Робототехника - перспективная отрасль, как минимум, на ближайшие десять лет, потому что роботы стали частью новой промышленной революции. Она включает знание механики, электроники и программирования. Обучение в вузе дает не только навыки и фундаментальные знания, но и возможность работы над реальными проектами. Знание математики и физики - основополагающие навыки специалистов, которые хотят создавать умные машины. На базовом уровне робототехника опирается на функции и уравнения. Даже обычные робот-пылесос используется сложные математические функции, чтобы построить маршрут по комнате.

Куда пойти учиться на робототехника?

Робототехника - перспективная отрасль, как минимум, на ближайшие десять лет, потому что роботы стали частью новой промышленной революции. Она включает знание механики, электроники и программирования. Обучение в вузе дает не только навыки и фундаментальные знания, но и возможность работы над реальными проектами.

Знание математики и физики - основополагающие навыки специалистов, которые хотят создавать умные машины. На базовом уровне робототехника опирается на функции и уравнения. Даже обычный робот-пылесос использует сложные математические функции, чтобы построить маршрут по комнате.

The Robot узнал, где в России можно получить знания в этой сфере. Также мы пообщались со студентами, они рассказали, почему поступили на робототехнику и довольны ли обучением в своем вузе. Направлению «Мехатроника и робототехника» соответствует код специальности 15.03.06, однако робототехнику могут преподавать и на других направлениях, например, «Автоматизация технологических процессов и производств» (15.03.04). А все направления подготовки, так или иначе связанные с машиностроением, начинаются с 15.XX.XX. При этом технологиям искусственного интеллекта и базовым основам робототехники можно научиться в направлениях группы «Математика и механика» (01.XX.XX) или «Компьютерные и информационные науки» (02.XX.XX).

Чтобы узнать, какие дисциплины будут изучаться в течение четырех лет обучения, достаточно найти учебный план программы. Сделать это легко: введите в поисковике название программы и вуза, добавьте в конце «учебный план». Учебный план поможет составить представление о том, чем вы займетесь ближайшие 4 года. Также полезно почитать на страницах заинтересовавших программ информацию о компаниях-партнерах кафедры или факультета. Чаще всего с этими компаниями у вузов подписан договор о прохождении практики и есть договоренности о трудоустройстве студентов после выпуска.

Ниже мы подготовили таблицу с информацией о поступлении в одни из ведущих вузов Москвы, Санкт-Петербурга и других регионов России.

Москва

	Факультет	Направление	Вступительные испытания	Проходной балл в	Количество бюджетных мест
				2017 году
МГТУ им. Н. Э. Баумана	Специальное машиностроение	Мехатроника и робототехника (Робототехнические системы и мехатроника)	Р М Ф	271	92
		Мехатроника и робототехника (Подводные роботы и аппараты)	Р М Ф	247
	Робототехника и комплексная автоматизация	Автоматизация технологических процессов и производств	Р М Ф	264	51
МТУ		Мехатроника и робототехника	Р М Ф	217	48
НИЯУ МИФИ	Физико-технологический	Мехатроника и робототехника в атомной промышленности	Р М Ф		10
МЭИ	Институт энергомашиностроения и механики	Компьютерные технологии управления в робототехнике и мехатронике	Р М Ф	217	27

Михаил, Московский энергетический институт

Поступил в МЭИ, потому что вуз закончили знакомые, и часто слышу о нем положительные отзывы. В вузе дают хорошие знания по математике и инженерной графике, считается что МЭИ в этом чуть ли не лучший. На наши лекции приходят студенты из других университетов. До этого учился в МИИТе, он совсем не оправдал ожиданий. Сейчас я от своего института в восторге. В отличие от многих других вузов, нас не грузят по гуманитарным дисциплинам, а ключевые предметы связаны с механикой.

Мы не особо изучаем языки программирования: была легкая интрижка с С++ и все. А реализовывать свои проекты трудно, потому что нет ни человека, который поможет советом, ни хорошего оснащения, ни хорошего доступа к имеющемуся оборудованию. Если говорить про качество образования, то в предыдущем семестре у нас вел пары по одному предмету наш же староста, который сам ничего в этом не понимает. Нет вовлеченности и поощрения для создания проектов - это действительно огорчает в вузе. Мало практики, тонны теории. Без применения знаний это всё забывается на раз.

Санкт-Петербург

	Факультет	Направление	Вступительные испытания	Проходной балл в	Количество бюджетных мест
				2017 году
Университет ИТМО			Р М И	255	56
	Систем управления и робототехники	Цифровое производство	Р М И	нет данных	10
СПбГУ	Математико-механический	Механика и математическое моделирование	Р М И	249	20
		Прикладная математика и информатика	Р М И	254	45
СПбГПУ	Институт металлургии, машиностроения и транспорта	Робототехника	Р М Ф	223	50
БГТУ «ВОЕНМЕХ» им. Д.Ф. Устинова	Информационные и управляющие системы	Мехатроника и робототехника	Р М Ф	202	36
ГУАП	Институт инновационных технологий в электромеханике и робототехнике	Робототехника	Р М Ф	213	17

Р - русский язык, М - математика, Ф - физика, И - информатика и ИКТ

Алексей, Университет ИТМО

В детстве мне нравилось собирать простые электрические схемы. Лампочки из фонариков, светодиоды из зажигалок, моторчики из плееров - всё шло в дело.

В школе я познакомился с программированием, которое меня тоже заинтересовало. Робототехника - область в которой, как мне казалось, реализуются оба вышеупомянутых направления моих интересов. Так что к концу девятого класса я решил получить высшее образование в Университете ИТМО.

Ожидания от университета не оправдались. Имея одно лишь желание, но не имея достаточного багажа знаний, в университете делать было нечего. Наивное предположение о том, что в университете меня научат, оказалось ошибочным. Университет лишь предоставляет возможность обучаться.

В ИТМО робототехнику преподают по нескольким стандартам на разных кафедрах . На кафедре систем управления и информатики (СУиИ), на которой обучался я, во главе угла стоит теория автоматического управления. Есть несколько курсов по механике, мехатронике, материалам и их обработке.

