인간의 부주의 인지 알고리즘으로 인간-로봇 안전성 강화

워싱턴 주립대, 풀만, 워싱턴

WSU 대학원생 Mohsen Amiri와 Mehdi Hosseinzadeh 교수가 인간의 부주의를 더 잘 인지하게 하여 로봇을 더 안전하게 만들고 있다. (이미지: WSU.edu)

새로운 알고리즘이 인간의 부주의를 더 잘 인지하게 함으로써 로봇을 더 안전하게 만들 수 있다.

인간과 로봇이 함께 일하는 포장 및 조립 라인의 컴퓨터 시뮬레이션에서, 인간 부주의를 고려하여 개발된 알고리즘은 기존 방법 대비 안전성을 최대 약 80%, 효율성을 최대 약 38% 향상시켰다. 이 연구는 IEEE Transactions on Systems, Man, and Cybernetics: Systems에 보고되었다.

"매일 부주의로 인한 수많은 사고가 발생합니다 — 안타깝게도 대부분 인간 실수 때문입니다."라고 워싱턴 주립대 기계재료공학과 조교수이자 주저자인 Mehdi Hosseinzadeh는 말했다. "로봇은 계획대로 행동하고 규칙을 따르지만, 인간은 종종 규칙을 따르지 않습니다. 그것이 가장 어렵고 도전적인 문제입니다."

WSU 대학원생 Mohsen Amiri와 Mehdi Hosseinzadeh 교수가 인간의 부주의를 더 잘 인지하게 하여 로봇을 더 안전하게 만들고 있다.

사람과 함께 일하는 로봇이 많은 산업에서 점점 더 흔해지고 있으며, 종종 함께 작업한다. 많은 산업에서 인간과 로봇이 작업 공간을 공유해야 하지만, 반복적이고 지루한 작업은 사람들의 집중력을 잃게 하고 실수를 유발한다. 대부분의 컴퓨터 프로그램은 실수가 발생했을 때 로봇이 반응하도록 돕는다. تلك 알고리즘은 효율성 또는 안전성 향상 중 하나에 초점을 맞출 수 있지만, 함께 일하는 사람들의 변화하는 행동은 고려하지 않았다고 Hosseinzadeh는 말했다.

로봇을 위한 계획을 개발하기 위한 노력의 일환으로 연구진은 먼저 인간 부주의를 정량화하는 작업을 수행했으며, 인간이 안전 경고를 무시하거나 놓치는 빈도 같은 요인을 살펴보았다.

"부주의를 정의하고, 로봇이 인간의 행동을 관찰하고 이해하려 시도했습니다."라고 그는 말했다. "부주의 수준이라는 개념은 새로운 것입니다. 어떤 인간이 부주의한지 알면 그에 대해 무언가를 할 수 있습니다."

로봇이 부주의한 행동을 식별하면, 그 방식으로 행동하는 인간과의 상호작용 방식을 변경하도록 프로그래밍되어, 그 사람이 작업장 오류를 일으키거나 다칠 가능성을 줄인다. 예를 들어 로봇은 인간 길에 방해되지 않도록 작업 관리 방식을 변경할 수 있다. 로봇은 부주의 수준과 관찰된 변화를 지속적으로 업데이트한다.

연구진은 4명의 사람과 1개 로봇으로 구성된 포장 라인 컴퓨터 시뮬레이션으로 계획을 테스트했다. 또한 2명의 인간이 로봇과 함께 작업하는 시뮬레이션 협업 조립 라인도 테스트했다.

"핵심 아이디어는 알고리즘을 부주의한 인간 행동에 덜 민감하게 만드는 것입니다."라고 Hosseinzadeh는 말했다. "우리 결과는 제안된 방식이 효율성과 안전성을 개선할 수 있음을 보여주었습니다."

컴퓨터 시뮬레이션 수행 후 연구진은 실제 로봇과 사람으로 실험실에서 작업을 테스트할 계획이며, 결국 현장 연구로 확장하려 한다. 또한 직장 생산성에 영향을 미치는 다른 인간 특성, 예를 들어 인간 합리성이나 위험 인식을 정량화하고 고려하고 싶다.

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