Uusi järjestelmä parantaa ihmisen ja robotin välistä vuorovaikutusta

Brittiläisen Kolumbian yliopiston Okanagan-kampuksen tutkijaryhmä on kehittänyt uuden järjestelmän, joka parantaa ihmisen ja robotin välistä vuorovaikutusta käyttäen itsenäisten ajoneuvojen ohjeita.

Nykyinen tutkimus automaation ja valmistuksen alalla keskittyy voimakkaasti siihen, miten ihmiset voivat vuorovaikuttaa turvallisesti robottien kanssa.

Robotit valmistuksessa

Debasita Mukherjee on väitöskirjatutkija ja julkaisun pääkirjoittaja. Hän on yksi UBC:n Advanced Control and Intelligent Systems Laboratoryn tutkijoista, joka kehittää järjestelmiä, jotka mahdollistavat turvallisen ihmisen ja robotin vuorovaikutuksen.

“On erittäin tärkeää, että robotit valmistuksessa suorittavat tehtävänsä turvallisimmalla ja tehokkaimmalla tavalla”, Mukherjee sanoo. “Jotta nämä automaattiset koneet voivat olla mahdollisimman älykkäitä, kehitämme järjestelmiä, jotka havaitsevat ympäristönsä ja suorittavat tehtävänsä samalla tavalla kuin heidän ihmiset kumppaninsa.”

Tutkijat käyttävät tekoälyä ja koneoppimista ohjaamaan koneita kehittääkseen näitä järjestelmiä, mutta prosessi voi olla monimutkainen.

Homayoun Najjaran on mekaniikan professori.

“Robotit eivät ajattele tai tunne, joten heille tarvitaan järjestelmiä, jotka havaitsevat ja analysoivat ympäristönsä, jotta he voivat reagoida”, Najjaran sanoo. “Usein nämä reaktiot tarvitaan sadoissa sekunnin murteissa, jotta voidaan varmistaa ihmisten turvallisuus heidän läheisyydessään.”

Teollisuusrobotit ohjelmoidaan yleensä toimimaan korkeilla nopeuksilla ja suorittamaan tiettyjä tehtäviä, kuten hitsausta ja maalausta, mutta sosiaaliset robotit on tarkoitettu avustamaan yksilöitä palveluelinkeinoissa. Jälkimmäiset ovat enemmän liikkuva, kevyt ja sopeutumiskykyinen eri ympäristöihin.

Ihmisen ja robotin yhteistyö

Uusi tutkimusala UBCO:n insinööritieteellisessä tiedekunnassa on nimeltään ihmisen ja robotin yhteistyö (HRC). Se vaikuttaa valmistusteollisuuteen, erityisesti koska on kasvava kiinnostus jaettuihin työtiloihin, joissa robotit ja ihmiset työskentelevät rinnakkain.

Teollisessa ympäristössä HRC voi johtaa älykkäisiin, liikkuviin roboteihin, jotka ovat tietoisia ympäristöstään ja ihmisistä. Tutkijaryhmä työskentelee saadakseen nämä itsenäiset järjestelmät ja koneoppimisen teknologiat yhdistettyä HRC-keskittyneisiin roboteikkoihin, ja he tekevät sitä useiden organisaatioiden avulla ympäri maailmaa.

Mukherjeen mukaan suurin haaste on sopeutuminen epävarmuuteen teollisessa ympäristössä. Käyttämällä itsenäisten ajoneuvojen ohjeita, voidaan luoda sääntöjä ihmisten ja robotien välille sekä tapa testata niiden tehokkuutta.

“Automaation tason lisääminen on standardoitu ja hyväksytty autoteollisuudessa, mutta muissa teollisissa ympäristöissä, vaikka ne ovat suhteellisen staattisia, ei ole samanlaisia standardeja”, hän sanoo. “Tulevaisuudessa ei ainoastaan teolliset automaattiset järjestelmät käytä sensoreita havaitsemaan ja kommunikoimaan ihmisille ominaisilla tavoilla, vaan ne myös sopeutuvat ja kommunikoivat reaaliajassa ympäristönsä kanssa.”

Kaikki tämä voi mahdollistaa robotien ennustaa, mitä ihmiset ja muut robotit tekevät, mikä auttaa heitä valmistautumaan parhaaseen vastaukseen.

Tutkijaryhmä kehittää nyt järjestelmiä, jotka mahdollistavat robotien toimimisen ja reagoinnin määrätyn ympäristön ulkopuolella.

“Avoin maailma vaatii, että robotit selviävät odottamattomista muuttujista, kuten ihmisistä, rakenteista, koneista ja eläimistä”, Mukherjee toteaa. “Meidän on varmistettava, että he voivat tehdä tämän oikein, tehokkaasti ja turvallisesti.”