Программирование на кафедре СУиИ считается навыком, так что обучаться языкам нужно самостоятельно. Основной инструмент - Matlab и Simulink. По ходу обучения будут затронуты C, Ассемблер, CFC.

В процессе обучения была возможность поработать с LEGO Mindstorms и Beckhoff. В конструкторском бюро имеются также KUKA, Roomba, Boe-Bot, ТРИК, Intel Galileo, Raspberry Pi и там все очень увлечены ROS. Конструкторское бюро (КБ) - дело добровольное.

В образовательной программе, как таковых проектов нет. Самостоятельно можно примкнуть к КБ или лаборатории и на их базе вести проект. Это делается беспрепятственно, а в последующем можно работать в лаборатории за зарплату.

Качество образования достаточно сложно оценить. Так как дается именно возможность получить образование, а не образование как таковое. Очень большая роль отводится самостоятельной работе. Так что при умении самостоятельно обучаться можно выйти из университета очень хорошим специалистом. При отсутствии такого умения и недостаточном уровне самоорганизации можно, напротив, выйти никем.

Я ждал, что меня всему научат. Возьмут за руку и поведут в мир моих грез. Преподнесут на блюдечке с голубой каемочкой все знания, отсутствующие в моей голове, разжуют, как следует, и положат в рот. Такого не произошло. Поэтому я очень скоро больно ударился о действительность. Мне недоставало знаний, главным образом, в области математики. Мне не хватало дисциплинированности. И я абсолютно был неспособен самостоятельно усваивать материал. Но я не признавал своей непригодности, так что по инерции докатился до получения диплома бакалавра и поступления в магистратуру. В магистратуре я уже смог признать отсутствие в себе потенциала и закончил обучение по собственному желанию.

Василий, БГТУ «ВОЕНМЕХ» им. Д.Ф. Устинова

Я поступил в вуз на радиотехнику. Ожидания от университета оправдались, я отучился лишь один семестр, поэтому кроме общеобразовательных предметов пока что особо ничего не изучали. Сейчас основной упор на математику, программирование (изучали паскаль, будет C) и физику.

Пока что я занимаюсь в университете только учебой. Работаю в Центре робототехники при ПФМЛ №239. Участвовал в куче всяких соревнований, из последнего - готовился вместе с командой к Robocup@work, где работаю над hardware-частью проекта.

Сейчас немало «лишних» предметов. Для меня это так называемый обязательный пункт, который я вынужден пройти, чтобы быть способным делать что-то дальше. Польза тоже есть, но на данном этапе ее с виду немного.

Я не уверен на 100%, что останусь в робототехнике, хотя электроника интересует, и ей заниматься точно буду. Робототехника - это комбинация многих факторов, где электроника важна, но без остального далеко не уедешь.

Регионы

	Факультет	Направление	Вступительные испытания	Проходной балл в	Количество бюджетных мест
				2017 году
ТГУ (Томск)	Физико-технический	Мехатроника и робототехника	Р М Ф	221	25
		Прикладная механика	Р М Ф	202	25
ТПУ (Томск)	Институт кибернетики	Мехатроника и робототехника	Р М Ф	219	40
УрФУ (Екатеринбург)	Институт новых материалов и технологий	Мехатроника и робототехника	Р М Ф	201	25
ТюмГУ (Тюмень)	Институт математики и компьютерных наук	Мехатроника и робототехника	Р М Ф		16
НГТУ (Новосибирск)	Механико-технологический	Робототехнические системы и комплексы	Р М И	-	0
	Мехатроники и автоматизации	Электроэнергетика и электротехника	Р М Ф	204	102
ДВФУ (Владивосток)	Инженерная школа	Автоматизация технологических процессов и производств (в машиностроении)	Р М Ф	143	20
		Мехатроника и робототехника	Р М Ф	189	15
СГТУ им. Гагарина Ю.А. (Самара)	Институт электронной техники и машиностроения	Интеллектуальная робототехника	Р М Ф	200	17
СФУ (Красноярск)	Политехнический институт	Мехатроника и робототехника	Р М Ф	153	18

Р - русский язык, М - математика, Ф - физика, И - информатика и ИКТ

Алексей, Томский политехнический университет

Со школы интересовался физикой и собирался стать инженером, выбирал между ядерной физикой и робототехникой. В итоге выбрал робототехнику, исходя из того, что направление активно развивается в последнее время и имеется множество интересных задач.

Ожидания от университета оправдались частично. В нашем университете больше уделяется внимания теории управления и промышленной автоматизации, а также электроприводу. Из языков программирования мы изучали C, Matlab и Python. В качестве творческого проекта на первом курсе мы работали с платформой Lego Mindstorms, а на втором курсе изучали платформу Festo Robotino.

На третьем курсе я увлекся машинным обучением. С тех пор занимался реализацией алгоритмов распознавания дорожных знаков в качестве исследовательской работы студентов, стажировался в томском филиале компании NTR Lab, где мы работали над проектами в сфере глубокого обучения, а в качестве выпускной работы участвую в команде разработки транспортного робота с функциями распознавания людей и следования за выбранными целями.

В университете есть молодые преподаватели, которые интересуются реализаций проектов в робототехнике, так что при желании есть возможность поучаствовать в реализации интересных идей.

К сожалению, программа в нашем университете несколько устаревшая, так что актуальные знания приходится получать самостоятельно. С одной стороны это дает хороший опыт самообразования, однако с другой стороны устаревшие предметы дают лишнюю нагрузку. При этом, в ТПУ преподают хорошие фундаментальные знания из области теории автоматического управления и электропривода.

На мой взгляд, в нашем университете уделяется мало внимания компьютерным наукам и в частности машинному обучению. При изучении языков программирования упускается такие важные разделы как теория алгоритмов и структуры данных. Машинное обучение, которое является довольно частой вещью в современной робототехнике, к сожалению, не преподают.

Пока что предполагаю продолжить развиваться в области машинного обучения, но со сдвигом в серверную часть веб-разработки. Но не исключено, что я еще поучаствую в каком-нибудь проекте в сфере робототехники.

