Pesquisadores Ganham Insight Sobre Atividade Cerebral Durante Colaboração Humano-Robô

Uma equipe de pesquisadores da Universidade de Texas A&M utilizou a espectroscopia de infravermelho próximo funcional para capturar a atividade cerebral funcional durante a colaboração humano-robô em uma tarefa de manufatura.

A colaboração entre humanos e robôs está se tornando mais comum em muitas indústrias, o que destaca a necessidade de garantir uma relação eficaz e suave entre os dois. Um aspecto fundamental para alcançar essa relação é a disposição humana de confiar no comportamento do robô, mas isso tem se provado difícil de acompanhar devido à subjetividade.

Pesquisa de Confiança em Autonomia Humana

A Dra. Ranjana, que é professora associada e diretora do Laboratório de NeuroErgonomia, disse que a pesquisa de confiança em autonomia humana de seu laboratório se ramificou de outros projetos focados em interações humano-robô em domínios de trabalho críticos.

“Enquanto nosso foco até agora foi entender como os estados de fadiga e estresse dos operadores afetam a interação com robôs, a confiança se tornou um construto importante para estudar”, disse Mehta. “Descobrimos que, à medida que os humanos se cansam, eles relaxam e se tornam mais confiantes na automação do que deveriam. No entanto, por que isso é o caso se torna uma pergunta importante a ser respondida.”

A nova pesquisa foi publicada em Human Factors: The Journal of the Human Factors and Ergonomics Society.

Ela se concentra em entender as relações entre o cérebro e o comportamento que envolvem os comportamentos de confiança do operador, que podem ser influenciados por fatores humanos e robóticos.

Capturando Atividade Cerebral Funcional

O laboratório utilizou a espectroscopia de infravermelho próximo funcional para capturar a atividade cerebral funcional enquanto os operadores colaboravam com robôs em tarefas de manufatura. A pesquisa descobriu que ações de robôs defeituosas diminuíram a confiança do operador no robô, e a desconfiança foi associada a um aumento na ativação de regiões no córtex frontal, motor e visual. Essas mudanças indicaram um aumento na carga de trabalho e uma maior consciência situacional. A equipe descobriu que o comportamento de desconfiança também foi associado ao desacoplamento dessas regiões cerebrais que trabalham juntas. De acordo com Mehta, o desacoplamento foi maior em níveis mais altos de autonomia do robô.

“O que encontramos mais interessante foi que as assinaturas neurais diferiram quando comparamos os dados de ativação cerebral em condições de confiabilidade (manipuladas usando comportamento de robô normal e defeituoso) versus os níveis de confiança do operador (coletados por meio de pesquisas) no robô”, disse Mehta. “Isso enfatizou a importância de entender e medir as relações entre o cérebro e o comportamento de confiança em colaborações humano-robô, pois as percepções de confiança sozinhas não são indicativas de como os comportamentos de confiança dos operadores se formam.”

De acordo com a Dra. Sarah Hopko, que é a autora principal da pesquisa e uma estudante recente de engenharia industrial, as respostas neurais e as percepções de confiança são sintomas de comportamentos de confiança e desconfiança. Eles fornecem informações sobre como a confiança é construída, violada e reparada com diferentes comportamentos de robô. Ela também disse que as forças de métricas de confiança multimodais, como a atividade neural e o rastreamento de olhos, podem revelar novas perspectivas.

A equipe agora pretende expandir a pesquisa para outras áreas, como resposta a emergências. Eles também pretendem entender como a confiança em equipes de robôs multi-humanos pode impactar o trabalho em equipe e a execução de tarefas em ambientes críticos.

“O trabalho é crítico, e estamos motivados para garantir que o design, a avaliação e a integração de robótica com humanos no local de trabalho sejam apoiados e empoderados pelas capacidades humanas”, concluiu Mehta.