Nový algoritmus umožňující spolupráci lidí a robotů na pracovišti

20. prosince 2019  ·  Jaroslav Polák

Průmysl 4.0 s sebou nese pro 21. století množství nových technologických i celospolečenských výzev. Jednou z nich jsou pokročilé metody kooperace lidí a strojů. Průmysl 4.0 bude spojen s výraznou proměnou lidské práce a úbytkem pracovních příležitostí v mnoha oborech, nicméně i nadále bude nezbytná přítomnost kvalifikovaných profesionálů na převážně robotických pracovištích. Zde se vynořuje otázka, jak zajistit bezpečnost pohybu lidí v takovém prostředí a současně zachovat plnou efektivitu výroby.

Právě tímto problémem se v současné době zabývají vědci z amerického Massachusetts Institute of Technology (MIT), kteří představili algoritmus umožňující programovat roboty tak, aby lépe předpovídali trajektorii pohybu osoby a umožnil integraci robotů a lidí do výroby. Nejedná se přitom pouze o problém chodícího člověka, ale i o reakci robota na lidskou manipulaci s nějakým předmětem apod.

V současné době jsou roboty programovány pomocí algoritmů, které zpracovávají data ve formě bodů, jež představují polohu osoby v čase, a porovnávají tuto trajektorii s knihovnou trajektorií, které jsou pro daný scénář (tj. například konkrétní pracoviště) k dispozici. Nevýhodou tohoto řešení je, že nedokáže dostatečně přesně predikovat rychlost pohybu člověka po dané trajektorii a reagovat na nečekané chování osoby v daném scénáři, například když se pracovník zastaví nebo se začne pohybovat opačným směrem po stejné dráze. Důsledkem je, že robot, který pohyb člověka pomocí stávajících algoritmů předjímá, často „zamrzne“ ve chvíli, kdy k tomu není žádný důvod. To pak vede k nežádoucím prostojům ve výrobě.

Řešení vytvořené v MIT je vystavěno na novém principu založeném na strojovém učení. Algoritmus v reálném čase porovnává aktuální trajektorii osoby s knihovnou trajektorií referenčních, jež je průběžně rozšiřována. Srovnávání je realizováno jak z hlediska vzdálenosti, tak načasování, což robotu umožňuje předvídat chování sledovaného člověka.

V roce 2018 byl nový algoritmus úspěšně otestován ve spolupráci se společností BMW v rámci simulované výrobní linky. Roboty nezamrzávaly a byly schopny se pohybujícímu člověku vyhnout.

Vědci věří, že nový algoritmus by mohl být prvním krokem pro další, ještě sofistikovanější formy interakce strojů a lidí, zejména uvažují o možnosti detekci a rozpoznávání lidských gest. Lze navíc říci, že nové techniky, jimiž stroje učíme interagovat s lidmi, umožňují lépe porozumět i lidskému chování jako takovému.

Hovoříme-li však o robotech a lidech, respektive Průmyslu 4.0, je třeba rovněž hledat odpovědi na otázky, jaké důsledky s sebou ponese vymizení řady, zejména méně kvalifikovaných pracovních míst v důsledku automatizace výroby a služeb. Jedná se o otázku jednak ekonomickou (V případě, že významná část populace nebude mít dostatečné příjmy ze zaměstnání, kdo bude produkty kupovat?), jednak psychosociální (zaměstnání je v současné době vnímáno jako zásadní součást identity a sebepotvrzení většiny lidí). To však již nejsou otázky pro počítačové vědce, ale pro filosofy, ekonomy a společenskovědní odborníky.

Zdroj: https://www.rdworldonline.com/new-algorithm-helps-robots-and-humans-work-in-the-same-space/