探索人机合作与游戏化用户培训:关于合作举重的用户研究

科学领域:

• 机器人和人机交互的人机交互
• 工业自动化和人类因素

背景情况:

• 协作机器人 (cobots) 在工业中越来越多地使用,但应用往往涉及顺序任务而不是积极合作.
• 人机合作 (HRC) 为增强工业流程提供了机会,但有效和快速的用户培训仍然是一个挑战.

研究的目的:

• 调查在有限的时间框架内与协作机器人一起进行合作提升任务 (共同提升) 的学习能力.
• 评估用户背景因素对HRC任务中的学习过程的影响.
• 评估一个游戏化的培训系统,以获得HRC技能.

主要方法:

• 一项实验性研究涉及32名成年人与cobot一起执行游戏化的共同提升任务.
• 利用惯性测量单元 (IMU) 传感器来捕捉人类运动和手势,以便机器人与机器人进行交互.
• 探索了三种角色分配:由人类领导,由机器人领导和共享领导.

主要成果:

• 所有用户都表现出令人满意的学习进展,在七次或更少的试验中取得了成功的合作,无论年龄,性别或以前的经验如何.
• 游戏化培训系统在各种用户群体中被证明是有效的.
• 初步数据表明,某些用户背景因素可能会影响学习成果,需要进一步调查.

结论:

• 在工业环境中,人机合作是可行的,对广泛的用户来说是有前途的,即使培训最低限度.
• 游戏化培训方法可以加快对协作机器人任务的技能学习.
• 未来的研究将更深入地研究用户特定因素对HRC性能的影响.