of 10 /10
Buletinul AGIR nr. 4/2007 octombrie-decembrie 43 ACTUALITĂŢI ŞI PERSPECTIVE ÎN ROBOTICA SERVICIILOR Prof. dr. ing. Ionel STAREŢU Universitatea „Transilvania” din Braşov Este absolvent al Facultăţii TCM a Universităţii „Transilvania” din Braşov (1983). A obţinut titlul de doctor inginer în specializarea roboţi industriali în 1995. Specializări în: tribologie (Universitatea „Transilvania” – 1990); robotique et productique (INSTN din Saclay, Franţa – 1992/1993); managementul organizaţiei (IAI şi Universitatea „Transilvania” – 1999/2000); managementul calităţii (2003) şi auditul calităţii (2004) la Universitatea „Transilvania”. Din 2003 este expert tehnic extrajudiciar şi consultant certificat de CERTEXPERT Bucureşti şi A.E.X.E.A. Paris. Activează din 1985 la Catedra de design de produs şi robotică de la Universitatea „Transilvania”. A publicat: 4 cărţi, 5 lucrări didactice şi peste 100 de articole ştiinţifice în ţară şi în străinătate. Este autor sau coautor la 11 brevete de invenţie. A contribuit la rezolvarea a peste 24 granturi de cercetare ştiinţifică naţionale şi internaţionale (la patru, ca director de proiect). Este preşedintele Filialei Braşov a Societăţii Române de Robotică, vicepreşedinte al Filialei AGIR Braşov, membru ARoTMM şi expert în robotică al Societăţii Academice din România. Este conducător de doctorat în domeniul ingineriei industriale–robotică. REZUMAT Lucrarea prezintă principalele categorii de roboţi de serviciu: roboţi pentru utilizări profesionale (robots for professional use) şi roboţi pentru utilizări personale (robots for personal use). Sunt evidenţiate principalele tipuri din fiecare categorie, iar pentru unii din aceşti roboţi sunt date exemple sugestive. Roboţii pentru utilizări profesionale includ: roboţii pentru subdomeniile roboticii serviciilor, roboţii pentru curăţenie profesionistă, sistemele robot de inspecţie, roboţii pentru construcţii sau demori, sistemele robot logistice, roboţii medicali, roboţii de apărare, risc mare şi securitate, roboţii subacvatici, roboţii de laborator, roboţii pentru spaţiu relaţiilor publice şi roboţii cu destinaţii speciale. Roboţii pentru utilizări personale includ: roboţii pentru sarcini domestice, roboţii pentru divertisment şi petrecerea timpului liber, roboţii pentru asistare persoane cu handicap, roboţii pentru transportul persoanelor şi roboţii pentru securitatea şi supravegherea locuinţei. Pentru fiecare categorie sunt date valori privind numărul şi contravaloarea acestora din prezent şi de la sfârşitul anului 2008. ABSTRACT The paper presents the main categories of service robots: service robots for professional use and service robots for personal/domestic use. The main types of these robots from each category are specified and for one of them suggestive variants are shown. The service robots for professional use include: robots for field robotics, robots for professional cleaning, inspection robot systems, robots for construction and demolition, logistic system robots, medical robots, defense, rescue& security robotic applications, underwater robots systems, laboratory robots, public relation robots and special purpose robots. The service robots for personal use include: robots for domestic tasks, entertainment and leisure robots, handicap assistance robots, personal transportation robots and home security & surveillance robots. For each category the quantitative and value data are shown for present and for the end of 2008 too. 1. INTRODUCERE Robotica, în calitate de ştiinţă teoretică şi aplicativă, complexă şi interdisciplinară, din perspectiva aplicaţiilor, se împarte în robotica industrială şi robotica serviciilor. Dacă robotica industrială este un domeniu deja bine statuat, iar aplicaţiile roboţilor industiali, în general, şi-au găsit o delimitare clară în rândul aplicaţiilor industriale şi în viitorul apropiat nu se întrevăd evoluţii spectaculoase, robotica serviciilor este în plină afirmare şi identificare de noi aplicaţii. În această lucrare se vor prezenta principalele domenii ale aplicării roboticii serviciilor, respectiv, vor fi evidenţiate principalele tipuri de roboţi de serviciu, iar pe baza unor date statistice vor fi evidenţiate tendinţele din acest domeniu [1, 2, 3, 4]. 2. PRINCIPALELE APLICAŢII ALE ROBILOR DE SERVICIU Dacă pentru robotica industrială elementul reprezentativ este robotul industrial, robotica serviciilor,

