Համագործակցային ռոբոտների ինտեգրված համատեղ շարժիչային կառավարման հետազոտություն

1.1 Հետազոտության նախապատմություն

Գիտության և տեխնոլոգիայի արագ զարգացման հետ մեկտեղ,խելացի հնարավորություններշարունակել բարելավվել՝ խելացի արտադրությունը դարձնելով արդյունաբերական զարգացման գերիշխող միտում: Օրինակ՝ Չինաստանի տեղեկատվական արդյունաբերության նախարարության կողմից հրապարակված տվյալները ցույց են տալիս, որ ներքին խելացի արտադրությունը 2023 թվականին գրանցել է 11.6% ուշագրավ աճ, ինչը վկայում է երկրի շարունակական ջանքերի և այս ոլորտում տեխնոլոգիական նորարարությունների մասին: Ավելին, խելացի արտադրական ձեռնարկությունների շրջանում նորարարությունների թիվը զգալիորեն աճել է՝ ընդգրկելով այնպիսի ոլորտներ, ինչպիսիք են բարձրակարգ սարքավորումների արտադրությունը, առաջադեմ նյութերը և շրջակա միջավայրի տեխնոլոգիաները, ինչը արտացոլում է արդյունաբերության կենսունակությունը և խորը վերափոխումը: Այս միտումը ոչ միայն հեղափոխել է արտադրական արտադրության ավանդական մեթոդները, այլև արագացրել է արդյունաբերական արդիականացումը՝ բարձրացնելով ինչպես արդյունավետությունը, այնպես էլ որակը: Ավտոմատացված արտադրական գծերը և արդյունաբերական ռոբոտները գնալով ավելի շատ են փոխարինում մարդկային աշխատուժին:

Առաջընթացի հետ մեկտեղխելացի արտադրության դարաշրջանԱրդյունաբերական ռոբոտների բարձր ավտոմատացված և ինտելեկտուալ տեխնոլոգիական առանձնահատկությունները կատարելապես համապատասխանում են արտադրական արդյունաբերության աճող պահանջներին՝ բարձր ճշգրտության, շահագործման հեշտության և արտադրական գործընթացների ճկունության նկատմամբ: Սա բարձրացրել է դրանց նշանակությունը արտադրության մեջ՝ դարձնելով դրանք արդյունաբերական վերափոխման և արդիականացման շարժիչ ուժ: Համագործակցային ռոբոտները՝ մեքենա-մեքենա և մարդ-ռոբոտ համագործակցություն ապահովելու ունակ արդյունաբերական սարքերը, դարձել են ռոբոտաշինության հետազոտությունների հիմնական ուղղություններ՝ իրենց ինքնավար վարքագծի և համագործակցային հնարավորությունների շնորհիվ, ինչը նրանց դիրքավորում է որպես գերիշխող դեր ապագայի արդյունաբերական ռոբոտաշինության մեջ: Համագործակցային ռոբոտաշինության տեխնոլոգիայում սերվոշարժիչների աշխատանքի չափանիշները, ներառյալ պտտող մոմենտի արձագանքման արագությունը, պտտող մոմենտի ճշգրտությունը, դիրքավորման ճշգրտությունը, էներգիայի սպառումը և ջերմաստիճանի կայունությունը, ուղղակիորեն որոշում են ռոբոտի շարժման արդյունավետությունը, կայունությունը և ճշգրտությունը: Որպես ռոբոտների հզորության միջուկ՝ սերվոհամակարգերի աշխատանքը կարևոր ազդեցություն ունի շարժման ճշգրտության և հուսալիության վրա: Հատկանշական է, որ հոդակապային սերվոշարժիչները կարևոր դեր են խաղում դիրքավորման ճշգրտության հասնելու գործում: Գերազանց հոդակապային սերվոշարժիչը ապահովում է ճշգրիտ դիրքավորում և կայուն շարժում բարդ առաջադրանքների ժամանակ, դրանով իսկ բարձրացնելով շահագործման արդյունավետությունը և նվազագույնի հասցնելով սխալները:

