로봇 공학은 환자가 재활에서 신체 기능을 회복하도록 도울 수 있습니다. Getty Images를 통한 BSIP / 범용 이미지 그룹

로봇 환경을 감지하고 그 정보를 사용하여 작업을 수행할 수 있는 기계입니다. 오늘날 산업화된 사회의 거의 모든 곳에서 그것들을 찾을 수 있습니다. 바닥을 청소하는 가정용 로봇이 있고 창고 로봇 상품을 포장하고 배송하는 것입니다. 실험실 로봇 하루에 수백 개의 임상 샘플을 테스트합니다. 교육용 로봇 일대일 튜터, 조수 및 토론 진행자로 활동하여 교사를 지원합니다. 그리고 의료 로봇 의족으로 구성된 의족은 사람이 생각으로 물건을 잡고 집을 수 있게 해줍니다.

인간과 로봇이 함께 효율적으로 작업을 수행하기 위해 협력할 수 있는 방법을 파악하는 것은 로봇을 설계하는 과학자와 엔지니어뿐만 아니라 로봇을 사용할 사람들의 관심 분야가 급속도로 증가하고 있습니다. 인간과 로봇의 성공적인 협업을 위해서는 커뮤니케이션이 핵심입니다.

사람들이 로봇과 소통하는 방법

로봇은 원래 다음을 위해 설계되었습니다. 반복적이고 일상적인 작업을 수행 공장과 같은 로봇 전용 구역에서만 독점적으로 운영됩니다. 이후 로봇은 서로 소통하는 새로운 방법을 통해 사람들과 협력하여 작업하도록 발전했습니다.

협동 제어 로봇과 사람 사이에 정보와 메시지를 전송하는 한 가지 방법입니다. 그것은 인간의 능력과 의사 결정을 로봇 속도, 정확성 및 힘과 결합하여 작업을 수행하는 것을 포함합니다.

예를 들어 로봇은 농업 산업 농부들이 농작물을 모니터링하고 수확하는 것을 도울 수 있습니다. 농작물을 수동으로 살포하거나 전체 밭에 광범위하게 살포하여 살충제 남용의 위험을 감수하는 것과는 반대로 인간은 사용자 인터페이스를 통해 반자율 포도밭 살포기를 제어할 수 있습니다.

로봇도 할 수 있다 물리 치료에서 환자 지원. 뇌졸중이나 척수 손상을 입은 환자는 로봇을 사용하여 재활 중에 손 잡기와 보행 보조를 연습할 수 있습니다.

커뮤니케이션의 또 다른 형태, 감성 지능 인식, 인간과의 사회적 상호 작용을 기반으로 행동을 적응시키는 로봇 개발을 포함합니다. 이 접근 방식에서 로봇은 작업을 공동으로 수행할 때 사람의 감정을 감지하고 만족도를 평가한 다음 이 피드백을 기반으로 실행을 수정하고 개선합니다.

예를 들어 로봇이 물리 치료 환자가 특정 재활 활동에 만족하지 않는다는 것을 감지하면 환자를 대체 활동으로 안내할 수 있습니다. 표정 신체 제스처 인식 능력은 이 접근 방식에서 중요한 설계 고려 사항입니다. 기계 학습의 최근 발전 로봇이 감정적 신체 언어를 해독하고 인간과 더 잘 상호 작용하고 인식하도록 도울 수 있습니다.

재활원의 로봇

로봇 팔다리를 더 자연스럽게 만들고 타이핑과 악기 연주와 같은 더 복잡한 기능을 수행할 수 있게 만드는 방법과 같은 질문은 아직 답변되지 않았습니다.

나는 전기 엔지니어 뇌가 신체의 다른 부분을 제어하고 통신하는 방법을 연구하고 내 실험실 특히 어떻게 뇌 과 손 신호를 서로 조정합니다. 우리의 목표는 보철 및 웨어러블과 같은 기술을 설계하는 것입니다. 로봇 외골격 장치 뇌졸중, 척수 및 외상성 뇌 손상이 있는 개인의 기능을 개선하는 데 도움이 될 수 있습니다.

한 가지 접근 방식은 두뇌 - 컴퓨터 인터페이스, 뇌 신호를 사용하여 로봇과 인간 사이의 통신. 개인의 뇌 신호에 액세스하고 대상 피드백을 제공함으로써 이 기술은 잠재적으로 회복 시간을 향상시킬 수 있습니다. 뇌졸중 재활. 뇌-컴퓨터 인터페이스도 도움이 될 수 있습니다. 일부 의사 소통 능력 회복 과 환경의 물리적 조작 운동 신경 장애가 있는 환자의 경우.

뇌-컴퓨터 인터페이스를 통해 하반신 마비 환자가 생각만으로 휠체어를 제어할 수 있습니다. 게티 이미지를 통한 Rolf Vennebernd/사진 제휴

인간-로봇 상호 작용의 미래

인간 생활에 로봇을 효과적으로 통합하려면 사람과 로봇 간의 책임 균형을 유지하고 서로 다른 환경에서 명확한 역할을 지정해야 합니다.

로봇이 점점 더 사람과 손을 잡고 작업함에 따라 로봇이 제기하는 윤리적 문제와 문제를 무시할 수 없습니다. 주변의 우려 개인 정보 보호, 편견과 차별, 보안 위험 과 로봇 도덕 모두를 위한 로봇으로 보다 편안하고 안전하며 신뢰할 수 있는 세상을 만들기 위해 진지하게 조사해야 합니다. 과학자와 공학자들은 인간-로봇 상호 작용의 "어두운 면" 부정적인 결과를 식별하고 예방하기 위한 지침을 개발하고 있습니다.

인간과 로봇의 상호 작용은 일상 생활의 모든 측면에 영향을 미칠 가능성이 있습니다. 모두에게 안전하고 만족스러운 인간-로봇 생태계를 만드는 것은 디자이너와 사용자 모두의 공동 책임입니다.

저자에 관하여

라마나 빈자무리, 컴퓨터 과학 및 전기 공학 조교수, 볼티모어 카운티 메릴랜드 대학교

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