Тейлор Хиггинс, доцент кафедры машиностроения в Инженерном колледже FAMU-FSU, стал соавтором статьи, которая бросает вызов традиционному представлению о взаимодействии человека и робота.

В статье, опубликованной в Science Robotics, утверждается, что успешная разработка робототехники должна быть больше сосредоточена на понимании человеческого поведения, а не только на функциональности робота. Исследование, проведенное полностью женской командой, подчеркивает фундаментальные различия в том, как люди и роботы воспринимают окружающую среду, принимают решения и выполняют задачи.

«Ключевой момент этой статьи заключается в том, что для того, чтобы роботы могли улучшить свою производительность, им необходимо адаптироваться с умом, чувствуя, что люди иногда непредсказуемы, и соответственно менять свои действия», — сказал Хиггинс. «Идея заключается в том, что и люди, и роботы могут со временем вместе корректировать свое поведение».

Совместные истоки

Проект начался в 2022 году в Техасском университете в Остине, когда Хиггинс, тогда еще постдокторант, встретил Кейю Гонасги, ныне доцента в Университете Райса, которая заканчивала докторскую диссертацию. Их сотрудничество расширилось, включив Меган Хубер, доцента в Университете Массачусетса, и Марсию О’Мэлли, профессора в Университете Райса.

«Я особенно горжусь результатами этой полностью женской авторской команды», — сказала Хиггинс. «Мы написали статью, да, но в итоге поддерживали друг друга в ежедневных победах и поражениях академического конвейера, что было чрезвычайно приятным опытом».

Инновационные исследовательские приложения

Хиггинс руководит несколькими проектами, изучающими взаимодействие человека и робота , включая необычное исследование двигательного обучения посредством езды на одноколесном велосипеде.

«Как бы странно это ни звучало, езда на моноцикле — идеальная платформа для изучения двигательного обучения, поскольку она требует трехмерного баланса, а также движения вперед», — сказал Хиггинс. «Изучая этот уникальный навык, я глубоко погружаюсь в движение, которое отражает искусство ходьбы».

Ее исследования также изучают прогнозирование намерений человека в контексте окружающей среды, изучая, как люди предвидят и выполняют действия, например, садятся, когда видят стул.

Развитие реабилитационных технологий

Исследование имеет важное значение для реабилитационной робототехники, особенно для таких устройств, как экзоскелет для нижних конечностей EksoNR от Ekso Bionics, который помогает тренировать ходьбу после нервно-мышечных травм.

«Ранние контроллеры для таких устройств нацелены на то, чтобы направлять пользователя по нормативным моделям походки», — сказал Хиггинс. «Однако ученые обнаружили, что пользователю необходимо активно участвовать в попытках инициировать движение самостоятельно, в противном случае он, как правило, не реализует никаких реабилитационных целей. Поэтому мы надеемся, что в будущем, понимая текущие ограничения, мы сможем улучшить эти устройства».

Эта обзорная статья знаменует собой начало того, что, как надеются исследователи, станет постоянным сотрудничеством.

«Взаимодействие человека и робота уже не является чем-то новым, поэтому мы бросаем вызов другим исследователям, предлагая им сделать следующий шаг в разработке более совершенных взаимодействий человека и робота в будущем», — сказал Хиггинс.