Чи безпечні роботизовані пристрої з ногами на робочому місці?

Нове дослідження припускає, що ще триватиме певний час, перш ніж ми зможемо безпечно взаємодіяти з роботизованими пристроями з ногами в реальному світі.

Останнє дослідження, опубліковане у 2022 році на Міжнародній конференції IEEE/RSJ з інтелектуальних роботів і систем (IROS), пролили світло на проблему тестування та характеристики безпеки роботизованих пристроїв з ногами. Під керівництвом команди дослідників з Університету штату Огайо, дослідження зосереджується на цих типах машин, які використовують механічні кінцівки замість коліс для руху. Результати дослідження показують, що поточні моделі роботизованих пристроїв з ногами не завжди поводяться передбачувано у реальних сценаріях, що робить складним передбачення їх успіху чи невдачі у завданнях, які включають рух.

Системи, що суперечать інтуїції та є складними

Боуен Венг – аспірант кафедри електротехніки та комп’ютерних наук в Університеті штату Огайо.

“Наша робота показує, що ці роботизовані системи складні і, що ще важливіше, суперечать інтуїції”, – 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 вимагає універсальних правил тестування безпеки для мобільних роботів, оскільки вони все частіше виконують більш складні завдання. Інтеграція роботів та штучного інтелекту у нашому повсякденному житті підкреслює необхідність стандартизованих заходів безпеки. Роботизовані пристрої з ногами, зокрема, становлять значний ризик для безпеки, оскільки вони часто виготовляються з металу та можуть розвивати швидкість до 20 миль на годину. Коли вони працюють у реальних умовах поряд з людьми, непередбачуваність цих середовищ ще більше підкреслює необхідність суворих правил безпеки.
“Тестування – це насправді оцінка ризику, і наша мета – дослідити, який ризик зараз представляють робототехніка для користувачів або клієнтів під час роботи”, – говорить Венг.

Венг зазначає, що хоча зараз існують деякі специфікації безпеки для розгортання роботизованих пристроїв з ногами, все ще немає загальної згоди щодо тестування їх у полі.
https://www.youtube.com/watch?v=v9T2GvScHdg&t=1s

Розробка нового каркаса для тестування роботизованих пристроїв з ногами

Дослідження є першим, яке розробило каркас тестування безпеки, заснований на даних та сценаріях для роботизованих пристроїв з ногами.
“У майбутньому ці роботизовані пристрої можуть мати можливість жити поруч з людьми та будуть, ймовірно, спільно вироблятися кількома міжнародними сторонами”, – говорить Венг. “Тому наявність правил безпеки та тестування є надзвичайно важливою для успіху цього типу продукції”.
Дослідження використовує алгоритми машинного навчання на основі вибірки для визначення того, як симульовані роботизовані пристрої можуть вийти з ладу під час реальних тестів. Воно було частково під впливом досвіду Венга як дослідника безпеки транспортних засобів у Центрі транспортних досліджень, партнері Національної адміністрації безпеки дорожнього руху.
Команда оцінила набір умов, які забезпечують стабільність робота при навігації в новому середовищі, що вважається одним з важливих факторів визначення його загальної безпеки. Використовуючи алгоритми, отримані з попередніх експериментів з робототехнікою, команда розробила кілька сценаріїв для симуляцій роботизованих пристроїв.
Одне випробування було зосереджено на дослідженні здатності робота рухатися під час виконання завдань з різними швидкостями, такими як рух у зворотному напрямку або кроки на місці. У іншому випробуванні дослідники протестували стабільність робота, коли йогоштовхали з достатньою силою, щоб змінити його напрям.
Результати показали, що один робот не зміг зберегти рівновагу у 3 з 10 випробувань, коли йому було наказано збільшити швидкість руху. Однак інший робот зміг залишитися на ногах у 100 випробуваннях, коли йогоштовхали з лівого боку, але впав у 5 з 10 випробувань, коли така ж сила була застосована до його правого боку.
Хоча це може зайняти певний час, каркас дослідників має потенціал для підтримки комерційного розгортання роботизованих пристроїв з ногами та надання стандарту безпеки для роботизованих пристроїв з різними структурами та властивостями. Венг зазначив, що це займе деякий час, перш ніж каркас буде реалізований.
“Ми вважаємо, що цей підхід, заснований на даних, допоможе створити необмежений, більш ефективний спосіб спостереження за роботизованими пристроями у умовах тестового середовища”, – говорить Венг. “То, над чим ми працюємо, не є негайним, але для дослідників у майбутньому”.