Чи безпечні роботи з ногами на робочому місці?

Нове дослідження показує, що ще може пройти багато часу, перш ніж ми зможемо безпечно взаємодіяти з ногими роботами в реальному світі.

Недавній вчитися опублікований у 2022 році на Міжнародній конференції IEEE/RSJ з інтелектуальних роботів і систем (IROS), пролив світло на питання тестування та характеристики безпеки роботи на ногах. Під керівництвом групи дослідників з Університету штату Огайо дослідження зосереджено на цих типах машин, які використовують для пересування механічні кінцівки замість коліс. Результати дослідження показують, що сучасні моделі ножих роботів не завжди поводяться передбачувано в сценаріях реального життя, тому важко передбачити їхній успіх або невдачу в завданнях, які передбачають рух.

Антиінтуїтивні та складні системи

Боуен Венг є аспірантом електротехніки та комп’ютерної інженерії в штаті Огайо.

«Наша робота показує, що ці роботизовані системи є складними і, що більш важливо, антиінтуїтивними», — сказав Боуен. «Це означає, що ви не можете покладатися на здатність робота знати, як реагувати в певних ситуаціях, тому повнота тестування стає ще важливішою».

Наукове співтовариство закликає до універсальних правил перевірки безпеки мобільних роботів, оскільки вони все частіше виконують складніші завдання. Інтеграція роботів і штучного інтелекту в наше повсякденне життя підкреслює необхідність стандартизованих заходів безпеки. Ногі роботи, зокрема, становлять значний ризик для безпеки, оскільки вони часто виготовлені з металу та можуть розвивати швидкість до 20 миль на годину. Під час роботи в реальному середовищі разом з людьми непередбачуваність цих середовищ ще більше підкреслює необхідність суворих правил безпеки.

«Тестування насправді пов’язане з оцінкою ризику, і наша мета — дослідити, який ризик наразі створює робототехніка для користувачів або клієнтів у робочому стані», — каже Венг.

Венг зазначає, що хоча наразі існують певні специфікації безпеки для розгортання роботів на ногах, досі немає спільної згоди щодо їх тестування в польових умовах.

Розробка нового фреймворку для тестування ножих роботів

Це перше дослідження, яке розробляє керовану даними сценарієм систему тестування безпеки для роботів із листками.

«У майбутньому ці роботи матимуть шанс жити з людьми пліч-о-пліч, і, швидше за все, вони будуть створені кількома міжнародними партнерами», — говорить Венг. «Тож наявність правил безпеки та тестування надзвичайно важлива для успіху такого роду продуктів».

Дослідження використовує алгоритми машинного навчання на основі зразків, щоб визначити, як змодельовані роботи можуть працювати з ладу під час тестів у реальному світі. На це частково вплинув досвід Венга як дослідника безпеки транспортних засобів у Транспортному дослідницькому центрі, партнері Національної адміністрації безпеки дорожнього руху.

Команда оцінила набір умов, які забезпечують стабільність робота під час навігації в новому середовищі, що вважається одним із вирішальних факторів у визначенні його загальної безпеки. Використовуючи алгоритми, отримані з попередніх експериментів з робототехніки, команда розробила кілька сценаріїв для симуляції роботів.

Одне випробування було зосереджено на вивченні здатності робота рухатися під час виконання завдань різною ходою, як-от ходьба назад або крокування на місці. В іншому дослідженні дослідники перевірили стабільність робота, коли його штовхають із достатньою силою, щоб змінити його напрямок.

Результати показали, що один робот не зміг зберегти рівновагу в 3 із 10 випробувань, коли його попросили збільшити швидкість ходи. Однак інший робот зміг утриматися у вертикальному положенні в 100 спробах, коли його штовхнули з лівого боку, але впав у 5 із 10 випробувань, коли така ж сила була застосована до його правого боку.

Незважаючи на те, що це може зайняти деякий час, структура дослідників має потенціал для підтримки комерційного розгортання роботів на ногах і забезпечить еталон безпеки для роботів з різними структурами та властивостями. Вен зазначив, що мине деякий час, перш ніж структуру можна буде реалізувати.

«Ми віримо, що цей керований даними підхід допоможе створити неупереджений, ефективніший спосіб проводити спостереження за роботами в умовах тестового середовища», — говорить Венг. «Те, над чим ми працюємо, не є миттєвим, а для дослідників у майбутньому».