ROBOTICA MEDICALĂ ÎN PREZENT ŞI ÎN PERSPECTIVĂ

Embed Size (px)

Text of ROBOTICA MEDICALĂ ÎN PREZENT ŞI ÎN PERSPECTIVĂ

  • ACTUALITI I PERSPECTIVE N ROBOTICA SERVICIILOR

    Buletinul AGIR nr. 4/2007 octombrie-decembrie 43

    ACTUALITI I PERSPECTIVE N ROBOTICA

    SERVICIILOR

    Prof. dr. ing. Ionel STAREU

    Universitatea Transilvania din Braov

    Este absolvent al Facultii TCM a Universitii Transilvania din Braov (1983). A obinut titlul de

    doctor inginer n specializarea roboi industriali n 1995. Specializri n: tribologie (Universitatea

    Transilvania 1990); robotique et productique (INSTN din Saclay, Frana 1992/1993);

    managementul organizaiei (IAI i Universitatea Transilvania 1999/2000); managementul

    calitii (2003) i auditul calitii (2004) la Universitatea Transilvania. Din 2003 este expert tehnic

    extrajudiciar i consultant certificat de CERTEXPERT Bucureti i A.E.X.E.A. Paris. Activeaz din

    1985 la Catedra de design de produs i robotic de la Universitatea Transilvania. A publicat:

    4 cri, 5 lucrri didactice i peste 100 de articole tiinifice n ar i n strintate. Este autor sau

    coautor la 11 brevete de invenie. A contribuit la rezolvarea a peste 24 granturi de cercetare

    tiinific naionale i internaionale (la patru, ca director de proiect). Este preedintele Filialei

    Braov a Societii Romne de Robotic, vicepreedinte al Filialei AGIR Braov, membru ARoTMM

    i expert n robotic al Societii Academice din Romnia. Este conductor de doctorat n domeniul

    ingineriei industrialerobotic.

    REZUMAT

    Lucrarea prezint principalele categorii de roboi de serviciu: roboi pentru utilizri profesionale (robots for professional use) i roboi

    pentru utilizri personale (robots for personal use). Sunt evideniate principalele tipuri din fiecare categorie, iar pentru unii din aceti

    roboi sunt date exemple sugestive. Roboii pentru utilizri profesionale includ: roboii pentru subdomeniile roboticii serviciilor,

    roboii pentru curenie profesionist, sistemele robot de inspecie, roboii pentru construcii sau demolri, sistemele robot logistice,

    roboii medicali, roboii de aprare, risc mare i securitate, roboii subacvatici, roboii de laborator, roboii pentru spaiu relaiilor

    publice i roboii cu destinaii speciale. Roboii pentru utilizri personale includ: roboii pentru sarcini domestice, roboii pentru

    divertisment i petrecerea timpului liber, roboii pentru asistare persoane cu handicap, roboii pentru transportul persoanelor i

    roboii pentru securitatea i supravegherea locuinei. Pentru fiecare categorie sunt date valori privind numrul i contravaloarea

    acestora din prezent i de la sfritul anului 2008.

    ABSTRACT

    The paper presents the main categories of service robots: service robots for professional use and service robots for

    personal/domestic use. The main types of these robots from each category are specified and for one of them suggestive variants

    are shown. The service robots for professional use include: robots for field robotics, robots for professional cleaning, inspection robot

    systems, robots for construction and demolition, logistic system robots, medical robots, defense, rescue& security robotic

    applications, underwater robots systems, laboratory robots, public relation robots and special purpose robots. The service robots for

    personal use include: robots for domestic tasks, entertainment and leisure robots, handicap assistance robots, personal

    transportation robots and home security & surveillance robots. For each category the quantitative and value data are shown for

    present and for the end of 2008 too.

    1. INTRODUCERE

    Robotica, n calitate de tiin teoretic i aplicativ,

    complex i interdisciplinar, din perspectiva aplicaiilor,

    se mparte n robotica industrial i robotica serviciilor.

    Dac robotica industrial este un domeniu deja bine

    statuat, iar aplicaiile roboilor industiali, n general, i-au

    gsit o delimitare clar n rndul aplicaiilor industriale i

    n viitorul apropiat nu se ntrevd evoluii spectaculoase,

    robotica serviciilor este n plin afirmare i identificare de

    noi aplicaii. n aceast lucrare se vor prezenta principalele

    domenii ale aplicrii roboticii serviciilor, respectiv, vor fi

    evideniate principalele tipuri de roboi de serviciu, iar pe

    baza unor date statistice vor fi evideniate tendinele din

    acest domeniu [1, 2, 3, 4].

