《考虑任务复杂度的人机联合任务分配问题研究》

机械工程学报/2021/吉林大学

生产线中工人与机器人协作问题——人机协作（Human-robot collaboration）的想法产生于1995年。

人机协调作业问题涉及的问题有：安全设计、意图识别、路径规划和任务分配。

这篇文章的主要研究主题为：

（1）在一条装配线规划或改造中引入几个机器人的问题；

（2）确定机器人后，人机任务如何分配的问题；

（3）人机混合生产线的任务负荷平衡问题。平衡目的是保证生产线的流动性。

此外，认为在进行人机联合任务分配时，要充分考虑机器人不适合做具有复杂认知操作的任务，适合简单重复性工作的特点，对装配任务进行合理分配，以充分利用工人和机器人的各自优势，同时还要兼顾生产线的流动性，进而使人机联合作业生产线的生产能力和稳定性都得到提高。

装配任务复杂性的度量

使用两种复杂性对人机协作任务进行描述：（1）总装配复杂性，包括物理负荷与认知负荷；（2）认知过程复杂性。此外，进行人机联合分配时考虑了工艺深度复杂性、操作过程复杂性以及认知过程复杂性。

操作过程复杂性包括静态的工艺过程和动态的任务差异的不确定性。静态复杂性不会随着时间流逝而改变，只与产品的结构以及工艺有关。动态复杂性则由操作中的内部和外部因素引起，例如由于材料短缺、故障，供应商可靠性不足而引起的日期和数量变化等等，动态复杂性与时间相关。

这篇文章从规模、难度、多样性度量操作过程复杂性。

从感知过程和决策过程两方面建立描述装配过程中工人的认知过程复杂性模型。