«Дорожная карта» развития робототехники ЕС

     Роботы, работающие непосредственно с и для людей 

     Роботы  будут в конечном счете работать с нами или помогать нам при  многих различных обстоятельствах. Их близкое взаимодействие будет  требовать совместимость с людьми, безопасность и надежность.

       Они могут управляться дистанционно или выполнять отдельные задачи или целые последовательности задач автономно.

     При помощи роботов  автоматизации распространяться ко всем типам обрабатывающей промышленности. В сфере обслуживания автоматизированные сотрудники смогут заменить людей. Например, пациент сможет пройти сложный курс лечения не выходя из дома. В секторе безопасности роботы могут применяться для управления оружием и для охраны территории. Помощь роботов сможет сократить количество дорогих и опасных выходов в открытый космос 

     Роботы  логистики 

     Роботы  логистики будут работать в большом разнообразии окружающей среды:

     фабричные склады, больницы, транспортные сети. Уже очень простые формы таких роботов работают, например, как поезда транзита для пассажиров в аэропортах.

       В будущем их использование  расширит обеспечение более эффективного  управления товарами и сокращение  воздействия наших когда-либо  увеличивающихся требований подвижности.  На мелкомасштабной логистике  роботы окажут транспортные услуги в больницах, офисах, и общественных местах. На крупном масштабе они предоставят возможность увеличить эффективность дорожного использования через автономный транспорт людей и товаров. 

     Роботы, для обеспечения безопасности 

     Охранные  роботы защищают дома, общественные здания, промышленные площадки или границы страны. Могут действовать на или под водой, на воздухе.

     Эти роботы требуют некоторых познавательных способностей, особенно относительно принятия решения, планирования, и понимания ситуации. В настоящее время, первичная задача людей состоит в том, чтобы получить информацию от робота и попытаться передать какую-либо информацию ему обратно.

     В среднем периоде главной задачей называют использование полета автоматизированными платформами для наблюдения, следовательно, увеличится контроль.

     В долгосрочной перспективе такие  роботы также будут в состоянии  выполнить более сложные задачи, такие как ответ на внезапные и неожиданные события, и идентификация неправильных действий или потенциально опасных ситуаций.  

     Роботы  для работы в недетерминированных условиях 

     Роботы  идеальны для операции в областях, которые или недоступны или очень  опасны для людей. Примерами могут служить такие операции: исследование космоса и исследование разваленных зданий, осмотр зоны бедствия или экспертиза подводного трубопровода. В настоящее время, такие роботы часто управляются дистанционно

     или их автономия ограничена небольшим расстоянием.

     В будущем более высокие уровни автономии будут необходимы в таких областях, где коммуникации ограничены и во время срочных операций. 

     Роботы  обучающие и интересные люди 

     Тренажеры движения, роликовые устройства для  нанесения покрытий, и образовательные  пособия, персональные спортивные тренеры или новые игры – только воображение является пределом к возможному применению таких роботов.

     Эти роботы будут взаимодействовать  с людьми на познавательном и физическом уровне. Их задача состоит в том, чтобы помочь обучить ребенка, или предоставить социального компаньона пожилому человеку.

       Многомодальная коммуникация, включая  оценку эмоционального состояния человека и физического выражения эмоций и жестов, имеет особое значение в этом контексте. Главная проблема на этом рынке состоит в том, чтобы произвести роботы с достаточными функциональными возможностями. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Требования 

     Чтобы превратить видения продукта в успешные продукты с желательным уровнем  работы, должен быть выполнен ряд требований.

     Исследования, предпринятые в процессе развития SRA, показали, что прикладные требования, определенные для робототехники, могут быть описаны с точки зрения двенадцати отличных областей.

     Эти требования обеспечивают независимое  от технологии средство определения  робота последовательным способом и  являются ключом к идентификации  относительной важности необходимых основных технологий. 

1. устойчивость
2. конфигурация
3. адаптация
4. автономия
5. расположение
6. манипулирование и схватывание
7. взаимодействие роботов
8. взаимодействие робота и человека
9. качество процесса
10. зависимость
11. физические свойства
12. стандартизация

 
 

Технологии 

     Робототехника полагается на множество фундаментальных  областей и является, таким образом, в большой степени наукой объединения широкого спектра технологий. У всех технологий, существенных для робототехники, есть аспекты, которые почти исключительно относятся к делу в контексте робототехники и аспектов, которые относятся не только к робототехнике, но также и к другим областям.