«Ռոբոտաշինության զարգացման 14-րդ հնգամյա ծրագիրը» շեշտը դնում է ինտելեկտուալ ինտեգրված ռոբոտային միացումների վերաբերյալ հետազոտությունների առաջխաղացման վրա, որտեղ նման միացումները հատկապես հարմար են համագործակցային ռոբոտների համար: Դրանց բարձր ինտեգրված դիզայնի հայեցակարգը ներառում է հիմքում ընկած ակտուատորները, սենսորները և շարժիչները անմիջապես միացման մեջ՝ յուրաքանչյուր միացում վերածելով ինքնուրույն կառավարման միավորի: Ներքին կառուցվածքը և դասավորությունը օպտիմալացնելով՝ բաշխված կառավարման ճարտարապետությունը զգալիորեն նվազեցնում է տարբեր համակարգային մակարդակների միջև մալուխների քանակը, դրանով իսկ նվազեցնելով սպասարկման ծախսերը և բարձրացնելով ընդհանուր հուսալիությունը: Մոդուլային դիզայնը նաև նպաստում է միացումների ավելի հեշտ փոխարինմանը և սպասարկմանը՝ զգալիորեն բարձրացնելով համագործակցային ռոբոտների շուկայական մրցունակությունը:

Theհամագործակցային ռոբոտների հայեցակարգըԱռաջին անգամ ներկայացվել է 1996 թվականին, որի դիզայնի փիլիսոփայությունը հեղափոխություն է մտցրել ավանդական ռոբոտաշինության մեջ՝ հնարավորություն տալով ռոբոտների և մարդկանց միջև համակարգված գործողություններ իրականացնել արտադրական գծերում: Այս համագործակցային մոտեցումը ոչ միայն օգտագործում է ռոբոտների արդյունավետությունն ու ճշգրտությունը, այլև ինտեգրում է մարդկային ինտելեկտն ու ճկունությունը՝ բարձրացնելով գործառնական արդյունավետությունը և հոսունությունը: Համեմատած ավանդական արդյունաբերական ռոբոտների հետ, համագործակցային ռոբոտները ցուցաբերում են առանձնահատուկ բնութագրեր՝ դառնալով ռոբոտաշինության ոլորտի նշանակալի ենթակատեգորիա: Նրանց ֆիզիկական կառուցվածքները և կառավարման համակարգերը ենթարկվել են էական փոփոխությունների: Ավանդական արդյունաբերական ռոբոտները, ինչպիսիք են նկար 1-ում պատկերված ռոբոտացված ձեռքերի կոնֆիգուրացիաները, հիմնականում օգտագործվում են պալետների պատրաստման, նյութերի մշակման, եռակցման և լազերային կտրման ոլորտներում: Չնայած այս ռոբոտներն առանձնանում են բարձր կոշտությամբ, կառուցվածքային կայունությամբ և ուժեղ բեռնատարողունակությամբ, դրանք նաև ունեն սահմանափակումներ՝ համեմատաբար մեծ չափսեր և զանգված, զգալի շարժման իներցիա, ծավալուն կառուցվածքներ՝ թույլ ճկունությամբ և բարձր ճկունությամբ հավաքման աշխատանքներ կատարելու անկարողություն: Բացի այդ, դրանց զգալի իներցիոն մոմենտը և բարձր արագությամբ շարժումները զգալի անվտանգության ռիսկեր են ներկայացնում անձնակազմի համար իրենց գործառնական շառավղի սահմաններում, ինչը պահանջում է աշխատանք փակ տարածքներում:

