محققان در موسسه BioRobotics از Scuola با Superiore با سنت "آنا، شرکت رباتیک SRL و دانشگاه شفیلد هالام به تازگی یک رویکرد جدید به منظور بهبود تعامل بین انسان و ربات را به عنوان آنها در حال قدم زدن با هم ارائه شده است. این مقاله، در MDPI منتشر رباتیک مجله، پیشنهاد استفاده از سنسورهای پوشیدنی به عنوان ابزاری برای بهبود همکاری بین یک انسان و یک روبات که در یک محیط مشترک در حال حرکت هستند.
پیشرفت های اخیر فن آوری باعث شده است که روبات ها به عنوان دستیاران در طیف گسترده ای از موقعیت های زندگی روزمره به کار گیرند. با این حال ، برای عملکرد خوب در اکثر این تنظیمات ، رباتها باید بتوانند با کاربران انسانی یکپارچه و مؤثر ارتباط برقرار کنند. از این رو محققان برای تقویت توانایی روباتها در درک سیگنالهای اجتماعی و پاسخ به این روش ، رویکردها و تکنیکهایی را توسعه داده اند.
در مطالعه خود ، این تیم به ویژه روی کارهایی تمرکز کرده اند که شامل انسان ها و روبات هایی است که با هم قدم می زنند یا وظیفه ای را شامل می شوند که شامل ایستادن و حرکت در یک محیط مشترک است. هدف آنها ایجاد رویکردی بود که به انسان امکان می داد بدون نیاز به پیوندهای فیزیکی بین این دو ، به طور طبیعی در یک فضای معین به همراه یک ربات حرکت کند .
محققان در مقاله خود نوشتند: "در این مقاله استفاده از واحدهای اندازه گیری بی تحرک پوشیدنی (IMU) برای بهبود تعامل بین انسان و ربات در حین راه رفتن با یکدیگر و بدون پیوندهای بدنی و بدون محدودیت موقعیت نسبی بین انسان و ربات پیشنهاد شده است." .
طرح کار زیر (الف) و وظیفه دنبال کردن من (ب). اعتبار: مسقتی و همکاران.
رویکرد پیشنهادی محققان مستلزم استفاده از سنسورهای IMU است ، این دستگاه های الکترونیکی هستند که جهت گیری ، سرعت و سایر حرکات مربوط به داده ها را اندازه گیری و گزارش می دهند ، به طور معمول با استفاده از شتاب سنج ، ژیروسکوپ و / یا مغناطیس. این سنسورها توسط انسان پوشیده می شوند (به عنوان مثال روی کفش آنها) بدون اینکه باعث ناراحتی در آنها شود ، بنابراین به آنها اجازه می دهد تا آزادانه در فضای اطراف خود حرکت کنند.
IMU ها اطلاعات زمان واقعی را در مورد حرکات کاربر انسان و پارامترهای مربوط به راه رفتن (مانند سرعت پیاده روی ، طول گام ، زاویه جهت گیری و غیره) جمع آوری می کنند. متعاقباً ، این داده پردازش شده و برای شکل دادن به حرکت ربات مورد استفاده قرار می گیرد و درنهایت تعامل طبیعی تر بین دو عامل ایجاد می شود.
محققان یک سیستم نمونه اولیه IMU با نام SensFoot ساخته و صحت و اثربخشی آن را در یک سری آزمایشات که شامل انسانها و روبات ها در تعامل با یکدیگر بودند ، ارزیابی کردند. آنها 19 شرکت کننده انسانی را استخدام کردند و از آنها خواستند که دو کار مختلف را انجام دهند ، که آنها را یک کار "زیر" و "دنبال کردن من" عنوان می کنند.
ابتدا ، آنها با مقایسه اطلاعات راه رفتن محاسبه شده توسط یک سیستم دید مرجع با اطلاعات حاصل از داده های جمع آوری شده توسط IMU ، صحت سیستم خود را تأیید کردند. پس از آن ، آنها سنسورها را در یک سناریوی تعامل واقعی انسان و روبات آزمایش کردند.