    2. PRINCIPALELE APLICAII ALE

    ROBOILOR DE SERVICIU

    Dac pentru robotica industrial elementul

    reprezentativ este robotul industrial, robotica serviciilor,

  • CREATIVITATE INVENTIC ROBOTIC

    Buletinul AGIR nr. 4/2007 octombrie-decembrie 44

    pe lng robotul de serviciu propriu-zis, cuprinde toate

    dispozitivele, echipamentele i tehnologiile robotice care

    nu au aplicaii industriale. Din perspectiv istoric, roboii

    de serviciu au nceput s fie dezvoltai de o manier

    semnificativ la sfritul anilor 80, ai secolului trecut, iar

    principalele tipuri de roboi de serviciu, n ordinea

    aproximativ a apariiei, evideniai n figura 1, sunt:

    roboii de reabilitare i asistena persoanelor cu handicap,

    roboii de serviciu pentru aplicaii profesionale, roboii

    umanoizi, roboii personali (roboi asisteni n mediu

    casnic); roboii domestici, roboii pentru divertisment i

    petrecerea timpului liber, roboii manufacturieri (nu n

    sensul roboilor industriali). n aceast figur prin semnul

    * sunt marcate perioadele n care au fost lansate tipurile

    reprezentative pentru clasele semnificative de roboi de

    serviciu. Evident c roboii industriali i menin prezena

    pe toat perioada analizat (banda de jos din fig. 1) [5].

    Din perspectiva aplicaiilor, roboii de serviciu se pot

    mpri n trei mari categorii: roboii de serviciu pentru

    aplicaii profesionale service robots for professional

    applications roboii de serviciu pentru utilizri personale

    domestic robots i roboii pentru cercetare-dezvoltare.

    Fig. 1. Tipuri reprezentative de roboi de serviciu.

    2.1. Roboi de serviciu pentru aplicaii

    profesionale

    Categorii de aplicaii i variante principale. Din

    perspectiva aplicaiilor profesionale exist mai multe

    categorii, fiecare cuprinznd mai multe variante distincte

    de roboi de serviciu. n continuare, cu trimitere la tabelul

    1, pentru fiecare categorie sunt precizate principalele

    variante de roboi, recunoscute pn n prezent, iar pentru

    anumite tipuri este artat cte o variant reprezentativ.

    Ariile majore ale roboticii serviciilor cuprind: roboi

    agricoli, roboi zootehnici (mulgtori), roboi forestieri,

    roboi minieri i roboi spaiali.

    Curenia profesional cuprinde: roboi pentru curat

    pardoseli (fig. 2), roboi pentru curat ferestre i perei,

    roboi crtori (fig. 3), roboi de curat piscine (fig. 4),

    roboi pentu alte tipuri de curenie (pentru rezervoare

    fig. 5, pentru vapoare, brci, trenuri, avioane).

    Sistemele de inspecie cuprind: roboii de inspectat

    canale, rezervoare, conducte i tuburi, roboii pentru

    inspectat instalaii tehnice de putere, pentru incinte

    nucleare (fig. 6) i pentru poduri.

    Construciile i demolrile cuprind: roboii de

    demolare i dezafectare a complexelor de locuine (fig. 7),

    chimice, militare etc. i roboii de construcii care, la

    rndul lor, pot fi clasificai n: roboi de construcii

    propriu-zii (pentru cldiri), roboi pentru construirea

    drumurilor, roboi de perforat i roboi pentru operaii de

    ntreinere a construciilor n derulare.

  • ACTUALITI I PERSPECTIVE N ROBOTICA SERVICIILOR

    Buletinul AGIR nr. 4/2007 octombrie-decembrie 45

    Fig. 2. Robot de curat podele. Fig. 3. Robot crtor. Fig. 4. Robot de curat piscine.

    Fig. 5. Robot de curat Fig. 6. Robot de inspecii Fig. 7. Robot de Fig. 8. Robot logistic.

    rezervoare. incinte nucleare. demolare.

    Sistemele logistice cuprind: roboii i sistemele

    robotice din cldirile de birouri (fig. 8) i spitale (fig. 9)

    utilizate pentru: transmitere documente, distribuirea

    corespondenei, colectarea gunoiului etc.

