Всё больше появляется сообщений о проектах с применением человекоподобных роботов на производстве. Основная гипотеза: человекоподобный робот, может работать вместо человека, так как всё на производстве уже сделано для человека и человек работает.
Ниже разберём гипотезу о целесообразности использования человекоподобных роботов в производственных процессах обработки поверхностей (шлифовка, полировка, пескоструйка, покраска и т.д.) в актуальном периоде.
Основной вывод: человекоподобные роботы вряд ли станут оптимальным решением для производства, где точность, производительность и скорость являются основными критериями выбора.
Аргументы
Ноги - неэффективный способ передвижения по заводу
Ноги неэффективны на ровных поверхностях. Двуногая ходьба требует сложных систем балансировки (особенно с учётом работающего инструмента), потребляет много энергии и не даёт преимуществ перед колёсными платформами или рельсами. К тому же, роботу всё равно будет нужно использовать инструмент, который «привязан» кабелем питания или шлангом подачи воздуха для работы инструмента.
Президент Teradyne Robotics Уджвал Кумар отмечает, что «зачем заставлять робота стоять на двух ногах, если колёса могут перемещать его по цеху быстрее и с большей стабильностью?». Richtech Robotics при разработке промышленного гуманоида Dex сознательно отказалась от ног в пользу колёсной платформы, заявив: «Разработка устойчивой двуногой походки не даёт практических преимуществ в промышленных условиях». Ноги также серьёзно ограничивают время автономной работы - до 15-30 минут у некоторых моделей. UBS в своём анализе добавляет: колёса «гораздо эффективнее в определённых средах».
Многопальцевые кисти (захваты) - дорого и ненадёжно
Кисти с несколькими пальцами с учётом необходимой сенсорики и усилий, соответствующих человеческим дороги, существующие не обеспечивают надёжный захват инструмента на высоких скоростях/усилиях и усложняют систему. Эффективнее напрямую присоединить инструмент к манипулятору, возможно использовать сменные инструменты.
Родни Брукс (сооснователь iRobot, профессор MIT) указывает, что в человеческой руке содержится около 17 000 специализированных тактильных рецепторов - у гуманоидных роботов их «фактически ноль». Инфраструктура для сбора тактильных данных, аналогичная ImageNet для зрения, просто не существует. Стоимость одной «ловкой кисти» от Shadow Robotics достигает $74 000. UBS прямо пишет: «Набор подключаемых "конечных эффекторов" – отвёрток, захватов и присосок - может быть более подходящим, чем кисти рук».
Голова с камерами - неэффективное размещение сенсоров
Голова мала, камеры расположены слишком близко друг к другу. Для хорошего обзора датчики нужно размещать по всей рабочей ячейке - на манипуляторе рядом с инструментом и над деталью. Человек может значительно изменять положение головы для изменения угла обзора и даже при всей гибкости не всё хорошо видно. А роботу, кроме собственно камер, следящих за процессом, нужно ещё следить за положением деталей, и самого себя в пространстве, при помощи дополнительных датчиков.
В общем это инженерный здравый смысл. В промышленных решениях с роботами, используется распределённая сенсорика: камеры, силомоментные датчики и ИИ-алгоритмы работают в связке для адаптивного контроля процесса. Специализированные 6D-силомоментные датчики, встроенные непосредственно в инструмент или рядом с ним, обеспечивают замкнутый контур управления в реальном времени.
Двойные манипуляторы (две руки) - нужны, но не в гуманоидной конфигурации
Две руки полезны для обработки крупных деталей, но их нужно располагать на достаточном расстоянии друг от друга, чтобы избежать столкновений и максимизировать рабочее пространство. Однако, это не та конфигурация, которая используется в гуманоидных роботах. За скобками оставим, режимы синхронизации, распределения усилий и т.п.
Если рассмотреть, примеры, промышленных производственных ячеек с двумя промышленными манипуляторами на рельсах - это более оптимальное решение. Teradyne Robotics также подтверждает: «Большая часть работы на заводском цехе не требует перемещения за пределы ячейки. Шестиосевой робот может оставаться на одном месте или перемещаться по рельсу или с помощью подъёмной колонны».
Здесь нужно отметить, что правильная конфигурация важнее антропоморфности. Хотя с эстетической точки зрения, антропоморфный робот с одной рукой, это не то, что мы ожидаем.
Экономия на масштабе - не аргумент в пользу гуманоидов
Сторонники гуманоидов говорят об экономии на масштабе. Но промышленные роботы, рельсы, камеры и силомоментные датчики - всё это уже производится в больших объёмах и выигрывает от эффекта масштаба без гуманоидной формы.
Цифры красноречивы. По данным DIGITIMES, сегодняшние гуманоидные роботы стоят $50 000 – 400 000, тогда как промышленные роботы аналогичного размера и функциональности – в пределах $30 000. UBS оценивает текущую стоимость Tesla Optimus в $50–60 тыс., Figure AI - $30–100 тыс., а Atlas 2 от Boston Dynamics - более $500 тыс. При этом гуманоиды «дороги, сложны и относительно хрупки по сравнению с более простыми специализированными системами автоматизации». Forbes добавляет: «Крупные производители гуманоидных роботов избегают обсуждения стоимости, но отраслевые оценки помещают стоимость единицы в $120 000 – 200 000». Здесь также есть вопрос необходимой инфраструктуры, необходимой для поддержки роботов.
В 2025 году, по данным Counterpoint Research, в мире было установлено всего 16000 гуманоидных роботов, и в основном для сбора данных и исследований. Для сравнения: ежегодные поставки промышленных роботов исчисляются сотнями тысяч.
Гуманоиды, на текущий момент, проигрывают в цене при сопоставимой функциональности
Главный контраргумент: производительность
Необходимо отметить, что промышленные роботы работают в 4–5 раз быстрее человека при заметно больших усилиях. Однако, по данным UBTech (третьего по величине производителя гуманоидных роботов в мире), гуманоиды достигают лишь 50% производительности человека в ограниченных заводских задачах. Это достаточно большой разрыв.
Нюансы:
Но есть и исключения: существуют компании, разрабатывающие гуманоидных роботов специально для полировки - например, Stial Technologies с моделью Steven. Однако даже они используют колёсную платформу (а не ноги) и делают упор на работу в стеснённых пространствах и со сложными деталями - там, где гибкость руки имеет большое значение.
И здесь стоит обратить внимание, что это скорее исключение, подтверждающее правило. Так как речь идёт о массовых производственных процессах, где критерии - скорость, точность и производительность.
Итоговый вывод
Гуманоидные роботы не являются оптимальным решением для производственных задач обработки поверхностей.
Они:
- Дороже промышленных аналогов в 2–10 раз
- Медленнее (50% производительности человека против 400–500% у промышленных роботов)
- Сложнее и менее надёжны (тысячи деталей против десятков)
- Имеют низкую энергоэффективность (ходьба требует огромных затрат энергии)
- Не дают реальных преимуществ на ровном заводском полу
Как отмечает Уджвал Кумар из Teradyne Robotics: «На заводе в цеху практичность важнее внешнего вида - модульные, ориентированные на задачу роботы превосходят человекоподобные конструкции».
Для производства в процессах обработки поверхностей, где точность, производительность и скорость являются главными критериями, ответ однозначен: промышленные роботы в правильной конфигурации - это "выигрышное решение". Гуманоиды пока остаются скорее маркетинговым и исследовательским феноменом, чем практическим инструментом для реального производства.
Использованы материалы: GrayMatter Robotics, Teradyne Robotics,iRobot
