Aprimorando a Segurança Humano-Robô com Novo Algoritmo Consciente de Desatenção

Universidade Estadual de Washington, Pullman, WA

Estudante de pós-graduação da WSU Mohsen Amiri com Professor Mehdi Hosseinzadeh estão trabalhando para tornar robôs mais seguros tornando-os mais conscientes da descuido humano. (Imagem: WSU.edu)

Algoritmo Inovador

Um novo algoritmo pode tornar robôs mais seguros tornando-os mais conscientes da desatenção humana.

Em simulações computadorizadas de linhas de embalagem e montagem onde humanos e robôs trabalham juntos, o algoritmo desenvolvido para contabilizar a descuido humano melhorou a segurança em cerca de 80% no máximo e a eficiência em cerca de 38% no máximo em comparação com métodos existentes. O trabalho é relatado em IEEE Transactions on Systems, Man, and Cybernetics: Systems.

"Existe um grande número de acidentes acontecendo todos os dias devido a descuido — a maioria deles, infelizmente, por erros humanos", disse o autor principal Mehdi Hosseinzadeh, Professor Assistente na Escola de Engenharia Mecânica e de Materiais da Universidade Estadual de Washington. "Robôs agem como planejado e seguem as regras, mas os humanos frequentemente não seguem as regras. Esse é o problema mais difícil e desafiador."

Estudante de pós-graduação da WSU Mohsen Amiri com Professor Mehdi Hosseinzadeh estão trabalhando para tornar robôs mais seguros tornando-os mais conscientes da descuido humano.

Quantificando o Descuido

Robôs trabalhando com pessoas são cada vez mais comuns em muitas indústrias, onde frequentemente trabalham juntos. Muitas indústrias exigem que humanos e robôs compartilhem um espaço de trabalho, mas trabalho repetitivo e tedioso pode fazer as pessoas perderem o foco e cometerem erros. A maioria dos programas de computador ajuda robôs a reagir quando um erro acontece. Esses algoritmos podem focar em melhorar eficiência ou segurança, mas não consideraram o comportamento mutável das pessoas com quem estão trabalhando, disse Hosseinzadeh.

Como parte de seu esforço para desenvolver um plano para os robôs, os pesquisadores primeiro trabalharam para quantificar o descuido humano, observando fatores como a frequência com que um humano ignora ou perde um alerta de segurança.

"Definimos o descuido, e o robô observou o comportamento do humano e tentou entendê-lo", disse ele. "A noção de nível de descuido é algo novo. Se sabemos qual humano está desatento, podemos fazer algo a respeito."

Adaptação do Comportamento do Robô

Uma vez que o robô identifica comportamento descuidado, ele é programado para mudar como interage com o humano agindo dessa forma, trabalhando para reduzir a chance de que a pessoa possa causar um erro no local de trabalho ou se machucar. Então, por exemplo, o robô pode mudar a forma como gerencia suas tarefas para evitar ficar no caminho do humano. O robô atualiza continuamente o nível de descuido e quaisquer mudanças que observa.

Validação por Simulação

Os pesquisadores testaram seu plano com uma simulação computadorizada de uma linha de embalagem composta por quatro pessoas e um robô. Eles também testaram uma linha de montagem colaborativa simulada onde dois humanos trabalhariam juntos com um robô.

"A ideia central é tornar o algoritmo menos sensível ao comportamento de humanos descuidados", disse Hosseinzadeh. "Nossos resultados revelaram que o esquema proposto tem a capacidade de melhorar eficiência e segurança."

Após conduzir uma simulação computadorizada, os pesquisadores planejam testar seu trabalho em laboratório com robôs e pessoas reais — e eventualmente em estudos de campo. Eles também querem quantificar e contabilizar outros traços humanos que afetam a produtividade no local de trabalho, como racionalidade humana ou consciência de perigo.

Para mais informações, contate Sara Zaske em este e-mail; 509-335-4846.