    Robotica medical cuprinde: roboii de diagnostic,

    roboii folosii la diverse terapii, inclusiv operaii

    chirurgicale, i roboii pentru asistarea pacienilor

    Aplicaiile robotice de aprare, cu mare risc i de

    securitate includ: roboii de deminare, roboii penru

    stingerea incendiilor i roboii pirotehnici utilizai n

    domeniul public, roboii de supraveghere i recunoatere

    militar terestr (fig 10) i aerian (fig. 11).

    Sistemele robotice subacvatice cuprind: roboii

    subacvatici de inspecie i recunoatere, de intervenie

    (fig. 12) i de salvare.

    Fig. 9. Robot logistic Fig. 10. Robot de Fig. 11. Robot de supraveghere Fig. 12. Robot subacvatic. medical. supraveghere. aerian.

    Robotica laboratoarelor cuprinde toate tipurile de

    roboi utilizai n laboratoare, n afara celor destinai

    special pentru cercetare i dezvoltare.

    Spaiul public cuprinde: roboi utilizai n hoteluri i

    restaurante, roboi ghid (fig. 13) i roboi de marketing

    (fig. 14).

  • CREATIVITATE INVENTIC ROBOTIC

    Buletinul AGIR nr. 4/2007 octombrie-decembrie 46

    Alimentarea cu combustibil cuprinde variantele

    roboilor destinai alimentrii automate cu combustibil, n

    special pentru autobuze i taxiuri (fig. 15).

    Fig. 13. Roboi ghizi. Fig. 14. Roboi de marketing. Fig. 15. Robot de alimentare.

    a b c

    Fig. 16. Roboi umanoizi.

    Robotica umanoid cuprinde tipurile de roboi

    umanoizi, n prezent n dezvoltare, chiar exploziv (fig. 16).

    Platformele robot cuprind diferitele tipuri de platforme

    robot, n special platforme mobile, realizate n concepie

    modular, cu dotri n funcie de solicitri, care deschide

    larg posibilitatea realizrii robotului de serviciu

    corespunztor aplicaiei respective (evident c platforma

    poate fi echipat cu diverse alte echipamente: brae robot,

    prehensoare, sisteme audio, sisteme video, senzori,

    sisteme de inspectie etc.).

    2.2. Roboi de serviciu personali /

    domestici

    Aplicaii i tipuri principale. n privina acestui tip de

    roboi, mai nti trebuie precizat c delimitarea n clase

    distincte, cu particulariti clare constructive i funcionale,

    este nc n curs. ntr-o prim faz, introducerea roboilor n gospodrie

    a vizat degrevarea persoanelor de muncile casnice de rutin, cum este curenia i astfel s-au dezvoltat roboii de curenie cu vacuum, denumii i roboi domestici, practic aspiratoare avansate, ns, nu cu mult peste alte

    echipamente clasic domestice cum sunt: frigiderele, mainile de splat etc. Mai trziu, cu un uor decalaj, n paralel, din cu totul alte motive, au aprut i s-au dezvoltat, la un moment dat chiar exploziv, roboii jucrie, foarte bine exemplificai de robotul AIBO, ca i diverse variante de roboi destinai n general petrecerii timpului liber. De asemenea, n paralel cu aceste dou tipuri, dar din alte cauze, s-au dezvoltat roboii de asisten la domiciliu a persoanelor cu handicap [1, 2, 3, 4].

    Ca urmare, n prezent sunt recunoscute urmtoarele categorii de aplicaii pentru roboii personali/domestici/ casnici: sarcini domestice/casnice, n general, divertisment i petrecerea timpului liber, asistena persoanelor cu handicap, transportul persoanelor i securitatea i supravegherea locuinelor.

