A Study on the Adjustable Autonomy for the Performance Improvement of Cooperating Robots

협조 로봇의 작업 성능 향상을 위한 자율도 조정에 관한 연구

This paper provides a systematic way of integrating human intelligence and autonomous precision of robots to achieve the highest possible performance of a cooperating robot system. Adjustable autonomy, which deals with the combination of human and robotic skills, has the potential to bridge the gap which leaves many tasks suited to robotics beyond the reach of existing technology. Especially we will show that relevant human assistance or intervention will increase system performance by improving the exception handling capability, simplifying autonomous operation, and boosting speed and reliability. To support the usefulness of our scheme, a series of experiments were conducted with three cooperating robots which work together to dock both ends of a long suspended beam into stanchions.

본 논문에서는 협조 작업하는 로봇 시스템의 제어에 이용되는 자율도를 조정하여 인간 작업자와 로봇 시스템이 효과적으로 역할을 분담하게 함으로써 전체 시스템의 작업 능력을 최대로 이끌어내는 방법을 제시한다. 인간 조작자와 로봇 시스템은 각기 다른 특성과 장점을 갖는데, 이 장점들을 체계적으로 결합하면 현재 기술로는 완전한 자동화가 어려운 작업의 영역에까지 로봇을 활용하여 효율을 극대화할 수 있다. 인간 조작자가 로봇이 처리하기 어려운 작업을 담당하거나 사전에 프로그램하기 어려운 돌발 상황에 대응하게 하면, 각종 센서나 자동화 프로그램을 단순화할 수 있으며, 작업의 속도와 안정성도 증가될 수 있다. 제시된 방법의 효율성을 정량적으로 검증하기 위한 시도로서, 세 개의 서로 다른 기능을 갖는 로봇이 공중에 매달린 긴 빔(beam)을 지지대에 결합하는 조립작업을 서로 다른 자율도 조건에서 반복적으로 수행하여 분석 결과를 도출한다.