<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<!DOCTYPE article PUBLIC "-//NLM//DTD JATS (Z39.96) Journal Publishing DTD v1.3 20210610//EN" "JATS-journalpublishing1-3.dtd">
<article article-type="research-article" dtd-version="1.3" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink" xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance" xml:lang="ru"><front><journal-meta><journal-id journal-id-type="publisher-id">novtexmech</journal-id><journal-title-group><journal-title xml:lang="ru">Мехатроника, автоматизация, управление</journal-title><trans-title-group xml:lang="en"><trans-title>Mekhatronika, Avtomatizatsiya, Upravlenie</trans-title></trans-title-group></journal-title-group><issn pub-type="ppub">1684-6427</issn><issn pub-type="epub">2619-1253</issn><publisher><publisher-name>Commercial Publisher «New Technologies»</publisher-name></publisher></journal-meta><article-meta><article-id pub-id-type="doi">10.17587/mau.18.812-819</article-id><article-id custom-type="elpub" pub-id-type="custom">novtexmech-4</article-id><article-categories><subj-group subj-group-type="heading"><subject>Research Article</subject></subj-group><subj-group subj-group-type="section-heading" xml:lang="ru"><subject>МЕХАТРОННЫЕ И РОБОТОТЕХНИЧЕСКИЕ СИСТЕМЫ</subject></subj-group><subj-group subj-group-type="section-heading" xml:lang="en"><subject>METHODS OF THE THEORY OF AUTOMATIC CONTROL</subject></subj-group></article-categories><title-group><article-title>Коллаборативная робототехника: состояние и новые задачи</article-title><trans-title-group xml:lang="en"><trans-title>Collaborative Robotics - State of Art and New Problems</trans-title></trans-title-group></title-group><contrib-group><contrib contrib-type="author" corresp="yes"><name-alternatives><name name-style="eastern" xml:lang="ru"><surname>Ющенко</surname><given-names>А. С.</given-names></name><name name-style="western" xml:lang="en"><surname>Yuschenko</surname><given-names>A. S.</given-names></name></name-alternatives><email xlink:type="simple">robot@bmstu.ru</email><xref ref-type="aff" rid="aff-1"/></contrib></contrib-group><aff-alternatives id="aff-1"><aff xml:lang="ru"><institution>МГТУ им. Н. Э. Баумана</institution><country>Россия</country></aff><aff xml:lang="en"><institution>Educational Center "Robototechnika" of Bauman Moscow State Technical University (BMSTU)</institution><country>Russian Federation</country></aff></aff-alternatives><pub-date pub-type="collection"><year>2017</year></pub-date><pub-date pub-type="epub"><day>23</day><month>08</month><year>2018</year></pub-date><volume>18</volume><issue>12</issue><fpage>812</fpage><lpage>819</lpage><permissions><copyright-statement>Copyright &amp;#x00A9; Commercial Publisher «New Technologies», 2018</copyright-statement><copyright-year>2018</copyright-year><copyright-holder xml:lang="ru">Commercial Publisher «New Technologies»</copyright-holder><copyright-holder xml:lang="en">Commercial Publisher «New Technologies»</copyright-holder><license xlink:href="https://mech.novtex.ru/jour/about/submissions#copyrightNotice" xlink:type="simple"><license-p>https://mech.novtex.ru/jour/about/submissions#copyrightNotice</license-p></license></permissions><self-uri xlink:href="https://mech.novtex.ru/jour/article/view/4">https://mech.novtex.ru/jour/article/view/4</self-uri><abstract><p>Создание нового класса робототехнических систем - коллаборативных роботов требует решения ряда проблем, связанных с взаимодействием человека и робота. Деятельность человека-оператора сводится к наблюдению за функционированием робототехнической системы и к постановке текущих задач в режиме речевого диалога. От непосредственного управления движениями человек переходит к постановке текущих задач, как если бы он сотрудничал с человеком-ассистентом. При этом интерфейс оператора должен обеспечить человеку адекватное восприятие текущей сцены, а его команды должны быть "понятны" роботу-ассистенту. Существенную роль при этом играет система навигации, поскольку робот должен самостоятельно оценивать окружающую обстановку и планировать свой путь, в том числе и при наличии других движущихся объектов в рабочей зоне. Наиболее важные проблемы, которые нашли отражение и в программе первой международной конференции по коллаборативной робототехнике, состоявшейся в 2016 году, рассмотрены в данной работе.