ОБЗОР КОЛЛАБОРАТИВНЫХ РОБОТЕХНИЧЕСКИХ СИСТЕМ И ЮРИДИКО-СИСТЕМНЫЕ АСПЕКТЫ ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ С НИМИ

  • Д. Е. Чикрин Институт вычислительной математики и информационных технологий КФУ
  • К. Р. Смольникова Институт вычислительной математики и информационных технологий КФУ
Ключевые слова: Коллаборативные роботы, взаимодействие человека и робота, коллаборативные роботехнические системы, Индустрия 4.0

Аннотация

Значительный интерес для отрасли робототехники является исследование многодис-
циплинарной области – взаимодействие человека и робота (Human-robot interaction, HRI).
Индустрия 4.0 (4IR) диктует интенсивное внедрение роботехнических решений во все отрас-
ли экономики и процессы жизнедеятельности людей. Именно поэтому взаимодействие опе-
ратора и кобота является одной из самых актуальных тем, влияющая на экономику, рынок
труда и общество в целом. На текущий момент кобототехника является одним из новых
прорывных направлений в робототехнике, а в связи с развитием стандартов 4IR коботы
имеют ключевое преимущество в рамках автоматизации, где полное замещение человеческо-
го труда невозможна. Такая коллаборация навыков оператора и коллаборативного робота
ускорит производственно-технологический процесс и позволит компаниям, интегрирующих
коботов, стать более конкурентоспособнее, а также свести к минимуму процесс производ-
ственных задач. Целью исследования является описание роботехнических систем и анализ
юридико-системных аспектов взаимодействия кобота и оператора в совместном рабочем
пространстве (collaborative workspace). Задачами исследования являются: 1) общий обзор
коллаборативных роботехнических систем по типам: решаемых задач, выполняемых работ и
управления; 2) рассмотрение существующих систем оценки рисков при взаимодействии опе-
ратора и кобота. Реализация поставленных задач внесет свой вклад в дальнейшие исследова-
ния инновационной области HRI, направленная на создание среды для безопасной и эффек-
тивной коллаборации оператора и кобота. Практическая ценность настоящей статьи за-
ключается также в системном подходе к рассмотрению сферы кобототехники для даль-
нейшего изучения безопасных сценариев взаимодействия. По нашему мнению, наиболее эф-
фективным подходом является анализ каждого конкретного случая использования какого-
либо вида роботов. Одновременно отмечаем, что в текущих реалиях быстрорастущего сек-
тора робототехники затруднительно классифицировать и унифицировать коллаборатив-
ные роботехнические системы в единый акт.

