Przejdź do treści

Uniwersytet Śląski w Katowicach

  • Polish
  • English
Inicjatywa Doskonałości Badawczej

Swoboda badań | Cobot, czyli wyjątkowy współpracownik człowieka

09.01.2023 - 11:17 aktualizacja 09.01.2023 - 11:47
Redakcja: OO

INICJATYWA DOSKONAŁOŚCI BADAWCZEJ


SWOBODA BADAŃ – NAUKA DLA PRZYSZŁOŚCI

Cykl „Swoboda badań – nauka dla przyszłości” to artykuły, wywiady i krótkie filmy prezentujące badania laureatów konkursu „Swoboda badań”

dr Mateusz Paliga

Cobot, czyli wyjątkowy współpracownik człowieka

| Olimpia Orządała |

Dość powszechnym rozwiązaniem technologicznym stosowanym już od dłuższego czasu w przemyśle są roboty współpracujące (coboty), które towarzyszą człowiekowi. Traktowane są jako współpracownicy, a nie narzędzia umożliwiające wykonywanie obowiązków. Dr Mateusz Paliga z Instytutu Psychologii Uniwersytetu Śląskiego w Katowicach w ramach pierwszej edycji konkursu „Swoboda badań” Inicjatywy Doskonałości Badawczej przeprowadził ogólnopolskie badanie na temat płynnej interakcji człowieka i cobota.

dr Mateusz Paliga
Dr Mateusz Paliga z Instytutu Psychologii Uniwersytetu Śląskiego w Katowicach | fot. archiwum prywatne dr. M. Paligi

Olimpia Orządała: Zacznijmy od podstaw. Czym są coboty i jaka jest ich rola?

Dr Mateusz Paliga: Coboty to wyjątkowy rodzaj robotów. Samo słowo pochodzi od sformułowania „collaborative robots”, co oznacza roboty współpracujące. Do czasu powstania cobotów ludzie pracujący z robotami nie dzielili z nimi wspólnej przestrzeni, najczęściej dlatego że były one duże, ciężkie i w jakiś sposób zagrażające. Oddzielano je od pracowników za pomocą np. siatek lub systemu laserów, po przekroczeniu których robot automatycznie się zatrzymywał. Coboty natomiast dzielą z ludźmi wspólną przestrzeń. Człowiek i cobot mogą pracować wspólnie nad jednym zadaniem, wymieniając się przedmiotami, skręcając coś wspólnie. Pracownik bezpośrednio styka się z robotem, co wcześniej nie miało miejsca.

O.O.: Do jakich zadań coboty są zazwyczaj używane? Do pracy produkcyjnej?

M.P.: Tak, do zadań produkcyjnych, chociaż wykorzystywane są też w medycynie. Z jednej strony są pomocne w przestrzeniach, w których przebywanie obarczone jest pewnym ryzykiem, niebezpiecznych ze względu na warunki fizyczne. Z drugiej strony mogą być używane do wykonywania zadań monotonnych czy wręcz nudnych, takich, które wprowadzałyby człowieka w poczucie, że nic się nie dzieje.

O.O.: Niewątpliwie coboty ułatwiają człowiekowi pracę. A jakie wady ma współpraca z robotem?

M.P.: Wad jest kilka. Odkryto, że jeżeli zwiększy się prędkość pracy robota albo zmniejszy się znacząco dystans pomiędzy człowiekiem a cobotem, to pojawia się stres – zarówno fizjologiczny, jak i psychiczny. Zmienia się też rola pracownika – w przemyśle nie chodzi już tylko o tężyznę fizyczną, ale również o wykorzystanie zdolności poznawczych. Wartościowa jest obserwacja – sprawdzanie, czy maszyna dobrze pracuje, a także gotowość do właściwej reakcji w momencie, w którym robot zaczyna się zachowywać w sposób nieprzewidywalny. Myślę, że jest to ciekawe nie tylko z perspektywy przemysłowej. Odkryto, że z jednej strony ludzie są zafascynowani robotami, które funkcjonują samodzielnie. To, co nas najbardziej intryguje, to roboty humanoidalne. Przykładami są Sophia, zaprogramowana do swobodnego prowadzenia rozmowy na dowolny temat, albo Ameca, która bardzo dobrze imituje emocje i mimikę twarzy. To jest fascynujące, gdy się na nie patrzy, a jednocześnie trochę przerażające. Są jeszcze inne przykłady, takie jak Atlas, który był pierwszym robotem bardzo dobrze utrzymującym postawę wyprostowaną. To w ogóle pierwszy przypadek, kiedy maszynę nazwano robo sapiens, dlatego że jest ona wyprostowana. Z drugiej strony odkryto, że gdy pojawiają się autonomiczne maszyny, ludzie odbierają je jako intruzywne, zagrażające…

O.O.: …takie, które przejmą władzę nad człowiekiem?

