プレハブ建設における計画指向の人間ロボット協調のための認知・身体的負担の知覚ダイナミクスの理解とモデル化
Understanding and Modeling Perceived Cognitive and Physical Strain Dynamics for Planning-Oriented Human-Robot Collaboration in Prefabricated Construction
プレハブ建設の人間ロボット協調作業で、繰り返し作業と休憩中の知覚される負担(認知・身体)の蓄積と回復を実験で測定し、線形・指数モデルと混合効果モデルで表現する計画用モデルを構築した。
詳しい要約
1. どんなもの?
2. 先行研究と比べてどこがすごい?
3. 技術・手法の肝は?
4. どうやって有効だと検証した?
5. 議論はある?
6. 次に読むべき論文は?
※ AIが要旨から生成した要約です。正確性は原文をご確認ください。
著者: Yifan Wang, Bo Xiao, Shane T. Mueller
分類: cs.RO
原文アブストラクト
Human-robot collaboration (HRC) in prefabricated construction requires planning approaches that consider not only productivity but also time-dependent worker states during repeated work and rest. Existing planning models often rely on simplified assumptions about fatigue, workload, or recovery, with limited domain-specific empirical evidence on how perceived strain evolves. This study develops an empirically grounded, planning-oriented approach to characterize perceived strain accumulation and recovery in prefabricated construction HRC. A controlled repeated work-rest experiment assessed perceived cognitive and physical strain using the Rating Scale for Mental Effort and Borg's Rating of Perceived Exertion. Linear and exponential functional forms were evaluated, followed by mixed-effects modeling to examine collaborative conditions, session effects, and inter-individual variability. Results indicate that cognitive strain accumulation is best represented by a linear mixed-effects model, whereas rest-phase recovery follows nonlinear decay. The resulting planning-oriented models may inform future human-state-aware task allocation and scheduling research.
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