    Principalele tipuri de roboi pentru aceste categorii de aplicaii sunt:

    pentru sarcini domestice: roboi de curenie cu vacuum (aspiratoare robot), roboi de tuns peluze (fig. 17), roboi de curat piscine i roboi de curat ferestrele;

    pentru divertisment i petrecerea timpului liber: roboii jucrie (celebrul AIBO, fig. 18), sistemele robot pentru petrecerea timpului liber (fig. 19), respectiv, pentru diverse hobby-uri, i roboii de educaie i instruire;

  • ACTUALITI I PERSPECTIVE N ROBOTICA SERVICIILOR

    Buletinul AGIR nr. 4/2007 octombrie-decembrie 47

    Fig. 17. Robo-aspirator. Fig. 18. AIBO. Fig. 19. Robot pentru timpul liber.

    pentru asistena persoanelor cu handicap: roboto-

    scaune cu rotile (fig. 20), roboi asisteni la domiciliu

    (fig. 21, a i b), roboi pentru reabilitare personal la

    domiciliu;

    a b

    Fig. 20. Roboto-scaun rulant. Fig. 21. Roboi asisteni la domiciliu.

    pentru transportul persoanelor: roboi sau sisteme robotice de transportat persoane n incinta parcurilor, zonelor industriale, n campusuri, centre citadine istorice, perimetrele expoziiilor(fig. 22, a i b), staii de tren i aeroporturi;

    pentru securitatea i supravegherea locuinei:

    roboi mobili de supraveghere, roboi mobili cu

    abiliti n sesizarea i identificarea persoanelor.

    a b

    Fig. 22. Roboto-transportoare de persoane.

  • CREATIVITATE INVENTIC ROBOTIC

    Buletinul AGIR nr. 4/2007 octombrie-decembrie 48

    Din cele prezentate anterior este evident c exist anumite interferene ntre diversele tipuri de roboi, astfel: ntre roboii jucrie i cei pentru petrecerea timpului liber, robotoaspiratoare mai evoluate, dotate cu sisteme de supraveghere i roboii pentru sigurana i supravegherea locuinei etc.

    Concomitent se contureaz clar un tip de robot personal/domestic/ casnic multifuncional care s poat efectua funcii care astzi sunt ndeplinite de tipuri distincte de roboi. Acest robot personal/domestic multifuncional i va face loc cu siguran n mediul casnic n viitorul apropiat i va deveni o prezen la fel de familiar cum este astzi televizorul sau microcalculatorul.

    Un astfel de robot va putea efectua munci casnice de

    rutin( cum este curenia, asisten la prepararea

    mncrii, ingrijirea peluzelor etc.), gestionarea locuinei

    privind componentele mobile i cele informative,

    supravegherea spaiului locuinei cu identificarea

    persoanelor din perimetrul acesteia, supravegherea calitii

    aerului i funcionrii diverselor instalaii, alarmare n caz

    de scurgeri de gaze toxice i pericol de incendiu,

    desfurarea de activiti educative i de instruire, inclusiv

    asistena copiilor, comunicare on-line sonor i video cu

    proprietarul locuinei cnd acesta este plecat. Acest tip de

    robot va face posibil o integrare real i eficient n

    mediul inteligent n care se prevede s acioneze persoana

    uman nu ntr-un viitor foarte ndeprtat. Evident c acest

    tip de robot la prima vedere foarte complex deci i,

    probabil, foarte scump nu va putea fi accesibil la nivelul

    utilizrii comune, dar variante mai simplificate cu

    siguran c vor putea fi achiziionate n viitor de

    majoritatea persoanelor, similar ca n cazul

    microcalculatoarelor. Acesta va fi cu siguran urmtorul

    produs important dup microcalculator, care va ptrunde

    n mediul personal al omului i va produce schimbri

    importante de comportament i atitudini.

    2.3. Date statistice [5]

    Pentru evidenierea concret a stadiului actual i

    tendinelor n domeniul roboilor de serviciu n tabelul 1

    este prezentat numrul estimat al unitilor instalate la

    sfritul anului 2004 i estimarea numrului de uniti

    instalate pn la sfritul anului 2008, ca i valorile

    corespunztoare.

