간병인의 행동을 '모방'할 수 있는 새로운 드레싱 로봇

과학자들이 개인에게 옷을 입힐 때 간병인의 양손 움직임을 ‘모방’할 수 있는 새로운 로봇을 개발했습니다.

지금까지 노인이나 장애인의 옷 입는 것을 돕기 위해 고안된 보조 드레싱 로봇은 실험실에서 외팔 기계로 만들어졌지만, 연구 결과에 따르면 이는 간병인이나 장애인에게 불편할 수 있는 것으로 나타났습니다. 비실용적이다.

이 문제를 해결하기 위해 요크대학교 안전 자율성 연구소의 로봇 공학 연구원인 Jihong Zhu 박사는 이전 연구에서는 시도되지 않았지만 특정 행동을 입증한 간병인으로부터 영감을 받은 양팔 보조 드레싱 체계를 제안했습니다. 치료를 받는 개인의 불편함과 괴로움을 줄여야 합니다.

이 기술은 간병인이 실제 업무에 더 적은 시간을 할애하고 개인의 건강 및 정신적 웰빙에 더 많은 시간을 할애할 수 있도록 사회 복지 시스템에서 중요할 수 있다고 생각됩니다.

Zhu 박사는 로봇이 인간의 움직임을 관찰하고 학습한 다음 AI를 통해 인간 도우미가 작업을 수행하는 방식을 모방하는 모델을 생성함으로써 옷 입기 운동 중에 간병인이 어떻게 움직이는지에 대한 중요한 정보를 수집했습니다.

이를 통해 연구원들은 옷을 입는 데 한 손이 아닌 두 손이 필요하다는 사실을 설명하기에 충분한 데이터뿐만 아니라 팔이 만드는 각도에 대한 정보, 인간이 개입하여 특정 움직임을 중지하거나 변경해야 하는 필요성에 대한 정보를 수집할 수 있었습니다.

요크 대학교 안전 자율성 연구소 및 물리학 공학 기술 대학의 Zhu 박사는 “우리는 옷 입기와 같은 실용적인 작업을 로봇이 수행할 수 있다는 것을 알고 있습니다. 동반자를 제공하고 개인의 전반적인 안녕을 관찰하는 데 더 집중하십시오. 실험실에서 테스트되었지만 이것이 실험실 외부에서 작동하려면 간병인이 실제로 이 작업을 수행하는 방법을 이해해야 했습니다. -시간.

“우리는 시연을 통한 학습이라는 방법을 채택했습니다. 즉, 로봇을 프로그래밍하는 데 전문가가 필요하지 않고 인간이 로봇에 필요한 동작을 시연하면 로봇이 그 동작을 학습한다는 의미입니다. 간병인의 경우, 서로 다른 능력을 가진 개인의 요구 사항을 적절하게 처리하려면 두 팔이 필요했습니다.

“예를 들어 한 손은 개인의 손을 잡고 셔츠 팔을 통해 편안하게 안내하는 동시에 다른 손은 의복을 위아래로 움직입니다. 현재의 한 팔 기계 구성에서는 환자가 필요합니다. 로봇이 그들을 돕기 위해 너무 많은 일을 하는 것, 팔을 공중으로 움직이거나 그들이 할 수 없는 방식으로 구부리는 것 등이요.”

또한 팀은 당기거나 들어올리는 동작을 수행할 수 있을 만큼 로봇 팔의 움직임을 유연하게 만드는 알고리즘을 구축할 수 있었지만, 인간 손의 부드러운 터치로 동작을 수행하는 것을 방지하거나 로봇 팔에서 안내되는 동작도 방지할 수 있었습니다. 로봇이 저항하지 않고 손을 왼쪽이나 오른쪽, 위나 아래로 움직이는 인간의 손에 의한 동작.

Zhu 박사는 “인간 모델링은 효율적이고 안전한 인간과 로봇의 상호 작용에 실제로 도움이 될 수 있지만 작업을 수행하는지 확인하는 것뿐만 아니라 개인이 원하는 경우 작업 중에 중지하거나 변경할 수 있다는 것도 중요합니다. 신뢰”라고 말했습니다. 이 프로세스의 중요한 부분이며 이 연구의 다음 단계는 로봇의 안전 한계를 테스트하고 이를 가장 필요로 하는 사람들이 로봇을 수용할 것인지 여부를 테스트하는 것입니다.”

TU Delft 및 Honda Research Institute Europe의 연구원들과 공동으로 진행된 이 연구는 Honda Research Institute Europe의 자금 지원을 받았습니다.

출처: https://www.sciencedaily.com/releases/2024/03/240304135829.htm