Roboty społeczne

• Autorzy: Arent K. , Tchoń K.

Warianty tytułu

EN

Social robots

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W ciągu ostatnich kilkunastu lat przestrzeń zainteresowań robotyki powiększyła się o nowy wymiar - robotykę społeczną. Dalekosiężnym celem nowej dziedziny robotyki jest zbudowanie robota, który byłby pełnoprawnym aktorem społecznym. Taki robot mógłby pełnić role asystenta lub towarzysza człowieka. Robotyka społeczna ma charakter multidyscyplinarny, wykraczający poza akademickie podziały dyscyplinowe, co utrudnia jej recepcję przez wyspecjalizowanych tradycjonalistów. Dzięki swojej naturze, robotyka społeczna otwiera nowe obszary badawcze i sprzyja interakcji i integracji dyscyplin technicznych i humanistycznych. Celem niniejszej pracy jest wprowadzenie do tematyki robotów społecznych w kontekście doświadczeń zebranych w trakcie realizacji projektu LIREC (LIving with Robots and intEractive Companions) w ramach 7-go Programu Ramowego UE. Na tle ogólnej koncepcji robota społecznego zostaną omówione wyniki prac, których kulminacją była konstrukcja robota społecznego FLASH (Flexsible LIREC Autonomous Social Helper). Wyniki będą przedstawione w czterech wymiarach obejmujących architekturę sztucznego umysłu, fizyczne urzeczywistnienie, percepcje i działanie robota oraz interakcje człowiek-robot.

EN

The objective of this work is to provide an introduction into social robotics based on the experiences collected during the realization of the EU 7th FP LIREC (LIving with Robots and intEractive Companions), A general concept of a social robot has been illustrated with results of research obtained in LIREC, culminating with the design of a robotic companion FLASH (Flexible LIREC Autonomous Social Helper) project. These results have been presented along four dimensions: architecture of artificial mind, physical embodiment, perception and action as well as human-robot interaction (HRI).

Słowa kluczowe

PL

robotyka; robot społeczny; LIREC; flash

EN

robotics; social robot; LIREC; LIving with Robots and intEractive Companions; flash

• Wydawca: Oficyna Wydawnicza Politechniki Warszawskiej
• Czasopismo: Prace Naukowe Politechniki Warszawskiej. Elektronika
• Rocznik: 2012
• Tom: z. 182, t. 2
• Strony: 629--648
• Opis fizyczny: Bibliogr. 72 poz., rys.

Twórcy

autor

Arent K.

• Instytut Informatyki, Automatyki i Robotyki, Politechnika Wrocławska, ul. Z. Janiszewskiego 11/17, 50-372 Wrocław

autor

Tchoń K.

• Instytut Informatyki, Automatyki i Robotyki, Politechnika Wrocławska, ul. Z. Janiszewskiego 11/17, 50-372 Wrocław