Анатолий, ЯрГУ им. П.Г. Демидова

В детстве всегда привлекали роботы. Хотел научиться делать их сам. Но специальности робототехники в городе не было. Решил поступить в университет на специальность радиофизика и электроника (так она так называлась). Подумал, что научившись работать с электронными компонентами смогу делать роботов.

Так получилось, что на одной из кафедр начинали работать над мобильным манипулятором (маленький 3-х звенный манипулятор, установленный на гусеничную платформу). Над управлением платформой уже работали. Но были нужны студенты, которые займутся его управлением. Одним из них стал я. И в итоге защитил диплом по тематике разработки алгоритма управления манипулятором.

Так как я поступил на физический факультет, то в большей степени нам преподавали теорию. Есть и прикладные специальности, например, радиотехника и инфокоммуникационные технологии. Без общей физики, мат анализа, дифференциальных уравнений не обошлось. Иначе бы не поняли оставшийся материал. Изучал аналоговую и цифровую электронику, теорию цепей и сигналов.

На нашем факультете программирование воспринимается как способ решать задачи моделирования различных радиофизических процессов. И, исходя из этого, нас учили не самому программированию, не искусству написания программ, а через программирование объяснили суть и механизмы процессов. И занимались мы этим на Turbo Pascal. Требовали от нас не красивого кода и быстро работающей программы, а верного вывода данных для любых начальных условий. Изучали объектно-ориентированное программирование на Delphi, но на нем тоже преподавали основную суть. Так же были и более специфичные среды для моделирования (Mathcad, Matlab). Был курс программирования микроконтроллеров на ассемблере.

Я считаю что для этой специальности таких курсов вполне достаточно. Самое важное, что изучался не определенный язык программирования, а принцип, как заставить компьютер выполнить необходимые действия. И это очень помогло мне в дальнейшем изучить почти самостоятельно С для программирования микроконтроллеров AVR и C# для создания программы управления с графическим интерфейсом. Конечно, уровень, на котором изучил языки чисто любительский, но для решения задач хватает.

На кафедре, на которой я учился (сейчас она называется Инфокоммуникационные технологии), если у студента была идея то ее обязательно продвигали. Потому что намного приятнее заниматься тем, что интересно. Так что свои проекты очень поощрялись. Особенно, если проект был интересный и полезный не только для студента.

Я занимался алгоритмом управления манипуляторов. Задача состояла в том, чтобы решить обратную задачу кинематики для конкретной модели, которая была на кафедре, и реализовать его на микроконтроллере (микроконтроллер нужен для управления сервоприводами, которые вращают звенья манипулятора). В итоге получил робота, которым можно было управлять вручную через установленное на компьютере ПО или с помощью клавиатуры, геймпада, сенсорный экрана и leap motion - устройства, которое определяет положение ладони человека над собой. Реализовал автономные режимы: от банального перекладывания предметов, как конвейерный робот, до рисования букв и слов.

Преподают в университете хорошо. Преподаватели знают свой предмет, умеют рассказать и объяснить его студенту. Все, чего хотел от учебы, я получил. И сбылась моя мечтал сделать робота, хоть он пока что недостаточно умный.

После окончания университета я не стал работать в робототехнике, потому что в Ярославле нет работы в этой сфере (кроме образования), а переезжать не хотелось.

Луиза, МГУ им. М. В. Ломоносова (филиал в Ташкенте)

Я поступила в филиал МГУ на факультет прикладной математики и информатики, чтобы научиться программировать. На деле оказалось, что здесь в основном преподают математику. Много предметов, начиная от мат анализа и линейной алгебры и заканчивая уравнениями математической физики. Но программирование проходим и сейчас изучаем C++, до этого изучали C, получили представления об Ассемблере и веб-разработке. Нагрузка в вузе огромная, при этом качество образования могло бы быть лучше. Не хватает времени на изучение чего-либо стороннего, тем не менее, я продолжу заниматься робототехникой.

Где еще посмотреть вузы?

« Учеба.ру » - самый большой каталог вузов и учебных программ в России и за рубежом. На портале можно выбрать интересующую специальность, сравнить программы, узнать стоимость обучения, проходные баллы и условия поступления. Почти всё, что нужно знать, чтобы составить список вузов и направлений.

Второй сайт - « Поступи онлайн » - помогает оценить шансы на поступление в выбранный вуз или специальность. С помощью калькулятора ЕГЭ можно узнать возможные варианты.

В последние годы робототехника достигла грандиозных успехов. Уже сейчас роботы следят за здоровьем людей, помогают в быту, решают задачи логистики, выполняют сложные расчеты и отбирают рабочие места у людей. Тем не менее, с ростом спроса на робототехнику возникает необходимость в соответствующих специалистах. Каковы перспективы быть инженером-робототехником в ближайшем будущем, узнай в нашем материале.

Перспективная профессия инженер-робототехник

Прежде, чем раскрыть перспективы работы инженера-робототехника, приведем вам небольшую статистику.

Агентство IDC прогнозирует, что через три года мировой рынок роботов дойдет до колоссального объема - 230,2 млрд. долларов. В то же время аналитический центр Research and Markets отмечает, что в этот рынок будет инвестировано до 226 млрд. долларов.

Все больше компаний становятся открытыми к передовым технологиям: они будут внедрять их в свой бизнес и привлекать для этого новых специалистов.

И так, какие же направления будут самыми перспективными? Будущее робототехники за логистикой и медициной. Именно эти сферы являются наиболее простыми, позволяющими окупить инвестиции в автоматизацию операционного процесса. По прогнозам IDC, к 2020 году продажи промышленных роботов будут составлять 70% от суммарной стоимости проданной роботизированной техники.

Скорее всего, уже к концу 2018 года мы будем наблюдать примеры разных автономных систем в разнообразных областях логистики. Предполагается, что AGV (Autonomous Guided Vehicle) будут применять не только в складских помещениях, но и в службах доставки и супермаркетах. А когда развитие дронов достигнет высокого уровня, AGV будут использоваться для межрегиональных перевозок.

