一种面向人-机器人团队验证与确认的协同印证方法
机器人学
2020-05-18 v3 人机交互
摘要
我们提出了一种在人-机器人交互（HRI）背景下对机器人助手进行验证与确认（V&V）的方法，通过其安全性和功能正确性的协同证据来证明其可信赖性。关键挑战包括助理和服务机器人运行的现实世界复杂且不可预测的特性、单独使用现有 V&V 技术时的局限性，以及由此导致的 V&V 结果可信度不足。我们的方法称为协同印证 V&V，通过组合多种不同的 V&V 技术来应对这些挑战；在本文中，我们使用了形式化验证（模型检验）、基于仿真的测试，以及在真实机器人实验中的用户验证。我们通过一个交接任务来演示我们的协同印证 V&V 方法，该任务是复杂协作制造场景中最关键的部分，我们为此提出了一些安全性和活性需求进行验证与确认。我们为 HRI 构建了形式化模型、仿真和实验测试平台。为了捕获需求，我们使用时序逻辑属性、断言检查器和文本描述。这种方法的组合允许在不同的建模细节层次和探索彻底性上对 HRI 任务进行 V&V，从而克服了每种技术各自的局限性。如果得到的 V&V 证据存在差异，则在不同 V&V 技术之间进行迭代过程，直到通过改进和完善资产（即系统和需求模型）以更真实地表示 HRI 任务，从而获得 V&V 技术之间的协同印证。因此，协同印证 V&V 提供了一种系统化的“元 V&V”方法，其中不同的 V&V 技术可用于相互印证和检查，从而提高 V&V 结果的确定性水平。
引用
@article{arxiv.1608.07403,
title = {A Corroborative Approach to Verification and Validation of Human--Robot Teams},
author = {Matt Webster and David Western and Dejanira Araiza-Illan and Clare Dixon and Kerstin Eder and Michael Fisher and Anthony G. Pipe},
journal= {arXiv preprint arXiv:1608.07403},
year = {2020}
}
备注
49 pages