Bibliografia

• [1] M. Andrade et al. Final studies with embodied companions. Deliverable 6.4 FP7-215554 LIREC, 2012.
• [2] M. A. Anusuya, S. K. Katti. Speech recognition by machina: A review. International Journal of Computer Science and Information Security, 2009, wolumen 6, s. 181-205.
• [3] K. Arent, P. Dąbrowski. Problemy robotyki. Politechnika Warszawska. Elektronika 2008, rozdział Zastosowanie modelu emocji FLAME w robocie interaktywnym klasy KOALA, s. 681-692. Numer 166 serii Prace Naukowe.
• [4] K. Arent, M. Kabała, M. Wnuk. Towards the therapeutic spherical robot: design, programming and control. In: Proceedings of the 8th International IFAC Symposium on Robot Control. Proceedings. IFAC - PapersOnLine, 2006.
• [5] K. Arent, B. Komarnicki. Problemy robotyki. Politechnika Warszawska. Elektronika 2012, rozdział Badania eksperymentalne dystansów społecznych pomiędzy człowiekiem a robotem PeopleBot. Prace Naukowe. W tym tomie.
• [6] K. Arent, B. Kreczmer, Ł. Małek. Identity of socially interactive robotic twins: initial results of VHRI study. In: Proceedings of the 16th International Conference on Methods and Models in Automation and Robotics. Proceedings. IEEE Xplore Digital Library, 2011, s. 381-386. http://ieeexplore.ieee.org.
• [7] K. Arent, B. Kreczmer, L. Małek. Identity of a companion, migrating between robots significantly different in terms of expressive capabilities: initial results of VHRI study. In: Proceedings of the 17th International Conference on Methods and Models in Automation and Robotics. Proceedings. IEEE Xplore Digital Library, 2012.
• [8] K. Arent, K. Sydor. Badania interakcji - robot małej skali z wykorzystaniem interaktywnego stołowego robota frogit o możliwościach ograniczonego reagowania emocjonalnego. Raport instytutowy 106/2009/S-014, Instytut Informatyki, Automatyki i Robotyki, Politechnika Wrocławska, 2009.
• [9] K. Arent. M. Wnuk. Agent and Multi-Agent Systems: Technologies and Applications. Springer 2007, wolumen 4496 serii Lecture Notes in Computer Science. Lecture Notes in Artificial Intelligence., rozdział Remarks on behaviours programming of the interactive therapeutic robot Koala based on fuzzy logic techniques, s. 568-577.
• [10] K. Arent. M. Wnuk. Robot Motion and Control. Springer 2007, wolumen 360 serii Lecture Notes in Control and Information Sciences, rozdział On Simulator Design of the Spherical Therapeutic Robot Koala, s. 295-302.
• [11] R. Astudillo et al. Integration and evaluation of communication cycle for embodied companions. Deliverable 3.6 FP7-215554 LIREC, 2012.
• [12] R. Aylett et al. Theories and mechanisms that support dynamic models of social relations. Deliverable 5.1 FP7-215554 LIREC, 2008.
• [13] J. Bach. Principles of Synthetic Intelligence PSI: An Architecture of Motivated Cognition. Oxford University Press 2009.
• [14] J. Bach, D. Dörner, R. Vuine. Psi and micropsi a novel approach to modeling emotion and cognition in a cognitive architecture. URL: http://ebookbrowse.com/psi-and-micropsi-a-novel-approach-to-modeling-emotion-and-cognition-in-a-cognitive-architecture-doc-d20452872, 2006.
• [15] S. Baron-Cohen. Natural Theories of Mind: Evolution, Development and Simulation of Everyday Mindreading, Oxford: Basil Blackwell 1991, rozdział Precursors to a theory of mind: Understanding attention in others.
• [16] M. Bowler et al. Preliminary studies with embodied companions. Deliverable 6.3 FP7-215554 LIREC, 2011.
• [17] C. L. Breazeal. Designing Sociable Robots. Intelligent Robots and Autonomous Agents. A Bradford Book, The MIT Press 2002.
• [18] C. L. Breazeal, A. Takanishi, T. Kobayashi. Handbook of Robotics, Springer 2008, rozdział Social Robots that Interact with People.
• [19] P. Bremner et al. Conversational gestures in human-robot interaction. In: Proceedings of the 2009 IEEE international conference on Systems, Man and Cybernetics. Proceedings. Piscataway, NJ, USA, IEEE Press, 2009, SMC'09, s. 1645-1649.
• [20] R. Budziński, J. Kędzierski, B. Weselak. Problemy robotyki. Politechnika Warszawska. Elektronika 2010, rozdział Głowa robota społecznego Samuel - konstrukcja, s. 185-194. Numer 175 serii Prace Naukowe.
• [21] S. Chlebicki, J. Kędzierski, M. Żarkowski. Problemy robotyki. Politechnika Warszawska. Elektronika 2010, rozdział Control system for a social robot, s. 713 -722. Numer 175 serii Prace Naukowe.
• [22] COGNIRON: the cognitive robot companion. http://www.cogniron.org/final/Home.php. Project website.
• [23] K. Dautenhahn. Getting to know each other - artificial social intelligence for autonomous robots. Robotics and Autonomous Systems. 1995, wolumen 16, s. 333-356.
