مبارزه با خستگی در همکاری انسان و ربات برای تولید

توسط Alleynah Veatch Cofas ، دانشگاه A&M تگزاس22 ژوئن 2021

این تحقیق با هدف درک چگونگی تعامل خستگی و اعتماد به یکدیگر انجام می شود تا اطمینان حاصل شود که طراحی یک ربات مشارکتی نیازها و رفتار اپراتور را برای کارایی در نظر می گیرد. | تصویر: با احترام از سارا هاپکو

با پیشرفت خودمختاری و فناوری ربات ها ، انسان ها و روبات ها ممکن است برخی از اهداف و فضاهای تولیدی مشترک را داشته باشند. محققان در دانشگاه A&M تگزاس در حال تجزیه و تحلیل هستند که چگونه آنها می توانند یکپارچه کار کنند تا اجازه دهند یک طرف در جایی که طرف دیگر به طور موقت کمبودی دارد ، قدم بگذارد.

سارا هاپکو ، محقق ارشد و دانشجوی دکترا ، و رنجانا مهتا ، دانشیار گروه Wm Michael Barnes ’64 بخش مهندسی صنایع و سیستم ها ، و Prabhakar Pagilla ، استاد گروه J. Mike Walker ’66 مهندسی مکانیک ، در حال بررسی ارتباط بین انسان و کمک خودمختار در تنظیمات  بخشهایی از تولید با مقدار زیادی کار تکراری همراه است هستند . آنها امیدوارند بتوانند تعیین کنند که چگونه می توان یک روبات را برنامه ریزی کرد تا در زمان خستگی انسان به روشی قابل اعتماد وارد عمل شود.

انسان با هزینه نسبتاً کم ، انعطاف پذیری و درک سطح بالایی از خط تولید را به همراه می آورد. اما از آنجا که انسان دارای ظرفیت های جسمی و شناختی محدودی است ، با انجام کارهای شغلی تکراری خسته شده و مرتکب اشتباه می شوند. در مواردی که انسان توانایی ادامه کار را نداشته باشد ، ربات ها می توانند به نظارت بر قسمتهای تکراری یک کار ، بلند کردن اجسام سنگین تر یا اعمال نیرو بسته به نوع کاربرد ، به او کمک کنند.

هاپکو گفت: “هر روز افراد بیشتری درمی یابند که همکاری انسان و ربات یک راه حل مناسب برای تولید خودکار یا ایجاد راه حلی مناسب برای رفع مشکلاتی است که سد کار بوده و یا پرهزینه است.”

هدف این تحقیق درک چگونگی تعامل عوامل انسانی خاص مانند خستگی و اعتماد با یکدیگر است تا اطمینان حاصل شود که طراحی یک ربات مشارکتی رفتار و نیازهای اپراتور را در نظر گرفته است تا همه نیاز ها پوشش داده شود.

“ما نمی خواهیم اپراتور به دلیل خستگی خود احساس ایمنی کاذب ایجاد کند و بیش از حد به افزایش کمک ربات اعتماد کنند. ما همچنین نمی خواهیم اپراتور در صورت لزوم از کمک ربات کم استفاده کند ، “هاپکو گفت. “ربات های همکاری ، تا حدی ، هم تیمی اپراتور هستند.”

هنگام همکاری با یک هم تیمی در محل کار ، شناسایی درگیری یا میزان خستگی همه از طریق درک یا یک گفتگوی ساده انجام می شود. سپس می توانید با توجه به اطلاعاتی که جمع آوری کرده اید ، بفهمید چگونه به بهترین شکل به هم تیمی خود کمک کنید. هاپکو می گوید هدف این است که تعامل انسان و ربات مشابه باشد.

تیم تحقیقاتی یک آزمایش چند جلسه ای را انجام دادند که در آن زنان و مردان وظایف پرداخت فلزکاری را در ترکیب با یک ربات جهانی Robot (UR10) با استفاده از سطوح مختلف کمک رباتیک تحت شرایط مختلف خستگی شناختی انجام دهند. شرکت کنندگان با استفاده از یک حافظه کاری فضایی چالش برانگیز به مدت یک ساعت قبل از انجام کارهای ساختگی خسته شدند.

هر شرکت کننده از نظر خستگی ، آگاهی از وضعیت و میزان کار از طریق نظارت فناوری فیزیولوژیکی پوشیدنی ارزیابی شد تا سه معیار عملکرد وظیفه تعیین شود. به طور کلی ، تیم تحقیق دریافت که عملکرد اپراتور با افزایش سطح کمک می تواند بهبود یابد و افزایش کمک به شما امکان بهبود خستگی شناختی را می دهد.

خستگی شناختی و سطح اتوماسیون بر نتایج مختلف عملکرد تأثیر می گذارند. خستگی مانع کارایی شرکت کنندگان شد. اگرچه سطح دقت تحت تأثیر قرار نگرفت ، اما انجام کار بیش تر طول کشید.

هاپکو گفت: “ما همچنین دریافتیم که شرکت کنندگان زن مزایای عملکرد بیشتری را با استفاده از اتوماسیون بالا گزارش کردند ، در حالی که مردان شرکت کننده علیرغم نشان دادن عملکرد قابل مقایسه کار ، فایده ای از کمک را درک نمی کردند.”

این یافته برای پیشرفت فناوری روباتیک با پیشرفت صنعت 4.0 بی نظیر و مهم است زیرا صنایع بیشتری رباتهای مشترک را در فرایندهای کاری خود به کار می گیرند.