ТРЕНДЫ И ПЕРСПЕКТИВЫ РАЗВИТИЯ РОБОТОТЕХНИКИ

Гонноченко АлексейРобоцентр Сколково

ФАКТОРЫ РОБОТОТЕХНИКИ

• Макроэкономические, социальные

• Технологические

МАКРОЭКОНОМИКА, СОЦИУМ

ПОВЫШЕНИЕ ПРОИЗВОДИТЕЛЬНОСТИ ТРУДА

Переход к передовым промышленным технологиям

Китай перестал быть сверх-привлекательным для размещения производства

Фабрика компании Филипс в Дании, использующая современных промышленных роботов, имеет численность рабочих в 10 раз меньшую, чем аналогичная фабрика в Китае, имеющая сопоставимый объем выпуска продукции

10Х

СТАРЕНИЕ НАСЕЛЕНИЯ

БЕЗОПАСНОСТЬ ТРУДА

• 6 000 трудящихся погибает на работе каждый день;

• 2.3 миллиона человек ежегодно получают травмы, заболевают или погибают на производстве;

• 160 млн несчастных случаев на работе в целом в мире, 340 млн профессиональных заболеваний

• Касается как молодых так и пожилых людей

КРОМЕ ТОГО, РОБОТОТЕХНИКА …

• Поддержание постоянного темпа работы в режиме 24/7;• Возможность ускоренного изменения конфигурации

производственной линии для внесения необходимых изменений в производственный процесс;

• Высокая точность и повторяемость результата;• Распространение многоцелевых РТК, выполняющих несколько

видов операций в ходе одного производственного процесса.• Снижение энергоемкость производства. В частности:

– Для размещения РТК требуется помещение меньшей площади;

– Помещение, в котором размещаются РТК, может иметь более слабый уровень освещения и отопления (если постоянное присутствие людей не требуется).

ТЕХНОЛОГИИ

ВСЕОБЩАЯ СВЯЗАННОСТЬ

ДЕШЕВЫЕ СЕНСОРЫ

ПЕРСПЕКТИВЫ РАЗВИТИЯ ТЕХНОЛОГИЙ

В ОБЛАСТИ РОБОТОТЕХНИКИ• рост вычислительных

мощностей• машинное зрение • системы навигации • понимание

естественного языка • снижение стоимости

компонентов • источники энергии • стандартизация

платформ в робототехнике

• бионические системы

РЫНОК РОБОТОТЕХНИКИ В МИРЕ В 2013 Г.

– 179 000 – в мире продано промышленных роботов;– 21 036 – в мире продано сервисных роботов

(включая военные – 45%);– $29 миллиардов – мировой рынок промышленных

роботов;– $5.28 миллиардов – мировой рынок сервисных

роботов;– 1 600 000 единиц – всего используется

промышленных роботов;– 150 000 единиц – всего используется сервисных

роботов

IMPORTANCE OF ROBOTICS

$5 270 миллиардов – влияние робототехники на мировую экономику к 2025г

$151 миллиардов – мировой рынок робототехники, включая аппаратуру и ПО к 2020г

$75 миллиардов – мировой рынок промышленных роботов к 2020г

$30 миллиардов – мировой рынок сервисных роботов к 2017 г

$12 миллиардов – мировой рынок беспилотных летательных аппаратов к 2020г

Основные прогнозы развития робототехники 2020-2025 гг

2013 г. 2017 г.0

5

10

15

20

25

30

35

5.28

30

Источник: World Robotics 2014

Объем мирового рынка сервисных роботов, млрд $

Источник: World Robotics 2014

Объем мирового рынка промышленных роботов, млрд $

2013 г. 2017 г.0

5

10

15

20

25

30

35

9.5 10.6

29

33

Рынок роботов

Рынок роботов с учетом ПО, периферийных устройств и системного проектирования

Ежегодный рост 12 % Ежегодный

рост > 55 %

* Источник: ISO 87373: 2012 Robots and robotic devices - Vocabulary

ОТРАСЛЕВЫЕ ПРИОРИТЕТЫ

Промышленный робот – используемый в промышленной автоматизации автоматически управляемый, программируемый, многозадачный манипулятор, способный совершать действия в трех и более координатных осях, который может быть как зафиксирован в пространстве, так и иметь возможность совершать передвижения*.

