Improving Human-Robot Collaboration via Computational Design

要約

ロボットが私たちの日常生活に入ったとき、人間とロボットを取り巻く共有スペースは、効果的な人間とロボットのコラボレーションにとって重要です。
共有スペースの設計は、人間の好みとロボットの効率を満足させる必要があります。
この作品は、キッチンのデザインを例として使用して、そのようなコラボレーションを促進するための優れた空間デザインの重要性を示しています。
キッチンの境界、カウンター、およびレシピが与えられると、提案された方法は、キッチンの設計規則の要件を満たし、人間とロボットのコラボレーションを改善するカウンターの最適な配置を計算します。
主な技術的課題は、最適化手法が通常何千もの設計を評価し、評価関数の一部であるモーション プランニングの計算コストが高くつくことです。
マルチエージェントのモーションプランニングを効率的に解決できる分散モーションプランナーを使用します。
私たちの結果は、最適化されたキッチン デザインが人間とロボットのコラボレーションのパフォーマンスを大幅に改善できることを示しています。

要約(オリジナル)

When robots entered our day-to-day life, the shared space surrounding humans and robots is critical for effective Human-Robot collaboration. The design of shared space should satisfy humans’ preferences and robots’ efficiency. This work uses kitchen design as an example to illustrate the importance of good space design in facilitating such collaboration. Given the kitchen boundary, counters, and recipes, the proposed method computes the optimal placement of counters that meet the requirement of kitchen design rules and improve Human-Robot collaboration. The key technical challenge is that the optimization method usually evaluates thousands of designs and the computational cost of motion planning, which is part of the evaluation function, is expensive. We use a decentralized motion planner that can solve multi-agent motion planning efficiently. Our results indicate that optimized kitchen designs can provide noticeable performance improvement to Human-Robot collaboration.

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