نمونه ای از تست ها با کاربران (الف) و توالی های انجام شده از کار زیر (ب) و وظیفه دنبال کردن من (ج). اعتبار: مسقتی و همکاران.
محققان نوشتند: "ما با 19 شركت كننده انسانی در دو كار مختلف آزمایش كردیم تا ارزیابی در زمان واقعی پارامترهای راه رفتن برای یك روبات متحرك در حال حرکت با یك انسان انجام دهیم و امکان سنجی و قابلیت استفاده قابل درک توسط شركت كنندگان را بررسی كردیم." "این نتایج امکان پذیر بودن سیستم را نشان می دهد ، که بازخوردهای مثبتی از کاربران به دست آورده و اطلاعات ارزشمندی را برای توسعه یک سیستم تعامل طبیعی ارائه می دهد ، جایی که این روبات حرکات انسانی را با استفاده از سنسورهای پوشیدنی درک می کند."
ارزیابی های انجام شده توسط محققان ، نتایج بسیار امیدوارکننده ای به همراه داشت و نشان می دهد که استفاده از IMU می تواند تعامل بین انسان و روبات هایی را که در یک فضای مشترک در حال حرکت هستند ، به طور قابل توجهی بهبود بخشد. علاوه بر این ، بازخورد جمع آوری شده از شرکت کنندگان که سنسورها را آزمایش کردند بسیار مثبت بود. در آینده ، رویکرد ارائه شده توسط محققان می تواند راه را برای راه حل های رباتیک کمکی تطبیقی تر و کارآمد تر که شامل ادغام IMU یا حسگرهای دیگر با الگوریتم های یادگیری ماشین است ، هموار کند.
محققان نوشتند: "کارهای آینده شامل امکان افزایش درک سیستم از کاربر در حال پیاده روی ، بهبود دقت در پارامترهای استخراج شده و سازگاری ربات ، غلبه بر محدودیت های فعلی در کنترل و ادغام است."
محققان در موسسه BioRobotics از Scuola با Superiore با سنت "آنا، شرکت رباتیک SRL و دانشگاه شفیلد هالام به تازگی یک رویکرد جدید به منظور بهبود تعامل بین انسان و ربات را به عنوان آنها در حال قدم زدن با هم ارائه شده است. این مقاله، در MDPI منتشر رباتیک مجله، پیشنهاد استفاده از سنسورهای پوشیدنی به عنوان ابزاری برای بهبود همکاری بین یک انسان و یک روبات که در یک محیط مشترک در حال حرکت هستند.
پیشرفت های اخیر فن آوری باعث شده است که روبات ها به عنوان دستیاران در طیف گسترده ای از موقعیت های زندگی روزمره به کار گیرند. با این حال ، برای عملکرد خوب در اکثر این تنظیمات ، رباتها باید بتوانند با کاربران انسانی یکپارچه و مؤثر ارتباط برقرار کنند. از این رو محققان برای تقویت توانایی روباتها در درک سیگنالهای اجتماعی و پاسخ به این روش ، رویکردها و تکنیکهایی را توسعه داده اند.
در مطالعه خود ، این تیم به ویژه روی کارهایی تمرکز کرده اند که شامل انسان ها و روبات هایی است که با هم قدم می زنند یا وظیفه ای را شامل می شوند که شامل ایستادن و حرکت در یک محیط مشترک است. هدف آنها ایجاد رویکردی بود که به انسان امکان می داد بدون نیاز به پیوندهای فیزیکی بین این دو ، به طور طبیعی در یک فضای معین به همراه یک ربات حرکت کند .
محققان در مقاله خود نوشتند: "در این مقاله استفاده از واحدهای اندازه گیری بی تحرک پوشیدنی (IMU) برای بهبود تعامل بین انسان و ربات در حین راه رفتن با یکدیگر و بدون پیوندهای بدنی و بدون محدودیت موقعیت نسبی بین انسان و ربات پیشنهاد شده است." .
طرح کار زیر (الف) و وظیفه دنبال کردن من (ب). اعتبار: مسقتی و همکاران.
