Interfaz cerebro-computadora y control de guía manual en una tarea de ensamblaje colaborativo humano-robot
Autores: Dmytriyev, Yevheniy; Insero, Federico; Carnevale, Marco; Giberti, Hermes
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2022
Acceso abierto
Artículo científico
2022
Interfaz cerebro-computadora y control de guía manual en una tarea de ensamblaje colaborativo humano-robot
Categoría
Tecnología de Equipos y Accesorios
Subcategoría
Diseño de equipos y herramientas
Palabras clave
Robots
Cobots
Colaborativos
Comunicación
Ensamblaje
Interacción
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 17
Citaciones: Sin citaciones
Los robots colaborativos (Cobots) son máquinas compactas programables para una amplia variedad de tareas y capaces de facilitar las condiciones de trabajo de los operadores. Por lo tanto, pueden ser adoptados en pequeñas y medianas empresas, caracterizadas por lotes de producción pequeños y una multitud de tareas diferentes y complejas. Para desarrollar una aplicación colaborativa real, se requiere un diseño de tarea adecuado y una estrategia de interacción adecuada entre el humano y el cobot. La consecución de una estrategia de comunicación efectiva y eficiente entre el humano y el cobot es uno de los hitos de los enfoques colaborativos, que pueden basarse en varias tecnologías de comunicación, posiblemente de manera multimodal. En este trabajo, nos centramos en una tarea de ensamblaje cooperativo. Se utiliza una interfaz cerebro-computadora (BCI) para suministrar comandos al cobot, permitiendo al operador la posibilidad de alternar, con el tiempo deseado, entre la modalidad de asistencia independiente y cooperativa. Los dos tipos de control pueden ser activados en función de los comandos cerebrales recogidos cuando el operador mira dos pantallas intermitentes correspondientes a diferentes comandos, de modo que el operador no necesita tener las manos libres para dar mensajes de comando al cobot, y el proceso de ensamblaje puede acelerarse. La viabilidad del enfoque propuesto se valida desarrollando y probando la interacción en una aplicación de ensamblaje. Se comparan los tiempos de ciclo para la misma tarea de ensamblaje, realizada con y sin el apoyo del cobot, en términos de tiempos promedio, variabilidad y tendencias de aprendizaje. Por lo tanto, se evalúan la usabilidad y efectividad de la estrategia de interacción propuesta, para valorar las ventajas de la solución propuesta en un entorno industrial real.
Descripción
Los robots colaborativos (Cobots) son máquinas compactas programables para una amplia variedad de tareas y capaces de facilitar las condiciones de trabajo de los operadores. Por lo tanto, pueden ser adoptados en pequeñas y medianas empresas, caracterizadas por lotes de producción pequeños y una multitud de tareas diferentes y complejas. Para desarrollar una aplicación colaborativa real, se requiere un diseño de tarea adecuado y una estrategia de interacción adecuada entre el humano y el cobot. La consecución de una estrategia de comunicación efectiva y eficiente entre el humano y el cobot es uno de los hitos de los enfoques colaborativos, que pueden basarse en varias tecnologías de comunicación, posiblemente de manera multimodal. En este trabajo, nos centramos en una tarea de ensamblaje cooperativo. Se utiliza una interfaz cerebro-computadora (BCI) para suministrar comandos al cobot, permitiendo al operador la posibilidad de alternar, con el tiempo deseado, entre la modalidad de asistencia independiente y cooperativa. Los dos tipos de control pueden ser activados en función de los comandos cerebrales recogidos cuando el operador mira dos pantallas intermitentes correspondientes a diferentes comandos, de modo que el operador no necesita tener las manos libres para dar mensajes de comando al cobot, y el proceso de ensamblaje puede acelerarse. La viabilidad del enfoque propuesto se valida desarrollando y probando la interacción en una aplicación de ensamblaje. Se comparan los tiempos de ciclo para la misma tarea de ensamblaje, realizada con y sin el apoyo del cobot, en términos de tiempos promedio, variabilidad y tendencias de aprendizaje. Por lo tanto, se evalúan la usabilidad y efectividad de la estrategia de interacción propuesta, para valorar las ventajas de la solución propuesta en un entorno industrial real.