האם רובוטים בעלי רגליים בטוחים במקום העבודה?

מחקר חדש מרמז כי עדיין עלול להיות זמן רב לפני שנוכל ליצור אינטראקציה בטוחה עם רובוטים בעלי רגליים בעולם האמיתי.

מחקר אחרון שפורסם בוועידה הבינלאומית IEEE/RSJ על רובוטים אינטליגנטים ומערכות (IROS) בשנת 2022, העלה אור על נושא בדיקה ואיפיון של בטיחותם של רובוטים בעלי רגליים. בראשות צוות חוקרים מאוניברסיטת מדינת אוהיו, המחקר מתמקד בסוגים אלה של מכונות, המשתמשות בגפיים מכניים במקום גלגלים לתנועה. תוצאות המחקר מראות כי המודלים הנוכחיים של רובוטים בעלי רגליים אינם תמיד מתנהגים באופן צפוי בתרחישים בעולם האמיתי, מה שהופך אותם לאתגר לחזות את הצלחתם או כישלונם במשימות הכרוכות בתנועה.

מערכות מורכבות ואנטי-אינטואיטיביות

בואן ונג הוא סטודנט לתואר שלישי בהנדסת חשמל ומחשבים באוניברסיטת מדינת אוהיו.

“עבודתנו מראה כי מערכות רובוטיות אלה מורכבות וחשוב יותר, אנטי-אינטואיטיביות”, אמר בואן. “זאת אומרת שאי אפשר לסמוך על יכולת הרובוט לדעת איך להגיב במצבים מסוימים, ולכן השלמות של הבדיקה הופכת לחשובה עוד יותר.”

הקהילה המדעית קוראת לתקנים אוניברסליים לבדיקת בטיחות לרובוטים ניידים ככל שהם מבצעים משימות מתקדמות יותר. שילוב הרובוטים והבינה המלאכותית בחיי היומיום שלנו מדגיש את הצורך באמצעי בטיחות מוסדרים. רובוטים בעלי רגליים, בפרט, מהווים סיכון משמעותי לבטיחות, שכן הם עשויים ממתכת ויכולים להגיע למהירות של עד 20 מייל לשעה. כאשר הם פועלים בסביבות עולם אמיתי לצד בני אדם, האקראיות של הסביבות הללו מדגישה עוד יותר את הצורך בתקני בטיחות קפדניים.

“בדיקה היא למעשה הערכת סיכון, ומטרתנו היא לחקור כמה סיכון הרובוטיקה מציגה כרגע למשתמשים או ללקוחות בעת תנאי עבודה”, אומר ונג.

ונג מציין כי ישנן כרגע מספר ספציפיקציות בטיחותיות לפריסת רובוטים בעלי רגליים, אך עדיין אין הסכמה רחבה על בדיקתם בשטח.

פיתוח מסגרת חדשה לבדיקת רובוטים בעלי רגליים

המחקר הוא הראשון שמפתח מסגרת בדיקת בטיחות מבוססת נתונים ותרחישים עבור רובוטים בעלי רגליים.

“בעתיד, רובוטים אלה עשויים לחיות לצד בני אדם, וכנראה יופקו בשיתוף פעולה של מספר גורמים בינלאומיים”, אומר ונג. “לכן, היותם של תקני בטיחות ובדיקה במקום הוא חשוב ביותר להצלחת סוג זה של מוצר.”

המחקר מנצל אלגוריתמים של למידת מכונה מבוססת דגימות כדי לקבוע כיצד רובוטים מדומים עלולים לתפקד לא כראוי במהלך בדיקות עולם אמיתי. הוא הושפע בחלקו מניסיונו של ונג כחוקר בטיחות כלי רכב במרכז המחקר התחבורתי, שותף של המנהל לבטיחות התחבורה הלאומית.

הצוות בדק סט של תנאים המבטיחים את יציבות הרובוט בעת ניווט בסביבה חדשה, הנחשבת לאחד הגורמים החשובים ביותר בקביעת ביצועי הבטיחות הכוללים שלו. באמצעות אלגוריתמים שנגזרו מניסויים קודמים ברובוטיקה, הצוות עיצב מספר תרחישים עבור סימולציות הרובוט.

אחד הניסויים התמקד בבדיקת יכולת הרובוט לנוע בעת ביצוע משימות בצעדים שונים, כגון הליכה לאחור או עמידה במקום. בניסוי אחר, החוקרים בדקו את יציבות הרובוט כאשר הוא נדחף בכוח מספיק כדי לשנות את כיוונו.

התוצאות הראו כי רובוט אחד נכשל בשמירה על שיווי משקל ב-3 מתוך 10 ניסויים כאשר הוא התבקש להגביר את מהירות הצעד, אך רובוט אחר הצליח להישאר זקוף ב-100 ניסויים כאשר נדחף מצד שמאל, אך נפל ב-5 מתוך 10 ניסויים כאשר אותו הכוח הופעל מצד ימין.

אף על פי שייתכן שיעבר זמן, מסגרת המחקר של החוקרים היא בעלת פוטנציאל לתמוך בפריסה המסחרית של רובוטים בעלי רגליים ולספק רמת בטיחות לרובוטים עם מבנים ותכונות שונים. ונג הזכיר כי ייקח זמן עד שהמסגרת תוכל להיות מיושמת.

“אנו מאמינים כי גישה זו המבוססת על נתונים תסייע ליצור דרך בלתי מוטה ויעילה יותר לצפות ברובוטים בתנאים של סביבת בדיקה”, אומר ונג. “מה שאנו עובדים עליו אינו מיידי, אלא למחקרים בעתיד.”