Сервисный робот – робот, выполняющий действия, полезные для человека или окружающей среды, за исключением роботов, используемых в промышленной автоматизации*.

1.5 х

ПРОДАЖИ В КИТАЕ В 2013 Г.

2010

2011

2012

2013

0 2 4 6 8 10 12 14 16

Other industries

Automakers

Китай стал рынков №1в промышленной робототехнике в 2013~30% роботов сделано в Китае. Средняя роботизация ~ 30 (автопром ~ 281, другие ~14),

ИНТЕРЕС КОМПАНИЙ-ГИГАНТОВ РАСТЕТ

• В декабре 2013 года компания Google заявила о покупке восьми робототехнических компаний:

– Schaft — японская компания, разработчик антропоморфных роботов.– Industrial Perception специализируется на использовании 3D-сканирования

объектов и его использовании в сфере автоматизации складских процессов.– Meka Robotics до продажи Google была занята созданием антропоморфного робота

с лицом, которое не вызывает психологического отторжения у человека. – Redwood Robotics — Компания занимается разработкой доступных и безопасных

роботизированных манипуляторов.– Bot & Dolly — компания, которая разрабатывает и производит механические

системы Iris и Scout.– Autofuss — небольшая креативная студия, с которой тесно сотрудничала компания

Bot & Dolly. – Holomni — небольшая компания, занимающаяся разработкой колес, которые

способны двигаться и ускоряться в любых направлениях, что позволяет увеличить маневренность роботов.

– Boston Dynamics занимается разработкой перспективных моделей шагающих военных роботов.

– DeepMind — компания занимается разработкой нейросетевых алгоритмов машинного обучения.

– Titan Aerospace — разработчик стратосферных беспилотных летательных аппаратов

• В начале 2014 года к ним добавились британский разработчик систем искусственного интеллекта DeepMind

ИНТЕРЕС КОМПАНИЙ-ГИГАНТОВ РАСТЕТ

Крупнейшие поглощения робототехнических компаний:• В 2012 году компания Kiva Systems была куплена за 775

млн долларов США компанией Amazon. Приобретенная ею технология, основанная на автономных мобильных роботах и сложном программном обеспечении, позволяет Amazon существенно снизить издержки. Именно покупка, а не лицензирование — это стратегический шаг для устранения потенциального использования технологии Kiva Systems конкурентами.

• в сентябре 2012 года Evolution Robotics была выкуплена компанией iRobot за 74 млн долларов США. Это приобретение дало iRobot право на владение всеми разработками и интеллектуальной собственностью поглощенной компании. Генеральный директор Evolution Robotics Паоло Пиржданян присоединился к команде iRobot в качестве директора по технологиям

ПРОГНОЗЫ РАЗВИТИЯ РОБОТОТЕХНИКИ

• Отчет РБК – Мировой рынок и тренды развития робототехники

РОБОТЫ КОТОРЫХ УВИДЕЛ МИР

Baxter — представитель нового поколения промышленных роботов. Он настолько легко адаптируется и обучается, что ему можно просто показать, что нужно делать, совсем как человеку рабочему Американская компания

Boston Dynamics продолжает совершенствование робота-спасателя Atlas. Разработчики на 75% изменили конструкцию и дизайн двуногой машины, сделали ее стройнее, быстрее и сильнее

РОБОТИЗИРОВАННЫЕ ПРОТЕЗЫ

КО-РОБОТЫ

Сейчас Будет

LEAN INTELLIGENT ASSEMBLY AUTOMATION

РОБОТОТЕХНИКА В ОБРАЗОВАНИИ

Использование роботов в обучении обещает революцию во многих смежных областях:• математика• физика• информатика• программирование• Технология• химия