Сейчас многие говорят о массовой роботизации в сфере медицины. По словам Бернарда Тайсона, главного исполнительного директора Kaiser Permanente, скоро ни один доктор не будет осматривать и лечить пациентов без применения искусственного интеллекта (ИИ).

Главной задачей для робототехников в будущем станет разработка ИИ для диагностики, сбора анамнеза, прогнозирования и лечения пациентов. Кроме того, понадобятся специалисты для создания роботов, способных проводить хирургические операции. В целом, это поможет сократить врачебные ошибки и время на терапию.

По прогнозам IDC, к 2020 году от облачного программного обеспечения будет зависеть как минимум 60% роботов. Ведь выполнение даже простой задачи требует огромной вычислительной мощности. В ближайшие годы «интернет для роботов» станет перспективным направлением робототехники. Уже сейчас есть десятки компаний и стартапов, готовых решить данный вопрос.

Еще одно интересное направление – создание контента при помощи ИИ. Компании CBS, USA Today и Hearst уже внедрили такую технологию. В чем же ее суть? Wibbitz разработала специальную платформу, благодаря которой тексты превращаются в привлекательные видео для соцсетей и сайтов всего за несколько минут. Так что и в этой сфере без специалистов не обойтись.

Однако в будущем инженеров робототехников ждут новые вызовы. К вашему вниманию ТОП-5 проблем, которые ожидают специалистов в будущем:

• Переход от обычных двигателей и шестеренок к искусственным мышцам и мягкой робототехнике. Все это требует поиска новых подходов, которые состоят из микро- и макромасштабных техник соединения многофункциональных материалов.
• Разработка биогибридных роботов, которые будут включать живые клетки для самовосстановления.
• Проблема сокращения потребления электричества роботами и поиск новых источников энергии.
• Разработка нейрокомпьютерного интерфейса.
• Образование систем, которые смогут приспосабливаться, обучаться, возобновляться после сбоев в навигации и делать новые открытия.

Тенденции в области занятости и заработной платы

Согласно исследованиям Вустерского политехнического университета (США), спрос на инженеров-робототехников возрастет к концу 2018 года до 13%. При этом он постоянно повышается в таких странах, как США, Германия и Япония.

На сайте Sokanu средняя зарплата в 2018 году составляет 94,3 тысячи долларов США в год, а вообще может варьироваться от 49 до 144 тысяч долларов. Для сравнения, по данным BLS, в 2013 году среднегодовая зарплата для 34 из 39 выпускников-бакалавров США составляла 65,8 тысяч долларов, а для магистров – 110 тысяч долларов.

С чего начать и какие навыки важны для инженера робототехника?

В интернете доступны курсы лекций о робототехнике, которые можно прослушать совершенно бесплатно. Для этого воспользуйтесь ресурсами платформы Coursera. Если вы владеете английским языком, можете пройти курс «Control of Mobile Robots» Технологического института Джорджии или «Autonomous Mobile Robots» Швейцарской высшей технической школы Цюриха. Но это только начальный этап, дальше потребуется получение образования в университете.

Неважно, сколько человеку лет – 5 или 45, если ему интересны роботы, он сможет освоить эту нишу. Кстати, многие источники утверждают, что азам робототехники можно обучать, начиная с 5-6 лет.

А теперь перейдем, какие навыки важны для робототехников. Они должны соединять в себе теоретические и практические знания. Два противоположных стиля работы тесно переплетаются для достижения необходимого результата: думать, читать, изучать и решить проблему «испачкав руки».

Чтобы стать успешным инженером-робототехником, понадобятся такие профессиональные навыки:

1. Способность к самообучению. Это ключевой навык в любой творческой карьере. Даже получив высшее образование и проработав в области робототехники, узнавать что-то новое нужно на протяжении всей своей карьеры.
2. Системное мышление. Все познания специалиста в области механики, электрики, программирования, когнитивной деятельности и психологии должны работать воедино. Опытный робототехник способен понять и объяснить, в чем взаимосвязь этих систем.
3. Мышление программиста. Инженеров, которые занимаются роботами, привлекают к работе по программированию на различных уровнях абстракции, будь то низко- или высокоуровневые когнитивные системы. Вообще в наше время используется до 1500 языков программирования.
4. Любовь к математике. Абстрактные понятия – вот, на чем основана робототехника. А их можно выразить только с помощью уравнений и функций. Поэтому без знаний алгебры, геометрии и математического анализа робототехнику никак не обойтись.
5. Анализ и выбор решения. Робототехника предполагает анализ проблемы с нескольких точек зрения, а также использование критического мышления для сбалансирования плюсов и минусов каждого решения.
6. Хорошие знания в области прикладной математики и физики. Математические и физические понятия создатели роботов должны привязывать к реальному миру, ведь он постоянно изменяется и никогда не может быть точным.
7. Высокая способность к коммуникации. Например, инженеру-робототехнику нужно объяснить механику особенности высокоуровневого программирования. В таких случаях коммуникативные навыки и способность к обучению очень важны.
8. Решение сложных задач. Это включает предвидение проблем, что помогает скорректировать их на раннем этапе, и устранение в случае наступления.
9. Технология проектирования. Она помогает выяснить, почему что-то работает неверно и как это можно исправить. Робототехника состоит из большого спектра технологий, а навыки проектирования помогают эффективно изолировать источник проблемы и решить ее.
10. Настойчивость. Некоторым робототехникам иногда не удается с первого раза решить трудную задачу, поэтому настойчивость и упорство – такие же важные навыки, как способность к самообучению или системному мышлению.

Профессия инженера-робототехника имеет большие перспективы, особенно в сфере логистики, медицины и медиа-контента. Данная профессия требует соответствующего образования и постоянного совершенствования приобретенных навыков. Но это стоит того, ведь спрос на таких специалистов и заработная плата постоянно возрастают.

