בחינת מודלים לשת"פ אדם-רובוט במשימת הרכבה

ישנה חשיבות רבה לפיתוח ויישום טכנולוגיות חדישות ומערכות גמישות בעלות יכולת התאמה גבוהה שיאפשרו ייצור יעיל יותר. מחקר חדש מנסה לפתח מערכות רובוטיות משולבות אדם בו המערכת מרוויחה את יתרונות שתי הצדדים, את הגמישות והניסיון של האדם ואת היכולות של הרובוט למשימות חזרתיות, מתישות ומורכבות. במסגרת מחקר זה יושמו מספר מודלים לשת"פ אדם- רובוט במשימת הרכבה משולבת ונבחנו ביצועיהם בזמן-אמת.

המערכת שפותחה מדמה עמדת הרכבה במפעל בו מייצרים מוצר הדורש לצורך הרכבתו עבודה מוטורית עדינה שמתאימה לאדם, ועבודה מחזורית ומעייפת שמתאימה לרובוט. העבודה בעמדה נעשית במקביל (לכל אחד משימה משנית) ובשיתוף פעולה (משימה ראשית המתבצעת בשת"פ).

הוקמה עמדת העבודה שכללה אפליקציה לשליטה ברובוט באמצעות שלושה מודלים לשת"פ אדם- רובוט: מודל מבוסס זמנים- פעולת הרובוט מתוזמנת באינטרוולי זמן קבועים, מודל מבוסס חיישנים- פעולת הרובוט מתוזמנת בעזרת מידע "יבש" המגיע מהחיישנים ומודל מסתגל פעולת הרובוט מתוזמנת ע"י ניתוח פעולת האדם והתאמה אליו. האלגוריתם המסתגל שפותח במסגרת מחקר זה הוא ליבה של המערכת והוא זה שאמור להפעיל אותה בסופו של דבר.

בוצעו ניסויים במערכת עם 70 משתמשים אשר הוערכו באמצעות מדדים אובייקטיבים: זמן בטלה וזמן עבודה כולל. בנוסף, נבחנו שביעות רצון, קלות ההפעלה של המערכת והעדפה לעבודה מול רובוט או אדם באמצעות שאלונים שמילאו הנסיינים. התוצאות שהתקבלו הראו באופן חד משמעי שהמערכת שבה הרובוט מופעל באמצעות אלגוריתם מסתגל משפרת את כל המדדים שנבדקו באופן סטטיסטי מובהק. מדד הזמן הכולל להרכבת חלק ירד משמעותית (כ- 7% מזמן ההרכבה) דבר המעיד על שיפור ביעילות ותפוקת הייצור. מדד זמן הבטלה שופר ב- 39% דבר המעיד על שיפור ביעילות הייצור בעמדה וקיצור זמני הבטלה הן של הרובוט והן של האדם. מבחינת שביעות רצון רוב המשתמשים העדיפו לעבוד עם המערכת המסתגלת כמו כן הייתה העדפה ברורה לעבודה מול רובוט מאשר לעבודה מול אדם. מחקר זה מהווה בסיס נרחב למחקרים נוספים בחקר היבטים שונים של המערכת שיוכלו לתרום לקידום הנושא ומימוש הפוטנציאל הגדול הטמון בו.

מילות מפתח: שת"פ אדם רובוט, אלגוריתם מסתגל, מערכת רובוטית