Инженеры используют настольный теннис, чтобы понять движения человека и робота в динамичной среде

Прочитано: 187 раз(а)


Группа исследователей во главе с Мэтью Гомболеем, доцентом Школы интерактивных вычислений и директором лаборатории когнитивной оптимизации и реляционной робототехники (CORE) в Технологическом институте Джорджии, использует настольный теннис, чтобы продемонстрировать, что люди не всегда могут доверяйте объяснению робота его предполагаемого действия.

Они разработали то, что называется «кобот», который использует настольный теннис , чтобы продемонстрировать потенциальные области, в которых робот может тесно сотрудничать с людьми для выполнения задач.

Робот, рука Barrett WAM, оснащенная камерой и веслом, был обучен с помощью процесса машинного обучения, называемого имитационным обучением. Исследователи разработали систему, которая дает роботу положительное подкрепление за успешные залпы и отрицательное подкрепление за неудачные.

«Мы также обучили нашего робота быть безопасным партнером по настольному теннису», — сказал Гомболей. «Мы использовали предыдущую работу по настольному теннису и «обучению демонстрационным методам», в которых человек может научить робота навыку, например, тому, как сделать удар в настольном теннисе, или просто заставить человека продемонстрировать роботу задачу».

По словам Гомболея, проект демонстрирует возможность тесного взаимодействия роботов с людьми в физическом и социальном плане, что является значительным шагом вперед для совместной робототехники. Разработка интеллектуальных систем, которые могут работать совместно с людьми, имеет множество применений, от производства, здравоохранения до образования.

В некоторых случаях исследователи обнаруживали недоверие участников-людей к объяснениям, данным роботом, и в результате с меньшей вероятностью сотрудничали с ним. Потенциальной причиной является отсутствие уверенности в том, что у робота могут быть не те же цели или мотивы, что и у человека-партнера. Участники исследования с большей вероятностью доверяли объяснениям робота, когда чувствовали, что робот разделяет их цели и мотивы.

«Если мы сможем выяснить, как безопасно обеспечить совместную работу людей и роботов в экстремальных случаях, это должно дать нам представление о том, как поддерживать взаимодействие в самых разных условиях», — сказал Гомболей, который в совместном исследовании подчеркивает важность разработки роботов. которые могут эффективно общаться с людьми таким образом, который создает доверие и уверенность. Это особенно важно в условиях, когда последствия ошибки или недопонимания могут быть серьезными, например, в медицинских учреждениях или в чрезвычайных ситуациях.

«Хотя выбор в пользу работы с роботом в конечном итоге является объективным поведением и может варьироваться в зависимости от контекста или степени риска взаимодействия, в конечном итоге именно этот фактор доверия является ключевой движущей силой вашего принятия решений и поведения», — сказал Гомболей. . «На практике мы часто обнаруживаем, что люди разрабатывают и внедряют впечатляющие роботизированные решения, но этот робот не был разработан для того, чтобы вызвать надлежащий уровень доверия со стороны конечных пользователей».

Исследователи предполагают, что возможным решением может быть разработка роботов, которые будут более прозрачными в своих процессах принятия решений. Предоставляя партнерам-людям четкое понимание того, как робот пришел к конкретному решению или действию, можно укрепить доверие и уверенность в способностях робота.

«Большая цель проекта — понять, как проектировать роботов для быстрого и непосредственного взаимодействия на производстве, логистических складах, ресторанных кухнях и даже дома. Конечно, нам нужно знать, как проектировать физически безопасные системы, но нам также нужно знать, что пользователи находят интуитивно понятным и заслуживающим доверия — что заставляет их чувствовать себя в безопасности», — сказал Гомболей.

«В противном случае эти роботы никогда не выберутся из лаборатории, чтобы сосуществовать с людьми. Я считаю, что наша работа отвечает на ключевые вопросы, помогающие разрабатывать роботов для взаимодействия с людьми, особенно в отношении того, как роботы передают свои намерения своим человеческим аналогам. Но, конечно же, , исследование открывает еще более захватывающие возможности, чем существовало раньше».

Подход, который в конечном итоге может привести к эффективному сотрудничеству между людьми и роботами в различных условиях.

Документ будет представлен на 18-й ежегодной международной конференции ACM/IEEE по взаимодействию человека и робота (HRI), которая пройдет 13–16 марта 2023 г. в Стокгольме, Швеция.

Инженеры используют настольный теннис, чтобы понять движения человека и робота в динамичной среде



Новости партнеров