ロボティクスは、患者がリハビリテーションで身体機能を回復するのを助けることができます。 Getty Images経由のBSIP / Universal Imagesグループ

ロボット 環境を感知し、その情報を使用してアクションを実行できるマシンです。 今日、工業化された社会のほぼすべての場所でそれらを見つけることができます。 床を掃除機で掃除する家庭用ロボットがあります。 倉庫ロボット 商品を梱包して発送します。 実験用ロボット XNUMX 日に何百もの臨床サンプルを検査します。 教育用ロボット マンツーマンのチューター、アシスタント、ディスカッションファシリテーターとして教師をサポートします。 と 医療用ロボット 義足で構成されているため、誰かが思考で物をつかんだり拾ったりすることができます。

人間とロボットが協力してタスクを効果的に実行する方法を理解することは、ロボットを設計する科学者やエンジニア、およびそれらを使用する人々にとって急速に関心が高まっている分野です。 人間とロボットのコラボレーションを成功させるには、コミュニケーションが重要です。

人とロボットのコミュニケーション方法

ロボットはもともと 反復的で平凡なタスクを実行する 工場などのロボット専用ゾーンでのみ動作します。 それ以来、ロボットは、互いにコミュニケーションするための新しい方法を使用して、人々と協力して作業するように進歩してきました。

協調制御 ロボットと人の間で情報やメッセージを送信する方法の XNUMX つです。 人間の能力と意思決定をロボットの速度、精度、強さと組み合わせてタスクを達成する必要があります。

たとえば、 農業産業 農家が作物を監視して収穫するのに役立ちます。 人間は、手動で作物に散布したり、畑全体に広範囲に散布して農薬の過剰使用の危険を冒したりするのではなく、ユーザー インターフェイスを介して半自律型のブドウ園噴霧器を制御できます。

ロボットも 理学療法で患者をサポートする. 脳卒中や脊髄損傷を負った患者は、ロボットを使用して、リハビリ中に手の握り方や補助歩行を練習できます。

もう一つのコミュニケーションの形、 心の知能指数、人間との社会的相互作用に基づいて行動を適応させるロボットの開発が含まれます。 このアプローチでは、ロボットは、タスクに共同で取り組んでいる人の感情を検出し、満足度を評価してから、このフィードバックに基づいて実行を修正および改善します。

たとえば、理学療法の患者が特定のリハビリテーション活動に不満を持っていることをロボットが検出した場合、ロボットは患者を別の活動に誘導することができます。 表情 および身体ジェスチャー認識能力は、このアプローチの重要な設計上の考慮事項です。 機械学習の最近の進歩 ロボットが感情的なボディー ランゲージを解読し、人間とよりよくやり取りして知覚するのに役立ちます。

リハビリ中のロボット

ロボットの手足をより自然に感じさせ、タイピングや楽器の演奏などのより複雑な機能を実行できるようにする方法などの質問には、まだ答えがありません.

私は 電気技師 脳が体の他の部分をどのように制御し、通信するかを研究する人、および 私の研究室 特にどのように 脳 & ハンド 相互間の信号を調整します。 私たちの目標は、義肢やウェアラブルなどのテクノロジーを設計することです ロボット外骨格デバイス これは、脳卒中、脊髄、および外傷性脳損傷を患っている個人の機能を改善するのに役立つ可能性があります。

XNUMXつのアプローチは 脳 - コンピュータインタフェース、脳信号を使用してロボットと人間の間で通信します。 個人の脳信号にアクセスし、的を絞ったフィードバックを提供することで、この技術は回復時間を改善する可能性があります。 脳卒中リハビリテーション. ブレインコンピューターインターフェースも役立つかもしれません 一部のコミュニケーション能力を回復する & 環境の物理的操作 運動ニューロン障害の患者に。

脳とコンピューターのインターフェースにより、対麻痺患者が思考だけで車椅子を制御できるようになる可能性があります。 ロルフ・ヴェネンベルント/写真提携、ゲッティイメージズより

人間とロボットのインタラクションの未来

ロボットを人間の生活に効果的に統合するには、人間とロボットの間の責任のバランスを取り、異なる環境で両者に明確な役割を指定する必要があります。

ロボットが人と手を携えて働くことがますます増えているため、ロボットが提起する倫理的な問題や課題を無視することはできません。 周囲の懸念 プライバシー, 偏見と差別, セキュリティリスク & ロボット道徳 より快適で、より安全で、信頼できるロボットのある世界をすべての人に提供するために、真剣に調査する必要があります。 を研究している科学者とエンジニア 人間とロボットの相互作用の「ダークサイド」 負の結果を特定して防止するためのガイドラインを作成しています。

人間とロボットの相互作用は、日常生活のあらゆる側面に影響を与える可能性があります。 すべての人にとって安全で満足できる人間とロボットのエコシステムを作成することは、設計者とユーザーの両方の共同責任です。

著者について

ラマナ・ヴィンジャムリ、コンピュータ科学および電気工学の助教、 ボルチモア郡メリーランド大学

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