Робототехника может помочь пациентам восстановить физическую функцию в процессе реабилитации. BSIP / Универсальная группа изображений через Getty Images

Роботы это машины, которые могут ощущать окружающую среду и использовать эту информацию для выполнения действия. Вы можете найти их почти везде в промышленно развитых обществах сегодня. Существуют бытовые роботы, которые пылесосят полы и складские роботы которые упаковывают и отправляют товары. Лабораторные роботы тестировать сотни клинических образцов в день. Образовательные роботы поддерживать учителей, выступая в качестве индивидуальных наставников, помощников и организаторов дискуссий. И медицинская робототехника состоящие из протезов конечностей, могут позволить кому-то хватать и поднимать предметы силой мысли.

Выяснение того, как люди и роботы могут сотрудничать для эффективного выполнения задач вместе, является быстро растущей областью интереса ученых и инженеров, разрабатывающих роботов, а также людей, которые будут их использовать. Ключевым фактором успешного сотрудничества между людьми и роботами является общение.

Как люди общаются с роботами

Изначально роботы были созданы для выполнять повторяющиеся и рутинные задачи и работают исключительно в зонах, предназначенных только для роботов, таких как фабрики. С тех пор роботы продвинулись вперед, чтобы работать совместно с людьми, используя новые способы общения друг с другом.

Совместное управление — один из способов передачи информации и сообщений между роботом и человеком. Он включает в себя сочетание человеческих способностей и принятия решений со скоростью, точностью и силой робота для выполнения задачи.

Например, роботы в сельское хозяйство может помочь фермерам следить за урожаем и собирать урожай. Человек может управлять полуавтономным опрыскивателем для виноградников через пользовательский интерфейс, в отличие от ручного опрыскивания своего урожая или широкого опрыскивания всего поля, рискуя чрезмерным использованием пестицидов.

Роботы также могут поддерживать пациентов в физиотерапии. Пациенты, перенесшие инсульт или травму спинного мозга, могут использовать роботов, чтобы практиковать хватание рук и ходьбу с помощью во время реабилитации.

Другая форма общения, восприятие эмоционального интеллекта, включает в себя разработку роботов, которые адаптируют свое поведение на основе социальных взаимодействий с людьми. В этом подходе робот обнаруживает эмоции человека при совместной работе над задачей, оценивает их удовлетворенность, а затем модифицирует и улучшает свое выполнение на основе этой обратной связи.

Например, если робот обнаружит, что пациент физиотерапевта недоволен определенным реабилитационным мероприятием, он может направить пациента к другому виду деятельности. Выражение лица и способность распознавания жестов тела являются важными соображениями дизайна для этого подхода. Последние достижения в области машинного обучения может помочь роботам расшифровать эмоциональный язык тела и лучше взаимодействовать с людьми и воспринимать их.

Роботы в реабилитационном центре

До сих пор нет ответа на такие вопросы, как сделать конечности роботов более естественными и способными выполнять более сложные функции, такие как набор текста и игра на музыкальных инструментах.

Я инженер-электрик кто изучает, как мозг контролирует и взаимодействует с другими частями тела, и моя лаборатория исследует, в частности, как мозг и рука координировать сигналы между собой. Наша цель — разрабатывать такие технологии, как протезы и носимые устройства. роботизированные экзоскелетные устройства это могло бы помочь улучшить функцию для людей с инсультом, спинным мозгом и черепно-мозговыми травмами.

Один подход через интерфейсы мозгового компьютера, которые используют сигналы мозга для связи между роботами и людьми. Получая доступ к сигналам мозга человека и предоставляя целевую обратную связь, эта технология потенциально может улучшить время восстановления в реабилитация от инсульта. Интерфейсы мозг-компьютер также могут помочь восстановить некоторые коммуникативные способности и физическое манипулирование окружающей средой для пациентов с поражением двигательных нейронов.

Интерфейсы мозг-компьютер могут позволить пациентам с параличом нижних конечностей управлять своей инвалидной коляской одной лишь мыслью. Рольф Венненбернд / фото альянс через Getty Images

Будущее взаимодействия человека и робота

Эффективная интеграция роботов в человеческую жизнь требует балансировки ответственности между людьми и роботами и определения четких ролей для обоих в различных средах.

Поскольку роботы все чаще работают рука об руку с людьми, нельзя игнорировать этические вопросы и проблемы, которые они ставят. Обеспокоенность окружающих политикой конфиденциальности., предвзятость и дискриминация, риски безопасности и мораль робота должны быть серьезно исследованы, чтобы создать более удобный, безопасный и заслуживающий доверия мир с роботами для всех. Ученые и инженеры, изучающие «темная сторона» взаимодействия человека и робота разрабатывают рекомендации по выявлению и предотвращению негативных последствий.

Взаимодействие человека и робота может повлиять на все аспекты повседневной жизни. И разработчики, и пользователи несут коллективную ответственность за создание экосистемы человек-робот, которая была бы безопасной и удовлетворительной для всех.

Об авторе

Рамана Винджамури, доцент кафедры компьютерных наук и электротехники, Университет Мэриленда, округ Балтимор

Эта статья переиздана из Беседа под лицензией Creative Commons. Прочтите оригинал статьи.