</p></abstract><trans-abstract xml:lang="en"><p>The new branch of robotics has been formed nowadays as a collaborative robotics. It seems as a natural result of the developments in the area of manipulation and mobile robots controlled by human operator. Evolution of robotics intended to enlighten human's work resulted in creation of autonomous robots with multimodal interface which make it possible to control a robot for a human without special training. The safety of such robotic systems is to be guaranteed as for operator himself as for other humans in the working area of robotic system. Development of collaborative robotic systems is connected with the problems of human-robot interaction. The human operator can only observe the behavior of the robotic system and state the new tasks in the form of speech dialogue. From the tasks of movement control the operator comes to the tasks formulation as if he collaborates with a human - assistant. So the interface of operator has to propose him an adequate perception of the current situation and his instructions are to be "clear'' for robot - assistant. Important part in the autonomous robot control is the navigation system proving the robot to appreciate the environment and to plan its own way in presence of other moving objects. One of the tasks of control is the robot return in case of communication loss with the operator. The task is more complicated for operator if it is necessary to control a group of autonomous robots to fulfil the tasks of the environment monitoring, radiation or chemical reconnaissance etc. Dialogue control may be enlightened for human by "emotional" support of speech communication by demonstration of mimic expression of robot's face. The mutual "understanding" demands also the analysis of the human state by the robot. It is also necessary to pay attention at human possibilities to perceive information and adopt the necessary decision. The possible way of coordination of human-robot possibilities are the linguistic variables application and fuzzy logic inference as on the stage of information perception as on the stage of actions planning and decision adoption. The "natural" relation of space and time make it more close the human-robot dialogue to the dialogue between human-master and human-assistant. The most important problems of mentioned above were under discussion at the first international conference on collaborative robotics on 2106 and are reflected in the paper.</p></trans-abstract><kwd-group xml:lang="ru"><kwd>коллаборативные роботы</kwd><kwd>человек-оператор</kwd><kwd>система навигации</kwd><kwd>лингвистические переменные</kwd><kwd>нечеткий логический вывод</kwd><kwd>речевой диалог</kwd><kwd>восприятие информации</kwd><kwd>многомодальный интерфейс</kwd><kwd>сollaborative robots</kwd><kwd>human-operator</kwd><kwd>navigation system</kwd><kwd>linguistic variable</kwd><kwd>fuzzy logic inference</kwd><kwd>robotic systems</kwd><kwd>speech dialogue</kwd><kwd>speech emotional support</kwd><kwd>information perception</kwd><kwd>multimodal interface</kwd></kwd-group></article-meta></front><back><ref-list><title>References</title><ref id="cit1"><label>1</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Interactive Collaborative Robotics. First international Conference, ICR 2016 / Ed. by A. Ronzhin, G. Rigoll, R. Meshcheryakov. Springer, LNAI 9812, 254 p.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Interactive Collaborative Robotics. First international Conference, ICR 2016 / Ed. by A. Ronzhin, G. Rigoll, R. Meshcheryakov. Springer, LNAI 9812, 254 p.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit2"><label>2</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">The Robot Report. URL:http://www.therobotreport.com</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">The Robot Report. URL:http://www.therobotreport.com</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit3"><label>3</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Smirnov A., Kashevnik A., Mikhailov S., Mironov M., Petrov M. Smart M3-Based Robot Interaction Scenario for Coalition Work. Interactive Collaborative Robotics. First international Conference, ICR 2016 / Ed. by A. Ronzhin, G. Rigoll, R. Meshcheryakov. Springer, LNAI 9812. P. 199-207.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Smirnov A., Kashevnik A., Mikhailov S., Mironov M., Petrov M. Smart M3-Based Robot Interaction Scenario for Coalition Work. Interactive Collaborative Robotics. First international Conference, ICR 2016 / Ed. by A. Ronzhin, G. Rigoll, R. Meshcheryakov. Springer, LNAI 9812. P. 199-207.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit4"><label>4</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Михайлов Б. Б., Назарова А. В., Ющенко А. С. Автономные мобильные роботы - навигация и управление // Известия ЮФУ. Технические науки. 2016. № 2 (175). С. 48-67.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Михайлов Б. Б., Назарова А. В., Ющенко А. С. Автономные мобильные роботы - навигация и управление // Известия ЮФУ. Технические науки. 2016. № 2 (175). С. 48-67.