Повышение безопасности человеко-роботного взаимодействия с алгоритмом, учитывающим невнимательность

Washington State University, Пуллман, штат Вашингтон

Аспирант WSU Мохсен Амири с профессором Мехди Хосейинзаде работают над тем, чтобы сделать роботов безопаснее, делая их более осведомленными о человеческой небрежности. (Изображение: WSU.edu)

Новый алгоритм безопасности

Новый алгоритм может сделать роботов безопаснее, делая их более осведомленными о человеческой невнимательности.

В компьютерных симуляциях упаковочных и сборочных линий, где люди и роботы работают вместе, алгоритм, разработанный для учета человеческой небрежности, улучшил безопасность примерно на максимум 80% и эффективность примерно на максимум 38% по сравнению с существующими методами. Работа опубликована в IEEE Transactions on Systems, Man, and Cybernetics: Systems.

«Существует большое количество аварий, происходящих каждый день из-за небрежности — большинство из них, к сожалению, от человеческих ошибок», — сказал главный автор Мехди Хосейинзаде, доцент в Школе механики и материаловедения Washington State University. «Роботы действуют по плану и следуют правилам, но люди часто не следуют правилам. Это самая сложная и трудная проблема».

Аспирант WSU Мохсен Амири с профессором Мехди Хосейинзаде работают над тем, чтобы сделать роботов безопаснее, делая их более осведомленными о человеческой небрежности.

Роботы, работающие с людьми, становятся все более распространенными во многих отраслях, где они часто работают вместе. Многие отрасли требуют, чтобы люди и роботы делили рабочее пространство, но повторяющаяся и скучная работа может заставлять людей терять фокус и совершать ошибки. Большинство компьютерных программ помогают роботам реагировать, когда ошибка происходит. Те алгоритмы могут фокусироваться либо на повышении эффективности, либо на безопасности, но они не учитывали меняющееся поведение людей, с которыми они работают, сказал Хосейинзаде.

Квантование небрежности

Как часть своих усилий по разработке плана для роботов, исследователи сначала работали над квантованием человеческой небрежности, рассматривая такие факторы, как то, как часто человек игнорирует или пропускает сигнал безопасности.

«Мы определили небрежность, и робот наблюдал за поведением человека и пытался его понять», — сказал он. «Понятие уровня небрежности — это что-то новое. Если мы знаем, какой человек невнимателен, мы можем что-то с этим сделать».

Как только робот выявляет небрежное поведение, он запрограммирован изменить то, как он взаимодействует с человеком, проявляющим такое поведение, работая над снижением шанса, что человек может вызвать производственную ошибку или травмировать себя. Так, например, робот может изменить способ управления своими задачами, чтобы не мешать человеку. Робот непрерывно обновляет уровень небрежности и любые наблюдаемые изменения.

Тестирование в симуляции

Исследователи протестировали свой план с компьютерной симуляцией упаковочной линии, состоящей из четырех человек и робота. Они также протестировали симулированную коллаборативную сборочную линию, где два человека работали бы вместе с роботом.

«Основная идея — сделать алгоритм менее чувствительным к поведению небрежных людей», — сказал Хосейинзаде. «Наши результаты показали, что предложенная схема имеет способность улучшать эффективность и безопасность».

После проведения компьютерной симуляции исследователи планируют протестировать свою работу в лаборатории с реальными роботами и людьми — и в конечном счете в полевых исследованиях. Они также хотят квантовать и учитывать другие человеческие черты, влияющие на производительность на рабочем месте, такие как человеческая рациональность или осознанность опасности.

Для дополнительной информации свяжитесь с Сарой Заске: This email address is being protected from spambots. You need JavaScript enabled to view it.; 509-335-4846.