Robot wciąż bez standardu

Sytuacja na rynku rozwiązań z zakresu automatyki przemysłowej i domowej przypomina rynek komputerów sprzed kilkunastu lat.

Sytuacja na rynku rozwiązań z zakresu automatyki przemysłowej i domowej przypomina rynek komputerów sprzed kilkunastu lat.

Rozbudowane systemy robotyki przemysłowej, znane z fabryk samochodów są wypierane przez mniejsze maszyny o niższej specjalizacji i wynikającej stąd większej elastyczności. Niczym nie ustępują one swoim większym odpowiednikom, a często przewyższają ich możliwości. Równolegle uproszczeniu ulegają m.in. procedury związane z programowaniem i obsługą systemów zrobotyzowanych. Kilkanaście lat temu w analogiczny sposób postępował proces popularyzacji komputera, jako urządzenia towarzyszącego człowiekowi niemal na każdym kroku. "Transformacja rynku już się rozpoczęła" - uważa Tandy Trower, kierujący założonym trzy lata temu oddziałem robotyki w Microsofcie. Jego zdaniem, obecna sytuacja na rynku robotów przemysłowych odpowiada wizerunkowi rynku komputerów osobistych z 1977 r. "Cztery lata przed pojawieniem się komputera IBM PC dostępne były inne, użyteczne, ale prymitywne komputery. To podobna sytuacja, jaką dzisiaj obserwujemy w odniesieniu do robotów" - mówi. Przyznaje jednak, że zmiany są napędzane wzrostem inwestycji w przemysł i nowoczesne technologie.

Przemysł i technologie

Samoreplikująca się maszyna RepRap 1.0 Darwin jest w stanie odtworzyć około 80% swoich części.Generalnie producenci robotów zmierzają do uproszczenia części mechanicznych, zmniejszania ich wagi i jednocześnie zwiększania ich udźwigu. Zmiany nie są jednak rewolucyjne. "W mechanicznej konstrukcji samych robotów przemysłowych nie zachodzą obecnie duże zmiany technologiczne. Wynika to po prostu z fizycznych możliwości. Dużo jednak dzieje się w segmencie systemów sterujących ich pracą, oprogramowania współpracującego oraz elementów sensorycznych" - mówi Wojciech Kmiecik, dyrektor marketingu firmy Astor. Pojawiają się nowe rozwiązania systemów wizyjnych, gromadzenia danych, autodiagnostyki oraz oprogramowania sterującego ruchami manipulatorów. Coraz prostsze staje się również programowanie robotów przemysłowych i obrabiarek CNC. To zaś umożliwia zredukowanie czasu potrzebnego na obsługę maszyn, a w efekcie zmniejszenie kosztów ich użytkowania. W większości zastosowań znacznemu skróceniu ulega również okres zwrotu z inwestycji, bo koszty utrzymania i obsługi rozwiązania zrobotyzowanego są niższe niż w przypadku zwykłego systemu. Z kolei dzięki wykorzystaniu robotów w różnego rodzaju procesach produkcyjno-logistycznych możliwa jest m.in. optymalizacja wykorzystania posiadanych zasobów, redukcja kosztów operacyjnych oraz podniesienie jakości produktów.

Rynek robotów przemysłowych rozwija się również w Polsce. "Stopniowo wychodzimy z etapu państwa o taniej, łatwo dostępnej sile roboczej. Firmy nie mając możliwości zatrudnienia odpowiedniej ilości wykwalifikowanych pracowników, sięgają po automatyzację, w której ważną rolę pełnią właśnie roboty" - uważa Wojciech Kmiecik. Podkreśla jednak, że rozwiązania tego typu cieszą się coraz większą popularnością również wśród klientów z sektora MSP. "W wielu przypadkach to właśnie dzięki robotom małe i średnie firmy produkcyjne osiągają duży wzrost wydajności, co dla nich często oznacza znaczący wzrost konkurencyjności" - twierdzi Wojciech Kmiecik. Jego zdaniem, potencjał polskiego rynku robotów to ok. 500 robotów instalowanych rocznie. Nie bez znaczenia dla rozwoju rynku pozostaje możliwość uzyskania dofinansowania zakupu systemu zrobotyzowanego ze środków UE. Maksymalna wysokość dotacji ze środków przeznaczonych na wsparcie rozwoju firm sektora MSP wynosi nawet 50% wysokości inwestycji.