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit5"><label>5</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Kharlamov A., Ermishin K. Voice Dialogue with a Collaborative Robot Driven by Multimodal Semantics. Interactive Collaborative Robotics. First international Conference, ICR 2016 / Ed. by A. Ronzhin, G. Rigoll, R. Meshcheryakov. Springer, LNAI 9812. P. 225-233.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Kharlamov A., Ermishin K. Voice Dialogue with a Collaborative Robot Driven by Multimodal Semantics. Interactive Collaborative Robotics. First international Conference, ICR 2016 / Ed. by A. Ronzhin, G. Rigoll, R. Meshcheryakov. Springer, LNAI 9812. P. 225-233.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit6"><label>6</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Ющенко А. С. Диалоговое управление роботами на основе нечеткой логики // Тр. Междунар. конф. "Экстремальная робототехника". 2015. С. 143-146.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Ющенко А. С. Диалоговое управление роботами на основе нечеткой логики // Тр. Междунар. конф. "Экстремальная робототехника". 2015. С. 143-146.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit7"><label>7</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Володин Ю. С., Михайлов Б. Б., Ющенко А. С. Нечеткая классификация препятствий мобильным роботом с использованием телевизионной системы пространственного зрения // Сб. науч. тр. 6-й Междунар. науч.-практ. конф. "Интегрированные модели и мягкие вычисления в искусственном интеллекте". 2011. Т. 1. С. 372-380.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Володин Ю. С., Михайлов Б. Б., Ющенко А. С. Нечеткая классификация препятствий мобильным роботом с использованием телевизионной системы пространственного зрения // Сб. науч. тр. 6-й Междунар. науч.-практ. конф. "Интегрированные модели и мягкие вычисления в искусственном интеллекте". 2011. Т. 1. С. 372-380.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit8"><label>8</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Воротников С. А., Ермишин К. В. Мультиагентная сенсорная система сервисного мобильного робота // Вестник МГТУ им. Н. Э. Баумана. Сер. Приборостроение. 2012. Вып. 6. С. 50-59.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Воротников С. А., Ермишин К. В. Мультиагентная сенсорная система сервисного мобильного робота // Вестник МГТУ им. Н. Э. Баумана. Сер. Приборостроение. 2012. Вып. 6. С. 50-59.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit9"><label>9</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Ющенко А. С. Диалоговое управление роботами на основе нечеткой логики // Экстремальная робототехника. Сб. докладов всеросс. науч.-техн. конф. СПб: Политехника-сервис, 2015. С. 143-146.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Ющенко А. С. Диалоговое управление роботами на основе нечеткой логики // Экстремальная робототехника. Сб. докладов всеросс. науч.-техн. конф. СПб: Политехника-сервис, 2015. С. 143-146.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit10"><label>10</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Ющенко А. С. Интеллектуальное планирование в деятельности роботов // Мехатроника, автоматизация, управление. 2005. № 3. С. 5-18.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Ющенко А. С. Интеллектуальное планирование в деятельности роботов // Мехатроника, автоматизация, управление. 2005. № 3. С. 5-18.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit11"><label>11</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Магазов С. С. Когнитивные процессы и модели. М.: Изд. ЛКИ, 2007. 248 с.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Магазов С. С. Когнитивные процессы и модели. М.: Изд. ЛКИ, 2007. 248 с.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit12"><label>12</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Герасимов В. Н. К вопросу управления движением мобильного робота в динамической среде // Робототехника и техническая кибернетика. 2014. № 1 (2). С. 44-51.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Герасимов В. Н. К вопросу управления движением мобильного робота в динамической среде // Робототехника и техническая кибернетика. 2014. № 1 (2). С. 44-51.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit13"><label>13</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Ющенко А. С., Тачков А. А. Интегрированная система управления пожарным разведывательным роботом // Вестник МГТУ им. Н. Э. Баумана. Приборостроение. 2012. Спец. выпуск № 6. Робототехнические системы. С. 106-111.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Ющенко А. С., Тачков А. А. Интегрированная система управления пожарным разведывательным роботом // Вестник МГТУ им. Н. Э. Баумана. Приборостроение. 2012. Спец. выпуск № 6. Робототехнические системы. С. 106-111.