【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及任务自动分配方法，尤其涉及一种人机协作任务自动分配方法。
技术介绍
1、随着机器人技术的发展，人具有创造性和判断力、灵活性和适应性、自我意识和自主性、伦理判断等能力，这些特点使得人类在人机协作中能够处理复杂、非结构化、需要主观判断和社会交往的任务，与机器的优势相辅相成，形成协同效应。机器具有高效性和准确性、复杂计算和模式识别、复杂计算和模式识别、执行危险任务能力强等优点。而当前机器人并不能够完全代替人的工作，人机协作将是未来很长一段时间内的工作模式，但人机协作任务的自动分配却缺少相应的技术支撑，导致动态任务环境下不能有效分配、无法实现个性化任务分配、决策过程缺乏透明性和解释性，从而降低信任度等问题。
2、与传统的自动化生产相比，人机协作生产具有以下特点：
3、人机协作的动态性与复杂性更高，人机协作中的人工装配与自动化装配是共存融合的，两者相互独立又相互作用并呈现出一种人机耦合关系。正是人机协作系统中人与机器人共享同一个工作空间，使得人机协作系统的动态性与复杂性较于传统生产过程都更高。
4、人机协作的能力多样，人机协作由于系统主体包含人与机器人，因而其兼具人对复杂、不确定性任务的灵活特性与机器人对重复、高负荷的容忍度，降低负荷。协作机器人引入，使得操作工人工作负荷有所降低。机器人具有可重复性好、精度高、速度合适等特点，操作工人灵活性很高，可对不同的任务很好的进行适应，二者相互结合，使得工作效率提升。
5、目前人机协同的任务分配主要面向流水线生产，人与工业机器人多以松耦合
6、通过上述分析，现在的任务分配方法的问题和缺陷在于：分配的任务对象是静态的，无法对动态任务进行自动分配；分配的方案确定之后无法改变，导致分配结果无法得到修正。
技术实现思路
1、针对现有的人机协同任务分配方法中的系统的局限性，本专利技术提供了一种人机协作任务自动分配方法，旨在解决传统人机协作任务分配方案中无法对系统进行修正导致的可靠性差，稳定性弱等问题，同时解决了任务完成效率低等问题。
2、本专利技术是这样实现的，一种人机协作任务自动分配方法，所述人机协作任务自动分配方法包括以下步骤：
3、任务分配工作主要由四个阶段来完成：
4、第一阶段，对任务进行切分，将一个任务分为几个细小任务的组成；
5、第二阶段，对每项任务的自动化潜力进行评估，判断其是交由人工完成还是机器完成，可以建立一个人类与自动化交互的模型来完成；
6、第三阶段，在进行第n次分配过后得到反馈结果，需要采用层次分析法对任务完成效率、准确性、用户体验、可靠性和稳定性、成本效益进行评估，得到量化的结果；
7、第四阶段，根据评估结果来对任务分配系统进行改进，通过改变其系统参数来进行修正。
8、具体步骤如下：
9、步骤1：将接收到的具体任务进行切分，一般的人机协同任务可以分解为信息获取、信息分析、决策、行动执行四部分。信息获取需要搜索和查询能力、信息筛选和评估能力、信息管理能力。信息分析需要信息需求分析能力、数据分析能力。进行决策需要风险管理能力、批判性思维能力、协作与管理能力。行动的执行则需要计划与组织能力、问题解决能力、技术的熟练度。
10、步骤2：对每项任务的自动化潜力和人工完成度进行评估，得到一个量化结果。在此基础上，将任务分为a、b、c、d四类任务。判断任务是只能由人完成、只能由机器完成、只能由人与机器配合进行完成、人和机器都可以完成。
11、进一步，所述步骤2具体实施步骤如下：
12、步骤2.1：首先将任务的自动化潜力分为5档，分别为协助自动化、部分自动化、条件自动化、高程度自动化、全自动化。
13、步骤2.2：决定一个任务是否具有自动化潜力的评价指标是由以下几点决定的：规则性、重复性、决策复杂性、安全和合规性，人机交互。
14、步骤2.3：对各个方案的评价指标进行两项逐对比较，对相对重要的一项指标给予得分1，不重要的指标给予得分0。对于n项自动化潜力的评价指标，需要比较的次数为：
15、
16、进一步，把比较得分依次相加，得到每一项的累计得分cnti，据此可以得到各评价指标的权重pi：
17、
18、步骤2.4：根据评价主体给定的评价尺度，对各指标在不同的评价指标下一一进行评价，得到相应的评价值，进而求加权和得到综合评价值。注意，给定的评价尺度必须为1分、2分、3分、4分、5分5个等级，确定每个评价指标的得分si。
19、步骤2.5：计算权重pi与得分si的加权和v：
20、
21、步骤2.6：在计算出加权和v后，通过比较大小来计算出任务的自动化程度。当0<v<1时为协助自动化；当1<v<2时为部分自动化；当2<v<3时为条件自动化；当3<v<4时为高程度自动化；当4<v<5时为完全自动化。
22、步骤2.7：在上述评价体系中对信息获取、信息分析、决策、行动执行这四项任务进行评估。当任务评价为协助自动化时，任务无法由机器进行完成；当任务评价为部分自动化和条件自动化时，任务无法完全由机器进行完成；当任务评价为高程度自动化和完全自动化时，任务可以完全由机器进行完成。
23、步骤2.8：同样的，对任务由人工完成度进行评价，对结果进行量化，任务的人工完成度是由以下几点决定的：复杂度、创造性需求、安全性、灵活性、沟通需求。重复步骤2.3，步骤2.4，步骤2.5，将评价指标变换为复杂度、创造性需求、安全性、灵活性、沟通需求。求出人工完成度的加权和r：
24、
25、步骤2.9：在计算出r后，通过比较大小来计算出任务的人工完成度。当0<r<2时，任务完全不能由人完成；当2<r<3时，任务不能完全由人完成；当3<r<5时，任务可以完全由人完成。
26、步骤2.10：将任务分为a、b、c、d四类，依次为：只能由人完成、只能由机器完成、只能由人与机器配合进行完成、人和机器都可以完成。根据步骤2.7和步骤2.8中的任务评价，对任务进行划分：当任务完全可以由人完成，无法由机器完成时，判断为a类任务；当任务完全可以由机器完成，不能由人完成时，判断为b类任务；当任务既无法完全由机器完成，又无法完全由人完成，判断为c类任务；当任务既可以完全由人完成，又可以完全由机器完成时，判断为d类任务。
27、步骤3：对于步骤2中的d本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种人机协作任务自动分配方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的人机协作任务自动分配方法，其特征在于，所述步骤2的具体过程如下：
3.根据权利要求1所述的一种人机协作任务自动分配方法，其特征在于，所述步骤3的具体过程如下：
【技术特征摘要】
1.一种人机协作任务自动分配方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的人机协作任务自动分配方法，其特征在于，所...
【专利技术属性】
技术研发人员：陈敏，袁硕，谢晓梅，徐利梅，李学生，魏明珠，倪帅，曹阳，王姣，汪传甲，
申请(专利权)人：电子科技大学长三角研究院湖州，
类型：发明
国别省市：
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