    Tabelul 1

    Tipuri de roboi Stoc la sfritul lui

    2004

    Instalri 2005

    2008

    Stoc la

    sfritul lui

    2004

    Instalri

    20052008

    1 2 3 4 5

    ROBOI DE SERVICIU PENTRU

    UTILIZRI PROFESIONALE

    Nr. de uniti Nr. de uniti Milioane $ Milioane $

    Arii ale roboticii 2290 1510 460 306

    zootehnie 2230 1500 450 305

    alte tipuri 60 10 10 1

    Curenie robotizat 3590 2000 72 52

    pentru pardosele 330 35 31 2

    pentru ferestre i perei 900 24

    pentru piscine 3200 1000 29 15

    alte variante 60 65 12 11

    Sisteme de inspecie 235 265 27 29

    canale 90 165 4 8

    alte variante 145 100 23 21

    Construcii i demolri 3250 1220 213 101

    Sisteme de demolare: incinte nucleare

    80 45 22 18

    alte sisteme 3100 1110 187 74

    Roboi de construcii: ntreinere i construcii

    70

    65

    3

    9

    Sisteme logistice 270 790 16 51

    Roboi medicali 2800 2000 501 670

    roboi asisteni pentru terapii 2800 2000 501 670

    Aprare, aplicaii pentru securitate i zone de

    risc

    1180

    5625

    97

    461

    roboi de deminare 40 50 4 15

    roboi pirotehnici i pentru incendii

    440

    390

    40

    106

    roboi de supraveghere/securitate

    630

    2685

    30

    80

    vehicule de descurajare 70 2500 23 260

  • ACTUALITI I PERSPECTIVE N ROBOTICA SERVICIILOR

    Buletinul AGIR nr. 4/2007 octombrie-decembrie 49

    Tabelul 1 (continuare)

    1 2 3 4 5

    Sisteme subacvatice 5320 2190 2117 1257

    Platforme mobile 2660 5760 28 41

    Roboi de laboratoare 3460 3155 38 73

    Roboi pentru spaii publice 20 5 1 0

    Scopuri speciale 55 30 10 2

    roboi de alimentare cu combustibil 55 30 10 2

    Roboi humanoizi 24000 430

    Alte variante de roboi profesionali 10 1000 1 30

    Total numr de uniti/Total valoare roboi

    de serviciu cu utilizri profesionale

    25140

    49550

    3580

    3503

    ROBOI DE SERVICIU PENTRU

    UTILIZRI PERSONALE

    Roboi domestici 1152000 4470000 448 2971

    roboi aspiratoare 1106000 3870000 407 1587

    roboi cositoare 46000 200000 41 184

    pentru curat piscine 100000 900

    pentru curat ferestre 300000 300

    alte utilizri

    Roboi de ntreinere i petrecere a timpului

    liber

    919725

    2521970

    1483

    4367

    roboi jucrii 810000 2500000 1423 4350

    pentru ntreinere 80 70 4 5

    pentru hobby 2700 4300 1 2

    educaie i instruire 16800 17500 32 10

    alte variante 90145 100 23 0

    Asistare persoane cu handicap 325 750 2 19

    Transport persoane 390 700 14 30

    Securitate locuine i supraveghere 140 5180 18 293

    Total numr de uniti /total valoare pentru

    roboii personali

    2072580

    6998600

    1965

    7680

    Total numr de uniti/ total valoare pentru

    roboi de serviciu

    2097720

    7048150

    5545

    11183

    Pentru evidenierea creterilor prevzute pentru unele

    dintre principalele tipuri de roboi de serviciu profesionali,

    n figura 23 este artat numrul de uniti la nivelul anului

    2004 (cu gri) i numrul de noi instalri pentru perioada

    20052008 (cu negru).

    0

    1000

    2000

    3000

    4000

    5000

    6000

    a b c d e f g h k l

    La sfritul lui2004

    Instalri noi20052008

    Fig. 23. Dinamica tipurilor principale de roboi de serviciu profesionali:

    pe vertical: numr de uniti; pe orizontal: tipuri de roboi de serviciu profesionali:

    a subacvatici; b de curatenie; c de laborator; d de construcie/demolri; e medicali;

    f platforme robot mobile; g pentru ariile roboticii serviciilor; h aparare-securitate;

    k logistici; l alte tipuri.

  • CREATIVITATE INVENTIC ROBOTIC

    Buletinul AGIR nr. 4/2007 octombrie-decembrie 50

    n figura 24 sunt evideniate fondurile investite pn la

    nivelul anului 2004, inclusiv (cu gri) cele estimate a se

    investi n perioada 20052008 (cu negru). n aceast

    figur nu a fost inclus suma pentru roboi subacvatici,

    datorit limitrii scalei, care pentru acest tip de roboi, fa

    de o valoare estimat n 2004 la peste 2000 milioane dolari

    SUA, pentru perioada 20052008 prevede investirea a

    peste 1500 milioane dolari SUA. Se mai poate sublinia c,

    sintetic, totalul mondial al roboilor de serviciu pentru

    utilizri profesionale era la sfritul anului 2004 de 25 140

    uniti, fiind estimat la sfritul anului 2008 la aproximativ

    50 000 de uniti (deci, o cretere de 200%).

