هل الروبوتات المزودة بأرجل آمنة في مكان العمل؟

يشير دراسة جديدة إلى أنه قد يمر وقت طويل قبل أن نتمكن من التفاعل بأمان مع الروبوتات المزودة بأرجل في العالم الحقيقي.

نشرت دراسة حديثة دراسة في مؤتمر IEEE/RSJ الدولي لعام 2022 حول الأنظمة الروبوتية الذكية (IROS) ألقت الضوء على قضية اختبار وتوصيف سلامة الروبوتات المزودة بأرجل. وقاد فريق من الباحثين في جامعة ولاية أوهايو الدراسة، والتي تركز على هذا النوع من الآلات، والتي تستخدم الأطراف الميكانيكية بدلاً من العجلات للحركة. وكشفت نتائج الدراسة عن أن نماذج الروبوتات المزودة بأرجل الحالية لا تتحرك دائمًا بشكل قابل للتنبؤ في السيناريوهات الواقعية، مما يجعل من الصعب توقع نجاحها أو فشلها في المهام التي تتضمن الحركة.

أنظمة معقدة وغامضة

بوين وينغ هو طالب دكتوراه في الهندسة الكهربائية والحاسوب في جامعة ولاية أوهايو.

“تكشف أعمالنا عن أن هذه الأنظمة الروبوتية معقدة، وأهم من ذلك، غامضة”، يقول بوين. “وهذا يعني أنك لا يمكنك الاعتماد على قدرة الروبوت على معرفة كيفية الاستجابة في بعض الحالات، لذلك يصبح إكمال الاختبار أكثر أهمية”.
يطالب المجتمع العلمي بمراجعات اختبار سلامة عالمية للروبوتات المحمولة لأنها تؤدي مهام متقدمة بشكل متزايد. وتبرز интеграção الروبوتات والذكاء الاصطناعي في حياتنا اليومية الحاجة إلى إجراءات سلامة معيارية. وتشكل الروبوتات المزودة بأرجل خطرًا كبيرًا على السلامة، لأنها غالبًا ما تتكون من المعدن ويمكن أن تصل إلى سرعات تصل إلى 20 ميل في الساعة. عند تشغيلها في بيئات العالم الحقيقي جنبًا إلى جنب مع البشر، يزيد عدم التنبؤ في هذه البيئات من الحاجة إلى لوائح سلامة صارمة.
“الاختبار هو في الواقع تقييم المخاطر، وهدفنا هو التحقيق في مقدار المخاطر التي يقدمها الروبوتات للمستخدمين أو العملاء أثناء العمل”، يقول وينغ.
يشير وينغ إلى أنه尽管 هناك مواصفات سلامة حالية لتنفيذ الروبوتات المزودة بأرجل، لا يزال هناك إجماع على اختبارها في الميدان.
https://www.youtube.com/watch?v=v9T2GvScHdg&t=1s

تطوير إطار جديد لاختبار الروبوتات المزودة بأرجل

تعتبر الدراسة الأولى التي طورت إطار اختبار سلامة قائم على البيانات ومبني على السيناريوهات للروبوتات المزودة بأرجل.
“في المستقبل، قد يكون لهذه الروبوتات فرصة للعيش مع البشر جنبًا إلى جنب، ومن المحتمل أن يتم إنتاجها بشكل تعاوني من قبل أطراف دولية متعددة”، يقول وينغ. “لذلك، من المهم للغاية وجود لوائح سلامة واختبار في مكانها للنجاح في هذا النوع من المنتجات”.
تستخدم الدراسة خوارزميات تعلم الآلة القائمة على العينات لتحديد كيف قد تعطل الروبوتات المحاكاة أثناء الاختبارات في العالم الحقيقي. وقد تأثر جزئيًا بتجربة وينغ كباحث في سلامة المركبات في مركز أبحاث النقل، وهو شريك في إدارة السلامة الوطنية للنقل.
قيم الفريق مجموعة من الشروط التي تضمن استقرار الروبوت أثناء التنقل في بيئة جديدة، والتي تعتبر واحدة من العوامل الحاسمة في تحديد أدائه السلامي العام. باستخدام خوارزميات مشتقة من تجارب روبوتية سابقة، صمم الفريق سيناريوهات متعددة لمحاكاة الروبوتات.
ركزت إحدى التجارب على اختبار قدرة الروبوت على الحركة أثناء أداء مهام بسرعات مختلفة، مثل المشي إلى الوراء أو التحرك في المكان. في تجربة أخرى، اختبر الباحثون استقرار الروبوت عند دفعها بقوة كافية لتغيير اتجاهها.
أظهرت النتائج أن روبوتًا واحدًا فشل في الحفاظ على توازنه في 3 من 10 تجارب عندما طُلب منه زيادة سرعته. ومع ذلك، تمكن روبوت آخر من البقاء على قدميه في 100 تجربة عندما دُفع من جانبه الأيسر، ولكنه سقط في 5 من 10 تجارب عندما تم تطبيق نفس القوة على جانبه الأيمن.
على الرغم من أنه قد يستغرق بعض الوقت، إلا أن إطار الباحثين له القدرة على دعم النشر التجاري للروبوتات المزودة بأرجل وتوفير معيار سلامة للروبوتات ذات الهياكل والخصائص المختلفة. ذكر وينغ أنه سوف يكون بعض الوقت قبل أن يتم تنفيذ الإطار.
“نعتقد أن هذا النهج القائم على البيانات سيساعد في خلق طريقة غير متحيزة وأكثر كفاءة لمراقبة الروبوتات في ظروف بيئة الاختبار”، يقول وينغ. “ما نعمل عليه ليس على الفور، ولكن من أجل الباحثين في المستقبل”.