РОБОТЫ В РОССИИ

Робот андроид от ООО «Андроидная техника»

СТАТУС В РОССИИ

RussiaChina

UKFrance

SpainUSA

BelgiumDenmark

ItalySweden

GermanyJapan

S.Korea

0 50 100 150 200 250 300 350 400 450 500

Плотность роботизации, 2014

КЛЮЧЕВЫЕ СЕГМЕНТЫ РОБОТОТЕХНИКИ В РФ

• Космические управляемые аппараты • Экстремальная робототехника и военная робототехника

• Промышленная робототехника• Гражданская сервисная робототехника• Логистика и автоматический транспорт

КЛЮЧЕВЫЕ ПРОБЛЕМЫ РОССИИ

(В ДОПОЛНЕНИИ К СКАЗАННОМУ)

• Отсутствие внутреннего спроса на промышленную робототехнику• Сервисная робототехника еще не стала «манящим» рынком

• Низкая предпринимательская и инвестиционная активность в секторе

• Низкая культура технологического предпринимательства в вузах и научных центрах

• Отсутствие доверенного экспертного сообщества по робототехнике

• Очень образованное население при крайне слабой инфраструктуре

• Нет места где можно «испытать» робототехнику• Нет координатора ВСЕХ активностей по развитию

робототехники (об этом все говорят!)

Два варианта:1. Делать то, что нужно

российской промышленности- Только пока ей ничего не нужно…

2. Делать то, что востребовано в мире (см. Форсайт Робоцентра Сколково)

ГЛАВНОЕ – НЕТ ПОНИМАНИЯ, ЧТО ЗА РОБОТОТЕХНИКУ РАЗВИВАЕМ.

ЧТО ДЕЛАТЬ?

• Проблема на уровне ДНК. ТАНК• Требовать хороший дизайн! Потому что только продукты с хорошим дизайном можно продать

• Необходимо НЕКОММЕРЧЕСКОЕ партнерство как основа создания доверенного экспертного сообщества – вузы, РАН, институты развития. • Вообще, вчера уже надо делать было!

• Национальные испытания, конкурсы и отборы по тематике робототехника• Идеи ваши, бензин (т.е. «гранты») – наши!

• “Молодые ученые” – в поля!• Ни одного молодого ученого в полях замечено не было. Пока.

• Остро необходимо пространство (виртуальное) в котором ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКИЕ коллективы могут знать о работе друг друга

ВИДЕНИЕ, МИССИЯ, ОЖИДАЕМЫЙ РЕЗУЛЬТАТ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ ФОНДА

Видение, миссия и ожидаемый результат деятельности Фонда на горизонте до 2020 года определяют общее направление движения

ВИДЕНИЕ ФОНДА МИССИЯ ФОНДА ОЖИДАЕМЫЙ РЕЗУЛЬТАТ

Саморазвивающаяся инновационная экосистема, служащая созданию рабочих мест в новых компаниях и обеспечению притока талантливых людей

Россия – технологическая держава, лидер в области научных исследований и образования

Создание экосистемы, благоприятной для развития предпринимательства и исследований в областях:• энергоэффективность и

энергосбережение;• ядерные технологии;• космические технологии;• медицинские технологии;• стратегические компьютерные

технологии и программное обеспечение.

МЕСТО ИННОВАЦИОННОГО ЦЕНТРА «СКОЛКОВО» В ИНФРАСТРУКТУРЕ ИННОВАЦИЙ В РОССИИ

Зарождение идеи Венчурная стадия Коммерциализация Производство

РАН, университеты

ФОНД СОДЕЙСТВИЯ

ВЭБ-ИННОВАЦИИ

РОССИЙСКАЯ ВЕНЧУРНАЯ КОМПАНИЯ

РОСНАНО

СКОЛКОВО

- Микрогранты- Программы инкубации

ТПС- Сколтех

- Гранты- Бизнес-ангелы - Венчурные фонды- Менторская программа

- Гранты- Венчурные фонды- Гос.поддержка- Индустриальные

партнеры

- Индустриальные партнеры

- Защита ИС- Международная

акселерация

поддержка производства

софинансирование грантов

микрогранты, посевные инвестиции

конкурсы проектов

ЭТАПЫ РАЗВИТИЯ ЭКОСИСТЕМЫ СКОЛКОВО

Создание и формирование критической массы ключевых элементов инновационной экосистемы

