Роботы, которые рано замечают ошибки

Новая система позволяет роботам считывать сигналы человеческого мозга, чтобы заранее обнаруживать ошибки и реагировать в режиме реального времени, сокращая задержки и улучшая контроль при выполнении критически важных задач.

Роботы обычно реагируют после того, как произошла ошибка.Команда Университета штата Оклахома работает над системой, которая позволит роботам реагировать в тот момент, когда человек чувствует, что что-то не так.Система считывает сигналы мозга и меняет действия робота в режиме реального времени.Если человек обнаружит проблему, робот может замедлиться, остановиться или вернуть управление в течение миллисекунд.Это смещает реакцию робота с отсроченной коррекции на раннее вмешательство.

Он работает, используя мозговые компьютерные интерфейсы для обнаружения потенциальных ошибок, или ErrP.Эти сигналы появляются практически мгновенно, когда человек осознает ошибку, еще до каких-либо физических действий.Носимый датчик электроэнцефалограммы улавливает эти сигналы и отправляет их общему управляющему роботу.

Этот подход устраняет ключевой пробел в телеоперации.При выполнении работ с высоким риском, таких как обслуживание ядерных объектов или глубоководные инспекции, роботы не могут работать полностью самостоятельно.Человеческий контроль помогает, но это требует времени, а быстрые сбои трудно остановить.Большинство роботов обнаруживают проблемы только после контакта.К тому времени ответ может быть слишком запоздалым.Сигналы мозга действуют как раннее предупреждение.

Сигналы поступают из передней поясной извилины мозга, которая вырабатывает ErrP в качестве внутреннего сигнала тревоги.Поскольку мозг реагирует быстрее, чем физическое движение, это дает короткий, но критический временной интервал для коррекции.

Чтобы сделать систему удобной для использования, команда создала модель, которая изучает общие закономерности работы мозга, а затем адаптируется к каждому пользователю.Это сокращает время настройки, что является распространенной проблемой в компьютерных системах мозга.Поскольку сигналы различаются у разных пользователей, требуется быстрая адаптация.

Безопасность контролируется с помощью Signal Temporal Logic, которая устанавливает ограничения на действия робота.Сигнал мозга сигнализирует о проблеме, а логика определяет разрешенный ответ.Это обеспечивает стабильность управления даже при прямом воздействии мозга.

Система тестируется с использованием NVIDIA Isaac Lab и NVIDIA Isaac ROS на графических процессорах RTX PRO 6000 для моделирования и управления в реальном времени.

Та же идея может выйти за рамки промышленного использования.В здравоохранении он может использоваться для протезирования и экзоскелетов.Например, протез конечности может обнаружить, когда пользователь чувствует неправильное движение, и немедленно исправить его.