Ученые МГТУ «Станкин» апробируют уникальную методику распознавания роботами человеческих жестов и мимики. В основе разработки — технологии самообучающихся нейросетей: искусственный интеллект распознает внешние проявления реакций человека и на основе полученных данных принимает решение о своих дальнейших действиях. Новой методикой уже заинтересовались крупные промышленные предприятия, реализующие проекты в области автоматизации производства и перехода к индустрии 4.0.

Главная задача подобных человеко-машинных интерфейсов для робототехнических систем — сделать общение человека с роботом максимально похожим на коммуникацию «человек-человек». Это особенно важно для производственной деятельности, где от качества взаимодействия «робот-человек» в первую очередь зависит безопасность последнего. Новая методика основана на технологиях искусственного интеллекта и машинного обучения, в частности — на технологии компьютерного зрения.

«Целью проекта является разработка подходов и методов распознавания стационарных и движущихся объектов, в том числе действий, жестов и мимики человека, и на основе полученных данных строить алгоритмы, корректирующие действия робота при его взаимодействии с человеком. Например, робот, проанализировав данные о месте расположения работника в производственном цеху, сможет выстроить траекторию своего движения так, чтобы обеспечить безопасность людей. Еще пример — распознав определенный жест или слова человека, робот останавливается в нужном месте, подает или переворачивает деталь», — говорит руководитель проекта, заместитель директора Научного центра когнитивных технологий и машинного зрения МГТУ «Станкин» Вячеслав Воронин.

Проект перспективен для производства в рамках «Индустрии 4.0»: исследования ученых МГТУ «Станкин» позволяют создать основу для разработки когнитивной системы, где во взаимодействии человека и робота увеличится эффективность работы техники и действий оператора. Уже сейчас к разработкам «Станкина» большой интерес проявляют производственные предприятия машиностроительной, обрабатывающей, медицинские учреждения и организации. Среди них — НПО «Андроидная техника», которое специализируется на разработке, производстве и обслуживании робототехнических комплексов, и АО «АВК», крупный поставщик химической продукции промышленного назначения. Так, для НПО «Андроидная техника» ученые МГТУ «Станкин» создают нейросетевые алгоритмы для усовершенствования коммуникации «робот — человек», а по заказу АО «АВК» разрабатывают робототехнический комплекс для автоматизации процесса покраски судовых и корабельных поверхностей.

«Разработка научных принципов на основе когнитивных технологий для планирования действий многоцелевых робототехнических систем при взаимодействии с человеком и классификации объектов окружающего пространства по визуальным данным низкого качества — серьезный вызов, ответ на который позволяет решать ряд актуальных научно-технических задач в области управления коллаборативными комплексами», — отмечает Вячеслав Воронин.

В течение следующих трех лет команда ученых МГТУ «Станкин» будет заниматься разработкой методик практического применения успешно апробированных подходов, в том числе их масштабированием в медицине и промышленной робототехнике.