Nieuw systeem verbetert interacties tussen mens en robot

Een team van onderzoekers aan de University of British Columbia Okanagan heeft richtlijnen voor autonome voertuigen gebruikt om een nieuw systeem te ontwikkelen om interacties tussen mensen en robots te verbeteren.

Het onderzoek naar automatisering en fabricage richt zich tegenwoordig voornamelijk op de manier waarop mensen veilig met robots omgaan.

Robots in de fabricage

Debasita Mukherjee is een doctoraal student en hoofdauteur van de gepubliceerde studie. Zij is een van de onderzoekers bij het Advanced Control and Intelligent Systems Laboratory van UBC die werkt aan het ontwikkelen van systemen die veilige interacties tussen mensen en robots mogelijk maken.

“Het is ontzettend belangrijk dat robots in de fabricage hun taken zo veilig en efficiënt mogelijk uitvoeren,” zegt Mukherjee. “Om deze geautomatiseerde machines zo slim mogelijk te maken, ontwikkelen we systemen die hun omgeving waarnemen en taken uitvoeren op een manier die vergelijkbaar is met die van hun menselijke partners.”

Onderzoekers gebruiken kunstmatige intelligentie en machine learning om de machines te leiden en systemen zoals deze te ontwikkelen, maar het proces kan complex zijn.

Homayoun Najjaran is een professor in de mechanica.

“Robots denken of voelen niet, dus ze hebben systemen nodig die hun omgeving vastleggen en analyseren, zodat ze kunnen reageren,” zegt Dr. Najjaran. “Vaak moeten die reacties binnen honderdsten van een seconde plaatsvinden om de veiligheid van mensen in hun omgeving te garanderen.”

Industriële robots worden meestal geprogrammeerd om op hoge snelheid te werken en specifieke taken uit te voeren, zoals lassen en schilderen, maar sociale robots zijn bedoeld om individuen in dienstverlenende industrieën te helpen. De laatste zijn mobieler, lichter en kunnen zich aanpassen aan verschillende omgevingen.

Mens-robot-samenwerking

Het nieuwe onderzoeksgebied aan de School of Engineering van UBCO wordt mens-robot-samenwerking (HRC) genoemd. Het heeft een impact op de fabricage-industrie, vooral omdat er een groeiende interesse is in gedeelde werkruimtes waar robots en mensen samenwerken.

In een industriële omgeving kan HRC leiden tot intelligente, mobiele robots die zich bewust zijn van hun omgeving en menselijke partner. Het team werkt aan het integreren van autonome systemen en machine learning-technologieën in HRC-gerichte robotica, en ze doen dit met de hulp van veel organisaties over de hele wereld.

Volgens Mukherjee is de grootste uitdaging het aanpassen aan onzekerheid in de industriële omgeving. Door richtlijnen voor autonome voertuigen te gebruiken, kunnen er regels worden opgesteld voor functionaliteit tussen mensen en robots, evenals een manier om hun effectiviteit te testen.

“Het verhogen van de automatiseringsniveaus is gestandaardiseerd en geaccepteerd door de automotive-industrie, maar andere industriële omgevingen, hoewel relatief statisch, hebben niet dezelfde standaarden,” zegt ze. “In de toekomst zullen industriële geautomatiseerde systemen niet alleen sensoren gebruiken om perceptie en communicatie mogelijk te maken, vergelijkbaar met menselijke capaciteiten, maar zullen ze ook in real-time aanpassen en communiceren met hun omgeving.”

Dit kan ervoor zorgen dat robots kunnen voorspellen wat mensen en andere robots zullen doen, waardoor ze de beste reactie kunnen voorbereiden.

Het team van onderzoekers werkt nu aan het ontwikkelen van systemen die robots in staat stellen om buiten een voorgeschreven omgeving te functioneren en te reageren.

“In een ‘open wereld’ moeten robots omgaan met onverwachte variabelen zoals mensen, structuren, machines en wilde dieren,” concludeert Mukherjee. “We moeten ervoor zorgen dat ze dit correct, efficiënt en veilig kunnen doen.”