    0

    100

    200

    300

    400

    500

    600

    700

    Valoare estimat la

    sfritul lui 2004

    Valoare pentru noi

    uniti ntre

    20052008

    Fig. 24. Dinamica investiiilor n roboii de serviciu profesionali:

    pe vertical: milioane $; pe orizontal: tipuri de roboi de serviciu profesionali: a medicali;

    b pentru ariile roboticii serviciilor; c construcii/demolri; d aprare/securitate;

    e de curenie; f de laborator; g platforme robot mobile; h logistici; k umanoizi;

    l alte tipuri.

    n ceea ce privete valoarea pieei pentru aceti roboi,

    la sfritul anului 2008, aceasta va fi de aproximativ 2,35

    miliarde dolari SUA.

    Valorile numerice prevzute pentru cteva tipuri

    principale de roboi personali/domestici rezult din figura 25

    (cu gri, pentru 2004, cu negru, prevzute ntre 2005 i

    2008), iar din figura 26 rezult fondurile investite la

    nivelul anului 2004 (cu gri) i estimate a fi investite n

    perioada 20052008 (cu negru). Merit evideniat c suma

    estimat a fi investit n total pentru roboii personali ntre

    2005 i 2008 este aproximativ de 8 mld. $ SUA, o sum

    considerabil, avnd n vedere c ntreaga pia a roboticii

    industriale a fost estimat n 2004 la 15 mld. $ SUA.

    0

    500000

    1000000

    1500000

    2000000

    2500000

    3000000

    3500000

    4000000

    4500000

    a b c

    La sfritul lui

    2004

    Instalri noi

    20052008

    Fig. 25. Dinamica unor categorii principale de roboi personali:

    pe vertical: numr de uniti; pe orizontal: grupe principale de roboti personali:

    a roboaspiratoare i roboi pentru ngrijit peluze; b roboi pentru divertisment i

    petrecerea timpului liber; c roboi de curat ferestre i piscine.

  • ACTUALITI I PERSPECTIVE N ROBOTICA SERVICIILOR

    Buletinul AGIR nr. 4/2007 octombrie-decembrie 51

    Se mai poate sublinia c pentru roboii personali/

    domestici (n afara celor pentru divertisment i timp liber),

    se estimau la sfritul anului 2004 aproximativ 1 152 000

    uniti, iar pentru 2008 numrul acestora ar urma s

    creasc cu nc 4,47 milioane, deci o cretere de peste

    380%; pentru roboii jucrie (pentru divertisment) i

    pentru petrecerea timpului liber, n 2004 numrul acestora

    era de 920 000, iar pentru 2008 se prevede existena a peste

    2,5 milioane noi produse, deci o cretere de peste 260%.

    0

    1000

    2000

    3000

    4000

    5000

    6000

    7000

    8000

    a b c

    Valoare estimat lasfritul lui 2004

    Valoare pentru noiuniti ntre20052008

    Fig. 26. Dinamica fondurilor estimate a fi folosite pentru roboii personali:

    pe vertical: milioane $; pe orizontal: a roboi casnici; b roboi pentru divertisment

    i petrecerea timpului liber; c total roboi cu utilizri personale.

    2.4. Robotica i roboii de cercetare

    dezvoltare

    Din perspectiva roboticii serviciilor, roboii de

    cercetare-dezvoltare sunt cei utilizai n laboratore pentru

    diverse activiti, pentru care, din pcate, nu exist foarte

    multe date cunoscute.

    Pe de alt parte, este evident c dezvoltarea i

    rspndirea roboilor de serviciu depind de progresele

    tehnologice n general, care pot fi mprite n: tehnologii

    exterioare roboticii i tehnologii, implicit cercetri, axate

    pe componentele specifice roboticii.

    n primul caz, principalele transferuri ctre robotic se

    poate considera c provin dinspre: domeniile hardware i

    software, electronica de divertisment, telecomunicaii,

    electronica auto etc.

    n al doilea caz se au n vedere n special: navigarea pe

    baza scanrii cu laser, camerele video cu cost sczut,

    programele deschise specifice roboilor mobili. innd

    cont de aceste direcii, s-au iniiat i finanat multiple

    programe de cercetri.

