提升人机协作质量:优化人类福祉与生产力
在人机交互的领域中,团队效率的最大化至关重要,但减轻车间工人在协作任务中所承受的身体和认知负担同样不可忽视。下面将深入探讨机器人交互角色对人类生理压力和生产力的影响,以及如何通过有效的策略来优化人机协作。
人机协作的发展与现状
- 传统工业机器人 :过去,工业机械臂主要用于自动执行重复性或危险任务,为确保安全,它们通常在专门的笼子(机器人单元)中工作。
- 协作机器人的兴起 :随着“工业4.0”的到来,协作机器人应运而生。这种机器人体积更小、重量更轻,专门设计用于与车间工人紧密合作,帮助他们完成各种工业任务。人机协作(HRC)提高了工业生产系统的效率和灵活性,因为它能够将人类的高级认知技能和适应性与机器人的高精度和重复性相结合。如今,协作机器人在中小企业的协作制造任务中得到了广泛应用。
人机协作面临的问题
目前,提高HRC有效性的研究主要集中在缩短任务周期时间或提高生产力上。然而,其他方面,如预防或减轻车间工人的认知和身体压力,也逐渐成为提高协作质量的关键因素。人类承受疲劳的能力有限,高程度的身体和认知疲劳不仅会增加与工作相关的肌肉骨骼疾病或倦怠现象的风险,还会影响团队的整体表现。虽然已有研究探索了根据操作员的身心压力调整机器人行为特征的可能性,但现有文献要么侧重于减轻人类的身体和认知负担,要么侧重于优化人类的生产力,很少有研究同时解决这两个问题。此外,非侵入性方法来实时估计人类在协作过程中积累的疲劳仍处于起步阶段。
机器人交互角色对人类的影响
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