Национальный фонд образовательной робототехники в 2015 году опросил руководителей высшего звена: 81% опрошенных отметили роботизацию главной причиной роста занятости. Во всем мире растет спрос на “интеллектуальные” фабрики и появляется потребность в роботах.

По данным интернет-издания Nearshore Americas, в 2017 году “умное” производство привнесет в мировую экономику около 500 миллиардов долларов. В опросе, проведенном технологической консалтинговой фирмой Capgemini, более половины респондентов заявили, что инвестировали 100 миллионов долларов или более в инициативы, связанные с “умными” заводами в течение последних пяти лет. В исследовании делается вывод о том, что к 2022 году по меньшей мере 21% производственных предприятий станут интеллектуальными.

Бюро статистики США (BLS) сообщает, что за последние 7 лет компании внедрили 136 748 роботов на производственные линии. BLS также определило, что в результате автоматизации было создано 894 000 новых рабочих мест. Авторы книги «Что делать, когда машины делают все» Малкольм Френк, Пол Рериг и Бен Принг предполагают схожую тенденцию: в течение следующих 10-15 лет 19 миллионов рабочих мест будут потеряны из-за автоматизации, но 19 миллионов новых рабочих мест будут созданы также благодаря автоматизации.

Короче говоря, для инженеров-робототехников прямо сейчас открываются новые возможности, а вместе с ними и новые горизонты в образовании и самообразовании.

Потенциал профессий, связанных с робототехникой

В апреле этого года Ассоциация по развитию автоматизации (A3) , в котором говорится, что 80% производителей сообщают о нехватке квалифицированных кадров, что станет причиной потери 11% годового дохода. Однако новые технологии автоматизации повышают производительность и помогают создавать более качественные продукты. А это в свою очередь позволяет предпринимателям развивать свой бизнес и увеличивать рабочие места.

В докладе A3 было отмечено, что роботы увеличивают производительность труда с той же скоростью, что и паровой двигатель: 0,35% в год. Amazon — отличный пример того, как роботы увеличивают рабочие места. В 2014 году на компанию Amazon Robotics работало 45 000 штатных сотрудников. А три года спустя это число удвоилось до 90 000.

Производства оснащают робототехникой, однако робот может автоматизировать задачи, но не полный процесс — управлять роботами в любом случае должны люди. Если количество машин на заводах увеличивается, то и число квалифицированных специалистов, необходимых для программирования, эксплуатации и обслуживания этих роботов, также будет расти.

Для студентов

Для молодого инженера, который хочет войти в робототехнику, есть ключевые области исследований, на которых следует сосредоточиться. Робототехника — это междисциплинарное направление, которое объединяет в себе несколько областей техники, включая машиностроение, компьютерное программирование и электротехнику.

В средней школе будущему инженеру-робототехнику необходимо глубоко изучить математику и физику. Эти базовые предметы составляют основу многих роботизированных курсов. Также уже в средней школе следует пройти курсы по программированию, дизайну и познакомиться с производственными станками.

На университетском уровне многие учебные заведения предлагают робототехнику в качестве самостоятельной области обучения. Выделяют три ключевых направления:

1. Тело (машиностроение). Инженер-механик отвечает за физическую систему: части роботов (например, двигатели и приводы). Меры безопасности и операционные протоколы также относятся к этой отрасли техники.
2. Нервная система (электротехника). Это электронная основа робота включает встроенные системы, низкоуровневое программирование схем, электрическое сопротивление и теорию управления.
3. Мозг (компьютерная инженерия). В этой группе основное внимание уделяется программному языку, а не аппаратным средствам, охватывающим такие темы, как искусственный интеллект (ИИ) и машинное обучение.

В России многие вузы готовят бакалавров по направлению “Мехатроника и робототехника”, а также по смежным дисциплинам. Вот некоторые из них:

• МГТУ им. Н.Э. Баумана
• ТПУ — Национальный исследовательский Томский политехнический университет
• ТГУ — Национальный исследовательский Томский государственный университет
• СПбГПУ — Санкт-Петербургский государственный политехнический университет
• УрФУ — Уральский федеральный университет имени первого Президента России Б.Н. Ельцина
• СПбНИУ ИТМО — Санкт-Петербургский национальный исследовательский университет информационных технологий, механики и оптики
• ДВФУ — Дальневосточный федеральный университет
• НИУ МЭИ — Национальный исследовательский университет «МЭИ»
• БГТУ им. В. Г. Шухова — Белгородский государственный технологический университет им. В. Г. Шухова
• МГТУ СТАНКИН — Московский государственный технологический университет «СТАНКИН»

Российские производители робототехники заинтересованы в качественном обучении будущих инженеров. Компания Promobot разработала несколько курсов по робототехнике для школьников. Сейчас компания развивает универсальную робототехническую платформу Promobot на базе собственной разработки Software Developer Kit (SDK). Платформа позволяет инженерам со всего мира писать для робота новые функциональные модули, обучать Promobot новым сценариям работы и настраивать его под потребности своего бизнеса. На базе Promobot SDK разрабатываются и внедряются образовательные программы для российских и зарубежных школ и технических вузов.

Для профессионалов

В последние годы многие роботостроительные компании создали собственные сертификационные программы для содействия обучению специалистов. Некоторые из них создали университеты и учебные программы на собственных роботизированных платформах.

Universal Robots является одним из основных продавцов роботов. Компания имеет собственную платформу обучения — Universal Robot Academy. Крупные производители роботов, такие как Kuka и FANUC, предлагают программы сертификации. Программа Kooka Official Robotics Education (KORE) предназначена для преподавания в средних школах, колледжах, университетах и профессионально-технических училищах.

Онлайн-курсы от таких компаний, как Bosch, Kuka, iRobot и Lockheed Martin, представлены платформой онлайн-обучения Udacity . Udacity — это новая онлайн-платформа обучения, цель которой — предоставить доступное образование в Интернете. Курсы созданы профессионалами в области образования и спонсируются крупными компаниями отрасли.