Повышение качества ключевых элементов инновационной экосистемы, включая разработку и внедрение механизмов ротации внутри элементов, и обеспечение интеграции и взаимодействия элементов между собой

Переход к саморазвитию; раскрытие потенциала коммерциализации инновационной экосистемы

2010 2011 2012 2013 2014 2015 2016 2017 2018 2019 2020

• На текущий момент сформированы ключевые элементы инновационной экосистемы и связи между ними.

• Переход к саморазвитию экосистемы - это переход к постепенной самоокупаемости.

СКОЛТЕХ – ЯДРО ЭКОСИСТЕМЫ «СКОЛКОВО»

РОССИЙСКИЕ ПАРТНЕРЫ ЦНИО

• 53 профессора и преподавателя адъюнкт-профессора (200 – план 2020 г.)

• 198 магистрантов и аспирантов (1 200 – план 2020 г.)

• Более 45% студентов вовлечены в инновационные проекты и стартапы

• 19% студентов и 35% профессоров и преподавателей – выходцы из зарубежных стран

Институт общей генетики им. Н.И.Вавилова РАН

• ИССЛЕДОВАНИЯ: Начали работу 6 из 15 Центров науки, инноваций и образования (ЦНИО). 3 новых ЦНИО будут представлены на утверждение

• ИНДУСТРИЯ: инициировано создание 5 консорциумов научных институтов и индустриальных партнеров, 50% ЦНИО имеют индустриальное финансирование

Стволовые клетки

Инфекционные заболевания и функциональная геномика

Электрохимическое хранение энергии

Композиты

Энергосистемы

Добыча углеводородов

ЗАРУБЕЖНЫЕ ПАРТНЕРЫ ЦНИО

Техасский университет

A&M

Техасский университет

в Остине

Московский государственный университет

Центральный аэрогидродинамический институт

Институт систем энергетики им. Л.А. Мелентьева

Новосибирский государственный университет

Башкирский государственный университет

Университет Гронингена

Массачусетский технологический институт

Массачусетский технологический институт

Массачусетский технологический институт

Делфтский технический университет

Московский государственный университет

КЛЮЧЕВЫЕ НАПРАВЛЕНИЯ ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ – КЛАСТЕРЫ ЭКОСИСТЕМЫ «СКОЛКОВО»Развитие экосистемы ведется по 5 ключевым исследовательским

направлениям

НАПРАВЛЕНИЯ ПОДДЕРЖКИ ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ СТАРТАПОВ В ЭКОСИСТЕМЕ «СКОЛКОВО»

Доступ к инфраструктуре и консалтинг:

– Научно-исследовательская инфраструктура и Центры Коллективного Пользования

– Консультации для Соискателей на статус Участника «Сколково», аренда офисных помещений

– Международные и национальные мероприятия

– Образование и менторство

Грантовая поддержка

– Безвозмездное финансирование

– Фонд предоставляет минигранты (до 5 млн. руб.) на начальный этап развития проекта и гранты (от 5 до 300 млн. руб.) на ведение исследовательской деятельности с софинансированием от 25% до 100% в зависимости от стадии проекта и общей суммы финансирования.

