Er benede robotter sikre på arbejdspladsen?

En ny studie antyder, at det stadig kan tage lang tid, før vi kan interagere sikkert med benede robotter i den virkelige verden.

En nylig studie offentliggjort på 2022 IEEE/RSJ International Conference on Intelligent Robots and Systems (IROS) har kastet lys over problemet med at teste og karakterisere sikkerheden af benede robotter. Ledet af et hold af forskere fra The Ohio State University, fokuserer studiet på disse typer maskiner, der bruger mekaniske lemmer i stedet for hjul til bevægelse. Studiets resultater viser, at de nuværende modeller af benede robotter ikke altid opfører sig forudsigeligt i virkelige scenarier, hvilket gør det svært at forudse deres succes eller fiasko i opgaver, der indebærer bevægelse.

Anti-intuitive og komplekse systemer

Bowen Weng er en ph.d.-studerende i elektro- og computerteknik på Ohio State.

“Vores arbejde viser, at disse robotiske systemer er komplekse og, endnu vigtigere, anti-intuitive,” siger Bowen. “Det betyder, at man ikke kan regne med, at robotten kan reagere korrekt i visse situationer, så fuldstændigheden af testningen bliver endnu mere vigtig.”

Forskermiljøet kræver nu universelle sikkerhedstestregler for mobile robotter, da de udfører mere avancerede opgaver. Integrationen af robotter og kunstig intelligens i vores daglige liv understreger behovet for standardiserede sikkerhedsforanstaltninger. Benede robotter udgør i særdeleshed en betydelig sikkerhedsrisiko, da de ofte er lavet af metal og kan nå hastigheder på op til 20 mph. Når de opererer i virkelige miljøer sammen med mennesker, understreger usikkerheden i disse miljøer endnu mere behovet for strenge sikkerhedsregler.

“Testning handler virkelig om at vurdere risiko, og vores mål er at undersøge, hvor meget risiko robotter i øjeblikket udgør for brugere eller kunder, mens de er i drift,” siger Weng.

Weng bemærker, at der i øjeblikket er nogle sikkerhedsbestemmelser på plads for udrulningen af benede robotter, men der er stadig ingen fælles enighed om testning af dem på feltet.

Udvikling af en ny ramme for test af benede robotter

Studiet er det første, der udvikler en data-dreven, scenarie-baseret sikkerhedstestramme for benede robotter.

“I fremtiden kan disse robotter måske leve sammen med mennesker side om side og vil sandsynligvis blive produceret i samarbejde mellem flere internationale parter,” siger Weng. “Så det er ekstremt vigtigt at have sikkerheds- og testregler på plads for succesen af denne type produkter.”

Studiet udnytter prøve-baserede maskinlæringsalgoritmer til at bestemme, hvordan simulerede robotter kan fejle under virkelige tests. Det var delvist påvirket af Wengs erfaring som forsker i køretøjsikkerhed på Transportation Research Center, en partner til National Highway Traffic Safety Administration.

Holdet evaluerede en række betingelser, der sikrer en robotts stabilitet, mens den navigerer i et nyt miljø, hvilket anses for at være en af de afgørende faktorer for at bestemme dens samlede sikkerhedspræstation. Ved hjælp af algoritmer afledt fra tidligere robot-eksperimenter designede holdet flere scenarier for robotternes simulationer.

En af testene fokuserede på at undersøge robottens evne til at bevæge sig, mens den udførte opgaver i forskellige gangarter, såsom at gå baglæns eller træde på stedet. I en anden test testede forskerne robottens stabilitet, når den blev skubbet med tilstrækkelig kraft til at ændre dens retning.

Resultaterne viste, at en robot ikke kunne opretholde balance i 3 af 10 tests, når den blev bedt om at øge sin ganghastighed. Men en anden robot kunne blive stående i 100 tests, når den blev skubbet fra sin venstre side, men faldt om i 5 af 10 tests, når samme kraft blev anvendt på dens højre side.

Selv om det måske tager noget tid, har forskernes ramme potentialet til at støtte den kommercielle udrulning af benede robotter og give en sikkerhedsstandard for robotter med forskellige strukturer og egenskaber. Weng bemærkede, at det vil tage lidt tid, før rammen kan implementeres.

“Vi mener, at denne data-drevne tilgang vil hjælpe med at skabe en upartisk, mere effektiv måde at observere robotter i testmiljøets betingelser,” siger Weng. “Det, vi arbejder hen imod, er ikke øjeblikkeligt, men for forskere længere nede ad vejen.”