· Робототехника и дроны

Человекоподобные роботы: рабочая сила машин начинается с датчиков

Прогнозы рынка человекоподобных роботов расходятся на порядки: от 6,5 млрд долларов к 2030 году у ABI Research до почти 5 трлн долларов к 2050 году у Morgan Stanley, а Gartner ожидает менее 20 компаний с серийным выпуском к 2028 году. STMicroelectronics считает, что исход конкуренции решат не ИИ-модели, а базовые уровни восприятия, управления движением и энергоэффективности. Компания поставляет датчики, микроконтроллеры и драйверы двигателей для роботов и одновременно внедряет их на собственных заводах.

Если спросить четыре исследовательские организации о перспективах человекоподобных роботов, получишь четыре совершенно разных ответа. ABI Research прогнозирует, что к 2030 году объём рынка достигнет 6,5 млрд долларов; Goldman Sachs оценивает рынок 2035 года в 38 млрд долларов; по модели Morgan Stanley, к 2050 году экономика, связанная с человекоподобными роботами, приблизится к 5 трлн долларов; а Gartner прогнозирует, что к 2028 году компаний, доведших человекоподобных роботов до серийного производства, будет меньше 20.

Прогнозы так сильно расходятся потому, что у каждой организации свои методика подсчёта и горизонт планирования. Но общее направление развития отрасли сомнений не вызывает. В статье «Десять технологических трендов 2026 года» мы уже предполагали, что новое поколение больших моделей действий (large action models) подтолкнёт внедрение человекоподобных роботов вместе с автономными промышленными системами. Сегодня этот прогноз сбывается, и STMicroelectronics (ST) играет в этом процессе двойную роль: она и поставщик базовых микросхем для человекоподобных роботов, и предприятие, которое использует таких роботов на собственных заводах.

Физический ИИ и его самый требовательный носитель

Физический ИИ — это искусственный интеллект, встроенный непосредственно в устройство и способный в реальном мире замыкать цикл «восприятие — решение — действие». В отличие от больших языковых моделей, работающих в центрах обработки данных, физический ИИ подчинён жёстким требованиям реального времени: робот должен за миллисекунды воспринять обстановку, спланировать движение и безопасно его выполнить, причём в рамках ограниченного бюджета энергопотребления. Физическому ИИ мы посвящали отдельную запись в блоге.

Человекоподобный робот — самый требовательный носитель физического ИИ. Ему нужно удерживать равновесие на двух ногах, обращаться с предметами, рассчитанными на человеческую ладонь, и делить рабочее пространство с людьми. Аллан Лагаска, руководитель направления интеллектуальной промышленности STMicroelectronics, кратко сформулировал инженерную задачу: «Знание и мудрость — не одно и то же. Робот должен не только понимать физическую среду, но и, опираясь на это понимание, совершать безопасные и результативные действия».

Почему именно человеческая форма

Практическая экономическая ценность человекоподобных роботов объясняется двумя причинами. Во-первых, вся инфраструктура реального мира спроектирована под человеческое тело. Робот с человеческими пропорциями может работать в существующих цехах без переоборудования площадки. Во-вторых, дефицит рабочей силы — это по сути дефицит на рабочих местах, устроенных под человеческий способ работы. По данным Deloitte и The Manufacturing Institute, только в обрабатывающей промышленности США к 2033 году может остаться незаполненными 3,8 млн рабочих мест. Эти вакансии и соответствующие рабочие места рассчитаны на привычки человека. Робот человеческой формы может занять такое место напрямую, без перестройки технологического процесса.

Есть и третье преимущество: человекоподобный робот, как и человек, может гибко переключаться между задачами. Традиционный робот после покупки обслуживает одну операцию; человекоподобный способен подстраиваться под целый класс рабочих мест.