Նկար 1. Ավանդական արդյունաբերական ռոբոտային ձեռքեր և համագործակցային ռոբոտներ

Համագործակցող ռոբոտները հնարավորություն են տալիս միաժամանակյա աշխատել մարդկանց հետ համատեղ տարածքներում և հեշտացնում են մոտ հեռավորության փոխազդեցությունը համագործակցային գոտիներում: Համեմատած ավանդական ռոբոտացված ձեռքերի հետ, համագործակցող ռոբոտները սովորաբար իրենց ծայրային էֆեկտորում կրում են առավելագույնը 20 կգ բեռ, որի գործողության հեռավորությունը համեմատելի է մարդու ձեռքի հասանելիության հետ: Դրանց կառուցվածքն ավելի պարզ է, քան ավանդական արդյունաբերական ռոբոտացված ձեռքերինը, որոնք ունեն բարդ փոխանցման մեխանիզմներ, միաժամանակ առաջարկելով զգայուն ուժի հետադարձ կապ, թեթև քաշ, ճկունություն և ամուր ընկալման հնարավորություններ: Այս առանձնահատկությունները թույլ են տալիս նրանց դինամիկ կերպով կարգավորել ուժը մարդկային փոխազդեցությունների ընթացքում՝ արդյունավետորեն կանխելով բռնի վնասը: Հետևաբար, համագործակցող ռոբոտները կարող են անվտանգ համագործակցել մարդկանց հետ՝ առաջադրանքները կատարելու համար՝ առանց ավանդական անվտանգության արգելքների կարիք ունենալու:

Համագործակցող ռոբոտները մասնակցում են մարդկանց հետ անմիջական շփման գործողությունների, հետևաբար, անվտանգությունը անփոխարինելի պահանջ է մարդ-ռոբոտ համագործակցության մեջ: Անհրաժեշտ է խստորեն վերահսկել գործառնական հզորությունը և պտտման մոմենտը՝ միաժամանակ կիրառելով տեխնիկական միջոցներ, ինչպիսիք են հոսանքի կառավարումը, մոմենտի կառավարումը, շփման սենսորները և բախման հայտնաբերումը՝ անձնակազմի վնասվածքները կանխելու համար: Ռոբոտների ինտելեկտուալ կառավարման համակարգերը նույնպես պահանջում են հետագա օպտիմալացում անվտանգության կառավարման համար, որը հնարավորություն է տալիս ադապտիվ սահուն կառավարում իրականացնել դինամիկ հաշվարկների և դիտորդի վրա հիմնված մոդելավորման միջոցով:

Վերջերս կատարված ուսումնասիրության մեջ Ռոբոտաշինության միջազգային ֆեդերացիան (IFR) ընդգծել է, որ ապագա ռոբոտների զարգացումը հիմնականում կցուցաբերի պարզության, օգտագործման հեշտության, ճկունության և անվտանգ համագործակցության միտումներ: Արդյունաբերական ռոբոտները աստիճանաբար կհասնեն ավտոմատացման և ինտելեկտի ավելի բարձր մակարդակի. դրանց օգտագործողին հարմար դիզայնը կնվազեցնի գործառնական խոչընդոտները՝ թույլ տալով ավելի շատ ձեռնարկությունների հեշտությամբ օգտագործել ռոբոտաշինական տեխնոլոգիաները՝ արտադրության արդյունավետությունը բարձրացնելու համար: Միևնույն ժամանակ, ճկունությամբ և անվտանգ համագործակցության հնարավորություններով դիզայնը թույլ կտա ռոբոտներին ավելի լավ հարմարվել բազմազան և բարդ արտադրական միջավայրերին՝ նպաստելով մարդ-ռոբոտ համագործակցությանը և առաջ մղելով արդյունաբերական արտադրության ինտելեկտուալ և արդյունավետ զարգացումը:

