İnsan-robot birlikte çalışmalarının bilişsel ergonomi açısından genişletilmiş biliş yaklaşımıyla değerlendirilmesi

Abstract

İnsanın aletler, cihazlar, makineler ve hatta çalışma alanları ile etkileşiminden ortaya çıkan bilişsel yük, ürün veya hizmet kalitesi açısından önemli olmakla birlikte aynı zamanda iş güvenliği açısından da dikkate alınan önemli bir konudur. Bilişsel yük konusu 1980'lerden beri çalışılmaktadır. Ancak insan zihninin çevresiyle olan etkileşimini inceleyen genişletilmiş/dağıtık biliş (extended/distributed cognition) konusu literatüre yeni girmiş bir konudur ve sanayideki kullanımı açısından özellikle ülkemiz için yeni bir alandır. Bu tez çalışmasında, insan-robot birlikte çalışmasını gerektiren montaj işleri sırasında ortaya çıkan bilişsel yük incelenmiştir. Genişletilmiş/dağıtık biliş (extended/distributed cognition) yaklaşımı ile yapılan işyeri tasarımının, cinsiyet farkının ve robot kolu hızının bireylerin bilişsel yüküne olan etkisi araştırılmıştır. Bunun için iki işyeri tasarımı kullanılmıştır. İki tasarım da oturarak çalışma gerektiren bir işyeridir ve insan-robot işbirliği gerektiren bir montaj işidir. Farklı olarak, deney grubu için bitmiş ürün örnek çizimi iş tablasına entegre edilmiştir. Tüm gruplar için NASA-RTLX (Raw Task Load Index, Ham Görev Yükü İndeksi) ve PASAT (Paced Auditory Serial Addition Test, Adımlı İşitsel Seri Toplama) yönteminden yardım alınmıştır. Deneysel çalışma sonuçları göstermiştir ki genişletilmiş biliş anlayışı ile yapılan işyeri tasarımı katılımcılarda oluşan bilişsel yükün azalmasına neden olmuştur. Ayrıca kadın ve erkek katılımcılar arasında bilişsel yük açısından farklılık olmadığı da gözlenmiştir. Bu tez çalışmasında cinsiyet farklılıkları genişletilmiş biliş yaklaşımı açısından da incelenmiş ve insan-robot işbirliği açısından işyeri tasarımının önemi vurgulanmıştır.

Cognitive load that arises from the interactions of human with tools, devices, machines and workplaces; is important for product and service quality and also work safety. Since the 1980's cognitive load has been studied. However, the topic of extended/distributed cognition is a new approach, especially in industrial use. In this thesis, the cognitive load that occurs in human-robot collaborative assembly works was investigated. It was aimed to detect the effects of the workplaces designed with the approach of extended cognition on cognitive load, gender differences and velocity of robot arm in cognitive load. Two workplace designs were used. In both designs there was a sedentary workplace and same assembly work which requires human-robot collaboration. Differently, for the experimental group, the manual drawing was integrated to work table to detect the effect of extended cognition. For both groups task load is measured by using NASA-TLX (Task Load Index) and PASAT (Paced Auditory Serial Addition Test) method. Experimental results showed that the design with the extended cognition concept helps to reduce mental task load for participants. Experimental results also showed that there are no significant differences in cognitive load between genders. In this thesis, human-robot cooperative works are examined according to gender difference with a point of extended cognition. The importance of the workplace design for human-robot interaction is presented.