Równolegle wzrasta moc obliczeniowa i wielozadaniowość układów sterujących. Roboty przemysłowe są również standardowo wyposażane m.in. w porty Ethernet. Dzięki temu bez dodatkowych nakładów można je włączyć do firmowego środowiska informatycznego i na przykład monitorować przebieg pracy. A po wyposażeniu robota w system wizyjny możliwy jest zdalny dostęp do dokładnych parametrów związanych z obróbką oraz zwiększenie precyzji wykonywanych czynności. Niezmiennie jednak zakup robota przemysłowego to poważna inwestycja. Według specjalistów, ceny tego rodzaju rozwiązań będą stopniowo spadać, jednak spadek ten będzie zależny od szybkości rozwoju technologii i rynku. Niestety obecnie tworzeniem nowych technologii z zakresu robotyki wciąż zajmują się przede wszystkim naukowcy i pasjonaci. Ale nie brak środków finansowych lub pomysłów, a brak standardów ułatwiających rozwój masowego rynku jest jedną z największych barier hamujących popularyzację robotyki.

Szkodliwy brak standardu

Brak zunifikowanej platformy programowej jest dostrzegalny przede wszystkim wśród rozwiązań pozaprzemysłowych. Spójne środowisko ułatwiłoby proces programowania i testowania prototypów, modyfikowania ich funkcjonalności oraz umożliwiło łatwe przenoszenie kodu pomiędzy różnymi rodzajami i generacjami maszyn, podobnie jak ma to miejsce w przypadku komputerów.

Rozwojem takiego środowiska zajmuje się m.in. dział Microsoft Robotics Group. W skład rozwijanej od 2005 roku platformy programistycznej Microsoft Robotics Studio wchodzi m.in. zestaw niezbędnych narzędzi i bibliotek oraz symulator zachowań robotów wykorzystujący technologię PhysX. Platforma Robotics Studio jest przeznaczona przede wszystkim dla naukowców i pasjonatów robotyki. Najnowsza wersja została udostępniona 16 lipca. Kolejną zapowiedziano na koniec br. Wraz ze wzrostem możliwości platformy narzędziowej przybywa również obsługiwanych przez nią urządzeń. W ten sposób Microsoft chce zapewne wzmocnić swoją pozycję i wpływ na potencjalne standardy również w tym segmencie rynku.

Bariery związane z brakiem standardów towarzyszyły, realizowanemu na Uniwersytecie Massachusetts, projektowi uBot. W najnowszej wersji, wyposażony w dwa manipulatory - odpowiedniki ramion, robot porusza się na dwóch kołach i jest w stanie zachować równowagę podczas poruszania oraz dostosować punkt ciężkości do wykonywanych czynności. Aktualnie uBot-5 jest w stanie m.in. przesuwać duże i przenosić mniejsze ciężary oraz rzucać przedmiotami. Jego twórcy mają nadzieję, że już niebawem dwuręczny robot będzie mógł pomagać w pracach domowych lub opiece nad osobami starszymi. Ekran wraz z kamerą umieszczone na ramionach najnowszej wersji robota, będą również mogły służyć jako medium do kontaktów z innymi osobami. "Ujednolicenie warstwy programowej pozwoli nam skupić się na rozwoju możliwości i funkcji robota, zamiast mozolnego przepisywania tych samych aplikacji" - mówi Patrick Deegan, jeden z twórców uBota. Bo wszystkie poprzednie wersje uBota wymagały każdorazowego portowania oprogramowania. Dzięki zastosowaniu platformy Robotics Studio, nie będzie to konieczne podczas prac nad kolejnymi modelami.