औद्योगिक संयोजन में मानव-रोबोट सहयोग के लिए एक संरचित श्रेणीबद्ध मॉडल

वैश्विक विनिर्माण अनुकूलित, छोटे पैमाने के उत्पादों की ओर बढ़ रहा है, जिन्हें उत्पादन प्रणालियों की आवश्यकता है जो लचीली और तेज हों। असेंबली एक महत्वपूर्ण चरण है और इसे अनुकूलनीय और कुशल दोनों बनाए रखना आवश्यक है। मानव-रोबोट सहयोग (HRC) एक आगे का मार्ग प्रदान करता है जो मानव अनुकूलता और चपलता को रोबोटिक कुशलता और दोहराव के साथ जोड़ता है, लेकिन व्यावहारिक कार्यान्वयन अभी भी सुरक्षा और कुशलता सुनिश्चित करने में संघर्ष करता है। ये चुनौतियाँ कार्यों की जटिलता और गतिकी, मानव व्यवहार और रोबोट व्यवहार से आती हैं। पूर्व शोध ने कार्य योजना को आगे बढ़ाया है, लेकिन यह केवल कमजोर तरीके से एकीकृत किया है कि मनुष्य कार्यों को कैसे निष्पादित करते हैं और रोबोट को इसके अनुसार कैसे प्रतिक्रिया करनी चाहिए। मानव व्यवहार के अध्ययन अक्सर विशिष्ट पहलुओं को अलग करते हैं (जैसे, क्रिया पहचान, गति पकड़ना, या पूर्वानुमान), और संबंधित रोबोट नियंत्रण रणनीतियाँ आमतौर पर मामले-विशिष्ट होती हैं। नतीजतन, कार्य संरचना, मानव व्यवहार, और रोबोट व्यवहार के बीच का पारस्परिक संबंध अपर्याप्त रूप से संगठित रहता है। औद्योगिक संयोजन में HRC के लिए एक संरचित मॉडल की आवश्यकता है ताकि कार्य आवंटन को स्पष्ट किया जा सके और कार्य अनुसूचन को मजबूत किया जा सके, मानव व्यवहार की संरचित समझ का समर्थन किया जा सके, और गतिशील रोबोट नियंत्रण रणनीतियों की सहायता की जा सके। इसलिए, यह विषय यह निर्धारित करने का लक्ष्य रखता है कि औद्योगिक असेंबली में सुरक्षा और कुशलता दोनों को संबोधित करने के लिए HRC के लिए एक संरचित श्रेणीबद्ध मॉडल बनाया जाए। यह अध्ययन डिजाइन विज्ञान अनुसंधान पद्धति (DSRM) को अपनाता है। डिजाइन किया गया मॉडल एक कार्य श्रेणी को तदनुसार मानव- और रोबोट-व्यवहार श्रेणियों के साथ एकीकृत करता है। विकास प्रक्रिया में शामिल हैं: वस्तु ट्रैकिंग और मानव-ऑब्जेक्ट इंटरएक्शन (HOI) विश्लेषण के आधार पर मानव कार्य निगरानी; विभाजन और क्लस्टरिंग विधियों के माध्यम से परम क्रिया पहचान; ट्रांसफार्मर-आधारित मॉडल का उपयोग करके मानव गति पूर्वानुमान (HMP)। उप-कार्य, परम क्रिया, और गति फ्रेम स्तरों में रोबोट प्रणालियों को नियंत्रित करने में श्रेणीबद्ध HRC मॉडल की प्रभावशीलता को तीन अनुप्रयोग परिदृश्यों के माध्यम से प्रदर्शित किया गया है: मानव के वास्तविक समय के उप-कार्य स्थिति द्वारा प्रेरित गतिशील कार्य अनुसूचन; पहचाने गए परम क्रिया की प्रगति द्वारा सक्षम अनुकूलित रोबोट नियंत्रण; और पूर्वानुमानित मानव गति के आधार पर सक्रिय रोबोट नियंत्रण। परिणाम साबित करते हैं कि प्रस्तावित श्रेणीबद्ध HRC मॉडल औद्योगिक असेंबली कार्यों में मानव सुरक्षा और प्रक्रिया दक्षता दोनों को बढ़ाता है। संरचित श्रेणीबद्ध HRC मॉडल कार्य जटिलता का प्रबंधन करता है, बहु-स्तरीय मानव व्यवहार समझ का समर्थन करता है, और संगठित रोबोट नियंत्रण को सक्षम करता है। यह दृष्टिकोण उद्योग 5.0 पैराजाइम के साथ मेल खाता है, मानव-केंद्रित उत्पादन को बढ़ावा देता है और बेहतर आर्थिक दक्षता और सामाजिक समावेश के माध्यम से स्थिरता का समर्थन करता है। भविष्य के कार्य मानव मॉडल को धारणा और ज्ञान में विस्तारित करेगा, व्यक्तिपरक अनुभव का आकलन करने के लिए उपयोगकर्ता अध्ययन को शामिल करेगा, और उभरती प्रौद्योगिकियों के साथ समृद्ध संचार और एकीकरण का पता लगाएगा।