Первые промышленные внедрения

В 2024–2025 годах человекоподобные роботы вышли из лабораторий, и появились первые случаи промышленного применения. Agility Robotics и логистический оператор GXO подписали первый в отрасли многолетний договор по модели «робот как услуга»: роботы перемещают контейнеры в логистическом центре GXO в штате Джорджия. Человекоподобные роботы Figure AI участвуют в программе Physical AI концерна BMW на заводе в Спартанбурге (США), а BMW планирует разместить таких роботов и на заводах в Германии. На выставке CES 2026 Hyundai Motor Group представила стратегию в области ИИ и робототехники, предусматривающую использование человекоподобных роботов на собственных заводах. Китайская Unitree сообщила о продаже 5500 человекоподобных роботов в 2025 году и продвигает IPO в Шанхае. NVIDIA на конференции GTC в Тайбэе в июне 2026 года представила открытый референсный дизайн человекоподобного робота.

Тем не менее предупреждение Gartner о возможных трудностях пилотных проектов остаётся актуальным. Наша оценка скорее прагматична: внедрение будет разворачиваться постепенно, задача за задачей, завод за заводом. Победителей ближайших пяти лет определит инженерная экономика, а не рыночные прогнозы.

Из чего состоит робот

Публичная дискуссия в основном сосредоточена на ИИ-моделях и вычислительных мощностях, но инженерная реализация имеет куда больше измерений. Работая с разработчиками человекоподобных роботов, наша команда раскладывает робота на функциональные модули: головной блок, отвечающий за зрение и пространственное восприятие; блок датчиков корпуса, обеспечивающий равновесие и движение; кисти для точных манипуляций; многостепенные руки и ноги с электродвигателем в каждом суставе; главный процессорный блок, координирующий все модули; и система управления питанием, от которой зависит автономность машины.

Равновесие — это прежде всего задача датчиков и лишь затем задача управления. У двуногого робота нет пассивно устойчивого состояния. Он сохраняет вертикальное положение по тому же принципу, что и человек: через замкнутый контур, похожий на связку «внутреннее ухо — мышцы». В роботе роль «внутреннего уха» играют инерциальные датчики, и контур должен реагировать достаточно быстро, чтобы вовремя обработать позу, предвещающую падение. Именно поэтому отрасль встраивает ядра машинного обучения прямо в датчики: первый уровень распознавания движения выполняется на стороне датчика с задержкой в микросекунды и потреблением в милливатты, даже без участия главного процессора. На выставке Embedded World 2026 STMicroelectronics демонстрировала восстановление позы, обнаружение падения и планирование походки на базе высокоточных инерциальных датчиков.

На уровне исполнения движений сложность возрастает многократно. У человекоподобного робота десятки суставов, от плеча до пальцев, и каждому нужны микросхема драйвера, высокоточная обратная связь по положению и плавное управление моментом — та же технология, что применяется в промышленных приводах.

Энергия — жёсткое ограничение. Человекоподобный робот с батарейным питанием должен обеспечивать восприятие, вычисления и десятки исполнительных механизмов, располагая бюджетом мощности, несравнимо меньшим, чем у электромобиля. Широкозонные полупроводники, такие как нитрид галлия, делают силовые схемы компактнее, холоднее и тише, что критично для машины, работающей рядом с людьми; каждый сэкономленный ватт напрямую превращается во время автономной работы.

Безопасность и доверие

Машина, работающая бок о бок с людьми, будет реально использоваться, только если люди ей доверяют. Безопасность человекоподобного робота нельзя добавить на завершающем этапе разработки — её нужно закладывать на уровне системы, проектируя функциональную и информационную безопасность как единое целое. Безопасное поведение робота возможно лишь при защищённости от кибератак: если программное обеспечение или канал связи скомпрометированы, физическое устройство становится источником реальной угрозы.

Настоящая инженерная сложность — в поиске баланса: сохранить скорость и гибкость разработки человекоподобных роботов, честно учесть жёсткие ограничения условий эксплуатации (прежде всего энергопотребление) и при этом гарантировать безопасное и надёжное поведение.

