Nytt system förbättrar mänsklig-robotisk interaktion

En grupp forskare vid University of British Columbia Okanagan har använt riktlinjer för autonoma fordon för att utveckla ett nytt system för att förbättra mänsklig-robotisk interaktion.

Dagens forskning kring automation och tillverkning fokuserar starkt på hur människor kan interagera säkert med robotar.

Robotar i tillverkning

Debasita Mukherjee är en doktorand och huvudförfattare till den publicerade studien. Hon är en av forskarna vid UBC:s Advanced Control and Intelligent Systems Laboratory som arbetar med att utveckla system som möjliggör säker mänsklig-robotinteraktion.

“Det är otroligt viktigt att robotar i tillverkning kan utföra sina uppgifter på det säkraste och mest effektiva sättet”, säger Mukherjee. “För att göra dessa automatiserade maskiner så smarta som möjligt, utvecklar vi system som kan uppfatta sin omgivning och utföra uppgifter på ett sätt som liknar deras mänskliga partners.”

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

Homayoun Najjaran är en professor i maskinteknik.

“Robotar tänker inte eller känner, så de behöver system som kan fånga och analysera sin omgivning för att kunna svara”, säger Dr. Najjaran. “Ofta måste dessa svar komma på hundrededelar av en sekund för att säkerställa säkerheten för människor i deras närhet.”

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

Mänsklig-robotisk samverkan

Det nya forskningsområdet vid UBCO:s skola för teknik kallas mänsklig-robotisk samverkan (HRC). Det har en stor inverkan på tillverkningsindustrin, särskilt eftersom det finns ett ökat intresse för delade arbetsutrymmen 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 mänskliga partner. Teamet arbetar med att få dessa autonoma system och maskinlärningsteknologier att integreras i HRC-inriktad robotik, och de gör det med hjälp av många organisationer över hela världen.

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

“Att öka automationsnivåerna är standardiserat och accepterat av bilindustrin, men andra industriella miljöer, som är relativt statiska, har inte samma standarder”, säger hon. “I framtiden kommer inte bara industriella automatiserade system att använda sensorer för att möjliggöra perception och kommunikation liknande mänskliga förmågor, utan de kommer också att anpassa sig och kommunicera i realtid med sin omgivning.”

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

Forskarteamet arbetar nu med att utveckla system som möjliggör för robotar att fungera och svara utanför en förutbestämd miljö.

“I en ‘öppen värld’ kommer robotar att behöva hantera oväntade variabler som människor, strukturer, maskiner och vilda djur”, avslutar Mukherjee. “Vi måste säkerställa att de kan göra detta korrekt, effektivt och säkert.”