    n acest context, aplicaiile care stau n faa roboilor de

    serviciu se pot sistematiza n trei direcii principale:

    roboi de companie n mediu privat i public,

    destinai activitilor curente din aceste medii,

    inclusiv cu abiliti de a identifica, manipula i

    prehensa orice fel de obiecte, care vor permite

    persoanelor s poat petrece mai mult timp cu o mult

    mai mare independen fa de activitile casnice

    curente;

    roboi personali, n concepie modular, care s se

    integreze n gama produselor de utilizare personal

    cu funcionalitate sporit (se au n vedere interfee

    multimedia, brae robot cu prehensoare pentru

    manipulare, capete expresive dotate cu senzori

    corespunztori i cu voce, echipamente auxiliare

    pentru diverse activiti casnice, cum ar fi aspirarea

    prafului) i care s poat fi configurai n funcie de

    preferinele clienilor pentru a fi capabili s acioneze

    la fel de bine n case, birouri i zone publice, care vor

    putea deveni, dintr-o anumit perspectiv, produse

    similare cu calculatoarele personale i chiar cu

    telefoanele mobile din prezent, sub aspectul relaiei

    omrobot;

    reele robotice care interacioneaz i n acelai timp

    se integreaz n mediu, care presupun s fie

    disponibile pe scar larg la preuri sczute module

    robotice ca: platforme mobile, brae robot, prehensoare,

    senzori, motoare, interfee om-main i care vor

    putea conduce la configurarea aa-numitului mediu

    inteligent.

    n concordan cu cele de mai sus, principalele

    provocri care stau n faa cercetrilor n robotic din

    perspectiva roboilor de serviciu sunt:

    dezvoltarea roboilor de asisten:

    trecerea de la percepie la cognitivitate;

    dezvoltarea interaciunii om-robot;

    dezvoltarea abilitilor de mobilitate i manipulare;

    integrarea ntre reelele de roboi i mediul inteligent;

    dezvoltarea i optimizarea proiectrii mecatronice;

    dezvoltarea controlului, inclusiv prin softuri deschise;

  • CREATIVITATE INVENTIC ROBOTIC

    Buletinul AGIR nr. 4/2007 octombrie-decembrie 52

    dezvoltarea i amplificarea conexiunilor ntre realitatea

    virtual i robotica serviciilor;

    dezvoltarea unei robotici virtuale a serviciilor.

    Aspectele de mai sus sunt nsoite de puternice

    provocri cu specific inovator, care s identifice cile de

    trecere de la stadiul cercetrilor de laborator la cel al

    produciei pentru pia, n special prin crearea unor

    companii pilot n afara universitilor i laboratoarelor i

    asigurarea unui flux constant de transfer tehnologic sub

    form de cunotine, componente (HW/SW) i resurse

    umane, de la laboratoare/universiti la companii. Toate

    acestea vor trebui s in cont de prevederile deja existente

    privind reglementarea i standardizarea activitilor de

    acest fel, ca i de cele cuprinse n noi reglementri i

    standarde care i vor dovedi necesitatea n viitor.

    3. CONCLUZII

    Pe baza celor prezentate succint n aceast lucrare, se pot

    formula urmtoarele concluzii:

    Robotica serviciilor, respectiv roboii de serviciu,

    reprezint una dintre cele mai importante direcii de

    cercetare din robotic, cu implicaii complexe

    interdisciplinare, pentru dezvoltarea i perfecionarea

    echipamentelor, dispozitivelor i tehnologiilor specifice

    comparativ cu alte sectoare de activitate.

    Gama aplicaiilor i varietatea tipurilor de roboi de

    serviciu sunt n continu diversificare.

    Cu siguran robotul de serviciu personal, respectiv

    robotul domestic, va face parte din mediul casnic al

    omului ntr-un viitor apropiat, cu implicaii

    economice i sociale greu de estimat n prezent, dar

    cu siguran revoluionare.

    Pentru Romnia, n noul context european,

    dezvoltarea de aplicaii la nivel de proiecte, simulri,

    inclusiv simulri virtuale i prototipuri n domeniul

    roboilor serviciilor are perspective certe.

    BIBLIOGRAFIE

    1. Stareu, I. Prezent i perspectiv n robotic, Buletinul AGIR,

    nr. 4/1997, p.34-40.

    2. Stareu, I., Daj, I. Robotica serviciilor stadiul actual i

    tendine, Buletinul AGIR, nr. 1-2/2004, p. 4954.

    3. Stareu, I. Elemente de robotic medical i protezare, Ed. Lux

    Libris, Braov, 2004.

    4. Stareu, I., Daj, I. Roboticaactualiti i perspective, Buletinul

    AGIR, nr. 4/2005, p. 26.

    5. *** World Robotics, 2005.