Одна из самых крупных платформ — EdX . Тут, например, можно прослушать курс от Колумбийского университета по робототехнике или курсы от MIT. Также существуют платформы в русскоязычными курсами, например, Coursera,

Робототехника — одно из перспективнейших направлений в сфере интернет-технологий, а то, что за ИТ-сферой будущее, в наше время и объяснять не надо. Роботостроение — увлекательнейшая штука: сконструировать робота значит почти что создать новое существо, пусть и электронное.

С 60-х годов прошлого века автоматизированные и самоуправляющиеся устройства, делающие какую-либо работу за человека, стали использоваться для исследований и в производстве, затем в сфере услуг и с тех с каждым годом прочнее занимают свое место в жизни людей. Конечно, нельзя сказать, что в России все сплошь выполняется самостоятельными механизмами, однако определенный вектор в эту сторону точно намечается. Вот уже и Сбербанк планирует заменить три тысячи юристов умными машинами.

Вместе с экспертами попытаемся разобраться, зачем нужна роботехника и как к ней подступиться.

Чем отличается робототехника для детей от профессиональной?

Если коротко, то робототехника для детей направлена на изучение предмета, тогда как профессиональная - на решение конкретных задач. Если специалисты создают промышленные манипуляторы, выполняющие разные технологические задачи, или специализированные колесные платформы, то любители и дети, конечно же, занимаются вещами попроще.

Татьяна Волкова, сотрудник Центра интеллектуальной робототехники: «Как правило, с чего все начинают: разбираются с моторами и заставляют робота элементарно ехать вперед, потом - делать повороты. Когда робот выполняет команды движения, можно уже подключить датчик и сделать так, чтобы робот ехал на свет или, наоборот, «убегал» от него. А дальше идет любимая задача всех новичков: робот, который ездит по линии. Устраиваются даже различные гонки роботов».

Как понять, есть ли у ребенка склонность к робототехнике?

Для начала нужно купить конструктор и посмотреть, нравится ли ребенку собирать его. А дальше и в кружок можно отдать. Занятия помогут ему развить мелкую моторику, фантазию, пространственное восприятие, логику, концентрацию и терпеливость.

Чем быстрее получится определиться с направлением роботехники — конструирование, электроника, программирование — тем лучше. Все три области обширны и требуют отдельного изучения.

Александр Колотов, ведущий специалист STEM-программ в Университете Иннополис: «Если ребенку нравится собирать конструктор, то ему подойдёт конструирование. Если ему интересно изучать, как устроена вещь, то ему понравится заниматься электроникой. Если у ребенка тяга к математике, то его заинтересует программирование».

Когда начинать обучение робототехнике?

Начинать изучение и записываться в кружки лучше всего с детства, впрочем, не слишком рано — в 8-12 лет , говорят специалисты. Раньше ребенку сложнее уловить понятные абстракция, а позднее, в подростковом возрасте, у него могут появиться другие интересы, и он станет отвлекаться. Также ребенка необходимо мотивировать на изучение математики, чтобы ему было интересно и легко в будущем проектировать механизмы и схемы, составлять алгоритмы.

С 8-9 лет ребята уже могут понимать и запоминать, что такое резистор, светодиод, конденсатор, а позже и понятия из школьной физики осваивать с опережением школьной программы. Не важно, станут они специалистами в этой области или нет, полученные знания и навыки точно даром не пропадут.

В 14-15 лет нужно продолжать заниматься математикой, отодвинуть занятия в кружке по робототехнике на второй план и начать изучение программирования более серьезно - разбираться не только в сложных алгоритмах, но и в структурах хранения данных. Далее идут математический базис и знания в алгоритмизации, погружение в теорию механизмов и машин, проектирование электромеханической оснастки робототехнического устройства, реализацию алгоритмов автоматической навигации, алгоритмы компьютерного зрения и машинное обучение.

Александр Колотов: «Если в этот момент познакомить будущего специалиста с основами линейной алгебры, комплексным счислением, теорией вероятности и статистики, то к поступлению в вуз он уже будет хорошо представлять, зачем ему стоит обращать дополнительное внимание на эти предметы при получении высшего образования».

Какие конструкторы выбрать?

Для каждого возраста существуют свои образовательные программы, конструкторы и платформы, различающиеся степенью сложности. Можно найти как зарубежные, так и отечественные продукты. Есть дорогие наборы для робототехники (в районе 30 тыс. руб. и выше), есть и подешевле, совсем простые (в пределах 1-3 тыс. руб.).

Если ребенку 8-11 лет , можно купить конструкторы Lego или Fischertechnik (хотя, конечно, производители имеют предложения как для более младшего, так и для старшего возрастов). Конструктор Lego для робототехники обладает интересными деталями, яркими фигурками, он легок в сборке и снабжен подробной инструкцией. Серия конструкторов Fischertechnik для робототехники приближает к настоящему процессу разработки, здесь вам и провода, и штекеры, и визуальная среда программирования.

В 13-14 лет можно начать работать с ТРИК или модулями Arduino, которые, по словам Татьяны Волковой, является практически стандартом в области образовательной робототехники, а также Raspberry. ТРИК сложнее Lego, но легче Arduino и Raspberry Ri. Последние две уже требуют базовых навыков программирования.

Что еще потребуется изучить?

Программирование . Избежать его возможно только на первоначальном этапе, потом же без него никуда. Начать можно с Lego Mindstorms, Python, ROS (Robot Operating System).

Базовую механику. Начинать можно с поделок из бумаги, картона, бутылок, что важно и для мелкой моторики, и для общего развития. Самого простого робота можно сделать вообще из отдельных деталей (моторчики, провода, фотодатчик и одна несложная микросхема). Познакомиться с базовой механикой поможет «Мастерилка с папашей Шперхом».

Основы электроники. Для начала научиться собирать простые схемы. Для детей до восьми лет эксперты советуют конструктор «Знаток», дальше можно перейти к набору «Основы электроники. Начало».

Где заниматься робототехникой детям?

Если видите у ребенка интерес, можно отдать его в кружки и на курсы, хотя можно заниматься и самостоятельно. На курсах ребенок будет под руководством специалистов, сможет найти единомышленников, займется робототехникой на регулярной основе.