Налоговые и таможенные льготы:– ЕСН - 14%

– Налог на прибыль - 0%

– НДС - 0%

– Налог на имущество - 0%

– Таможенные пошлины на ввозимое исследовательское оборудование - 0%

Поддержка по привлечению финансирования и акселерации:

– Венчурные инвесторы и бизнес-ангелы – более 100 сделок

– Программы менторства и бизнес-акселерации

ГРАНТОВОЕ ФИНАНСИРОВАНИЕ: МЕХАНИЗМЫ ОБЕСПЕЧЕНИЯ ПРОЗРАЧНОСТИ И КАЧЕСТВА ПРОЦЕССА

Исполнение отлагательных

условий, выплата гранта

Грантовый комитет: 2/3 – независимые

члены

Внешняя экспертиза:

независимые эксперты

Внутренняя экспертиза

Формальная проверка

Подача заявки и

меморандума

Привлечение независимых экспертовГрантовый комитет на 2/3 состоит из независимых

членов (6 из 9)Четкая формализация процедурТребования по софинансированию проектов на 2014

год – не менее 50%Публикация решений на сайте Фонда

Средний срок принятия решений о предоставлении гранта 44 дня

Количество грантовых соглашений 279

Сумма грантов, одобренных к выделению 10 578 млн.Руб.

1.КОЛЛЕГИАЛЬНОСТЬ: C Фондом сотрудничает более 1 000 экспертов, 30% которых – иностранные специалисты

2. КОМПЕТЕНТНОСТЬ3 лауреата Нобелевской премии74 академика РАН и РАМН222 профессора ведущих университетов202 доктора наук западных университетов79 основателей компаний82 генеральных директора69 партнеров консалтинговых фирм3. НЕЗАВИСИМОСТЬЭксперты – не сотрудники Фонда, их личности не известны ни заявителям, ни сотрудникам Фонда, работающим с заявителем

KEY INNOVATIONS AREAS IN ROBOTICS

– Восприятие, Познание, Навигация и Планирование

– Интерфейсы, облегчающие взаимодействие робот-человек

– Системы, дополняющие человека– Медицинские роботы:

роботизированная хирургия, микро- и нано-роботы

ОСНОВНЫЕ ОБЛАСТИ ИССЛЕДОВАНИЙ В РОБОТОТЕХНИКЕ

ROBOTICS FORESIGHT

Форсайт верхнего уровня: Интеллектуальные роботы и Автономные транспортные машины

Форсайт второго уровня:– Совершенствование восприятия, понимания, автономной навигации,

теле-/супервизорного управления и планирования робототехнических систем в динамических недетерминированный средах всех видов (подводные, подземные, наземные, воздушные или космические);

– Новое аппаратное или программное обеспечение для человеко-машинного взаимодействия и коллаборативного поведения роботов, естественные интерфейсы управления и машинного обучения роботов, в том числе для промышленного или сервисного применения;

– Системы восполнения/улучшения возможностей человека, в том числе экзоскелеты промышленного или реабилитационного назначения, интеллектуальные протезы;

– Новое оборудование, сенсоры или программное обеспечение для медицинской робототехники, роботы для хирургии, включая: микро- и наноробототехнику

ФОРСАЙТ РОБОТОТЕХНИКИ

SCIENTIFIC PROBLEMS TO BE SOLVED IN FORESIGHT AREAS (1)

Улучшение восприятия, позиционирование, автономная навигация, теле и супервизорное управление и планирование действий роботов в динамических, недетерминированных средах всех типов (под водой, под землёй, на земле, в воздушном пространстве или космосе):

– Промышленные роботы и автоматические производственные линии– Полевые роботы в динамических, недетерминированных средах

SLAM Навигация и составление карты) в информационно-бедных средах (например, подводная навигация и арктические исследования);

Навигация и построение пути в условиях неопределенности с использованием имеющихся глобальных данных (например, спасательные операции)

Реконфигурируемая навигации робота в ограниченном пространстве Реакционное поведение разумных элементов Идеи дизайна и поведения, подсказанные природой

– Сенсоры и интеллектуальностьИнтеллектуальное восприятие и комплексирование данныхПонимание и искусственный интеллектАвтономная навигацияИнтеллектуальные транспортные системы