• [24] K. Dautenhahn. Methodology & themes of human-robot interaction: A growing research field. International Journal of Advanced Robotic Systems, 2007, wolumen 4 (1), s. 103-108.
• [25] K. Dautenhahn. Socially intelligent robots: dimensions of human-robot interaction. Philosophical Transactions of The Royal Society Lond B Biological Sciences. 2007, wolumen 362, numer 1480, s. 679-704.
• [26] K. Dautenhahn, B. Ogden, T. Quick. From embodied to socially embedded agents - implications for interaction-aware robots. Cognitive System Research, 2002, wolumen 3, s. 397-428.
• [27] J. Dias. FearNot!: Creating Emotional Autonomous Synthetic Characters for Empathic Interactions. Phd thesis, Universidade Tecnica de Lisboa Instito Superior Tecnico, 2005.
• [28] J. Dias, A. Paiva. Feeling and reasoning: a computational model of emotional agents. In: Proceedings of 12th Portuguese Conference on Artificial Intelligence. Proceedings. Springer, 2005, s. 127-140.
• [29] C. F. DiSalvo et al. All robots are not created equal: The design and perception of humanoid robot heads. In: Proceedings of the 11th International Conference on Designing Interactive Systems. Proceedings, 2002.
• [30] B. R. Duffy. Fundamental issues in affective intelligent social machines. The Open Artificial Intelligence Journal, 2008, s. 21-34.
• [31] M. Seif El-Nasr, J. Yen, Th. R. Ioerger. Flame - fuzzy logic adaptive model of emotions. Aut. Agents and Multi-Agent Syst., 2000, wolumen 3, s. 219-257.
• [32] EMYS: EMotive headY System. URL: http://emys.lifec.ici.pwr.wroc.pl/, 2010. Project website.
• [33] FacET. URL: http://ppa.launchpad.net/admo/lirec/ubuntu/pool/main/bf/.
• [34] T. Fong, I. Nourbakhsh, K. Dautenhahn. A survey of socially interactive robots: Concepts, design, and applications. Robotics and Autonomous Systems, 2003, wolumen 42, s. 143-166.
• [35] Coordination Action for the design, description of the Future, Emerging Technologies. Robocom - robot companions for citizens. www.robotcompanions.eu, 2011.
• [36] J. Gratch, S. Marsella. A domain-independent framework for modelling emotion. Journal of Cognitive Systems Research, 2004, wolumen 5, numer 4, s. 269-306.
• [37] Ł. Juszkiewicz. Problemy robotyki. Politechnika Warszawska. Elektronika 2012, rozdział System rozpoznawania emocji wypowiedzi na potrzeby robotów społecznych. Prace Naukowe. W tym tomie.
• [38] K. L. Koay et al. Mixed Reality and Human-Robot Interaction. Springer 2011, rozdział Companion Migration - Initial Participants' Feedback from a Video- Based Prototyping Study. Intelligent Systems, Control and Automation: Science and Engineering.
• [39] B. Kreczmer. Gestures recognition by using ultrasonic range-finders. In: Proceedings of the 16th International Conference on Methods and Models in Automation and Robotics. Proceedings. IEEE Xplore Digital Library, 2011, s. 363-368. http://ieeexplore.ieee.org.
• [40] M. Kriegel et al. Robots meet IVAs: A mind-body interface for migrating artificial intelligent agents. In: Proceedings of the 11th International Conference on Intelligent Virtual Agents. Proceedings Red. H. H. Vilhjalmsson et al. Springer Berlin / Heidelberg, 2011. wolumen 6895 serii Lecture Notes in Computer Science, s. 282-295.
• [41] J. Kędzierski, M. Janiak. Problemy robotyki. Politechnika Warszawska. Elektronika 2012, rozdział Budowa robota społecznego FLASH - warstwa sprzętowa. Prace Naukowe. W tym tomie.
• [42] J. Kędzierski, Ł. Małek, A. Oleksy. Problemy robotyki. Politechnika Warszawska. Elektronika 2012, rozdział Zastosowanie otwartego oprogramowania do budowy systemu sterowania robotem społecznym. Prace Naukowe. W tym tomie.
• [43] J. Kędzierski. K. Tchoń. Feedback control of a balancing robot. In: Proceedings of the 14th International Conference on Methods and Models in Automation and Robotics. Proceedings. IFAC - PapersOnLine, 2009. http://www.ifacpapersonline.net/Detailed/41128.html.
• [44] LIREC; LIving with Robots and intEractive Companions. http://www.lirec.eu/. Project website.
• [45] Loquendo. URL: http://www.loquendo.com.
• [46] Ł. Małek et al. Problemy robotyki. Politechnika Warszawska. Elektronika 2012, rozdział Autorytet jako narzędzie perswazji robota społecznego. Prace Naukowe. W tym tomie.
• [47] D. McNeill. Hand and Mind. What Gestures Reveal about Thought. The University of Chicago Press 1992.
• [48] K. Mianowski, J. Hirth, K. Berns. Problemy robotyki. Politechnika Warszawska. Elektronika 2012, rozdział Robot humanoidalny ROMAN wyrażający emocje. Prace Naukowe. W tym tomie.
