Жест как команда: как российские учёные меняют язык общения с роботами
Специалисты Донского государственного технического университета (ДГТУ) c коллегами из МГТУ «Станкин» создали отечественное программное обеспечение, которое позволяет управлять роботом с помощью жестов.
Теперь отечественные промышленные манипуляторы смогут распознавать команды оператора так же точно, как зарубежные аналоги, но без использования импортных решений.
Современные коллаборативные роботы (коботы) работают вместе с человеком в одном пространстве. Для безопасности и синхронизации им нужна система технического зрения: робот должен видеть, где находится оператор и что он делает. Обычно такие системы зарубежного производства и встроены в оборудование. В условиях импортозамещения российские ученые предложили альтернативу – собственный алгоритм на основе искусственного интеллекта.
Разработка объединяет данные обычной камеры (RGB) и датчика глубины. Первая фиксирует картинку, второй – расстояние до объектов. Вместе они компенсируют недостатки друг друга: например, при плохом освещении или потере глубины. Происходит более точное и надежное распознавание действий. На основе полученных данных был разработан дескриптор – вектор признаков, который достаточно полно описывает движение оператора.
Новый подход к управлению промышленной автоматикой
Новая российская разработка сможет изменить подход к управлению промышленной автоматикой. Проект, реализованный при поддержке гранта РНФ, уже заявлен как готовый к внедрению на реальных производствах.
Речь идёт не о технологической экзотике, а о практическом шаге к созданию естественного интерфейса «человек–машина». Особенно востребовано такое решение в работе с коботами – коллаборативными роботами нового поколения, которые предназначены для безопасного взаимодействия и совместной работы с человеком в общем рабочем пространстве. И здесь критически важны безопасность, скорость реакции и интуитивность управления. По данным разработчиков, система обучена десяти жестовым командам и может применяться в погрузке, сборке, окрашивании, лазерной обработке и маркировке.
Почему это важно для России
Новая разработка не является массовым потребительским продуктом. Это прикладное решение на стыке компьютерного зрения, искусственного интеллекта и робототехники. В условиях импортозамещения разработка закрывает конкретную потребность в локальных интерфейсах управления, независимых от зарубежных программно-аппаратных платформ.
Российским гражданам это даст более безопасные и автоматизированные производства, снижение зависимости от иностранных систем, рост спроса на инженеров и разработчиков ИИ. Для обычного человека эффект проявится через качество и себестоимость промышленной продукции, а также через постепенное появление отечественных роботизированных решений в агропроме, логистике, медицине и сервисе.
Для страны в целом это – укрепление технологического суверенитета. Минпромторг ранее обозначил цель: к 2030 году войти в топ-25 стран по плотности роботизации, для чего необходимо увеличить выпуск отечественных промышленных роботов более чем в 10 раз. Такие интерфейсы становятся «мягкой силой» этой стратегии.
Глобальный контекст и перспективы
В мировом масштабе разработка не является прорывом, но точно соответствует тренду: жестовые интерфейсы и визуальное управление активно исследуются в промышленной робототехнике. По данным IFR, в 2024 году в мире было установлено более 542 тысяч промышленных роботов, а к 2028 году ежегодные поставки могут превысить 700 тысяч единиц. Спрос на удобные и безопасные способы взаимодействия с техникой будет только расти.
Экспортный потенциал решения нишевый. Ценность определит не сам факт «управления жестами», а качество распознавания, устойчивость к помехам, совместимость с промышленными контроллерами и стоимость внедрения. Если технологию удастся стандартизировать как модуль для коботов и мобильных роботов, спрос возможен на развивающихся рынках, где важны бюджетные альтернативы западным аналогам.
От лаборатории к конвейеру
Новое программное обеспечение уже готово к применению в промышленности. С его помощью можно автоматизировать погрузку, сборочные операции, окрашивание, лазерную обработку, маркировку и другие совместные операции человека и робота. Главный акцент системы – на безопасности оператора. При этом заложенный в неё принцип управления через жесты открывает перспективы для применения в стратегическом проекте ДГТУ – разработке беспилотного трактора «Донтех», делая взаимодействие с машиной интуитивно понятным.
Технология будет полезна крупным корпорациям, малому и среднему бизнесу, а также лабораториям, исследовательским центрам, больницам, электростанциям и агропредприятиям, применяющим беспилотную технику и роботов.
С точки зрения рынка это укладывается в общий тренд: роботизация производств в мире растет, а в России государство отдельно стимулирует промышленную робототехнику и автоматизацию. Поэтому главный сценарий развития здесь – встраивание в отечественные роботизированные комплексы, которые затем уже могут предлагаться на внешних рынках как часть более крупного решения.
