выполнения определенных задач. Существуют несколько факторов, определяющих систему как роботизированную:
- основным элементом работы машины является программное обеспечение, то есть роботы программируемы;
- роботы взаимодействуют с окружающей средой с помощью сенсоров и исполнительных устройств;
- роботы могут быть полуавтономными или полностью автономными.
Полуавтономные роботы работают по заданному программистом алгоритму и не обладают гибкостью в выполнении задач. Такие машины не могут функционировать без участия оператора, который управляет системой. Автономные роботы способны выполнять задачи без вмешательства человека, корректируя свои действия при необходимости. Именно для их создания часто используется искусственный интеллект.
Искусственный интеллект (ИИ) и робототехника тесно взаимосвязаны, но не неразрывны. Большинство ИИ-программ не задействованы в управлении роботами. Даже если ИИ применяется в робототехнике, он лишь часть общей системы. ИИ помогает моделировать выполнение разнообразных задач, делая машины более умными и способными адаптироваться к различным сценариям. В роботах объеди-
няются функции компьютерного зрения, захвата объектов, управления движением и обучающих данных для понимания физики и логистики. Машинное обучение, один из аспектов ИИ, используется для обучения моделей, чтобы они могли выполнять сложные задачи и адаптироваться к новым ситуациям.
Машинное обучение позволяет распознавать объекты различных форм и размеров в различных условиях. Роботы с ИИ уже применяются в различных сферах. Например, в медицине роботизированные системы могут выполнять задачи, от санитарной уборки и дезинфекции до проведения удалённых операций с высокой точностью. Такие роботы, как Da Vinci, используют для выполнения хирургических операций, имитируя движения хирурга. В сельском хозяйстве ИИ-роботы помогают повысить урожайность и производительность, занимаясь посадкой, сбором урожая, распылением пестицидов и мониторингом состояния растений. Примером могут служить роботы компании Iron Ox, которые оптимизируют условия для роста растений, и Agrobot E-Series, который собирает клубнику, распознавая спелые ягоды.
В автомобильной промышленности роботы способствуют полной автоматизации и снижению затрат на производство, создавая автоматизированные сборочные линии. Например, завод Knauf Industries во Вроцлаве использует роботов для изготовления полипропиленовых компонентов. В военной сфере ИИ используется для разработки оружия и автономных дронов, которые уже применяются в реальных боевых условиях. В складских помещениях роботы помогают перемещать товары, сокращая потребность в человеческом труде. Французская разработка Qopius, например, отслеживает количество товаров на полках и собирает данные о продуктах.
Роботы всё больше внедряются в повседневную жизнь. В некоторых странах доставка товаров уже осуществляется с помощью ИИ-роботов. Компания Starship Technologies из Эстонии производит беспилотных роботов для доставки, которые могут изменять маршрут благодаря карто-
графическим системам. Robby
Technologies из США разработала Robby 2, который определяет направление движения и взаимодействует с людьми. В общественном питании роботы также находят применение: компания Miso Robotics создала роботов, которые анализируют продукты и готовят бургеры, а Moley Robotics выпустила роботизированную кухню, способную взаимодействовать с кухонным оборудованием с помощью механических рук.
Использование ИИ для изучения космоса давно не ново. NASA активно применяет ИИ в своих марсоходах, постоянно улучшая его. Компания Airbus в 2020 году представила робота-помощника CIMON-2 для космических миссий, разработанного в сотрудничестве с немецким центром авиации и космонавтики. Использование ИИ и робототехники не ограничивается только медициной, сельским хозяйством и промышленностью. Эти технологии также находят широкое применение в логистике, строительстве, обслуживании и многих других отраслях.
В логистике и складском хозяйстве ИИ и робототехника обеспечивают более эффективное управление запасами и оптимизацию процессов. Роботы-курьеры, такие как разработанные компаниями Starship Technologies и Robby Technologies, уже активно используются для доставки товаров в городских условиях, решая проблему «последней мили». Эти роботы оснащены системами картографии и навигации, которые позволяют им автономно передвигаться и адаптироваться к изменениям маршрута. Внутри складов роботы, такие как Amazon Robotics, осуществляют перемещение товаров, автоматизируя процессы комплектования и погрузки.
Строительная отрасль также испытывает на себе влияние ИИ и робототехники. Роботы, способные выполнять сложные строительные задачи, такие как кирпичная кладка, сварка и монтаж конструкций, значительно увеличивают скорость и точность работ. Примером является робот SAM100, созданный компанией Construction Robotics, который способен класть кирпичи с высокой скоростью и
точностью. Использование таких технологий позволяет не только ускорить процесс строительства, но и снизить трудозатраты и риск для рабочих.
Робототехника и искусственный интеллект (ИИ) - это две взаимосвязанные, но отличающиеся области. Робототехника фокусируется на создании роботов для выполнения задач без последующего вмешательства, тогда как ИИ направлен на имитацию человеческого разума для принятия решений и обучения. Для большинства роботов, выполняющих простые и предсказуемые задачи, продвинутый интеллект не требуется, так как их действия заранее запрограммированы. Многие такие
робототехнические системы были созданы с учетом прежних ограничений ИИ. Однако, с быстрым развитием технологий каждый год, производители робототехники могут быть все более уверены в возможности расширения границ того, что можно достичь, объединяя эти две дисциплины.
Примеры использования ИИ в медицине, логистике, сельском хозяйстве, производстве и военной сфере демонстрируют перспективы светлого будущего для сочетания робототехники и искусственного интеллекта. Следующее крупное новшество, которое сегодня кажется научной фантастикой, вполне может стать реальностью уже завтра.
Библиографический список
1. Искусственный интеллект / Раздел сайта Wikipedia. - [Электронный ресурс]. - Режим доступа: https://m.wikipedia.org/wiki/Искусственный_интеллект.
2. Робототехника и ее виды // Раздел сайта Wikipedia. - [Электронный ресурс]. - Режим доступа : https://ru.wikipedia.org/wiki/ Робототехника.
3. AI in Robotics: Use of Artificial Intelligence in Robotics. - [Электронный ресурс]. - Режим доступа: https://medium.com/vsinghbisen/aiin-robotics-use-of-artificial-intelligence-in-robotics-726a4e9ade18.
4. Тимофеев, А. В. Роботы и искусственный интеллект. - М.: Наука, 2016. - 192 c.
ARTIFICIAL INTELLIGENCE IN ROBOTICS R.M. Stikhaenko, Student
Supervisor: L.V. Gaev, Candidate of Technical Sciences, Associate Professor Lipetsk State University of Technical (Russia, Lipetsk)
Abstract. This scientific study analyzes the relationship between robotics and artificial intelligence (AI), highlighting their features and prospects for joint development. Robotics focuses on the development of autonomous robots capable of performing tasks without human intervention, while AI is focused on creating systems that mimic the human mind for decision-making and learning. The study examines in detail examples of AI applications in various industries, including medicine, logistics, agriculture, manufacturing and the military, in order to identify trends and development prospects. The obtained data and analysis allow us to draw conclusions about the possibilities of integrating AI into robotic systems and predict the directions of future research in this area.
Keywords: robotics, artificial intelligence, autonomous systems, problem solving, machine learning, application of AI, technological innovations, joint development, prospects, scientific research.