M.P.: Właśnie tak. Kultura, religia i media wykreowały postać człowieka, który ma decydującą władzę i jest na szczycie hierarchii świata. I nagle pojawia się maszyna, która może decydować, robi to lepiej, popełnia mniej błędów, nie męczy się. Ludzie dostrzegli, że coś, co było takie typowo ludzkie, nagle zaczyna być nieludzkie. Roboty trochę odebrały nam tę wyjątkowość. Myślę więc, że to duże wyzwanie nauczyć ludzi pracy z obiektem, który nie jest człowiekiem, ale równocześnie potrafi podejmować decyzje i rzadko się myli.

robot humanoidalny Pepper
Robot humanoidalny Pepper | fot. Alex Knight, Pexels

O.O.: Jakiś czas temu jeden z internetowych serwisów informacyjnych opublikował materiał filmowy pokazujący eksperyment, jaki przeprowadzono w Centrum Nauki Kopernik, z udziałem robota Babyclon, który jest łudząco podobny do niemowlęcia. Eksperyment badał reakcję różnych osób – jedni byli zafascynowani, inni przerywali badanie i odchodzili z przerażeniem. To było bardzo interesujące.

M.P.: Zgadzam się. Istnieje hipoteza nazywana doliną niesamowitości. Zgodnie z tym podejściem analizuje się odczucia, jakie wywołuje kontakt robotem w zależności od tego, jak bardzo ta maszyna jest podobna do człowieka. Roboty przemysłowe, sprzątające czy roboty-zabawki nie wprowadzają człowieka w dyskomfort. Im bardziej są podobne do jakiegoś stworzenia bądź człowieka, tym większy komfort wzbudzają. Ale w pewnym momencie, kiedy robot zaczyna być niemalże ludzki, pojawia się ta dolina. Najpierw czujemy się zafascynowani…

O.O.: …a potem entuzjazm opada.

M.P.: Tak. To ciekawe, że w tej dolinie znajdują się nie tylko roboty humanoidalne, ale też np. zombie z filmów. Niektórzy twierdzą, że nie jest to dolina niesamowitości, tylko klif niesamowitości, bo na razie wszystkie roboty wznoszą się i spadają, i żaden nie wraca na górę [śmiech]. Myślę, że relacje z obiektami robotycznymi są bardzo emocjonalne. Z jednej strony są to emocje pozytywne, ponieważ np. robot przemysłowy zdejmuje pewien ciężar z człowieka, ale z drugiej strony pojawiają się emocje negatywne. Ludzie mają przekonanie, że roboty ich zastąpią. Wiele osób korzysta chociażby z ekranów dotykowych urządzeń samoobsługowych w McDonaldzie albo KFC, które doskonale zastępują kasjera. Sam pomysł, żeby roboty zastępowały pracowników, nie jest nowy. W przypadku zawodów tzw. niskiej specjalizacji, które nie wymagają skomplikowanych albo specyficznych kompetencji, ludzie będą zastępowani przez roboty. Więc nie dziwię się, że kiedy wprowadza się roboty do fabryki i ustawia się je przy taśmie produkcyjnej, pracownicy doświadczają lęku.

O.O.: Co daje wdrożenie cobotów w firmach?

M.P.: Z jednej strony pojawia się pewne odciążenie, przede wszystkim fizyczne, spada konieczność pracy w trudnych warunkach. Z drugiej strony kiedy pojawia się nieznany sprzęt, od człowieka wymaga się nowych umiejętności. Pytanie, czy każdy jest gotowy na to, żeby uczyć się pracy z technologią. Wdrożenie cobotów może być też rozpatrywane na poziomie organizacyjnym. Ich wykorzystanie jest oznaką, że fabryka się rozwija, podąża za trendami, wprowadza nowoczesne technologie. W dodatku skoro roboty pomagają w pracy, to firma, która je wdraża, dba o pracowników, ulepszając system pracy.