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit14"><label>14</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Девятериков Е. А., Михайлов Б. Б. Визуальный одометр // Вестник МГТУ им. Н. Э. Баумана. Сер. Приборостроение. 2012. Спец. выпуск № 6. С. 68-82.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Девятериков Е. А., Михайлов Б. Б. Визуальный одометр // Вестник МГТУ им. Н. Э. Баумана. Сер. Приборостроение. 2012. Спец. выпуск № 6. С. 68-82.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit15"><label>15</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Жонин А. А. Алгоритм обучения менеджера диалога речевой диалоговой системы управления роботом // Интегрированные модели и мягкие вычисления в искусственном интеллекте. Сб. научных трудов международной конференции. М.: Физ. мат. лит, 2011. С. 395-406.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Жонин А. А. Алгоритм обучения менеджера диалога речевой диалоговой системы управления роботом // Интегрированные модели и мягкие вычисления в искусственном интеллекте. Сб. научных трудов международной конференции. М.: Физ. мат. лит, 2011. С. 395-406.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit16"><label>16</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Majewski M., Kacalak W. Speech-Based Interfaces with Augvtnyed Reality and Interactive Systems for Controlling Mobile Cranes // First international Conference, ICR 2016 / Ed. by A. Ronzhin, G. Rigoll, R. Meshcheryakov. Springer, LNAI 9812. P. 89-98.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Majewski M., Kacalak W. Speech-Based Interfaces with Augvtnyed Reality and Interactive Systems for Controlling Mobile Cranes // First international Conference, ICR 2016 / Ed. by A. Ronzhin, G. Rigoll, R. Meshcheryakov. Springer, LNAI 9812. P. 89-98.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit17"><label>17</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Yuschenko A., Vorotnikov S., Konyshev D., Zhonin A. Mimic Recognition and Reproduction in Bilateral Human-Robot Speech Communication // Interactive Collaborative Robotics. First international Conference, ICR 2016 / Ed. by A. Ronzhin, G. Rigoll, R. Meshcheryakov. Springer, LNAI 9812. P. 133-142.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Yuschenko A., Vorotnikov S., Konyshev D., Zhonin A. Mimic Recognition and Reproduction in Bilateral Human-Robot Speech Communication // Interactive Collaborative Robotics. First international Conference, ICR 2016 / Ed. by A. Ronzhin, G. Rigoll, R. Meshcheryakov. Springer, LNAI 9812. P. 133-142.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit18"><label>18</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Hiroshi Ishiguro Laboratories - Robots. URL: http://www. geminoid.jp/en/robots.html (date of access 01.08.2014).</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Hiroshi Ishiguro Laboratories - Robots. URL: http://www. geminoid.jp/en/robots.html (date of access 01.08.2014).</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit19"><label>19</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Нейроботикс - Алиса Зеленоградова. URL: http://neuro-botics.ru/robotics/antropomorphic-robots/alice (дата обращения 01.08.2014).</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Нейроботикс - Алиса Зеленоградова. URL: http://neuro-botics.ru/robotics/antropomorphic-robots/alice (дата обращения 01.08.2014).</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit20"><label>20</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Ekman P., Friesen W., Hager J. Facial Action Coding System (FACS). URL: http://www.paulekman.com/facs/, 2002 (date of access 01.08.2014).</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Ekman P., Friesen W., Hager J. Facial Action Coding System (FACS). URL: http://www.paulekman.com/facs/, 2002 (date of access 01.08.2014).</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit21"><label>21</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Ющенко А. С. Состояние и перспективы диалогового управления роботами // Труды Института психологии РАН. Актуальные проблемы психологии труда инженерной психологии и эргономики. Вып. 7. М.: Изд-во Института психологии РАН, 2015. С. 408-423.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Ющенко А. С. Состояние и перспективы диалогового управления роботами // Труды Института психологии РАН. Актуальные проблемы психологии труда инженерной психологии и эргономики. Вып. 7. М.: Изд-во Института психологии РАН, 2015. С. 408-423.</mixed-citation></citation-alternatives></ref></ref-list><fn-group><fn fn-type="conflict"><p>The authors declare that there are no conflicts of interest present.</p></fn></fn-group></back></article>
