Roboter können sich menschlicher Mitarbeiter bewusster sein, mit einem System, das Kontext bietet

Der KTH-Forscher Hongyi Liu testet einen Roboterarm, indem er seine Hand in seinen Weg legt. Bildnachweis: Hongyi Liu

Bei sicherem Arbeiten geht es nicht nur um Prozesse, sondern auch um den Kontext. Sie müssen die Arbeitsumgebung und die Umstände verstehen und vorhersagen können, was andere als Nächstes tun werden. Ein neues System ermöglicht Robotern dieses Kontextbewusstsein, sodass sie effizienter und ohne unnötige Unterbrechungen Seite an Seite mit Menschen am Fließband arbeiten können.

Anstatt nur die Entfernung zwischen sich und seinen menschlichen Mitarbeitern beurteilen zu können, kann das Mensch-Roboter-Kollaborationssystem jeden Arbeiter identifizieren, mit dem es arbeitet, sowie das Skelettmodell der Person, das eine Zusammenfassung des Körpervolumens darstellt, sagt Hongyi Liu , ein Forscher am KTH Royal Institute of Technology. Anhand dieser Informationen kann das kontextsensitive Robotersystem die Pose des Arbeiters erkennen und sogar die nächste Pose vorhersagen. Diese Fähigkeiten bieten dem Roboter einen Kontext, den er während der Interaktion berücksichtigen muss.

Laut Liu arbeitet das System mit künstlicher Intelligenz, die weniger Rechenleistung und kleinere Datensätze erfordert als herkömmliche Methoden des maschinellen Lernens. Es stützt sich stattdessen auf eine Form des maschinellen Lernens, das als Transferlernen bezeichnet wird und das durch Training entwickeltes Wissen wiederverwendet, bevor es in ein Betriebsmodell umgewandelt wird.

Die Forschung wurde in der jüngsten Ausgabe von veröffentlicht Robotik und computerintegrierte Fertigungund wurde von KTH-Professor Lihui Wang mitverfasst.

Laut Liu liegt die Technologie vor den heutigen ISO-Anforderungen (International Organization for Standards) für die kollaborative Robotersicherheit, sodass die Implementierung der Technologie Arbeitskampfmaßnahmen erfordern würde. Das Kontextbewusstsein bietet jedoch eine bessere Effizienz als die eindimensionalen Interaktionsmitarbeiter, die derzeit mit Robotern arbeiten, sagt er.

Der KTH-Forscher Hongyi Liu testet einen Roboterarm, indem er seine Hand in seinen Weg legt. Bildnachweis: Hongyi Liu

“Nach dem ISO-Standard und den technischen Spezifikationen verlangsamt sich ein Mensch, wenn er sich einem Roboter nähert, und wenn er oder sie nahe genug kommt, hört er auf. Wenn sich die Person entfernt, wird er wieder aufgenommen. Das ist ein ziemlich geringer Grad an Kontextbewusstsein”, sagte er sagt.

“Es gefährdet die Effizienz. Die Produktion wird verlangsamt und der Mensch kann nicht eng mit Robotern zusammenarbeiten.”

Liu vergleicht das kontextsensitive Robotersystem mit einem selbstfahrenden Auto, das erkennt, wie lange eine Ampel rot war, und eine erneute Bewegung vorwegnimmt. Anstatt zu bremsen oder herunterzuschalten, beginnt es, seine Geschwindigkeit anzupassen, indem es in Richtung der Kreuzung fährt, wodurch die Bremsen und das Getriebe weiter verschleißt werden.

Experimente mit dem System haben gezeigt, dass ein Roboter im Kontext sicherer und effizienter arbeiten kann, ohne die Produktion zu verlangsamen.

Roboter können sich menschlicher Mitarbeiter bewusster sein, mit einem System, das Kontext bietet

Der KTH-Forscher Hongyi Liu testet einen Roboterarm, indem er seine Hand in seinen Weg legt. Bildnachweis: Hongyi Liu

In einem mit dem System durchgeführten Test wurde der Weg eines Roboterarms unerwartet von einer Hand blockiert. Aber anstatt anzuhalten, passte sich der Roboter an – er sagte die zukünftige Flugbahn der Hand voraus und der Arm bewegte sich um die Hand.

“Dies ist Sicherheit nicht nur aus technischer Sicht, um Kollisionen zu vermeiden, sondern auch, um den Kontext des Fließbandes zu erkennen”, sagt er. “Dies gibt eine zusätzliche Sicherheitsebene.”


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Mehr Informationen:
Hongyi Liu et al., Kollisionsfreie Mensch-Roboter-Zusammenarbeit basierend auf Kontextbewusstsein, Robotik und computerintegrierte Fertigung (2020). DOI: 10.1016 / j.rcim.2020.101997

Bereitgestellt vom KTH Royal Institute of Technology

Zitat: Roboter können sich menschlicher Mitarbeiter bewusster sein, da das System, das den Kontext bereitstellt (2021, 7. April), am 8. April 2021 von https://techxplore.com/news/2021-04-robots-aware-human-co- abgerufen wird. Arbeiter-Kontext.html

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