Նկար 2. Համագործակցող ռոբոտի աշխատանքային տարածքը

1.2 Հետազոտության նշանակությունը

Համագործակցային ռոբոտաշինության ներկայիս շուկայում յոթ աստիճանի ազատության ռոբոտները նախընտրելի են իրենց լայն գործառնական տիրույթի և ճկունության համար: Այս ռոբոտները ապահովում են ավելորդ ազատության աստիճաններ՝ առաջարկելով ավելի մեծ ներուժ արդյունաբերական ավտոմատացման և խելացի արտադրության համար: Ազատության յուրաքանչյուր աստիճան ձեռք է բերվում ռոբոտացված միացման միջոցով, որը ծառայում է որպես ռոբոտային աշխատանքի որոշման կարևոր գործոն: Չորս խոշոր արտադրողներ՝ FANUC, ABB, Yaskawa և KUKA, իրենց ավանդական արդյունաբերական ռոբոտացված ձեռքերում օգտագործում են տարբեր փոխանցման համակարգեր. սակայն, նրանք էապես օգտագործում են սերվոշարժիչներ, որոնք զուգորդված են կոնաձև ատամնանիվների, խթանիչ ատամնանիվների կամ սինխրոն գոտիների հետ՝ պտտման համար հոդերին էներգիա փոխանցելու համար: Այս փոխանցման մեթոդները սահմանափակում են ռոբոտացված միացումների չափը: Չնայած բարձր ճշգրտության հասնելը հնարավոր է, մանրանկարչությունը մնում է մարտահրավեր: Ինչպես ցույց է տրված նկար 3-ում, ավանդական արդյունաբերական ռոբոտները պահանջում են արտաքին կառավարման պահարաններ, որոնք պարունակում են շարժիչային սերվոշարժիչներ, որոնց բազմաթիվ լարերը միացնում են յուրաքանչյուր շարժիչը պահարանին, դրանով իսկ սահմանափակելով կառավարման համակարգերի ճկուն տեղակայումը:

Նկար 3. Ավանդական արդյունաբերական ռոբոտ և կառավարման կաբինետ

Հաշվի առնելով, որ արդյունաբերական ռոբոտացված ձեռքերի ավանդական միացությունների կոնֆիգուրացիաները այլևս չեն կարող բավարարել համագործակցային ռոբոտների պահանջները, այս միացությունները հրաժարվել են ավանդական փոխանցման մեխանիզմներից՝ հօգուտ նորարարական դիզայնի փիլիսոփայության: Այս մոտեցումը կենտրոնանում է թեթև, ցածր լարման և բարձր ինտեգրված համակարգերի ստեղծման վրա՝ միացության մեջ ինտեգրելով կառավարիչը, սերվո վարորդը և շարժիչը, իսկ ներքին էլեկտրական միացումները նույնպես իրականացվում են: Արտաքինից բացվում են կառավարման ինտերֆեյսների միայն նվազագույն քանակ, ինչը պարզեցնում է արտաքին լարերը և նվազեցնում ինժեներական բարդությունը: Նման դիզայնը կոչվում է ինտեգրված միացություն:

Հաշվի առնելով համագործակցային ռոբոտային միացումների զարգացման ներկայիս կարիքներն ու միտումները, հատկապես կարևոր է թեթև, ցածր լարման, բարձր ինտեգրված և բարձր արդյունավետությամբ ինտեգրված համագործակցային ռոբոտային միացման նախագծումը: Նման ինտեգրված միացումը ներառում է միացման շարժման համար անհրաժեշտ բոլոր անհրաժեշտ բաղադրիչները, ներառյալ ակտուատորները, կառավարիչները, շարժիչները և սենսորները, և կարող է գործել անկախ որպես ինքնուրույն մոդուլ: Երբ միացված է գլխավոր կառավարչին կամ այլ մոդուլներին պարզ հզորության և կառավարման ավտոբուսների միջոցով, այս բարձր կպչուն, բայց ցածր միացման նախագծումը զգալիորեն բարելավում է համագործակցային ռոբոտների մասշտաբայնությունը: Այս ինտեգրված մոդուլային միացումը օգտագործելով և այն համապատասխան չափի ռոբոտային ձեռքերի և վերջնաֆեկտորների հետ զուգակցելով, տարբեր պահանջներին հարմարեցված համագործակցային ռոբոտները կարող են հեշտությամբ հավաքվել:

