人間とロボットの協働における作業負荷強度：持続可能な効率と幸福のためのパーソナライズされたアプローチ

科学分野:

• 人間とロボットの協働
• 労働衛生
• 人間工学

背景:

• 人間とロボットの協働（HRC）は生産性を向上させますが、作業者の負担が見過ごされがちです。
• 高い作業負荷強度、特にロボットのペース設定によるものは、生理学的ストレスを増加させます。
• 現在のHRCシステムは個別化が欠けており、個々の作業者の能力に適応できません。

研究 の 目的:

• HRCにおける作業負荷強度と個別化された条件がストレスと効率にどのように影響するかを調査すること。
• ロボットのペース設定が生理学的反応とタスクパフォーマンスに与える影響を理解すること。
• 人間中心のHRCシステムの設計に情報を提供すること。

主な方法:

• 協働ロボット（CR）を用いた組立タスクを含む2つの実験。
• 心拍変動（HRV）指標を用いた生理学的ストレスの評価。
• 組立時間（AT）と個別化されたCRモーションパラメータによるタスクパフォーマンスの評価。

主要な成果:

• 高い作業負荷は組立時間を短縮しましたが、心拍数が増加し、ストレス指標（RMSSD）が低下しました。
• CRのペース設定を個別化することで、効率を維持しながら心拍数を低下させ、ストレス指標を改善しました。
• 高周波（HF）パワーに有意な変化は見られませんでした。

結論:

• 作業負荷強度はHRCの効率と作業者のストレスに直接影響します。
• CRモーションパラメータを作業者の能力に合わせて個別化することで、パフォーマンスを犠牲にすることなく幸福感を向上させます。
• 適応型HRC戦略は、持続可能な生産性と作業者の健康に不可欠です。