Человекоподобные роботы на производстве: нужны ли современным заводам андроиды?

В фантазиях о далёком будущем люди наполняли свой мир сложными технологиями, и одним из самых повторяющихся образов стал человекоподобный робот. Его можно встретить во многих произведениях литературы и в кинематографе. Причём чаще всего андроиды представлены как часть повседневной, бытовой жизни человека.

Сегодня главными стимулами для совершенствования технологий и производства гуманоидных роботов являются здравоохранение, аэрокосмическая промышленность и транспортная отрасль. К таким выводам пришли авторы исследования из InsightAce Analytic Pvt. Ltd, данными из которого поделились специалисты Национальной ассоциации участников рынка робототехники (НАУРР).

Аналитики не исключают возможности, что изменения в промышленности будут способствовать росту рынка андроидов. По оценке Morgan Stanley, к 2040 году на предприятиях США будут заняты около 8 млн гуманоидных роботов. А Илон Маск уверен, что через 15 лет по всему миру будет их внедрено около 10 млрд.

В этой статье выясняем, какое место человекоподобные машины занимают в классификации роботов, в каких производственных процессах они могут быть задействованы и будут ли эффективнее своих «неочеловеченных» собратьев? Наконец, почему люди так стремятся сделать их похожими на себя?

В ряду себе подобных: виды роботов

Классифицировать роботов можно по разным признакам: назначению, типу управления, грузоподъёмности, виду приводов, степени специализации и другим. Международная федерация робототехники (International Federation of Robotics, IFR) глобально делит роботов на промышленные и сервисные. Первые предназначены для автоматизации производственных процессов, вторые помогают людям выполнять задачи вне предприятий.

Чтобы считаться промышленным, робот должен обладать рядом функций:

• манипулятором для захвата и/или перемещения объектов;
• автоматическим управлением;
• программированием на три оси или более;
• возможностью перепрограммирования;
• возможностью адаптации (физического изменения) для других задач.

Например, автономные промышленные роботы (AMR), несмотря на своё название и возможность применения на производственных площадках, не соответствуют определению промышленного робота, поскольку у них нет трёх осей. Международная федерация робототехники классифицирует их как служебных роботов. Если такое устройство оснащено манипулятором, то манипулятор определяется как промышленный робот, а платформа — как сервисный.

По классификации IFR андроидов можно отнести к обеим категориям, но по своим характеристикам они в большинстве случаев соответствуют требованиям, предъявляемым к промышленным роботам. Главный вопрос в том, для каких технологических операций больше всего подходят такие машины.

На каких предприятиях используют антропоморфные роботы

Опыт зарубежных компаний, которые разрабатывают гуманоидные роботы с прицелом на применение в промышленной сфере, показывает, что для тестирования своих решений они выбирают автомобильные предприятия. А некоторые производители электромобилей используют компетенции в области электроники и цифровых решений, чтобы создавать собственные андроиды. В частности, такой тренд специалисты Массачусетского технологического института выявили среди китайских автоконцернов.

Подробнее о том, как человекоподобные роботы тестируют в автомобильной промышленности, читайте на портале igrader.ru.

Ещё одна сфера, в которой бионические роботы находят применение, — организация работы складских мощностей. Например, американская компания Agility Robotics создала свой андроид Digit как раз для этих целей. Он проходит тестирование на складах Amazon и логистической компании GXO Logistics. В планах компании — запустить серийное производство мощностью до 10 тыс. роботов в год.

По своим конструкционным решениям Digit напоминает человека, но некоторые решения выполнены проще, чем у его «собратьев» от других производителей. Так, вместо рук с большим количеством степеней свободы он оснащён несложными захватами. С их помощью робот может брать грузы со стеллажей и перемещать их на конвейерную ленту.

За движение отвечают ноги, выгнутые коленями назад. Несмотря на это, андроид демонстрирует тот же динамический тип ходьбы, что и люди. Благодаря тандему приёмника GPS и лидара, установленного на месте головы, робот может передвигаться автономно, обходя препятствия.

Другой американский производитель Apptronik выпустил гуманоидного робота Apollo. Его предшественником стал андроид Valkyrie той же компании, разработанный для NASA. В отличие от него Apollo — коммерческая версия робота, предназначенная для работы на складских и промышленных площадках.