Նկար 4. Մոդուլային միացման սխեմատիկ դիագրամ

Համագործակցային ռոբոտների ինտեգրված միացումների և դրանց սերվոկառավարման համակարգերի հետազոտությունները կարևոր նշանակություն ունեն համագործակցային ռոբոտաշինության զարգացման համար: Այս ինտեգրված միացումների հիմնական տեխնոլոգիաները բաղկացած են երկու հիմնական բաղադրիչներից՝ հարմոնիկ ռեդուկտորներից և հոդերի շարժիչի կառավարման համակարգերից՝ դրանց համապատասխան կառավարման ալգորիթմներով: Zhixin Drive Technology (Shijiazhuang) Co., Ltd.-ն իր հետազոտությունները կենտրոնացնում է համագործակցային ռոբոտների համար նախատեսված հոդերի շարժիչի կառավարման համակարգերի վրա՝ անցկացնելով համատեղ շարժիչի կառավարման և կառավարման մեխանիզմների խորը ուսումնասիրություններ: Ընկերությունը մշակում է բարձր ինտելեկտով ինտեգրված ռոբոտի միացումների շարժիչների շարք, որոնք հնարավորություն են տալիս ավելի ճկուն և հուսալի կառավարման հնարավորություններ ունենալ համագործակցային ռոբոտի միացումների համար՝ միաժամանակ ներառելով կարևորագույն առանձնահատկություններ, ինչպիսիք են ինքնաընկալումը, ինտելեկտուալ որոշումների կայացումը, հմուտ կատարումը և ճշգրիտ կառավարումը՝ այդպիսով բավարարելով խելացի սարքավորումների մշակման պահանջները:

2 Հետազոտությունների ներկայիս կարգավիճակը երկրի ներսում և միջազգային մակարդակով

1956 թվականին ամերիկացի ֆիզիկոս Ջո Էնգելբերգերը և գյուտարար Ջորջ Դևոլը հիմնադրեցին «Unimation» անունով ռոբոտաշինական ընկերությունը, որը 1959 թվականին հաջողությամբ մշակեց աշխարհի առաջին արդյունաբերական ռոբոտը՝ «Unimate»-ը։

General Motors-ը ռոբոտներն առաջին անգամ արդյունաբերական արտադրության մեջ ներդրեց իր Նյու Ջերսիի գործարանում 1961 թվականին: 1969 թվականին Ճապոնիան ներկայացրեց Unimation-ի ռոբոտները, ավելի ուշ իր տեխնոլոգիան լիցենզավորելով Kawasaki Heavy Industries-ին և Մեծ Բրիտանիայում գործող KUKAI Corporation-ին՝ համապատասխանաբար Ճապոնիայում և Մեծ Բրիտանիայում ռոբոտների արտադրության գործողությունների համար: Ճապոնիայի ավտոմոբիլային արդյունաբերության զարգացման հետ մեկտեղ, ռոբոտների աճող թիվը փոխարինել է մարդկային աշխատանքին արտադրության մեջ՝ լիովին ցույց տալով դրանց գործնական արժեքը: Հետևաբար, Ճապոնիան աճող շեշտադրում է կատարել արդյունաբերական ռոբոտաշինության զարգացման վրա: Սկսած Kawasaki Heavy Industries-ից՝ որպես ռոբոտային տեխնոլոգիաների ներդրման առաջատար, որին հաջորդեցին համաշխարհային ճանաչում ունեցող ռոբոտաշինական ընկերությունների, ինչպիսիք են FANUC-ը և Yaskawa-ն, ի հայտ գալը, Ճապոնիան դարձել է այն երկրներից մեկը, որը տիրապետում է առաջատար ռոբոտաշինական տեխնոլոգիաներին ամբողջ աշխարհում:

