利用人机协作之力：砌砖作业中的耦合与规模效应
机器人学
2022-12-13 v1 多智能体系统
摘要
作为GDP增长的重要贡献者，建筑业正因人口老龄化、COVID-19疫情与恶劣环境而遭受劳动力短缺之苦。考虑到施工环境的复杂性与动态性，开发全自动化机器人仍具挑战。在长远的未来，工人与机器人将共存并相互协作，以高效建造或维护设施。作为一个新兴领域，人机协作(HRC)仍面临诸多开放问题。为此，这项先驱研究引入基于智能体的建模方法，以探究砌砖过程中人机协作的耦合效应与规模效应。基于仿真的多项实验从两方面揭示了人机协作的动态与复杂本质：1) 由于工人的人为因素、机器人特征及其协作行为，HRC中的智能体相互依赖；2) HRC的不同参数相互关联，并对施工生产率(CP)有显著影响。偶然且有趣地，我们发现HRC对CP具有规模效应，即即便人机比例保持不变，增加协作人机团队的数量也会带来更高的CP。总体而言，我们认为需对人机协作开展更多研究，以用于高效施工、职业安全等；且本研究可视为开发与评估新型机器人、优化HRC流程乃至培训建筑业未来产业工人的一块垫脚石。
引用
@article{arxiv.2212.05181,
title = {Exploiting the Power of Human-Robot Collaboration: Coupling and Scale Effects in Bricklaying},
author = {Jia-Rui Lin and Ming-Hui Wu},
journal= {arXiv preprint arXiv:2212.05181},
year = {2022}
}