Mens-robot-samenwerkingsysteem op basis van AI klaar voor de fabrieksvloer

Een nieuw mens-robot-samenwerkingsysteem op basis van kunstmatige intelligentie (AI) is klaar voor de fabrieksvloer. Het systeem geeft robots context rondom de werkomgeving en omstandigheden om te voorspellen wat mensen vervolgens zullen doen, zodat ze naast mensen op assemblagelijnen kunnen werken zoals nooit tevoren.

Een traditioneel systeem kan alleen de afstand tussen zichzelf en menselijke collega’s beoordelen, maar het nieuw ontwikkelde systeem kan elke afzonderlijke werknemer identificeren en de skeletmodus van de persoon. Volgens Hongyi Liu, onderzoeker aan het KTH Koninklijk Instituut voor Technologie, kan het robotsysteem deze informatie gebruiken om de houding van de werknemer te herkennen en de volgende te voorspellen. Alles bij elkaar betekent dit dat de robot zich bewust wordt van de context bij interactie met menselijke werknemers.

KTH-hoogleraar Lihui Wang was co-auteur van de publicatie in Robotics and Computer Integrated Manufacturing.

Kunstmatige intelligentie en transferleren

Het systeem maakt gebruik van kunstmatige intelligentie, wat betekent dat het minder rekenkracht en kleinere datasets nodig heeft dan traditionele machine learning-methoden. Het mens-robot-samenwerkingsysteem gebruikt specifiek transferleren, een type machine learning dat is ontwikkeld door training voordat het in een operationeel model wordt gebruikt.

De technologie is uit en voldoet aan de huidige internationale standaard voor veiligheid van samenwerkende robots van de Internationale Organisatie voor Standaardisatie (ISO). Om het systeem te implementeren, moet er industrieel actie worden ondernomen.

In vergelijking met de een dimensionale interactie die werknemers momenteel met robots hebben, is het nieuwe systeem efficiënter vanwege zijn contextbewustzijn.

“Onder de ISO-norm en technische specificatie, als een mens een robot benadert, vertraagt het, en als hij of zij dichtbij genoeg komt, stopt het. Als de persoon weggaat, hervat het. Dat is een vrij laag niveau van contextbewustzijn”, zegt Liu.

“Het vergroot de inefficiëntie. De productie wordt vertraagd en mensen kunnen niet dicht bij robots werken”, vervolgt hij.

Het contextbewuste robotsysteem kan worden vergeleken met een zelfrijdende auto die herkent hoe lang een stoplicht rood is geweest. Die auto kan dan voorspellen wanneer het weer in beweging komt, zodat het in plaats van te remmen of terug te schakelen, zijn snelheid aanpast en naar het kruispunt rijdt. Dit gedrag voorkomt dat de remmen en transmissie te veel slijtage ondergaan.

In experimenten heeft het nieuwe systeem aangetoond dat een robot veiliger en efficiënter kan werken, zonder de productie te vertragen, dankzij zijn vermogen om context te begrijpen.

In een specifieke test paste de robot zijn arm aan nadat deze onverwachts werd geblokkeerd door iemands hand. In plaats van te stoppen, voorspelde de robot de toekomstige baan van de hand en positioneerde zijn arm op een andere plek.

“Dit is veiligheid, niet alleen vanuit technisch oogpunt in het vermijden van botsingen, maar ook in het herkennen van de context van de assemblagelijn”, zegt Liu. “Dit geeft een extra laag van veiligheid.”