     Европа  должна не только сохранить лидерство, в тех областях, где это было достигнуто, но она также и берет на себя инициативу в технологиях первой волны. Для успеха Европы будет жизненно важно использовать для выгоды свою существующую сильную академическую основу через хорошо управляемую передачу технологии.

     Однако  Европа не может концентрироваться только на своих сильных сторонах, она также должна будет способствовать технологиям, которые могли стать критическими барьерами на рынок. В областях относительной слабости должно быть принято

     обоснованное  решение.  

Архитектура системы 

Архитектура определяет структуру компонентов системы, их взаимодействие,  принципы

 управления и развитие в течение долгого времени.

короткий  срок (2010)

Иерархическая архитектура; архитектура может  использовать многократные ядра в определенных целях

средний период (2015)

архитектура для обслуживания широкого круга запросов; свободно соединенные распределенные модули  

долгий  срок (2020+)

 самоконфигурация; глобально распределенная, осведомленная  о ресурсе архитектура 

Система разработки инструментов 

Они - инструменты  для того, чтобы проектировать  систему робота (аппаратные средства и программное обеспечение) включая моделирование его динамических свойств и развертывание. Робототехника может извлечь выгоду из космоса, автомобильных, производственных систем, игр и оборонной промышленности. Европа должна гарантировать, что академические навыки переданы промышленности, чтобы догнать американских поставщиков и усилия открытого источника.

короткий  срок (2010)

Отдельные инструменты существуют, чтобы помочь роботам; отдельные модели, которые не могут быть связаны

средний период (2015)

Интегрированная цепь инструмента для проекта  робота; динамические модели робота

долгий  срок (2020+)

Интегрированная цепь инструмента на сделанные на заказ роботы; детальные, удобные  в работе динамические модели для  робота и окружающей среды 

Сотрудничество  роботов и разведки 

В этой области желательное коллективное поведение появляется из –за взаимодействия роботов с окружающей средой. Европа находится в хорошем положении, чтобы взять лидерство на развивающихся гражданских рынках.

короткий срок (2010)

Команды роботов; централизованный контроль и  коммуникация; задачи определены для  каждого отдельного робота; использование  общей карты

средний период (2015)

Распределенный  контроль; коммуникация посредника; задача определена для команды

долгий  срок (2020+)

Сотрудничество  без явного представления действия; основанная на навыке или основанная на изучении автоматизация 

Коммуникация 

Эта область  касается аппаратных средств и коммуникации программного обеспечения в пределах временных ограничений системы в контексте ее архитектуры. Передача решений от космоса и промышленности бытовой электроники к робототехнике нетривиальна и должна быть поддержана. Открытые структуры для программного обеспечения и аппаратных средств также играют важную роль.

короткий срок (2010)

Многочисленные  специализированные протоколы; основанная на Internet

 коммуникация  начинает вступать во владение  как фактический стандарт

средний период (2015)

Новые протоколы, используя онтологии, логику, вероятностные или геометрические модели, управляют наборами, и т.д.

долгий  срок (2020+)

Компоненты  могут выяснить протоколы других; компоненты договариваются о требуемом  качестве обслуживания 
 

Интерфейс человек-машина 

Интерфейсы  позволяют людям и роботам  общаться друг с другом, используя множество каналов. Человечески-машинные и человечески-компьютерные интерфейсы должны быть расширены на робототехнику и физическое взаимодействие.

короткий  срок (2010)

Главным образом графические или основанные на тексте интерфейсы; немного относящихся к осязанию устройств и использования человеческих каналов взаимодействия; интерфейсы контакта

средний период (2015)

Человеческие  каналы взаимодействия, которые должен изучить человек; относящиеся к осязанию входные устройства; изучение интерфейсов

долгий  срок (2020+)

Взаимодействие, используя человеческие каналы, использующие познавательные подходы; нервные интерфейсы; неразрушающие мозговые интерфейсы 

Безопасность 

Безопасность  полагает, как избежать или обращаться с опасными ситуациями, чтобы уменьшить серьезность и вероятность вреда.

Методологии безопасности должны быть приспособлены  к автоматизированным системам.

короткий  срок (2010)

Основанная  на датчике физическая безопасность; коротковолновая безопасность через формальные подходы к программированию

средний период(2015)

Основанное  на модели обнаружение отказа; прикладная безопасность (взрывчатые вещества, пища, медицина, и т.д.)

долгий  срок (2020+)

Прогнозируемое  обнаружение отказа; безопасное автоматическое препятствие; обнаружение намерения человека