• [49] A. Miklosi, M. Gacsi. On the utilization of social animals as a model for social robotics. Frontiers in Psychology, 2012, wolumen 3, numer 75. http: //www.frontiersin.org.
• [50] S. Mitra, T. Acharya. Gesture recognition: A survey. IEEE Transactions on Systems Man and Cybernetics - Part C: Applications and Reviews, 2007, wolumen 37, s. 311-324.
• [51] H. Miwa et al. Effective emotional expressions with expression humanoid robot we-4rii: integration of humanoid robot hand rch-1. In: Proceedings of 2004 IEEE/RSI International Conference on Intelligent Robots and Systems. Proceedings, 2004, wolumen 3, s. 2203-2208.
• [52] Modeling Machine Emotions for Realizing Intelligence. Red. T. Nishida, L. C. Jain, C. Faucher. Springer-Verlag Berlin Heidelberg 2010.
• [53] M. Namysł. Problemy robotyki. Politechnika Warszawska. Elektronika 2008, rozdział Koncepcja systemu wizyjnego do rozpoznawania emocji na obrazie twarzy, s. 91-100. Numer 166 serii Prace Naukowe.
• [54] A. Oleksy, R. Muszyński. Problemy robotyki. Politechnika Warszawska. Elektronika 2010, rozdział Integration of Gesture Planning System with Social Robot Hand, s. 703-712. Numer 175 serii Prace Naukowe.
• [55] A. Orthony, G. Clore, A. Collins. The Cognitive Structure of Emotions. Cambridge University Press 1988.
• [56] W. Paluszyński, P. Ślepko. Problemy robotyki. Politechnika Warszawska. Elektronika 2008, rozdział Systemy komunikacji głosowej w jeżyku naturalnym oparte na wolnymoprogramowaniu, s. 671-680. Numer 166 serii Prace Naukowe.
• [57] M. Rachuta. Implementacja i badania symulacyjne obliczeniowego modelu emocji na robocie laboratoryjnym sputnik. Praca magisterska, Wydział Elektroniki, Politechnika Wrocławska, 2010.
• [58] A. Ratajczak, K. Tchoń. Motion planning of a balancing robot with threefold subtasks: an endogenous configuration space approach. In: Proceedings of the IEEE International Conference on Robotics and Automation. Proceedings, 2011, s. 6096-6101.
• [59] T. Ribeiro et al. Expressing emotions on robotic companions with limited facial expression capabilities. In: Proceedings of the 11th International Conference on Intelligent Virtual Agents. Proceedings Red. H. H. Vilhjalmsson et al. Springer Berlin / Heidelberg, 2011, wolumen 6895 serii Lecture Notes in Computer Science, s. 466-467.
• [60] T. Ribeiro, A. Paiva. The illusion of robotic life, principles and practices of animation for robots. In: Proceedings of the 7th ACM/IEEE international conference on Human-Robot Interaction, Proceedings, 2012, s. 383-390.
• [61] SERA: social engagement with robots and agents. http://www.cogniron.org/final/Home.php. Project website.
• [62] B. Abu Shawar, E. Atwell. A comparison between alice and elizabeth chatbot systems. Raport instytutowy, University of Leeds, 2002.
• [63] K. Sydor, K. Arent. Problemy robotyki. Politechnika Warszawska. Elektronika 2010, rozdział FROGIT: społecznie interaktywny robot do badań HRI z dziećmi młodszymi, s. 173-184. Numer 175 serii Prace Naukowe.
• [64] M. Vala et al. ION framework - a simulation environment for worlds with virtual agents. In: Proceedings of the 9th International Conference on Intelligent Virtual Agents. Proceedings Red. Z. Ruttkay et al. Springer Berlin / Heidelberg, 2009. wolumen 5773 serii Lecture Notes in Computer Science, s. 418-424.
• [65] Red. H. H. Vilhjalmsson et al. Intelligent Virtual Agents, wolumen 6895 serii Lecture Notes in Computer Science, September 15-17, 2011. http://www.springerlink.com/content/978-3-642-23973-1/.
• [66] M. Walters et al. Design of embodied companions. Deliverable 6.2 FP7-215554 LIREC. 2010.
• [67] M. Walters et al. Foundations of embodied companions. Deliverable 6.1 FP7-215554 LIREC, 2009.
• [68] M. Walters et al. Avoiding the uncanny valley: robot appearance, personality and consistency of behaviour in an attention-seeking home scenario for a robot companion. Autonomous Robots. 2008, wolumen 24, s. 159-178.
• [69] M. Wnuk. Koala - interaktywny robot kulisty do wspomagania terapii dzieci autystycznych. In: Postępy Robotyki. Systemy i współdziałanie robotów. WKŁ 2006.
• [70] Z. Zeng et al. A survey of affect recognition methods: Audio, visual, and spontaneous expressions. IEEE Transactions on Pattern Analysis and Machine Intelligence, 2009, wolumen 31, s. 39-58.
• [71] M. Żarkowski. Interdyscyplinarność badań naukowych 2012. Oficyna Wydawnicza Politechniki Wrocławskiej 2012, rozdział Koncepcja autonomicznej perswazji w robocie społecznym, s. 485-490.
• [72] M. Żarkowski. Problemy robotyki. Politechnika Warszawska. Elektronika 2012, rozdział Rozpoznawanie emocji na podstawie statycznych obrazów twarzy. Prace Naukowe. W tym tomie.