德克薩斯 A&M 大學(xué)的一組研究人員使用功能性近紅外光譜來(lái)捕捉人機(jī)協(xié)作完成制造任務(wù)期間的功能性大腦活動(dòng)。

人類(lèi)與機(jī)器人之間的協(xié)作在許多行業(yè)中變得越來(lái)越普遍，這凸顯了確保兩者之間有效和順暢關(guān)系的必要性。實(shí)現(xiàn)這種關(guān)系的一個(gè)基本方面是人類(lèi)愿意信任機(jī)器人的行為，但事實(shí)證明，由于主觀性，很難跟蹤這一點(diǎn)。

人類(lèi)自主信任研究

Ranjana 博士是 NeuroErgonomics 實(shí)驗(yàn)室的副教授兼主任，她表示，她實(shí)驗(yàn)室的人機(jī)自主信任研究與其他專(zhuān)注于安全關(guān)鍵工作領(lǐng)域中人機(jī)交互的項(xiàng)目不同。

“雖然到目前為止我們的重點(diǎn)是了解操作員的疲勞和壓力狀態(tài)如何影響人類(lèi)與機(jī)器人的交互方式，但信任成為一個(gè)重要的研究結(jié)構(gòu)，”梅塔說(shuō)。“我們發(fā)現(xiàn)，當(dāng)人類(lèi)感到疲倦時(shí)，他們會(huì)放松警惕，變得對(duì)自動(dòng)化更加信任。然而，為什么會(huì)這樣成為一個(gè)需要解決的重要問(wèn)題。”

這項(xiàng)新研究發(fā)表在《人為因素：人因工程學(xué)會(huì)雜志》上。

它側(cè)重于理解涉及操作員信任行為的大腦-行為關(guān)系，這可能受到人類(lèi)和機(jī)器人因素的影響。

捕捉功能性大腦活動(dòng)

當(dāng)操作員與機(jī)器人合作完成制造任務(wù)時(shí)，該實(shí)驗(yàn)室依靠功能性近紅外光譜來(lái)捕捉功能性大腦活動(dòng)。研究發(fā)現(xiàn)，錯(cuò)誤的機(jī)器人動(dòng)作會(huì)降低操作員對(duì)機(jī)器人的信任，而這種不信任與額葉、運(yùn)動(dòng)和視覺(jué)皮層區(qū)域的激活增加有關(guān)。這些變化表明工作量的增加和態(tài)勢(shì)感知的提高。研究小組發(fā)現(xiàn)，不信任行為也與這些大腦區(qū)域協(xié)同工作的脫鉤有關(guān)。根據(jù) Mehta 的說(shuō)法，在更高的機(jī)器人自主水平下，脫鉤更大。

“我們發(fā)現(xiàn)最有趣的是，當(dāng)我們比較可靠性條件下的大腦激活數(shù)據(jù)（使用正常和錯(cuò)誤的機(jī)器人行為進(jìn)行操作）與機(jī)器人中操作員的信任水平（通過(guò)調(diào)查收集）時(shí)，神經(jīng)特征會(huì)有所不同，”Mehta 說(shuō)。“這強(qiáng)調(diào)了理解和衡量人機(jī)協(xié)作中信任的大腦行為關(guān)系的重要性，因?yàn)閮H對(duì)信任的感知并不能說(shuō)明操作員的信任行為是如何形成的。”

根據(jù)該研究的主要作者和最近的工業(yè)工程專(zhuān)業(yè)學(xué)生 Sarah Hopko 博士的說(shuō)法，神經(jīng)反應(yīng)和對(duì)信任的感知是信任和不信任行為的癥狀。它們傳遞有關(guān)如何通過(guò)不同的機(jī)器人行為建立、破壞和修復(fù)信任的信息。她還表示，神經(jīng)活動(dòng)和眼動(dòng)追蹤等多模態(tài)信任指標(biāo)的優(yōu)勢(shì)可以揭示新的視角。

該團(tuán)隊(duì)現(xiàn)在將尋求將研究擴(kuò)展到其他領(lǐng)域，例如應(yīng)急響應(yīng)。他們還將尋求了解對(duì)多人機(jī)器人團(tuán)隊(duì)的信任如何影響安全關(guān)鍵環(huán)境中的團(tuán)隊(duì)合作和任務(wù)工作。

“這項(xiàng)工作至關(guān)重要，我們有動(dòng)力確保人類(lèi)在環(huán)機(jī)器人設(shè)計(jì)、評(píng)估和集成到工作場(chǎng)所能夠支持和增強(qiáng)人類(lèi)能力，”Mehta 總結(jié)道。