Improving Welding Robotization via Operator Skill Identification, Modeling, and Human-Machine Collaboration: Experimental Protocol Implementation

要約

インダストリー 5.0 としても知られる未来の産業は、生産ツールを最新化し、ワークショップをデジタル化し、社内の貴重な人的資本を育成することを目指しています。
インダストリー 5.0 は、技術的に熟達しているだけでなく、高度なスキルと知識を備えた労働力を育成することなしには実現できません。
具体的には、協調ロボット工学は、骨の折れる作業や反復的な作業を自動化する上で重要な役割を果たし、人間の認知機能が品質とイノベーションに貢献できるようにします。
ただし、手作業による製造では、これらの作業の一部は、品質を犠牲にすることなく自動化することが依然として困難です。
特定の状況では、これらのタスクでは、オペレーターが精神的、知覚的、および身振りの活動を動的に組織化する必要があります。
言い換えれば、たとえ近似的な方法であっても、産業用機械がそれらを再現できるようにするために、まだ十分に説明されず、デジタル的にモデル化されていないスキルです。
溶接におけるいくつかのタスクは、その完璧な例として役立ちます。
認知心理学と発達心理学、専門的な教訓、協働ロボット研究の知識を活用した私たちの研究は、手作業による製造スキルをデジタルでモデル化し、ロボット化が依然として困難なタスクの自動化を強化する方法を見つけることを目的としています。
溶接を例に挙げて、他の分野にも応用できる方法論の開発、テスト、導入を目指しています。
この記事の目的は、これらの目的を達成するために使用される実験セットアップを紹介することです。

要約(オリジナル)

The industry of the future, also known as Industry 5.0, aims to modernize production tools, digitize workshops, and cultivate the invaluable human capital within the company. Industry 5.0 can’t be done without fostering a workforce that is not only technologically adept but also has enhanced skills and knowledge. Specifically, collaborative robotics plays a key role in automating strenuous or repetitive tasks, enabling human cognitive functions to contribute to quality and innovation. In manual manufacturing, however, some of these tasks remain challenging to automate without sacrificing quality. In certain situations, these tasks require operators to dynamically organize their mental, perceptual, and gestural activities. In other words, skills that are not yet adequately explained and digitally modeled to allow a machine in an industrial context to reproduce them, even in an approximate manner. Some tasks in welding serve as a perfect example. Drawing from the knowledge of cognitive and developmental psychology, professional didactics, and collaborative robotics research, our work aims to find a way to digitally model manual manufacturing skills to enhance the automation of tasks that are still challenging to robotize. Using welding as an example, we seek to develop, test, and deploy a methodology transferable to other domains. The purpose of this article is to present the experimental setup used to achieve these objectives.

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