Американські інженери навчили робота працювати в парі з людиною, орієнтуючись на вимірювання активності її м'язів. Це дозволяє при спільному підйомі вантажу синхронізувати рухи партнерів, розповідають автори статті, яка буде представлена на конференції ICRA 2019.
Інженери займаються розробкою не тільки промислових роботів, а й роботів, які безпосередньо взаємодіють з людиною. Для цього робот повинен мати відразу кілька якостей. Наприклад, він повинен вміти відстежувати навколишній простір і уникати зіткнення з людьми, а бажано також мати захист на випадок, якщо зіткнення не вдалося уникнути. Крім того, робот повинен розуміти наміри людини і вміти працювати з нею в парі. Він може відігравати допоміжну роль і подавати йому інструменти, а може працювати з ним на рівних, наприклад, допомагаючи тримати великий предмет з іншого боку від людини. Для другого завдання зазвичай застосовують або механічне відстеження рухів людини за рухами предмета, або комп'ютерний зір.
Джозеф Дельпрето (Joseph DelPreto) і Даніела Рус (Daniela Rus) з Массачусетського технологічного інституту використовували для цього завдання незвичайний підхід - вони запропонували зчитувати рухи безпосереднім чином по активності м'язів. У своїй роботі інженери використовували простий приклад: робот допомагає людині піднімати великий предмет, тримаючи його з іншого боку, і встановлювати його під певним кутом, причому не обов'язково горизонтально.
Розробники пропонують використовувати закріплені на руці два електроміографічні датчики, які зчитують активність м'язів під час рухів. Один з датчиків розташовується біля біцепса, а інший над трицепсом. Датчик над біцепсом використовується для визначення висоти підйому при постійному русі. Показання з датчика над трицепсом служать для іншої мети: його дані разом з даними датчика над біцепсом використовуються для розпізнавання жестів користувача.
Система вміє розпізнавати два жести, що означають підйом нагору або вниз. Для цього користувачеві необхідно швидко смикнути рукою в потрібному напрямку і назад. Такі жести потрібні для акуратних маніпуляцій - наприклад, користувач може підняти разом з роботом предмет до певної висоти в горизонтальному положенні, а потім показати роботу, що тому необхідно ще трохи підняти предмет зі свого боку.
Для оцінки ефективності системи інженери відібрали десять добровольців, яких просили підняти разом з роботом предмет у певне положення. Перед експериментами їх показання активності м'язів не знімалися, користувачі приступали до виконання завдань без тривалої підготовки. Тим не менш, вони змогли виконати поставлені завдання разом з роботом і в експериментах з підйомом на певну висоту їм вдавалося досягти більшої висоти, ніж в режимі без використання зворотного зв'язку від робота.
Раніше інженери створювали інші системи, що полегшують роботу людей і роботів. Наприклад, американці створили систему доповненої реальності, що проектує підказки для людини, а також попереджає її, коли потрібно піти із зони роботи робота.