Étendre la Collaboration Homme-robot dans la fabrication en formant l’IA pour détecter l’intention humaine
Les machines et les robots rendent certainement la vie moins compliquée. Ils effectuent des travaux avec précision et cadence et, contrairement aux humains, ils n’ont pas besoin de pauses, car ils ne sont jamais fatigués.
Par conséquent, les entreprises souhaitent les utiliser de plus en plus dans leurs procédures de production pour améliorer l’efficacité et se débarrasser des tâches sales, dangereuses et ennuyeuses.
Néanmoins, il existe encore de nombreuses tâches sur le lieu de travail qui nécessitent de l’agilité, de l’adaptabilité et de la flexibilité humaines.
La coopération homme-robot est une chance passionnante pour la fabrication future étant donné qu’elle combine le plus efficace des deux mondes.
Le partenariat nécessite une communication étroite entre les êtres humains et la robotique, ce qui pourrait rapporter beaucoup d’argent en préparant l’action suivante d’un partenaire commun.
Doctorat L’élève Achim Buerkle et une équipe de scientifiques de l’Intelligent Automation Center de l’Université de Loughborough ont publié des résultats prometteurs pour « entraîner » la robotique à trouver des objectifs de mouvement des bras avant que les gens ne verbalisent les mouvements dans le journal Robotics Computer-Integrated Production.
“La vitesse et le couple d’un robot doivent être bien coordonnés, car ils peuvent constituer un danger pour la santé et la sécurité humaines”, a déclaré Achim.
« Idéalement, pour un effort d’équipe efficace, l’humain, ainsi que le robot, se « reconnaîtraient » certainement, ce qui est difficile, car à la fois ils sont assez différents et « parlent des langues différentes ».
« Nous suggérons d’offrir au robot la possibilité de « lire » les objectifs de ses compagnons humains. »
Les chercheurs ont voulu y parvenir en interfaçant l’activité du lobe frontal du cerveau humain.
Chaque activité exécutée par le corps est examinée et également évaluée dans le cerveau avant son exécution. La détermination de ce signal peut aider à faire interagir un « objectif de déplacement » avec un robot.
Néanmoins, les cerveaux sont des organes très complexes et la détection du signal pré-mouvement est également difficile.
Les scientifiques du Loughborough College ont surmonté cet obstacle en éduquant un système d’IA à reconnaître les modèles de pré-mouvement à partir d’un électroencéphalogramme (EEG) – une innovation qui permet d’enregistrer l’activité mentale humaine.
Leur dernier article rapporte les recherches d’un test effectué sur huit personnes.
Les participants devaient s’asseoir devant un système informatique qui créait au hasard une lettre de A à Z sur l’écran et également appuyer sur la touche du clavier correspondant à la lettre. Le système d’IA devait prévoir quel équipement les individus déménageraient certainement à partir des données EEG, et cet objectif a également été confirmé par des unités de détection de mouvement.
Les informations expérimentales montrent que le système d’IA peut découvrir quand un humain déplacera un bras jusqu’à 513 nanosecondes (ms) avant de se déplacer, et en moyenne, environ 300 ms avant l’exécution réelle.
Dans une simulation, les scientifiques ont vérifié l’effet de l’avantage du moment pour un scénario conjoint homme-robot.
Ils ont découvert qu’ils pouvaient atteindre une efficacité plus élevée pour la même tâche en utilisant la technologie moderne par opposition à sans elle.
Le temps d’achèvement du travail était de 8 à 11 % plus rapide, même lorsque les scientifiques incluaient des « positifs incorrects », ce qui impliquait que l’EEG connectait à tort l’objectif d’un individu à transférer au robot.
Achim se prépare à s’appuyer sur cette recherche et a l’intention de créer un système qui peut anticiper où le mouvement est dirigé – par exemple, saisir un tournevis ou choisir un nouvel élément de travail.
Parmi les recherches actuelles, il a affirmé que « nous souhaitons que cette recherche atteigne 2 points : tout d’abord, nous espérons que cette technologie suggérée peut aider à la direction d’une coopération homme-robot plus détaillée et coopérative, qui nécessite encore une grande quantité de recherche. Ainsi que le travail d’ingénierie à développer complètement.
” Deuxièmement, nous voulons relier le fait qu’au lieu de voir la robotique ainsi que l’intelligence synthétique/l’apprentissage automatique comme un risque pour le travail humain dans la production, cela peut également être considéré comme une possibilité de garder l’humain comme une partie vitale de l’usine du futur.”
Dans une déclaration conjointe, les superviseurs d’Achim, le Dr Thomas Bamber, le Dr Niels Lohse et le Dr Pedro Ferreira ont déclaré qu’« il est nécessaire de changer la nature du travail humain pour produire un monde vraiment durable qui ne soit plus basé sur des difficultés physiques et cognitives. Travail humain.”
” Human-Robot Partnership (HRC) commence à innover dans les ateliers d’usine. Néanmoins, une coopération beaucoup plus importante entre les humains et la robotique reste nécessaire. »
« Real HRC aura un résultat transformateur sur la productivité du travail, la qualité des tâches, ainsi que le bien-être et établira un marché du travail plus sûr et plus durable, tout en surmontant les inconvénients physiques causés par le sexe, l’âge sexuel ou le handicap. »
« Le travail d’Achim utilisant le système Expert et l’EEG nous apporte une action plus détaillée pour le vrai HRC. »
Référence: Achim Buerkle et al, EEG based arm movement intention recognition towards enhanced safety in symbiotic Human-Robot Collaboration, Robotics and Computer-Integrated Manufacturing (2021). DOI: 10.1016/j.rcim.2021.102137