رویکرد پیشنهادی محققان مستلزم استفاده از سنسورهای IMU است ، این دستگاه های الکترونیکی هستند که جهت گیری ، سرعت و سایر حرکات مربوط به داده ها را اندازه گیری و گزارش می دهند ، به طور معمول با استفاده از شتاب سنج ، ژیروسکوپ و / یا مغناطیس. این سنسورها توسط انسان پوشیده می شوند (به عنوان مثال روی کفش آنها) بدون اینکه باعث ناراحتی در آنها شود ، بنابراین به آنها اجازه می دهد تا آزادانه در فضای اطراف خود حرکت کنند.
IMU ها اطلاعات زمان واقعی را در مورد حرکات کاربر انسان و پارامترهای مربوط به راه رفتن (مانند سرعت پیاده روی ، طول گام ، زاویه جهت گیری و غیره) جمع آوری می کنند. متعاقباً ، این داده پردازش شده و برای شکل دادن به حرکت ربات مورد استفاده قرار می گیرد و درنهایت تعامل طبیعی تر بین دو عامل ایجاد می شود.
محققان یک سیستم نمونه اولیه IMU با نام SensFoot ساخته و صحت و اثربخشی آن را در یک سری آزمایشات که شامل انسانها و روبات ها در تعامل با یکدیگر بودند ، ارزیابی کردند. آنها 19 شرکت کننده انسانی را استخدام کردند و از آنها خواستند که دو کار مختلف را انجام دهند ، که آنها را یک کار "زیر" و "دنبال کردن من" عنوان می کنند.
ابتدا ، آنها با مقایسه اطلاعات راه رفتن محاسبه شده توسط یک سیستم دید مرجع با اطلاعات حاصل از داده های جمع آوری شده توسط IMU ، صحت سیستم خود را تأیید کردند. پس از آن ، آنها سنسورها را در یک سناریوی تعامل واقعی انسان و روبات آزمایش کردند.
نمونه ای از تست ها با کاربران (الف) و توالی های انجام شده از کار زیر (ب) و وظیفه دنبال کردن من (ج). اعتبار: مسقتی و همکاران.
محققان نوشتند: "ما با 19 شركت كننده انسانی در دو كار مختلف آزمایش كردیم تا ارزیابی در زمان واقعی پارامترهای راه رفتن برای یك روبات متحرك در حال حرکت با یك انسان انجام دهیم و امکان سنجی و قابلیت استفاده قابل درک توسط شركت كنندگان را بررسی كردیم." "این نتایج امکان پذیر بودن سیستم را نشان می دهد ، که بازخوردهای مثبتی از کاربران به دست آورده و اطلاعات ارزشمندی را برای توسعه یک سیستم تعامل طبیعی ارائه می دهد ، جایی که این روبات حرکات انسانی را با استفاده از سنسورهای پوشیدنی درک می کند."
ارزیابی های انجام شده توسط محققان ، نتایج بسیار امیدوارکننده ای به همراه داشت و نشان می دهد که استفاده از IMU می تواند تعامل بین انسان و روبات هایی را که در یک فضای مشترک در حال حرکت هستند ، به طور قابل توجهی بهبود بخشد. علاوه بر این ، بازخورد جمع آوری شده از شرکت کنندگان که سنسورها را آزمایش کردند بسیار مثبت بود. در آینده ، رویکرد ارائه شده توسط محققان می تواند راه را برای راه حل های رباتیک کمکی تطبیقی تر و کارآمد تر که شامل ادغام IMU یا حسگرهای دیگر با الگوریتم های یادگیری ماشین است ، هموار کند.
محققان نوشتند: "کارهای آینده شامل امکان افزایش درک سیستم از کاربر در حال پیاده روی ، بهبود دقت در پارامترهای استخراج شده و سازگاری ربات ، غلبه بر محدودیت های فعلی در کنترل و ادغام است."
یک سیستم پوشیدنی برای حمایت از سلامت و پشتیبانی از آگاهی از متن