Также желательно сразу понять, чего хочется от занятий: участвовать в соревнованиях и бороться за призовые места, участвовать в проектной деятельности или просто заниматься для себя.

Алексей Колотов: «Для серьезных занятий, проектов, участия в соревнованиях нужно выбирать кружки, с небольшими группами по 6—8 человек и тренером, который приводит учеников к призовым местам на соревнованиях, который постоянно сам развивается и дает интересные задачи. Для занятий в виде хобби можно пойти в группы до 20 человек».

Как выбирать курсы для занятий робототехникой?

При записи на курсы обратите внимание на педагога , рекомендует коммерческий директор компании Promobot Олег Кивокурцев. «Бывают прецеденты, когда педагог просто отдает ребятам оборудование, а дальше занимайтесь кто чем хочет», — согласна с Олегом Татьяна Волкова. От таких занятий толку будет мало.

При выборе курсов также стоит обратить внимание и на имеющуюся материально-техническую базу . Есть ли там конструкторские наборы (не только Lego), имеется ли возможность писать программы, изучать механику и электронику, самому делать проекты. На каждую пару учащихся должен быть свой робототехнический комплект. Желательно с дополнительными деталями (колесами, шестернями, элементами каркаса), если хочется участвовать в соревнованиях. Если с одним набором работает сразу несколько команд то, скорее всего, никаких серьезных соревнования не предполагается.

Поинтересуйтесь, в каких соревнованиях участвует клуб робототехники . Помогают ли эти конкурсы закрепить полученные навыки и дают ли возможность для дальнейшего развития.

Соревнование Robocup 2014

Как изучать робототехнику самостоятельно?

Курсы требуют денег и времени. Если первого не хватает и регулярно ходить куда-либо не получится, можно заняться с ребенком самостоятельным изучением. Важно, чтобы родители обладали необходимой компетенцией в этой сфере: без помощи родителя, ребенку освоить робототехнику будет достаточно сложно, предостерегает Олег Кивокурцев.

Найдите материал для изучения. Их можно брать в Интернете, из заказываемых книг, на посещаемых конференциях, из журнала «Занимательная робототехника». Для самостоятельного изучения есть бесплатные онлайн-курсы, например, «Строим роботов и другие устройства на Arduino: от светофора до 3D-принтера».

Нужно ли изучать роботехнику взрослым?

Если Вы уже вышли из детского возраста, это не значит, что двери робототехники для Вас закрыты. Можно так же записаться на курсы или изучать ее самостоятельно.

Если человек решил заниматься этим как хобби, то путь его будет таким же, как у ребенка. Однако понятно, что дальше любительского уровня без профессионального образования (инженера-конструктора, программиста и электронщика) продвигаться вряд ли получится, хотя, конечно, устраиваться на стажировки в компании и упорно грызть гранит нового для вас направления никто не запрещает.

Олег Кивокурцев: «Взрослому будет проще освоить робототехнику, но важным фактором является время».

Для тех, у кого близкая специальность, но хочется переучиться, также есть разные курсы в помошь. Например, для специалистов по машинному обучению одойдет бесплатный онлайн-курс по вероятностной робототехнике «Искусственный интеллект в робототехнике». Также существуют образовательная программа Intel, просветительский проект «Лекториум», дистанционные курсы ИТМО. Не забудьте и про книги, например, есть много литературы для начинающих («Основы робототехники», «Введение в робототехнику», «Настольная книга робототехника»). Подберите то, что больше всего понятно и подходит вам.

Следует помнить, что серьезная работа отличается от любительского увлечения как минимум стоимостью затрат на оборудование и перечнем поставленных перед работником задач. Одно дело - своими руками собирать самого простого робота, совсем другое - заниматься, например, машинным зрением. Поэтому изучать основы конструирования, программирования и аппаратной инженерии все-таки лучше с ранних лет и впоследствии, если понравилось, поступать в профильный университет.

В какие вузы идти учиться?

Направления, связанные с робототехникой, можно найти в следующих вузах:

— Московский технологический университет (МИРЭА, МГУПИ, МИТХТ);

— Московский государственный технический университет им. Н. Э. Баумана;

— Московский государственный технологический университет «Станкин»;

— Национальный исследовательский университет «МЭИ» (Москва);

— Сколковский институт науки и технологий (Москва);

— Московский государственный университет путей сообщения Императора Николая II;

— Московский государственный университет пищевых производств;

— Московский государственный университет леса;

— Санкт-Петербургский государственный университет аэрокосмического приборостроения (СГУАП);

— Санкт-Петербургский национальный исследовательский университет информационных технологий, механики и оптики (ИТМО);

— Магнитогорский государственный технический университет;

— Омский Государственный технический университет;

— Саратовский государственный технический университет;

— Университет Иннополис (Республика Татарстан);

— Южно-Российский федеральный университет (Новочеркасский ГТУ).

Самое главное

Знать азы робототехники в скором времени может оказаться полезно и обывателям, а возможность стать специалистом в этой сфере выглядит очень перспективно, так что хотя бы попробовать себя в «роботостроительстве» определенно стоит.

Роботехник представляет собой квалифицированного специалиста для формирования современных роботов и сложных технических систем.

Данный специалист также осуществляет модернизацию и контроль за функционированием устройств.

Какова же зарплата роботехника в странах ближнего и дальнего зарубежья?

Жалованье профессионального ученого-практика в России и Украине

Роботехника представляет собой прикладную научную отрасль, которая посвящена производству:

• высококачественных роботов;
• сложных систем технического типа (формат РТС).

Данного рода устройства необходимы там, где использование человека становится невозможным:

• экспертиза поверхностей на планетах;
• эффективный монтаж приборов;
• машиностроение и пр.

На сегодняшний день в России средний уровень окладов мехатроников/роботехников составляет 50 тыс. рублей (около 862 долларов) .

Наибольшее количество вакансий открыто в Ленинградской области и республике Татарстан.

• Калининградский округ– 37,5 тыс. рублей;
• Московская область — 41,3 тыс. рублей;
• Приморский край – 50 тыс. рублей;
• Краснодарская территория – 52 тыс. рублей.