Литература

1. Hameed A., Ordys A., Mozaryn J., Sibilska-Mroziewicz A. ˙Control System Design and Methods
for Collaborative Robots: Review, Appl. Sci., 2023, 13, 675. Available at:
https://doi.org/10.3390/app13010675 (accessed 19 May 2023).
2. Mikkel S.K., Roy J.K. Collaborative Robots: Frontiers of Current Literature, ResearchGate. Available
at: URL: https://www.researchgate.net/publication/342347381 (accessed 19 May 2023).
3. Hameed Ayesha, Andrzej Ordys, Jakub Możaryn, Anna Sibilska-Mroziewicz. Control System
Design and Methods for Collaborative Robots: Review, MDPI. Available at:
https://www.mdpi.com/2076-3417/13/1/675 (accessed 19 May 2023).
4. Picking with a robot colleague: A systematic literature review and evaluation of technology
acceptance in human–robot collaborative warehouses, ResearchGate. Available at:
https://www.researchgate.net/publication/370206151 (accessed 19 May 2023).
5. The Expanding Role of Artificial Intelligence in Collaborative Robots for Industrial Applications:
A Systematic Review of Recent Works, ResearchGate. Available at:
https://www.researchgate.net/publication/367125121 (accessed 19 May 2023).
6. Review of Collaborative Robot and Its Motion Planning Methods, ResearchGate. Available at:
https://www.researchgate.net/publication/370779755 (accessed 19 May 2023).
7. A Review on Collaborative Robot Assembly Line Balancing Problems, ResearchGate. Available
at: https://www.researchgate.net/publication/364790312 (accessed 19 May 2023).
8. Available at: https://peshkin.mech.northwestern.edu/publications/1996_Colgate_CobotsRobots
Collaboration.pdf (accessed 20 May 2022).
9. GOST R 60.0.0.4-2019/ISO 8373:2012. Natsional'nyy standart Rossiyskoy Federatsii. Roboty
i robototekhnicheskie ustroystva. Terminy i opredeleniya [GOST R 60.0.0.4-2019/ISO
8373:2012. National standard of the Russian Federation. Robots and robotic devices. Terms
and Definitions]. Available at: https://docs.cntd.ru/document/1200162703 (accessed 20 May
2023).
10. IFR. Demystifying Collaborative Industrial Robots. Available at: http://robotunion.ru/
files/IFR_Demystifying_Collaborative_Robots.pdf (accessed 20 May 2023).
11. Interact Analysis. Collaborative Robots. Apr. 2022. Available at: https://interactanalysis.com/
research/collaborative-robots-apr-2022/ (accessed 20 May 2023).
12. GOST R 60.1.2.3-2021/ISO/TS 15066:2016. Roboty i robototekhnicheskie ustroystva.
Trebovaniya bezopasnosti dlya robotov, rabotayushchikh sovmestno s chelovekom [GOST R
60.1.2.3-2021/ISO/TS 15066:2016. Robots and robotic devices. Safety requirements for robots
working together with humans]. Available at: https://docs.cntd.ru/document/1200180499
(accessed 20 May 2023).
13. GOST R 60.1.2.1-2016/ISO 10218-1:2011. Natsional'nyy standart Rossiyskoy Federatsii.
Roboty i robototekhnicheskie ustroystva. Trebovaniya po bezopasnosti dlya promyshlennykh
robotov. Ch. 1. Roboty [GOST R 60.1.2.1-2016/ISO 10218-1:2011. National standard of the
Russian Federation. Robots and robotic devices. Safety requirements for industrial robots. Part
1. Robots]. Available at: https://docs.cntd.ru/document/1200141084 (accessed 20 May 2023).
14. GOST R 60.1.2.2-2016/ISO 10218-2:2011. Natsional'nyy standart Rossiyskoy Federatsii.
«Roboty i robototekhnicheskie ustroystva. Trebovaniya po bezopasnosti dlya promyshlennykh
robotov. Ch. 2. Robototekhnicheskie sistemy i ikh integratsiya» [GOST R 60.1.2.2-2016/ISO
10218-2:2011. National standard of the Russian Federation. “Robots and robotic devices. Safety
requirements for industrial robots. Part 2. Robotic systems and their integration]. Available
at: https://docs.cntd.ru/document/1200141449 (accessed 20 May 2023).
15. Haddadin S.; Croft E. Physical human-obot interaction, In Springer Handbook of Robotics.
Springer: Cham, Switzerland, 2016, pp. 1835-1874.
16. Ford Martin. Arkhitektory intellekta: vsya pravda ob iskusstvennom intellekte ot ego
sozdateley [The Architects of Intelligence: The whole truth about artificial intelligence from its
creators]. St. Petersburg: Piter, 2020, 416 p.
17. Civil Law Rules on Robotics (2015/2103(INL)). Available at: https://www.europarl.europa.eu/
doceo/document/TA-8-2017-0051_EN.html (accessed 20 May 2023).
18. European Parliament. REPORT with recommendations to the Commission on Civil Law Rules on
Robotics (2015/2103 (INL)). Debates, 15 February 2017. Available at: http://www.europarl.europa.
eu/sides/getDoc.do?type=CRE&reference=20170215&secondRef=ITEM-014&language=
EN&ring =A8– 2017–0005 (accessed 20 May 2023).
19. Azimov A. Khorovod. Chernyy stolb [Round dance. Black pillar]. Moscow: Znanie, 1963, 146 p.
20. Begishev I.R. Ob oborote robotov, ikh sostavnykh chastey (moduley) (initsiativnyy proekt
federal'nogo zakona) [On the turnover of robots, their components (modules) (initiative draft
federal law)]. Kazan': Izd-vo «Poznanie» Kazanskogo innovatsionnogo universiteta, 2021.
21. Proekt Grishina Dmitriya Sergeevicha Grishin Robotics [Project Grishin Dmitry Sergeevich
Grishin Robotics]. Available at: https://www.google.com/url?sa=t&rct=j&q=&esrc=s&source=
web&cd=&cad=rja&uact=8&ved=2ahUKEwjkusH8uIv_AhUVrosKHcjCBlwQFnoECBAQAQ&
url=http%3A%2F%2Frobopravo.ru%2Fuploads%2Fs%2Fz%2F6%2Fg%2Fz6gj0wkwhv1o%2Ffil
e%2FbESvQz3Y.pdf&usg=AOvVaw0vT6JYirXxQ0caClHAZRup (accessed 20 May 2023).
22. Arkhipov V.V., Bakumenko V.V., Volynets A.D. i dr. Regulirovanie robototekhniki: vvedenie v
«Robopravo». Pravovye aspekty razvitiya robototekhniki i tekhnologiy iskusstvennogo
intellekta [Regulation of Robotics: An Introduction to RoboPravo. Legal aspects of the development
of robotics and artificial intelligence technologies], ed. by A.V. Neznamova. Moscow:
Infotropik Media, 2018, 232 p.
23. New Laws of Robotics: Defending Human Expertise in the Age of Al” by Frank Pasquale
Copyright © 2020 by the President and Fellows of Harvard College Published by arrangement
with Harvard University Press.
24. Webb A. The Big Nine: how the tech titans and their thinking machines could warp humanity.
First ed.: March 2019 ed. New York: Public Affairs, 2019. Includes bibliographical references
and index: March 2019, 203 p.
Опубликован
2023-08-14
Выпуск
Раздел
РАЗДЕЛ I. ВЫЧИСЛИТЕЛЬНЫЕ И ИНФОРМАЦИОННО-УПРАВЛЯЮЩИЕ СИСТЕМЫ