不注意対応アルゴリズムで人ロボット安全性を向上

ワシントン州立大学、プルマン、ワシントン州

WSU大学院生Mohsen Amiri氏とMehdi Hosseinzadeh教授が、人間の不注意をより認識させることでロボットをより安全にしようとしています。（画像：WSU.edu）

人間の不注意を定量化し、ロボット行動を適応

新しいアルゴリズムは、ロボットを人間の不注意に対してより敏感にすることで、ロボットをより安全にする可能性があります。

人間とロボットが共同作業する包装ラインと組立ラインのコンピュータシミュレーションにおいて、人間の不注意を考慮して開発されたアルゴリズムは、既存手法と比較して安全性を最大約80%、効率を最大約38%向上させました。この研究はIEEE『Transactions on Systems, Man, and Cybernetics: Systems』誌に報告されています。

「毎日、不注意による多くの事故が発生しています。その多くは残念ながら人的ミスによるものです」と、ワシントン州立大学機械材料工学科助教のMehdi Hosseinzadeh氏（筆頭著者）。「ロボットは計画通りに動作しルールに従いますが、人間はしばしばルールに従いません。これが最も困難で挑戦的な問題です。」

WSU大学院生Mohsen Amiri氏とMehdi Hosseinzadeh教授が、人間の不注意をより認識させることでロボットをより安全にしようとしています。

人と共に働くロボットは多くの業界でますます一般的になっており、しばしば共同作業を行います。多くの業界では人間とロボットがワークスペースを共有する必要がありますが、反復的で単調な作業は人々の集中力を削ぎ、ミスを招きます。ほとんどのコンピュータプログラムは、ミスが発生したときにロボットが反応するのを助けます。それらのアルゴリズムは効率または安全性のいずれかの向上に焦点を当てるかもしれませんが、一緒に働く人々の変化する行動を考慮していません、とHosseinzadeh氏。

ロボットの計画を開発する取り組みの一環として、研究者たちはまず人間の不注意を定量化し、人間が安全アラートを無視したり見逃したりする頻度などの要因を見ました。

「不注意を定義し、ロボットが人間の行動を観察して理解しようとしました」と同氏。「不注意レベルという概念は新しいものです。どの人間が不注意かわかれば、それに対処できます。」

ロボットが不注意な行動を特定すると、そのように振る舞う人間との相互作用の仕方を変えるようにプログラムされ、その人が職場エラーを起こしたり自分を傷つけたりする可能性を減らすよう働きかけます。例えば、ロボットは人間の邪魔にならないようタスク管理の方法を変えるかもしれません。ロボットは不注意レベルと観察された変化を継続的に更新します。

研究者たちは、4人の人間と1台のロボットで構成される包装ラインのコンピュータシミュレーションで計画をテストしました。また、2人の人間がロボットと共同作業するシミュレートされた協調組立ラインでもテストしました。

「核心的なアイデアは、アルゴリズムを不注意な人間の行動に対して 덜 敏感にすることです」とHosseinzadeh氏。「我々の結果は、提案手法が効率と安全性の両方を改善する能力を持つことを明らかにしました。」

コンピュータシミュレーションの実施後、研究者たちは実際のロボットと人々を用いた実験室でのテスト、そして最終的にはフィールドスタディでのテストを計画しています。また、職場生産性に影響を与える他の人間特性、例えば人間の合理性や危険認知なども定量化し、考慮に入れたいと考えています。

詳細については、Sara Zaske氏までお問い合わせください。メール：保護されたアドレス、電話：509-335-4846。