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Cobot si preparano a fare la transizione dagli aggeggi ai colleghi
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I progressi nell'intelligenza artificiale e la consapevolezza della situazione sono destinati a sostenere la prossima generazione di robot collaborativi, progettati per lavorare in sicurezza al fianco dell'uomo in ambienti industriali.
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Il mercato della robotica industriale dovrebbe crescere del 175% nel prossimo decennio, secondo la ricerca di Loup Ventures, e l'obiettivo primario di questa crescita sarà quello delle piattaforme assistive. Un terzo dei robot industriali venduti entro il 2025 saranno "cobot" collaborativi, progettati per lavorare in sicurezza a fianco dell'uomo nelle fabbriche e negli stabilimenti.
I cobot consentono ai produttori di sfruttare i vantaggi dei robot per eseguire compiti che sono ancora troppo impegnativi per i robot da affrontare da soli, ma c'è ancora molto lavoro da fare per rafforzare il rapporto tra uomo e macchina, ha dichiarato Dieter Fox, senior director of robotics research di NVIDIA.
I Cobot si affidano alle telecamere e ad altri sensori di bordo per monitorare il loro ambiente, con progressi nell'apprendimento e nella visione artificiale per migliorare le loro capacità di percezione, non solo quando si tratta di riconoscere gli oggetti, ma anche di cogliere concetti come il contesto e l'intento.
Per percezione, non intendo solo i robot che identificano le cose che possono vedere attraverso una telecamera, ma anche i robot che comprendono effettivamente il loro ambiente circostante. La capacità dei cobot di comprendere ciò che sta accadendo intorno a loro, comprese le azioni dei loro collaboratori umani, sarà alla base della loro capacità di prevedere ciò che accadrà in futuro. Questo è fondamentale per i cobot al fine di raggiungere il loro pieno potenziale mantenendo al contempo la sicurezza umana una priorità, cosa che può già essere vista come una delle sfide che sta frenando i veicoli autonomi.
L'apprendimento automatico sarà uno strumento chiave per portare i cobot al livello successivo e, come per i veicoli autonomi, Fox ritiene che i cobot beneficeranno di una formazione in ambienti virtuali ad alta fedeltà.
Quando si tratta di formazione nel mondo reale, le loro capacità di percezione migliorate permetteranno ai robot di imparare a guardare i loro collaboratori umani che dimostrano compiti complessi, magari assumendo anche un'ulteriore guida vocale. Questo tipo di formazione sul posto di lavoro sarà più facile ed efficiente di quanto ci si aspettasse che il robot memorizzasse semplicemente le azioni mentre una persona le muove fisicamente attraverso i movimenti di un compito richiesto.
Una volta che i cobot sono al lavoro in fabbrica, è necessaria una nuova generazione di sensori 3D per calcolare la distanza tra il robot e gli esseri umani vicini per mantenere una zona di sicurezza dinamica, dice il dottor Mohamad Bdiwi - capo del dipartimento di robotica del Fraunhofer Institute for Machine Tools and Forming Technology (Fraunhofer IWU).
Per i cobot e gli esseri umani per ottenere una produttività ottimale, la percezione del robot dovrà estendersi al rilevamento facciale. Questo non solo aiuterà a identificare le persone e ad anticipare le loro azioni, ma permetterà anche ai cobot di interpretare meglio importanti comunicazioni non verbali come le espressioni facciali e i gesti.
La comunicazione verbale sarà più importante per i robot di servizio domestico, ma ha dei limiti in un ambiente industriale rumoroso, dove importanti comandi vocali potrebbero essere persi o interpretati erroneamente. Anche la capacità di comprendere gesti semplici e intuitivi, come lo stop and go, è qualcosa che diamo per scontato quando comunichiamo con altri esseri umani. Dare ai cobot la possibilità di leggere tali indicazioni non verbali, seguendo le istruzioni o valutando il pericolo, migliorerà certamente le loro capacità di collaborazione.
L'interazione tra gli esseri umani e le macchine è una strada a doppio senso, con i progettisti di cobot che devono anche tenere conto del legame emotivo che le persone possono formare quando antropomorfizzano i robot, dice Sari Nijssen - dottorando in interazione uomo-robot alla Radboud University.
Più un robot appare umanoide e più sembra mostrare caratteristiche realistiche, più gli esseri umani si preoccupano del suo benessere, secondo la ricerca di Nijssen. Ha proposto ai partecipanti una variante del classico "problema del carrello": chiedere se sarebbero stati disposti a mettere in pericolo un robot per salvare diverse persone ferite. Le risposte dei partecipanti variavano a seconda di quanto fossero emotivamente legati al robot.
Evocare alti livelli di empatia da parte delle persone potrebbe essere utile quando si progettano robot sociali per una più ampia interazione umana, ma potrebbe essere controproducente quando si tratta di progettare cobot industriali. Mentre per gli esseri umani è necessario un certo livello di legame per accettare i loro collaboratori robotici, avere una preoccupazione troppo grande per il benessere del robot potrebbe ostacolare la produttività complessiva, dice Nijssen.
Non è stata fatta molta ricerca sulle relazioni a lungo termine tra persone e robot, ma è un'area che richiederà maggiore attenzione man mano che i cobot diventeranno parte della nostra vita. Mentre i cobot non sono in grado di ricambiare l'empatia, possono forse imparare a leggere le interazioni e a simulare risposte empatiche per interagire meglio con gli esseri umani - la chiave è trovare il giusto equilibrio per stabilire il miglior rapporto di lavoro tra gli esseri umani e i loro collaboratori cobot.