Коллаборативная робототехника: состояние и новые задачи

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.

коллаборативные роботы, человек-оператор, система навигации, лингвистические переменные, нечеткий логический вывод, речевой диалог, восприятие информации, многомодальный интерфейс, сollaborative robots, human-operator, navigation system, linguistic variable, fuzzy logic inference, robotic systems, speech dialogue, speech emotional support, information perception, multimodal interface

1. Interactive Collaborative Robotics. First international Conference, ICR 2016 / Ed. by A. Ronzhin, G. Rigoll, R. Meshcheryakov. Springer, LNAI 9812, 254 p.

2. The Robot Report. URL:http://www.therobotreport.com

3. 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.

4. 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.

5. 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.

6. Ющенко А. С. Диалоговое управление роботами на основе нечеткой логики // Тр. Междунар. конф. "Экстремальная робототехника". 2015. С. 143-146.

7. 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.

8. 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.

9. 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.

10. Ющенко А. С. Интеллектуальное планирование в деятельности роботов // Мехатроника, автоматизация, управление. 2005. № 3. С. 5-18.

11. Магазов С. С. Когнитивные процессы и модели. М.: Изд. ЛКИ, 2007. 248 с.

12. Герасимов В. Н. К вопросу управления движением мобильного робота в динамической среде // Робототехника и техническая кибернетика. 2014. № 1 (2). С. 44-51.

13. 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.

14. Девятериков Е. А., Михайлов Б. Б. Визуальный одометр // Вестник МГТУ им. Н. Э. Баумана. Сер. Приборостроение. 2012. Спец. выпуск № 6. С. 68-82.

15. 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.

16. 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.

17. 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.

18. Hiroshi Ishiguro Laboratories - Robots. URL: http://www. geminoid.jp/en/robots.html (date of access 01.08.2014).

19. Нейроботикс - Алиса Зеленоградова. URL: http://neuro-botics.ru/robotics/antropomorphic-robots/alice (дата обращения 01.08.2014).

20. Ekman P., Friesen W., Hager J. Facial Action Coding System (FACS). URL: http://www.paulekman.com/facs/, 2002 (date of access 01.08.2014).

21. 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.