1973 թվականին գերմանական KUKA ընկերությունը փոփոխեց Unimate ռոբոտը՝ ստեղծելով առաջին վեց աստիճանի ազատության ռոբոտը՝ Famulus-ը, որը սնուցվում էր էլեկտրական շարժիչով: 1974 թվականին ASEA-ն (ABB-ի նախորդը)՝ շվեդական ընդհանուր էլեկտրական ընկերություն, մշակեց աշխարհի առաջին լիովին էլեկտրական ռոբոտը՝ IRB 6-ը, որը կառավարվում էր միկրոպրոցեսորով, զգալիորեն բարելավելով ռոբոտային ինտելեկտը: 1978 թվականին ԱՄՆ-ում գործող Unimation ընկերությունը լայնորեն տեղակայեց իր PUMA արդյունաբերական ռոբոտը General Motors-ի հավաքման գծերում՝ ավելի շատ ցուցադրելով արդյունաբերական ռոբոտների գործնականությունն ու արժեքը և նշելով արդյունաբերական ռոբոտաշինության տեխնոլոգիայի լիարժեք հասունությունը՝ այդպիսով ամուր հիմք դնելով հետագա տեխնոլոգիական առաջընթացների համար:

Արդյունաբերական ռոբոտաշինության զարգացման ավելի քան չորս տասնամյակների ընթացքում տեխնոլոգիական առաջընթացը շարունակական է եղել: Այնուամենայնիվ, անվտանգության նկատառումներից ելնելով, ռոբոտները սովորաբար ամրացված են որոշակի աշխատանքային կայաններում և մեկուսացված են պաշտպանիչ ցանկապատերով, ինչը թույլ չի տալիս նրանց աշխատել մարդկանց հետ կողք կողքի նույն տարածքում: Այս ավանդական կոնֆիգուրացիան սահմանափակում է մարդ-ռոբոտ համագործակցությունը՝ դժվարացնելով իսկապես արդյունավետ համագործակցային գործողությունների իրականացումը: Չնայած բազմաթիվ փորձերին և հետազոտություններին, մարդ-ռոբոտ անվտանգ համագործակցության հասնելը մնում է արդյունաբերական ռոբոտաշինության ոլորտում մեծ մարտահրավեր:

Միայն 2005 թվականին ԵՄ-ի կողմից ֆինանսավորվող խոշոր նախագծում ներկայացվեց համագործակցային ռոբոտների հայեցակարգը: Նախաձեռնությունը միավորեց առաջատար արդյունաբերական ռոբոտաշինության ընկերություններին, ինչպիսիք են ABB-ն, KUKA-ն, Reis-ը, Comau-ն և Gudel-ը՝ համատեղ մշակելու մատչելի, կոմպակտ և ճկուն ռոբոտ, որը հատուկ նախատեսված է փոքր և միջին ձեռնարկությունների համար՝ նպատակ ունենալով նվազեցնել աշխատուժի աութսորսինգից կախվածությունը: Այս նախագիծը հստակորեն ընդգծեց մարդ-ռոբոտ համագործակցության ներուժը՝ ամուր հիմք դնելով համագործակցային ռոբոտների հայեցակարգի համար:

Վաղ շրջանի համագործակցային ռոբոտները հիմնականում ավանդական արդյունաբերական ռոբոտների փոփոխություններ և կիրառություններ էին՝ առանց դրանց նախագծման փիլիսոփայությունը կամ շահագործման ռեժիմները հիմնարար կերպով փոխելու: 2005 թվականին հիմնադրվելուց ի վեր Universal Robots-ը նվիրված է եղել մարդկային աշխատողների հետ անվտանգ աշխատելու ունակ համագործակցային ռոբոտների մշակմանը: 2009 թվականին ընկերությունը թողարկեց UR5-ը՝ աշխարհի առաջին համագործակցային ռոբոտը՝ նշելով այս դարաշրջանի արշալույսը: Հետագայում Rethink-ը ներկայացրեց երկթև Baxter-ը և նոր միաթև Sawyer ռոբոտը՝ աստիճանաբար հաստատելով համագործակցային ռոբոտաշինությունը որպես ճանաչված և ընդունված ոլորտ արդյունաբերական ռոբոտաշինության մեջ: Այս առաջընթացը նոր պատկերացումներ և ուղղություններ է տվել ապագա արդյունաբերական ավտոմատացման և ինտելեկտուալ զարգացման համար:

