机器人规划工具考虑了人类的粗心大意

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一种新算法可以让机器人更了解人类的疏忽，从而使机器人更安全。在人类和机器人一起工作的包装和装配线的计算机模拟中，与现有方法相比，考虑到人类疏忽而开发的算法最多可将安全性提高约 80%，将效率提高约 38%。
该项工作发表于《IEEE 系统、人与控制论：系统学报》。
华盛顿州立大学机械与材料工程学院助理教授、主要作者 Mehdi Hosseinzadeh 表示：“每天都有大量事故因疏忽而发生 - 不幸的是，其中大多数是人为错误造成的。”
“机器人按照计划行动，遵守规则，但人类往往不遵守规则。这是最困难和最具挑战性的问题。”
机器人与人类一起工作在许多行业中越来越常见，它们经常一起工作。许多行业要求人类和机器人共享一个工作空间，但重复和繁琐的工作可能会让人失去注意力并犯错误。
大多数计算机程序帮助机器人在发生错误时做出反应。Hosseinzadeh 说，这些算法可能专注于提高效率或安全性，但它们没有考虑到与之合作的人的行为变化。
作为制定机器人计划的一部分，研究人员首先致力于量化人类的粗心大意，研究人类忽略或错过安全警报的频率等因素。
“我们定义了粗心大意，机器人观察了人类的行为并试图理解它，”他说。“粗心程度的概念是新的。如果我们知道哪个人不专心，我们就可以对此采取一些措施。”
一旦机器人识别出粗心的行为，它就会被编程来改变与人类的互动方式，努力减少人类在工作场所犯错或伤害自己的可能性。
例如，机器人可能会改变其管理任务的方式，以避免妨碍人类。机器人会不断更新其粗心程度以及它观察到的任何变化。
研究人员通过计算机模拟由四人和一个机器人组成的包装线来测试他们的计划。他们还测试了一条模拟协作装配线，其中两个人将与一个机器人一起工作。
Hosseinzadeh 表示：“核心思想是让算法对粗心大意的人的行为不那么敏感。我们的结果表明，所提出的方案能够提高效率和安全性。”
在进行计算机模拟后，研究人员计划在实验室中用真实的机器人和人类测试他们的工作成果，并最终进行实地研究。他们还想量化和解释影响工作场所生产力的其他人类特征，例如人类理性或危险意识。
更多信息： Mehdi Hosseinzadeh 等人，《在粗心人类面前的机器人行动规划》，《IEEE 系统、人与控制论学报：系统》（2024 年）。DOI ：10.1109/TSMC.2024.3404346