Фишкой этой машины является модульная конструкция — туловище можно отделить от ног и установить на мобильную платформу либо использовать стационарно. Грузоподъёмность Apollo небольшая — 25 кг. Помимо перемещения грузов, робот может быть задействован для выполнения других рутинных операций.

В феврале 2025 года Apptronik и производитель электроники Jabil объявили о сотрудничестве, в рамках которого готовые андроиды будут помогать в производстве своих «собратьев». Бионическим машинам доверят сортировку деталей, комплектацию наборов и доставку материалов на рабочие места. С подобными задачами они уже успешно справляются на заводе автоконцерна Mercedes-Benz.

Семейство из пяти гуманоидных роботов в 2024 году представила китайская компания Agibot. Этот робототехнический стартап основан бывшим сотрудником Huawei Technologies Пэн Чжихуэем. В линейке есть как колёсные андроиды, так и двуногие. Сферы применения — от домашней работы до промышленных операций.

Флагманская модель — Yuanzheng A2, оснащённая высокоточными датчиками и искусственным интеллектом, способным анализировать речь, изображения и видео. Из анонсов сложно сделать вывод о том, насколько широким может быть функционал робота. Производитель акцентирует внимание на том, что машина может выполнять достаточно сложные для обычных роботов задачи, требующие отличной моторики и высокой точности, такие как вдевание нитки в иголку.

«Старший брат» Yuanzheng A2 — Raise A1, выпущенный в 2023 году. Его тестовая эксплуатация показала, что робот отлично справляется с такими задачами, как затягивание болтов и осмотр транспортных средств. В то же время компания Agibot позиционирует его не только как решение для промышленности, но и как универсального помощника по дому, который умеет готовить, стирать и ухаживать за пожилыми людьми.

Что делает робота антропоморфным

Чаще всего, говоря о гуманоидных роботах, мы представляем их с торсом, руками, ногами и головой, напоминающими человеческие. Однако антропоморфность может быть выражена не только в форме, но и в содержании робота, его функционале. Такую точку зрения высказал директор Центра робототехники Сбера Алексей Гонноченко в одном из выпусков подкаста «Роботы в деле», подготовленном НАУРР.

По его словам, антропоморфность робота интересна в первую очередь не в физическом воплощении, а в интеллектуальном. В качестве примера спикер привёл беспилотные тракторы, управление которыми осуществляет система Cognitive Agro Pilot на базе технологий искусственного интеллекта. Алексей Гонноченко отметил, что в этом решении нет антропоморфности по форме, но есть по содержанию.

Здесь уместно напомнить о разработке специалистов NVIDIA: на конференции GTC 2025 компания представила базовую модель ИИ для гуманоидной робототехники Groot N1. Она имитирует процесс принятия решения человеком: «медленное мышление» помогает роботу воспринять окружающую среду и инструкции, а затем «быстрое мышление» формирует стратегию с конкретными операциями для достижения поставленной цели.

«Человек сначала осваивает физический мир — учится управлять телом, взаимодействовать с окружающим миром, накапливает практический опыт и только потом начинает подгружать абстрактные знания из математики, физики, и вырастает, например, учёным. Искусственный интеллект же эволюционирует в обратном направлении. Сегодня он уже решает сложные когнитивные задачи из разных областей: от медицины до физики, но при этом не способен выполнить простое физическое действие — открыть дверь», — пояснил Алексей Гонноченко.

При этом люди упорно не отказываются от идеи сделать роботов и внешне подобными себе. По мнению директора Центра робототехники Сбера, это связано с тем, что человеку свойственно подстраивать всё окружение под себя, в том числе и производственную среду.

«На производствах очень многое адаптировано с точки зрения эргономики так, чтобы человек хорошо работал, комфортно и безопасно. Пытаться придумать какую-то другую форму, которая будет вписываться в это эргономическое пространство в самых разных странах и на разных производствах, в разных технологических процессах, будет достаточно сложно», — подчеркнул эксперт.

Популяризатор науки и издатель N+1 Андрей Коняев, в свою очередь, считает, что роботов делают похожими на людей просто потому, что так привычнее. В этом свою роль сыграла массовая культура, в которой роботы внешне уподоблены человеку. Однако он также признаёт роль окружающей среды, в которой всё предназначено для удобства людей.

«Одна из рациональных причин создания именно гуманоидных роботов может быть в том, что наш мир приспособлен для людей. Даже люди с ограниченными возможностями с трудом перемещаются по городу. Если мы хотим, чтобы робот мог эффективно передвигаться и исполнять работу, то он должен быть двуногим, прямоходящим и соразмерным человеку», — уверен Андрей Коняев.