Нормативное регулирование безопасности человекоподобных роботов только зарождается, и путь к его зрелости будет долгим. STMicroelectronics давно работает в автомобильной и промышленной отраслях, где функциональная и информационная безопасность уже стали зрелыми сертифицируемыми инженерными дисциплинами, и мы переносим этот опыт в робототехнику.

Стратегия ST: всё, кроме «мозга»

С точки зрения производителя полупроводников человекоподобный робот — это сложная полупроводниковая система. По нашим оценкам, полупроводниковые компоненты робота охватывают пять областей: восприятие, управление, исполнение, связь и питание. Немногие поставщики способны предложить продукцию во всех пяти, а именно такая полнота линейки сегодня нужна разработчикам человекоподобных роботов.

Наша стратегия — сосредоточиться на всей базовой аппаратной части, кроме «мозга». В марте 2026 года мы объявили о сотрудничестве с NVIDIA: наши датчики, микроконтроллеры и решения для управления двигателями совместимы с основными ИИ-платформами для робототехники. В среду моделирования NVIDIA Isaac Sim интегрированы высокоточные модели наших датчиков, так что разработчики могут обучать и проверять роботов в симуляции ещё до появления физического оборудования. Кроме того, мы сотрудничаем с Leopard Imaging в области модулей.

Эта экосистемная логика распространяется и на антропоморфные кисти. Совместно с компанией Ruiyan Intelligent Control (睿研智能控制) мы разместили полную систему управления антропоморфной кистью на плате размером с ладонь: один микроконтроллер координирует пять суставов с шестью степенями свободы; высокоточная аналоговая оцифровка считывает положение пальцев и усилие хвата; микросхемы драйверов двигателей работают с высоким КПД и выдают нужный момент, не перегревая кисть. Отраслевая экосистема складывается именно так — партнёр за партнёром, подсистема за подсистемой.

Одновременно мы следуем собственным отраслевым выводам на практике: в декабре 2025 года STMicroelectronics подписала соглашение о поставках с Oversonic Robotics и направила когнитивных человекоподобных роботов RoBee на производственные и логистические участки нескольких своих заводов.

Что впереди

На пути от нынешних пилотных проектов к масштабной рабочей силе из машин основные препятствия сосредоточены в нескольких областях: стоимость при масштабировании, зрелость программного обеспечения, стандарты безопасности, защита данных и принятие людьми. Как и любые промышленные задачи, они будут решаться постепенно, усилиями тысяч инженерных команд, итерация за итерацией.

Компаниям, которые хотят вывести человекоподобных роботов на серийный уровень, нужен партнёр, закрывающий всю цепочку: восприятие, движение, питание и связь. Логика построения системы будет повторять логику её работы: датчик за датчиком, сустав за суставом.

По мере того как стоимость человекоподобных роботов приближается к стоимости человеческого труда, а аппаратные и сенсорные технологии повышают способность реагировать на окружающую среду, мы уверены, что в ближайшие годы человекоподобные роботы массово выйдут на рынок труда.

Оценки объёмов поставок и сроков внедрения по-прежнему расходятся, но точка, в которой решится исход конкуренции, уже ясна: это не ИИ-«мозг» верхнего уровня, а базовые уровни восприятия, управления движением и энергоэффективности, которые позволяют машине отработать полную смену рядом с человеком. Победят те, кто освоит эти базовые технологические уровни в серийном масштабе. Подробности сотрудничества ST с NVIDIA изложены в тематическом материале о физическом ИИ; ещё одна статья серии ST Perspectives посвящена коллаборативным роботам — области, где физический ИИ уже даёт результаты в промышленной практике.

Материал EEPW, перевод ЭлектроПоиск.
Оригинал публикации: https://www.eepw.com.cn/article/202609/483358.htm
Смотреть в каталоге

Другие новости

Заметили ошибку?