Роботы и люди будут взаимодействовать более естественно

Функции робота при выполнении совместной работы могут в течение этого процесса постоянно корректироваться благодаря новой адаптивной системе управления роботом, разработанной исследователями агентства A*STAR. Система определяет, намерен ли человек-оператор взять инициативу в свои руки или будет работать вторым номером.

Это инновационное решение выводит взаимодействие между человеком и роботом на качественно новый уровень и открывает для роботов широкий спектр применений, достичь которых прежде было слишком трудно.

Сегодня роботы помогают людям в решении многих задач, от автомобилестроения до сложных хирургических операций и даже участвуют в поисково-спасательных операциях, но остается еще много возможностей для совершенствования и расширения их функций. «Роботы пока еще не настолько умны, как нам этого хочется, и особенно хорошо это видно, когда дело доходит до взаимодействия между человеком и роботом», - говорит Ли Янан из входящего в A*STAR сингапурского института I2R (Institute for Infocomm Research).

Хотя такие роботы чрезвычайно полезны для выполнения повторяющихся или высокоточных действий, а также для перемещения тяжелых грузов, во многих случаях они могут быть активизированы только человеком-оператором после указания объекта или места старта. После активизации робот часто переходит в автономный режим работы. Однако функции робота для любой задачи, как правило, предварительно заданы и их трудно изменить в процессе выполнения операций. Роботами трудно управлять в задачах, где их функции могут часто изменяться, например, в случаях интенсивного перемешивания, незначительного смещения, таких как сварка, полировка и покраска.

Чтобы расширить возможности роботов и улучшить взаимодействие между человеком и роботом Ли и его коллеги из I2R приступили к разработке рабочего кода управляющей программы, которая сможет контролировать намерение человека-оператора, основываясь на прилагаемом к роботу усилии и будет автоматически корректировать функции робота.

«В процессе кодирования, чтобы оценить по движениям человека-оператора его намерения по изменению стратегии управления роботом, мы использовали теорию игр, которая содержит полезные инструменты для анализа интерактивного поведения участников игры», - говорит Ли. «Однако основным техническим препятствием стал следующий шаг, а именно дизайн и разработка для экспериментальной проверки интуитивно понятного интерфейса человек-робот».

Математически полученный алгоритм управления определяет намерение человека-оператора на основе усилия при взаимодействии между человеком и роботом и соответственно перераспределяет долю контроля между человеком и роботом. В ряде экспериментах задач схема управления адаптацией функций дала лучшие рабочие результаты, чем схемы фиксированных функций. «Далее мы планируем оценить эту схему управления в процессе реального использования», - говорит Ли.