Робототехніка може допомогти пацієнтам відновити фізичні функції під час реабілітації. Група BSIP / Universal Images через Getty Images

роботи це машини, які можуть відчувати навколишнє середовище та використовувати цю інформацію для виконання дій. Ви можете знайти їх майже всюди в промислово розвинутих суспільствах сьогодні. Існують побутові роботи, які пилососять підлогу і складські роботи які пакують і відправляють товари. Лабораторні роботи тестувати сотні клінічних зразків на день. Освітні роботи підтримуйте вчителів, діючи як індивідуальні викладачі, асистенти та фасилітатори дискусій. І медична робототехніка що складається з протезів кінцівок, може дозволити людині схоплювати та брати предмети своїми думками.

З’ясування того, як люди та роботи можуть співпрацювати для ефективного спільного виконання завдань, є сферою інтересів науковців та інженерів, які розробляють роботів, а також людей, які їх використовуватимуть. Для успішної співпраці між людьми та роботами комунікація є ключовою.

Як люди спілкуються з роботами

Роботи спочатку були розроблені для виконувати повторювані та повсякденні завдання і працюють виключно в зонах, де працюють лише роботи, наприклад на заводах. З тих пір роботи вдосконалилися, щоб працювати разом з людьми, маючи нові способи спілкування один з одним.

Кооперативний контроль це один із способів передачі інформації та повідомлень між роботом і людиною. Він передбачає поєднання людських здібностей і прийняття рішень зі швидкістю, точністю та силою робота для виконання завдання.

Наприклад, роботи в сільського господарства може допомогти фермерам контролювати та збирати врожай. Людина може керувати напівавтономним обприскувачем для виноградників через інтерфейс користувача, на відміну від ручного обприскування посівів або широкого обприскування всього поля та ризику надмірного використання пестицидів.

Роботи також можуть підтримувати пацієнтів у фізіотерапії. Пацієнти, які перенесли інсульт або травму спинного мозку, можуть використовувати роботів, щоб практикувати захоплення рук і ходити з допомогою під час реабілітації.

Інша форма спілкування, сприйняття емоційного інтелекту, передбачає розробку роботів, які адаптують свою поведінку на основі соціальної взаємодії з людьми. У цьому підході робот виявляє емоції людини під час співпраці над завданням, оцінює їхнє задоволення, а потім змінює та покращує його виконання на основі цього зворотного зв’язку.

Наприклад, якщо робот виявляє, що пацієнт, який піддається фізіотерапії, незадоволений конкретною реабілітаційною діяльністю, він може направити пацієнта до альтернативної діяльності. Вираз обличчя і здатність розпізнавати жести тіла є важливими міркуваннями дизайну для цього підходу. Останні досягнення в машинному навчанні може допомогти роботам розшифрувати емоційну мову тіла та краще взаємодіяти з людьми та сприймати їх.

Роботи в реабілітації

На такі питання, як зробити роботизовані кінцівки більш природними та здатними виконувати складніші функції, такі як набір тексту та гра на музичних інструментах, досі немає відповіді.

Я є інженер-електрик який вивчає, як мозок контролює та спілкується з іншими частинами тіла, і моя лабораторія зокрема досліджує, як мозок та рука координують сигнали між собою. Наша мета — розробляти такі технології, як протезування та носіння роботизовані екзоскелетні пристрої які можуть допомогти покращити роботу людей з інсультом, травмами спинного мозку та черепно-мозковими травмами.

Один підхід — наскрізний інтерфейси мозок-комп’ютер, які використовують сигнали мозку для спілкування між роботами та людьми. Отримавши доступ до сигналів мозку людини та забезпечуючи цілеспрямований зворотний зв’язок, ця технологія може потенційно покращити час відновлення реабілітація після інсульту. Мозок-комп’ютерні інтерфейси також можуть допомогти відновити деякі комунікативні здібності та фізичне маніпулювання середовищем для пацієнтів з порушеннями рухових нейронів.

Інтерфейси «мозок-комп’ютер» могли б дозволити пацієнтам з паралічем розуму керувати своїм інвалідним візком. Рольф Венненбернд/альянс фотографій через Getty Images

Майбутнє взаємодії людини і робота

Ефективна інтеграція роботів у життя людини вимагає збалансування відповідальності між людьми та роботами та чіткого визначення ролей для обох у різних середовищах.

Оскільки роботи все більше працюють рука об руку з людьми, етичні питання та виклики, які вони створюють, не можна ігнорувати. Турботи оточуючих недоторканність приватного життя, упередженість і дискримінація, ризики для безпеки та мораль робота потребують серйозного дослідження, щоб створити комфортніший, безпечніший і надійніший світ із роботами для всіх. Вчені та інженери вивчають «темна сторона» взаємодії людини і робота розробляють рекомендації щодо виявлення та запобігання негативним наслідкам.

Взаємодія людини з роботом може вплинути на кожен аспект повсякденного життя. Створити екосистему «людина-робот», яка є безпечною та задовільною для всіх, є колективною відповідальністю як розробників, так і користувачів.

про автора

Рамана Вінджамурі, доцент кафедри інформатики та електротехніки, Університет Меріленда, округ Балтимор

Ця стаття перевидана з Бесіда за ліцензією Creative Commons. Читати оригінал статті.