Sistema di collaborazione uomo-robot basato su intelligenza artificiale pronto per il pavimento di fabbrica

Un nuovo sistema di collaborazione uomo-robot basato sull’intelligenza artificiale (AI) è pronto per il pavimento di fabbrica. Il sistema fornisce ai robot il contesto intorno all’ambiente di lavoro e alle circostanze per prevedere cosa faranno le persone dopo, il che significa che possono lavorare insieme agli esseri umani sulle linee di montaggio come mai prima d’ora.

Un sistema tradizionale può solo giudicare la distanza tra se stesso e i colleghi umani, ma il sistema appena sviluppato può identificare ogni lavoratore separato e la modalità scheletrica della persona. Secondo Hongyi Liu, ricercatore presso il KTH Royal Institute of Technology, il sistema del robot può utilizzare queste informazioni per riconoscere la posa del lavoratore e prevedere la successiva. Tutto ciò significa che il robot diventa consapevole del contesto mentre interagisce con i lavoratori umani.

Il professore del KTH Lihui Wang è coautore della pubblicazione in Robotics and Computer Integrated Manufacturing.

Intelligenza artificiale e apprendimento trasferito

Il sistema utilizza l’intelligenza artificiale, il che significa che richiede meno potenza computazionale e set di dati più piccoli rispetto ai metodi di apprendimento automatico tradizionali. Il sistema di collaborazione uomo-robot utilizza in particolare l’apprendimento trasferito, un tipo di apprendimento automatico sviluppato attraverso la formazione prima di essere utilizzato in un modello operativo.

La tecnologia è disponibile e segue l’attuale requisito dell’Organizzazione internazionale per la standardizzazione (ISO) per la sicurezza dei robot collaborativi. Perché il sistema possa essere implementato, è necessario un’azione industriale.

Rispetto all’interazione unidimensionale che i lavoratori hanno attualmente con i robot, il nuovo sistema è più efficiente grazie alla sua consapevolezza del contesto.

“Sotto lo standard e la specifica tecnica ISO, quando un essere umano si avvicina a un robot, questo si rallenta e se si avvicina abbastanza si ferma. Se la persona si allontana, riprende. Questo è un livello di consapevolezza del contesto piuttosto basso”, dice Liu.

“Ciò mette a rischio l’efficienza. La produzione si rallenta e gli esseri umani non possono lavorare a stretto contatto con i robot”, continua.

Il sistema di robot consapevole del contesto può essere paragonato a un’auto a guida autonoma che riconosce da quanto tempo un semaforo è rosso. Quell’auto può quindi anticipare quando si muoverà di nuovo, quindi invece di frenare o cambiare marcia, regola la sua velocità e si avvicina all’incrocio. Questo comportamento ferma i freni e la trasmissione dall’affrontare un uso eccessivo.

Negli esperimenti, il nuovo sistema ha dimostrato che un robot può funzionare in modo più sicuro ed efficiente, senza rallentare la produzione, grazie alla sua capacità di comprendere il contesto.

In un test specifico, il robot si è adattato dopo che il percorso del suo braccio è stato bloccato inaspettatamente da una mano di una persona. Invece di fermarsi, il robot ha previsto la traiettoria futura della mano per posizionare il suo braccio in un punto diverso.

“Questa è sicurezza non solo dal punto di vista tecnico nell’evitare collisioni, ma anche nella capacità di riconoscere il contesto della linea di montaggio”, dice Liu. “Ciò fornisce un ulteriore livello di sicurezza”.