AI可检测人类行动前0.5秒预警信号，使“人机协同”的流畅性更高

尽管在制造业中工业机器人已被广泛使用，但人类与机器人协同解决实际问题的情况仍然很少。其原因一是由于技术受限，二是出于安全考虑。
在工业制造中，机器人拥有人类所不具备的优势，它可以在24小时内快速、准确地工作而无需休息，并且从不会累。然而，在实际场景中，仍然有许多工作需要人来灵活调整。
【AI可检测人类行动前0.5秒预警信号，使“人机协同”的流畅性更高】所以， “人机协作”深度互动，或将成为未来制造业发展的风口。

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图｜人机协同仿真（来源：RoboticsandComputer-IntegratedManufacturin）
近日，英国拉夫堡大学团队提出了一种利用移动脑电图（EEG ， Electroencephalogram)测量上肢运动意图的新方法。相关论文以《基于脑电图的手臂运动意图识别，可提高共生人机协作的安全性》（EEGbasedarmmovementintentionrecognitiontowardsenhancedsafetyinsymbioticHuman-RobotCollaboration）为题发表在国际期刊RoboticsandComputer-IntegratedManufacturin上。

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图｜相关论文（来源：RoboticsandComputer-IntegratedManufacturin）
该研究揭示了，在半在线系统中，高检测精度和潜在时间增益可以高达513毫秒（ms），在执行一项工作任务前0.5秒，人类大脑会不断地分析和评估动作，对即将发出的指令进行提前预警，以确保系统的安全。
人类大脑所发出的预警信号，有助于将''手臂的运动意图''传达给机器人，从而提高人机协作的安全性和默契程度。
“人机协同” ，可产生新的协同效应和任务优化机会
如今，随着消费市场的总规模快速增长，产品呈现出从规模化生产到高度定制化的发展趋势。现有产品特性越来越难以满足人们个性化、多元化的需求，这给消费市场的生产端带来了严峻的挑战。
制造企业如何在较短的时间内生产出更多的产品，如何在生产效率提高的前提下保证工人们的生命安全，是该领域亟待解决的问题。
人们通常认为，一个由高度自动化制造系统构的机器人，能够很好地处理好重复性的任务和高速度的高负载，同时能生产出同样质量的产品。然而，机器人不能很好地应对不断更新的产品变体，这与产品高变异性的趋势相冲突。
这种情况下，一般是由人工操作员手工流程处理。人工操作可以很好地应对环境的变化，这种优势是机器无法比拟的。然而，手工劳动的产量并不高，而且更耗时。
所以说， “人机协同”可以让彼此优势互补，提高工作效率，以满足产品端复杂性和高适应性的需求，人类和机器人之间更紧密的合作，有望产生新的协同效应和任务优化机会。最终，一旦人类操作员和机器之间的障碍被消除，新的共生关系将会出现，这将产生新的制造模式。
基于传感器的安全系统特性，通过重新分配任务、调整机器人的扭矩和速度来建立一个安全的工作环境。由于目前避免人机发生碰撞的传感器大多基于视觉，这些系统只能在任务已经开始后作出反应。
为了克服这一局限性，该团队在概率模型中，用不同的方法将任务信息和人的位置信息联系起来，以预测人类操作者的未来意图。如果人们能够事先对运动意图进行物理测量，这些解决方案可能会得到加强。
“人机协同”可提高制造业生产中的安全性和流畅性
尽管“人机协同”在制造业生产中的优势显著，但在接近机器人执行任务时，如何保证操作工人的安全是一个问题。为此，国际标准化组织（ISO）为工业机器人的应用定义了两项主要的安全标准，其中一项是ISO10218规则。