Sunt roboții cu picioare siguri în locul de muncă?

Un nou studiu sugerează că ar putea dura mult timp până când vom putea interacționa în siguranță cu roboții cu picioare în lumea reală.

Un studiu recent publicat în Conferința Internațională IEEE/RSJ din 2022 privind roboții inteligenți și sistemele (IROS) a aruncat lumina asupra problemei testării și caracterizării siguranței roboților cu picioare. Condus de o echipă de cercetători de la Universitatea de Stat Ohio, studiul se axează pe aceste tipuri de mașini, care folosesc membre mecanice în loc de roți pentru mișcare. Rezultatele studiului arată că modelele actuale de roboți cu picioare nu se comportă întotdeauna previzibil în scenarii din viața reală, ceea ce face dificilă anticiparea succesului sau eșecului lor în sarcinile care implică mișcarea.

Sisteme complexe și anti-intuitive

Bowen Weng este student doctorand în inginerie electrică și informatică la Ohio State.

„Lucrarea noastră arată că aceste sisteme robotice sunt complexe și, mai important, anti-intuitive”, a spus Bowen. „Asta înseamnă că nu te poți baza pe capacitatea robotului de a ști cum să reacționeze în anumite situații, așa că completitudinea testării devine și mai importantă.”

Comunitatea științifică solicită reguli universale de testare a siguranței pentru roboții mobili, pe măsură ce aceștia îndeplinesc sarcini din ce în ce mai avansate. Integrarea roboților și a inteligenței artificiale în viața noastră de zi cu zi subliniază nevoia de măsuri standardizate de siguranță. Roboții cu picioare, în special, prezintă un risc semnificativ de siguranță, deoarece sunt adesea fabricați din metal și pot atinge viteze de până la 20 mph. Atunci când funcționează în medii reale alături de oameni, imprevizibilitatea acestor medii subliniază și mai mult nevoia de reguli stricte de siguranță.

„Testarea este, de fapt, despre evaluarea riscului, iar scopul nostru este de a investiga cât de mult risc prezintă robotică pentru utilizatori sau clienți în timpul funcționării”, spune Weng.

Weng observă că, deși există în prezent unele specificații de siguranță pentru implementarea roboților cu picioare, nu există încă un acord comun cu privire la testarea lor în teren.

Dezvoltarea unui cadru nou pentru testarea roboților cu picioare

Studiul este primul care dezvoltă un cadru de testare a siguranței bazat pe date și scenarii pentru roboții cu picioare.

„În viitor, acești roboți ar putea avea șansa de a trăi alături de oameni și vor fi, probabil, produse colaborativ de multiple părți internaționale”, spune Weng. „Așa că este extrem de important să avem reguli de siguranță și testare în loc pentru succesul acestui tip de produs.”

Studiul utilizează algoritmi de învățare automată bazată pe mostre pentru a determina modul în care roboții simulați ar putea funcționa defectuos în timpul testelor din lumea reală. A fost parțial influențat de experiența lui Weng ca cercetător în siguranța vehiculelor la Centrul de Cercetare a Transporturilor, un partener al Administrației Naționale a Siguranței Traficului Rutier.

Echipa a evaluat un set de condiții care asigură stabilitatea unui robot în timp ce navighează într-un mediu nou, care este considerat unul dintre factorii cruciali în determinarea performanței sale generale de siguranță. Utilizând algoritmi derivați din experimente anterioare de robotică, echipa a proiectat multiple scenarii pentru simulările roboților.

Un test s-a concentrat pe examinarea capacității robotului de a se deplasa în timp ce efectuează sarcini la diferite viteze, cum ar fi mersul înapoi sau pășirea pe loc. Într-un alt test, cercetătorii au testat stabilitatea robotului atunci când a fost împins cu suficientă forță pentru a-i modifica direcția.

Rezultatele au arătat că un robot a eșuat în a menține echilibrul în 3 din 10 teste atunci când i s-a cerut să crească viteza de deplasare. Cu toate acestea, un alt robot a reușit să rămână în picioare în 100 de teste atunci când a fost împins din partea stângă, dar a căzut în 5 din 10 teste atunci când aceeași forță a fost aplicată pe partea dreaptă.

Deși poate dura ceva timp, cadrul cercetătorilor are potențialul de a sprijini implementarea comercială a roboților cu picioare și de a oferi un standard de siguranță pentru roboți cu structuri și proprietăți diferite. Weng a menționat că va dura ceva timp până când cadrul poate fi implementat.

„Credem că această abordare bazată pe date va ajuta la crearea unei metode mai eficiente și mai imparțiale pentru a observa roboții în condițiile unui mediu de test”, spune Weng. „Ceea ce lucrăm spre a obține nu este imediat, ci pentru cercetătorii de mai târziu.”