Nytt system förbättrar interaktioner mellan människa och robot

Ett team av forskare vid University of British Columbia Okanagan har använt riktlinjer för autonoma fordon för att utveckla ett nytt system för att förbättra interaktioner mellan människa och robot. 

Dagens forskning kring automation och tillverkning är starkt fokuserad på hur människor interagerar säkert med robotar. 

Robotar i tillverkning

Debasita Mukherjee är doktorand och huvudförfattare till publicerad studie. Hon är en av forskarna vid UBC:s Advanced Control and Intelligent Systems Laboratory som arbetar med att utveckla system som möjliggör säker interaktion mellan människa och robot.

"Det är otroligt viktigt för robotar i tillverkningen att utföra sina uppgifter på den säkraste och mest effektiva metoden som möjligt", säger Mukherjee. "För att göra dessa automatiserade maskiner så smarta som möjligt utvecklar vi system som uppfattar deras miljöer och utför uppgifter på ett liknande sätt som deras mänskliga partners."

Forskare använder artificiell intelligens och maskininlärning för att vägleda maskinerna för att utveckla system som dessa, men processen kan vara komplex.

Homayoun Najjaran är professor i maskinteknik. 

"Robotar tänker eller känner inte, så de behöver system som fångar och analyserar deras miljö så att de kan svara", säger Dr. Najjaran. "Ofta måste dessa svar vara inom hundradelar av en sekund för att garantera säkerheten för människor i deras närhet."

Industrirobotar är vanligtvis programmerade att arbeta i höga hastigheter och utföra specifika uppgifter som svetsning och målning, men sociala robotar är avsedda att hjälpa individer i tjänstesektorn. De senare är mer mobila, lätta och kan anpassa sig till olika miljöer.

Samarbete mellan människa och robot

Det nya forskningsfältet vid UBCOs tekniska högskola benämns människa-robot-samarbete (HRC). Det slår igenom i tillverkningsindustrin, särskilt eftersom det finns ett ökat intresse för delade arbetsplatser där robotar och människor arbetar sida vid sida. 

I en industriell miljö kan HRC leda till intelligenta, mobila robotar som är medvetna om sin omgivning och sin mänskliga partner. Teamet arbetar på att få dessa autonoma system och maskininlärningsteknologier att assimilera i HRC-fokuserad robotik, och de gör det med hjälp av många organisationer över hela världen.

Enligt Mukherjee är den största utmaningen att anpassa sig till osäkerheten inom den industriella miljön. Genom att använda riktlinjer för autonoma fordon kan det finnas regler för funktionalitet mellan människor och robotar, samt ett sätt att testa deras effektivitet. 

"Ökande automationsnivåer är standardiserat och accepterat av bilindustrin, men andra industriella miljöer, även om de är relativt statiska, har inte samma standarder", säger hon. "I framtiden kommer inte bara industriella automatiserade system att fortsätta använda sensorer för att möjliggöra perception och kommunikation som liknar mänskliga förmågor, utan de kommer också att anpassa sig och kommunicera i realtid med sin omgivning."

Allt detta kan göra det möjligt för robotar att förutsäga vad människor och andra robotar kommer att göra, vilket hjälper dem att förbereda det bästa svaret.

Teamet av forskare letar nu efter att utveckla system som gör att robotar kan fungera och reagera utanför en föreskriven miljö.

"I en "öppen värld" kommer robotar att behöva hantera oväntade variabler som människor, strukturer, maskiner och vilda djur, avslutar Mukherjee. "Vi måste se till att de kan göra detta korrekt, effektivt och säkert."