В то же время сооснователь компании «Промобот» Олег Кивокурцев обращает внимание на то, что сходство робота с человеком должно быть максимальным. Только в этом случае он вызовет у людей, работающих рядом, приятные эмоции.

«Когда робот становится похож на человека, но не слишком, то тогда да, идёт отторжение, воспринимается негативно. Происходит ассоциация с прокажёнными больными, от которых хочется держаться подальше, чтобы не заразиться. Но надо выйти из этой «зловещей долины» и приходить сразу к андроидам, идентичным людям», — рекомендует Олег Кивокурцев.

Гуманоидный робот — манипулятор с ногами?

В чём мы точно можем быть уверены, так это в том, что андроиды не вытеснят с производств ни людей, ни другие виды роботов. По крайней мере, в ближайшем обозримом будущем.

«Есть физические ограничения в том, как работают мышцы человека и как работают 3D-приводы. Пока новую физику не придумали, мы ею ограничены. <…> Индустриальные роботы в их текущем виде не могут таскать мешки с цементом, перетаскивать паллеты весом в 200 кг. Как были специализированные машины, так и будут. ИИ просто поменяет внедрение — их не надо будет программировать», — отметил в подкасте Алексей Гонноченко.

То же касается применения человекоподобных роботов для выполнения рутинных производственных задач, считает эксперт.

«Можно решать какие-то частные задачи и обучать модели узкой операции, например, по загрузке деталей в пресс. Но любой специалист-робототехник скажет, что с этой задачей гораздо эффективнее, быстрее и дешевле справится промышленный манипулятор», — убеждён директор Центра робототехники Сбера.

Он акцентировал внимание на том, что антропоморфный робот по своей сути является тем же мобильным манипулятором.

«Тот же самый набор двигателей и моторов, просто он перемещается на ногах. Поэтому я считаю правильным трендом в Китае откат к мобильным манипуляторам, когда используется 2-3 манипулятора на колёсной базе. Потому что движение на ногах — достаточно сложная задача», — подчеркнул Алексей Гонноченко.

Стоит отметить, что российские учёные неплохо продвинулись в её решении. Сотрудники лаборатории волновых процессов и систем управления МФТИ переосмыслили подход к конструкции бионических ног и предложили более совершенный вариант. Обычно моторы, выполняющие роль мышц, расположены последовательно от бедра до стопы.

Московские физики предложили перенести их в верхнюю часть ноги, а также разделить функции сокращения и маха на независимые моторы. Благодаря этому робот может не только ходить, но и выполнять динамичные действия, такие как прыжки и мягкие приземления.

Проблема эффективности применения гуманоидных роботов на производстве не только в ногах, но и в руках — точнее, в их силе и подвижности. Пока что имеющиеся в распоряжении робототехников сервомоторы не позволяют создавать машины, способные выполнять движения с той же эффективностью, на которую способны людей.

«Например, человеческая рука может поднимать 50 кг. А сервоприводы, имея аналогичные габариты, могут поднять лишь около 1,5 кг. Эта ситуация касается всех механизмов. <…> Но сервомоторы постепенно улучшаются, их характеристики растут, и в будущем, возможно, они смогут работать эффективнее», — отметил Олег Кивокурцев.

Вопрос в том, сколько будут стоить такие решения. Ведь пока одним из основных сдерживающих факторов серийного производства человекоподобных роботов является их стоимость. Внедрение неординарных, зачастую экспериментальных разработок — удовольствие не из дешёвых.

Так стоит ли тратиться на это? Заместитель директора института по научной работе, учёный секретарь Научного совета по робототехнике и мехатронике РАН, профессор Российской академии наук Иван Ермолов считает, что направлять ресурсы на развитие антропоморфной робототехники ошибочно.

«Я часто привожу пример: автомобиль ― это не механизированная лошадь, у него совершенно другой принцип движения. То есть, когда люди пересаживались с лошадей на машины, они использовали колёса, а не разрабатывали механические копыта. Может, кто-то и пытался это создать, но разработка была неэффективной. То же самое с антропоморфной робототехникой: 50 степеней подвижности и их взаимодействие ― это красивые задачи для учёных, но неэффективное решение с точки зрения практического применения. <…> Есть другие, более эффективные, дешёвые решения, которые к тому же проще обслуживать», — убеждён учёный.