В России официально открыто 14 вакансий ученого-практика с установленным окладом в 44,5-56 тыс. рублей ежемесячно (767-965$).

Изучив должности по городам, можно увидеть следующие уровни доходов квалифицированных инженеров в сфере роботостроения:

• Екатеринбург . АСУ-электропривод в сфере производства промышленного оборудования (от 30 тыс. рублей );
• Москва . Сервисный инженер-роботехник (от 100 тыс. рублей );
• Пермь . Разработка современного программного обеспечения для сложных технических устройств (65 тыс. рублей );
• Санкт-Петербург . Работа с «С ++» и ОС «Linux». Прибыль от 80 до 100 тыс. рублей ;
• Липецк . Специалист в сфере электрических приводов (от 35 тыс. рублей );
• Тольятти . Инженер в сфере настройки и модернизации строительных роботов (от 80 тыс. рублей ).

Получение специальности «Роботы и роботехнические системы» производится в нескольких направлениях:

• инженер (архитектура и эксплуатация);
• программист;
• специалист по математической подготовки компьютерных систем.

В среднем мехатроник может рассчитывать на 10 тыс. гривен в месяц (370 долларов).

Особенно востребованы в данном государстве следующие эксперты:

• учитель физики и программирования (для детей) – 8000 гривен (300 долларов) ;
• специалист в роботехнике и программировании Java – от 10 тыс. гривен ;
• инженер конструктор – от 870 долларов в месяц ;
• Крупный концерн «Стандарт-ПАК» набирает квалифицированных экспертов для разработки платформ самоходного типа, погрузочных устройств и роботизированных буксиров от 350-600 евро в месяц ;
• организация «ДРОН ЮЭЙ» специализируется на производстве устройств для энергетических комплексов, аграрного производства и нефтегазовых структур. За разработку мультироторных платформ мастерам платят до 12 тыс. гривен (444 у.е.) ;
• ДК «Укроборонпром» . Предприятие набирает опытных конструкторов для производства роботизированной техники и беспилотных машин. Здесь специалист имеют доход в 8500-12100 гривен (314-448 долларов) ;
• IT компания «ELEKS». Фирма выпускает качественные роботизированные продукты для украинской армии (беспилотники, танкетки и пр.). Жалованьем инженеров здесь составляет 450-900 долларов в месяц .

Прибыль от профессиональной деятельности в странах ближнего и дальнего зарубежья

Для получения высокооплачиваемых должностей специалист должен иметь большой опыт и уровень теоретических знаний.

Профессиональные инженеры могут рассчитывать на приличную выручку.

• Белоруссия . В стране действует до 10-и инновационных компаний, которые разрабатывают коллаборативные роботы и промышленных устройств. Квалифицированный мастер, владеющий программным обеспечением, может рассчитывать на прибыль в 700-1500 USD в месяц ;
• Казахстан . Работа на фрезерных станках и 3D принтерах пользуется широким спросом в данном государстве. Инновационные компании устанавливают тарифные ставки данного профиля исполнителям на уровне 160-280 тыс. тенге ;
• Польша . Получение образования мехатроника в данном государстве пользуется престижностью и повышенным спросом. Талантливые абитуриенты могут выбрать несколько направлений по специальности (инженерное, обработка сигналов и автоматизация). Выручка от профессиональной деятельности оплачивается в размере 1500-2700 евро в месяц . В среднем начинающий конструктор будет получать 3 тыс. злотых (около 786 у.е.) ;
• США . Специалисты в сфере автоматизации действий роботов очень востребованы на конвейерных линиях. В обязанности экспертов также входит обслуживание устройств. Boston Consulting Group платит мехатроникам 3383 долларов ежемесячно (76 тыс. $ в год ). Виртуозные конструкторы в «силиконовой долине получают свыше 100 тыс. баксов в год ;
• Китай . В Поднебесной роботостроение находится на высоком уровне. Компания «IFR» к 2019 году планирует установить на промышленных предприятиях более 1,4 млн. машин. Как правило, опытные мехатроники получают 8000-12000 юаней (1,2 -1,8 тыс. долларов) ;
• Южная Корея . Корейские технологии известны во всем мире. Поэтому квалифицированному исполнителю работодатель устанавливает приличный оклад. Так, например, опытный инженер и мехатроник может получать 1 352 230 вон в месяц (примерно 1200$) . В престижных компаниях должность мехатроника приносит годовую прибыль 37440339 вон (33180 долларов) ;
• Япония . Квалифицированные специалисты в сфере IT и робототехники получают жалованье в размере 3,7-4,5 тыс. долларов в месяц . Однако жизнь в стране восходящего солнца очень дорогая (продукты и жилье). Высокий уровень конкуренции требует от инженеров постоянного самосовершенствования и изучения новинок на рынке.

Наиболее востребованные направления по специальности

Профессия робототехника на сегодняшний день требует объединения знаний, практических умений инженерного и кибернетического направлений.

Моделирование автоматических устройств позволяет точно и эффективно создавать уникальные изделия

К числу наиболее распространенных профессий следует отнести:

• инженер-электроник – занимается процессами технического использования сложных систем (от 35 тыс. рублей в месяц );
• сервисный инженер . Мастер осуществляет монтаж, запуск диагностического оборудования и его ремонт (40-48 тыс. рублей );
• педагог – производит обучение детей в школах и ВУЗах. Учитель организовывает подготовительные курсы (18-35 тыс. рублей );
• электротехник — профессионал в сфере электронных приборов работает с различными сигналами сложных устройств (37-46 тыс. рублей );
• программист — специализируется на автоматизации робототехники и АСУТП, создает программы и сервисное обслуживание (50-150 тыс. рублей );
• специалист в сфере 3 D . Качественные визуализаторы и «модельеры» очень ценятся крупными компаниями в сфере IT (58-116 тыс. рублей ).

Особенности современной профессии

Профессиональные робототехники, как правило, работают в специализированных авиационных структурах, НИИ и крупных IT фирмах.