在人机协作授粉任务期间评估生物机械和心理工作量

科学领域:

• 人与机器人的协作 (HRC)
• 农业机器人农业机器人
• 生物力学 生物力学
• 认知负载 认知负载

背景情况:

• 人机协作 (HRC) 为农业中授粉者短缺和机器人性能挑战提供了潜在的解决方案.
• 在授粉任务中HRC的具体影响仍然在很大程度上未被研究.

研究的目的:

• 评估人机协作授粉对生物机械和认知工作负载的影响.
• 研究额外的线索和机器人的可靠性对这些效应的影响.
• 确定机器人互动对参与者焦虑和对机器人的态度的影响.

主要方法:

• 16名参与者参与了四种HRC模式下的模拟授粉任务:没有提示,有提示,不可靠的机器人和手动控制.
• 测量包括脊柱动力学 (L5/S1,L1/T12,T1/C7),瞳孔膨胀,以及对工作量,焦虑和对机器人的态度的主观评估.

主要成果:

• HRC降低了焦虑,降低了L5/S1和L1/T12关节角度和角速度,降低了瞳孔膨胀,其中"有线索"模式显示了最显著的减少.
• 机器人的不可靠性否定了这些积极的影响.
• HRC导致部 (T1/C7) 曲角度增加.

结论:

• 人机协作有效地减少了模拟授粉期间的身体和精神工作量.
• 与没有线索相比,额外的线索的优势是边际的.
• 需要进一步的研究来解决增加的部关节角度和不可靠性对背部关节角度和工作负荷的负面影响.