O.O.: Badania, które prowadził Pan Doktor w ramach konkursu Inicjatywy Doskonałości Badawczej, dotyczyły interakcji między cobotem a człowiekiem.

M.P.: Takich badań nad współpracą człowieka i cobota jest coraz więcej. Jednak często wyniki trudno połączyć w całość, ponieważ naukowcy używają różnych pojęć i podejść teoretycznych czy metodologicznych. Postanowiłem wykorzystać to, co w psychologii pracy i organizacji jest dobrze znane. Przełożyłem to, co wiemy o ludziach, na roboty. Najbardziej interesowała mnie płynność interakcji pomiędzy człowiekiem a cobotem. Przyjąłem, że jest to wysoce skoordynowana współpraca prowadząca do utworzenia synergicznego zespołu człowieka i robota, który wspólnie wykonuje zadania. Uznałem, że można podejść do tej interakcji dokładnie tak samo, jak się podchodzi do interakcji między człowiekiem a człowiekiem. Można tu przeanalizować cztery elementy. Po pierwsze, zbadałem wkład pracownika – to, jak angażuje się w czynności wykonywane z robotem. Twierdzi się, że to wkład i kontrola człowieka jest największym gwarantem bezpieczeństwa i wydajności takiego zespołu. Po drugie, skupiłem się na emocjach, ponieważ uważa się, że jednym z istotniejszych czynników jest zaufanie człowieka do robota. Po trzecie, zastanawiałem się, na ile robot wypełnia swoje obowiązki oraz czy jest niezawodny i przewidywalny. Po czwarte, przyglądałem się temu, czy faktycznie człowiek i robot jako pewna wspólna całość dobrze wykonują swoją pracę.

robot przemysłowy
Robot przemysłowy | fot. Mech Mind, Unsplash

O.O.: Jakie wnioski płyną z tych badań?

M.P.: Odkryłem, że praca z cobotami, zgodnie z teorią Roberta Karaska, to tzw. praca aktywna. Mimo że ludzie odczuwają presję związaną ze zmianą pracy wykonawczej na kierowniczą, dobrze sobie radzą i są wydajni. Myślę, że wynika to z płynności interakcji. Pewna przewidywalność, zaufanie, pozytywne emocje, które się pojawiają, dają człowiekowi poczucie kontroli. Udało mi się też odkryć, że płynna współpraca człowieka i robota skutkuje zaangażowaniem w pracy. Współpracownicy cobotów chcą się angażować w swoją pracę, doświadczają tzw. pozytywnych stanów poznawczo-afektywnych, dzięki którym dobrze wykonują swoją pracę.

O.O.: W jaki sposób badania zostały przeprowadzone?

M.P.: Było to badanie ankietowe zrealizowane przez firmę zewnętrzną na podstawie przygotowanego przeze mnie kwestionariusza. Ankiety wypełniło 200 osób. To bardzo dobry wynik, ponieważ dostęp do współpracowników cobotów jest utrudniony. Badania są zwykle prowadzone na małych próbach lub biorą w nich udział studenci albo osoby, które na co dzień nie pracują z robotami. Pytanie, czy w takim przypadku wyciągane wnioski przekładają się na rzeczywistego współpracownika cobotów. W artykule, który opublikowałem, redaktor dostrzegł, że badanie jest przeprowadzone na relatywnie dużej próbie osób, które faktycznie pracują z robotami. Wnioski są wyciągane z życia, a nie z laboratorium.

O.O.: Jakie ma Pan Doktor pomysły na kolejne badania?

M.P.: Chciałbym dalej analizować płynność współpracy człowieka i robota. Zastanawiam się nad tym, czy ta płynna interakcja ma związek z satysfakcją pracowników oraz czy pomaga im radzić sobie z obciążeniem pracą. Interesuje mnie też to, czy osobowość człowieka ma znaczenie dla sposobu, w jaki wchodzi on w interakcję z robotem.

O.O.: Dziękuję za rozmowę.

Wyniki badań dr. Mateusza Paligi dotyczących interakcji człowieka i cobota zostały opublikowane w artykule pt. „Human-cobot interaction fluency and cobot operators’ job performance. The mediating role of work engagement: A survey” w czasopiśmie „Robotics and Autonomous Systems”.

return to top