Verbetering van de veiligheid van mens en robot met een nieuw onoplettendheidsbewust algoritme

Washington State University, Pullman, WA

WSU-afgestudeerde student Mohsen Amiri en professor Mehdi Hosseinzadeh werken eraan om robots veiliger te maken door ze bewuster te maken van menselijke onzorgvuldigheid. (Afbeelding:WSU.edu)

Een nieuw algoritme kan robots veiliger maken door ze bewuster te maken van menselijke onoplettendheid.

In geautomatiseerde simulaties van verpakkings- en assemblagelijnen waar mensen en robots samenwerken, verbeterde het algoritme dat werd ontwikkeld om rekening te houden met menselijke onzorgvuldigheid de veiligheid met ongeveer 80 procent en de efficiëntie met ongeveer maximaal 38 procent vergeleken met bestaande methoden. Het werk wordt gerapporteerd in IEEE Transactions on Systems, Man, and Cybernetics:Systems .

“Elke dag gebeuren er een groot aantal ongelukken als gevolg van onzorgvuldigheid – de meeste daarvan zijn helaas het gevolg van menselijke fouten”, zegt hoofdauteur Mehdi Hosseinzadeh, universitair docent aan de School of Mechanical and Materials Engineering van de Washington State University. "Robots handelen zoals gepland en volgen de regels, maar mensen houden zich vaak niet aan de regels. Dat is het moeilijkste en meest uitdagende probleem."

WSU-student Mohsen Amiri en professor Mehdi Hosseinzadeh werken eraan om robots veiliger te maken door ze bewuster te maken van menselijke onzorgvuldigheid.

Robots die met mensen werken, komen steeds vaker voor in veel industrieën, waar ze vaak samenwerken. Veel industrieën vereisen dat mensen en robots een werkruimte delen, maar repetitief en vervelend werk kan ervoor zorgen dat mensen hun focus verliezen en fouten maken. De meeste computerprogramma's helpen robots te reageren als er een fout optreedt. Deze algoritmen richten zich misschien op het verbeteren van de efficiëntie of de veiligheid, maar ze hebben geen rekening gehouden met het veranderende gedrag van de mensen met wie ze werken, aldus Hosseinzadeh.

Als onderdeel van hun poging om een plan voor de robots te ontwikkelen, hebben de onderzoekers eerst gewerkt aan het kwantificeren van menselijke onzorgvuldigheid, waarbij gekeken werd naar factoren zoals hoe vaak een mens een veiligheidswaarschuwing negeert of mist.

“We definieerden de onzorgvuldigheid en de robot observeerde het gedrag van de mens en probeerde het te begrijpen”, zei hij. "Het begrip onzorgvuldigheid is iets nieuws. Als we weten welke mens onoplettend is, kunnen we daar iets aan doen."

Zodra de robot onzorgvuldig gedrag signaleert, wordt hij geprogrammeerd om de manier waarop hij op die manier met het menselijk handelen omgaat, te veranderen, waardoor de kans wordt verkleind dat de persoon een fout op de werkplek veroorzaakt of zichzelf pijn doet. Zo kan de robot bijvoorbeeld de manier veranderen waarop hij zijn taken uitvoert om te voorkomen dat hij de mens in de weg loopt. De robot werkt voortdurend het onzorgvuldigheidsniveau en eventuele veranderingen die hij waarneemt bij.

De onderzoekers testten hun plan met een computersimulatie van een verpakkingslijn bestaande uit vier personen en een robot. Ze testten ook een gesimuleerde collaboratieve assemblagelijn waarbij twee mensen zouden samenwerken met een robot.

“Het kernidee is om het algoritme minder gevoelig te maken voor het gedrag van onzorgvuldige mensen”, zegt Hosseinzadeh. “Uit onze resultaten bleek dat het voorgestelde plan de efficiëntie en veiligheid kan verbeteren.”

Na het uitvoeren van een computersimulatie zijn de onderzoekers van plan hun werk te testen in een laboratorium met echte robots en mensen – en uiteindelijk in veldstudies. Ze willen ook andere menselijke eigenschappen die de productiviteit op de werkplek beïnvloeden, zoals menselijke rationaliteit of gevaarbewustzijn, kwantificeren en er rekening mee houden.

Neem voor meer informatie contact op met Sara Zaske op Dit e-mailadres wordt beschermd tegen spambots. U heeft Javascript nodig om het te kunnen zien.; 509-335-4846.