Նկար 5. UR5 ռոբոտը և Sawyer Baxter ռոբոտը

Չինաստանի գիտությունների ակադեմիայի Շենյանի ավտոմատացման ինստիտուտի հետ կապված Siasun Robot Company-ն առաջին անգամ 2015 թվականի նոյեմբերին Արդյունաբերական ցուցահանդեսում ցուցադրեց Չինաստանի առաջադեմ տեխնոլոգիական մակարդակը ներկայացնող յոթ առանցքային ճկուն համագործակցային ռոբոտ։ Այդ ժամանակվանից ի վեր բազմաթիվ տեղական համագործակցային ռոբոտների մոդելներ, ինչպիսիք են Luoshi-ն և Aobo-ն, աստիճանաբար ճանաչում են ձեռք բերել։

Ռոբոտային միացումների վերաբերյալ, համագործակցային ռոբոտային միացումների և ավանդական ծանր արդյունաբերական ռոբոտների միջև հիմնական տարբերությունը դրանց «ճկունությունն» է: Այս ճկունությունը դրսևորվում է ավելի ցածր մեխանիկական կոշտության, նվազեցված իներցիայի և պտտող մոմենտը զգալու ունակության միջոցով: Ներկայումս համագործակցային ռոբոտային ձեռքերում օգտագործվող միացումների ճկունությունը հիմնականում բխում է ճշգրիտ դիրքի կառավարումից և պտտող մոմենտի կառավարումից:

Նկար 6 Համագործակցային ռոբոտներում ինտեգրված միացման բնորոշ կառուցվածքը

Ընթացիկ հետազոտությունների ամփոփումը ցույց է տալիս, որ Չինաստանի ռոբոտաշինության զարգացումը սկսվել է ավելի ուշ, քան այնպիսի երկրներում, ինչպիսիք են Միացյալ Նահանգները և Ճապոնիան: Համագործակցային ռոբոտների վերաբերյալ հետազոտությունները դեռևս զգալիորեն հետ են մնում առկա միջազգային արտադրանքից, որի հիմնական խոչընդոտները հարմոնիկ ռեդուկտորներն ու հոդակապային շարժիչի կառավարման համակարգերն են: Տեղական համագործակցային ռոբոտները ներկայումս զգալի տեղ ունեն բարելավելու հոդակապային կառավարման հնարավորությունները, մասնավորապես՝ կառավարման ճշգրտության և ինտելեկտուալ կառավարման առումով: Ավելին, ռոբոտաշինության ոլորտում գլոբալ հետազոտությունների միտումները ցույց են տալիս, որ անվտանգությունը, ճկունությունը և ինտելեկտը տեխնոլոգիական առաջընթացի գերիշխող բնութագրերն են: Ռոբոտային հոդերը զարգանում են դեպի բարձր ինտեգրված կառավարման համակարգեր և ավելի մեծ ինտելեկտ: Չնայած համագործակցային ռոբոտային հոդերը ավանդական կենտրոնացված կառավարումից անցել են բաշխված կառավարման ճարտարապետությունների, դրանք ներկայումս կատարում են միայն շարժիչով կառավարվող գործողություններ՝ չունենալով ինքնավար ընկալման, ինտելեկտուալ որոշումների կայացման և հմտության կատարման հնարավորություններ, ինչը հանգեցնում է ինտելեկտի համեմատաբար ցածր մակարդակի: Ինտելեկտուալ ռոբոտաշինության համակարգերի պահանջարկի ընդլայնման զգալի ներուժ կա: