Создание правил безопасности для гуманоидных роботов: вызовы и инновации

Появление гуманоидных роботов в промышленности

В прошлом году робот-гуманоид Digit начал работать на складе, обрабатывая коробки с продукцией Spanx. Digit способен поднимать коробки весом до 16 килограммов и переносить их между тележками и конвейерами, облегчая тяжелую работу для людей. Робот функционирует в ограниченной зоне, отделенной от сотрудников физическими барьерами или лазерными ограждениями. Такие меры безопасности необходимы, поскольку, несмотря на устойчивость Digit, его бипедальное движение с характерным изгибом колена назад иногда приводит к падениям. Например, на торговой выставке в марте Digit внезапно упал и уронил коробку, хотя до этого уверенно переносил груз.

Вопросы физической безопасности

Риск подобных сбоев рядом с людьми вызывает опасения. Никто не хочет, чтобы машина ростом 1,8 метра и весом 65 килограммов упала на человека или чтобы роботизированная рука случайно ударила по уязвимому участку тела. Технический директор компании Agility Robotics Прас Велагапуди отмечает, что даже небольшой удар в область горла может привести к серьезным травмам. Поэтому основным вопросом безопасности является способность робота сохранять равновесие и не опрокидываться.

Необходимость новых стандартов

Группа IEEE по изучению гуманоидов подчеркивает, что гуманоидные роботы существенно отличаются от традиционных промышленных и мобильных роботов, и поэтому им требуются новые стандарты безопасности для защиты операторов, пользователей и общества. В их предстоящем отчете рассматриваются физические, психосоциальные, а также вопросы конфиденциальности и безопасности, которые необходимо решить до широкого внедрения гуманоидов в совместную работу с людьми.

Динамическая устойчивость и функции безопасности

Гуманоиды обладают "динамической устойчивостью", то есть им нужна активная энергия для поддержания баланса через усилия конечностей. В отличие от традиционных роботов, которые можно мгновенно отключить, у гуманоидов отключение питания обычно приводит к падению, что увеличивает риск травм. Чтобы снизить опасность, компании, такие как Agility Robotics, разрабатывают функции плавного замедления при приближении человека, вместо резкого отключения. Например, робот может аккуратно опустить груз и опуститься на четвереньки перед выключением.

Стандартизация целей безопасности при сохранении инноваций

Разные роботы могут решать задачу устойчивости по-разному. Федерико Висентини из Boston Dynamics подчеркивает важность стандартизации целей безопасности без ограничения способов их достижения. Он возглавляет рабочую группу ISO, разрабатывающую стандарты для промышленных роботов с активным контролем устойчивости. Цель — четко обозначить ожидания по безопасности, позволяя производителям сохранять свободу творчества.

Определение понятия "гуманоидного" робота

Одна из сложностей — определить, что считать гуманоидным роботом. Должны ли у него быть ноги, руки или голова? Некоторые эксперты предлагают отказаться от термина "гуманоид" в пользу классификации роботов по их возможностям, поведению и назначению, а не внешнему виду. Новый стандарт ISO охватывает всех промышленных мобильных роботов с активным контролем устойчивости, включая двуногих, четвероногих и колесных роботов.

Проблемы коммуникации и взаимодействия

Гуманоиды должны эффективно сообщать людям о своих намерениях, чтобы безопасно делить пространство. Digit использует световые индикаторы статуса и направления, но для совместной работы нужны более понятные сигналы. Голосовые команды неприменимы в шумной промышленной среде, а несколько роботов на площадке могут вызвать путаницу в коммуникации.

Психологические и эмоциональные аспекты

Гуманоидные роботы вызывают у людей склонность приписывать им человеческие качества, что ведет к переоценке их возможностей и снижению бдительности в вопросах безопасности. Это особенно важно для роботов, выполняющих эмоциональную поддержку или уход. В отчете IEEE рекомендуют включать оценки эмоциональной безопасности и политику по снижению психологического стресса и отчуждения.

Ожидания пользователей и инклюзивный дизайн

Опросы показывают, что пользователи хотят, чтобы гуманоиды выражали эмоции, читали микровыражения лица и использовали жесты, голос и тактильные сигналы — функций, которые пока не полностью реализованы. Важно обеспечить инклюзивность коммуникации, учитывая потребности людей с ограничениями зрения или слуха, а также адаптацию к разным языкам и особенностям восприятия.

Выход за пределы промышленности

Правильное взаимодействие с людьми критично для расширения применения гуманоидов за пределы промышленных площадок — в больницы, дома престарелых и жилые помещения. Особенно важно это для роботов, работающих с уязвимыми группами населения.