– Рабочая группа Навигация и планирование маршрута для однородных и неоднородных (человек-робот) команд

Интеллектуальный рой роботов и их поведение

Обмен информацией, согласование и принятие решений группами роботов

ФОРСАЙТ РОБОТОТЕХНИКИ

SCIENTIFIC PROBLEMS TO BE SOLVED IN FORESIGHT AREAS (2)Новое аппаратное или программное обеспечение для человеко-машинного взаимодействия и коллаборативного поведения роботов, естественные интерфейсы управления и машинного обучения роботов, в том числе для промышленного или сервисного применения:

– Домашние и социальные роботы– Однозадачные– Многофункциональные– Долговременное взаимодействие робот-человек один на один, включая социальные аспекты

взаимодействия– Жизненные помощники, включая концепции “умного дома” и “интернет вещей”– Краткосрочное взаимодействие роботов и людей класса один-ко-многим и многие-к-одному – Антропоморфность

– Интерфейсы для промышленных роботов и автоматических производственных линий – Решение вопросов безопасности и применение стандартов ISO безопасности на различных этапах развития– Развитие естественных интерфейсов с целью повышения понимания ситуации и безопасности

Познание и искусственный интеллект Намерения и прогнозирование действий Распознавание речи и жестов

– Дистанционное управление Дружественный интерфейс Многопользовательская ориентированность Взаимодействие команды из множества роботов, включая однородные и неоднородные команды Дистанционное управление в условиях задержек по времени и неопределённостей Переключение управления и автономные решения на случай чрезвычайных ситуаций

ФОРСАЙТ РОБОТОТЕХНИКИ

SCIENTIFIC PROBLEMS TO BE SOLVED IN FORESIGHT AREAS (3)

Системы восполнения/улучшения возможностей человека, в том числе экзоскелеты промышленного или реабилитационного назначения, интеллектуальные протезы:

– Промышленные усиливающие экзоскелеты– Безопасность экзоскелетов– Высокоточные операции с экзоскелетами– Многопользовательский подход в применении экзоскелетов

– Интеллектуальные устройства для инвалидов, раненных и пожилых– Мобильность и контекстная навигация– Распознавание ситуаций– Интеграция с нервной системой

– Реабилитационные экзоскелеты и устройства– Тренировки пациентов– Терапия заболеваний ОПД

– Интеллектуальные протезы– Расширение способностей– Адаптивное управление– Нейропротезирование и нейронные имплантанты

ФОРСАЙТ РОБОТОТЕХНИКИ

MEDICAL ROBOTICS

Новое оборудование, сенсоры или ПО для роботов медицинского назначения, хирургических роботов, включая микро- и нано-роботов

– Высокоточная роботизированная хирургия Видео- и графические системы роботизированной хирургии;

Минимально инвазивная внутренняя операция;

Ортопедическая хирургия;

Удаление костей и внутренностей;

– Микро- и нано-роботы–Диагностика с помощью микро роботов–Доставка лекарств с помощью нано-роботов.

ФОРСАЙТ РОБОТОТЕХНИКИ

РОБОЦЕНТР СКОЛКОВООсновные цели Проекты и события

Наши Партнёры

• Содействовать появлению в Сколково целе-ориентированных сообществ, сосредоточенных на исследованиях и коммерческом продвижении работ в области Интеллектуальной роботехники и Автономных транспортных средств.

• Создание в Сколково и Сколтехе лидирующего международного инновационного и предпринимательского центра в области робототехники.

• Сколково Hack-space с тестовой площадкой• Национальная партнёрская сеть

исследователей• Карта компетенции Робо-Сколково• База крупнейшей всероссийской

конференции и рабочей сети в области робототехники и искусственного интеллекта

• Робототехнические соревнования и конкурсы

• Робототехнический хакатон

НАШИ РОБОТОТЕХНИКИ

HACKSPACE

КАКОЕ БУДУЩЕЕ НАС ЖДЕТ С РОБОТАМИ?

Это зависит от васСпасибо за внимание

VS