Determinação da associação de indivíduos e seu espaço social coletivo para aplicações em interação humano-robô

Carregando...
Imagem de Miniatura

Título da Revista

ISSN da Revista

Título de Volume

Editor

Universidade Federal de Minas Gerais

Descrição

Tipo

Dissertação de mestrado

Título alternativo

Determining the association between individuals and their collective social space for human-robot interaction applications

Primeiro orientador

Membros da banca

Mario Fernando Montenegro Campos
Luiz Chaimowicz
Armando Alves Neto

Resumo

Com o desenvolvimento da robótica, a utilização de robôs móveis autônomos na execução de tarefas cotidianas tende a se tornar cada vez mais factível em diferentes partes da sociedade. Este trabalho possui como objetivo propor um algoritmo baseada em grafo para identificar possíveis associações de indivíduos no ambiente, apresentando uma nova abordagem para computar o nível de interação entre os indivíduos de acordo com sua posição e orientação corporal. Posteriormente, com base nessa detecção dos grupos de interação, propomos uma representação do espaço social coletivo baseada em uma função de densidade, por intermédio da junção de funções Gaussianas assimétricas para delimitação do espaço socialmente aceitável, de forma que um robô móvel consiga realizar tarefas na presença de pedestres sem oferecer nenhum tipo de risco físico ou desconforto social, como colidir com um indivíduo ou invadir o seu espaço pessoal de interação. A metodologia proposta para determinação da associação de indivíduos foi avaliada utilizando datasets sintéticos e do mundo real, apresentando performance superior aos trabalhos do estado-da-arte na maioria dos casos. Além disso, avaliamos por meio de simulações a representação do espaço social coletivo, demonstrando que nossa abordagem gera comportamentos mais socialmente favoráveis do que métodos que não consideram tais restrições.

Abstract

With the development of robotics, the use of autonomous mobile robots in the execution of everyday tasks tends to become increasingly feasible in different parts of society. This work aims to propose a graph based algorithm to identify possible associations of individuals in the environment, presenting a new approach to compute the level of interaction between individuals according to their position and body orientation. Subsequently, based on this detection of the interaction groups we propose a representation of the collective social space based on a density function through the junction of asymmetric Gaussian functions to delimit the socially acceptable space, so that a mobile robot can perform tasks in the presence of pedestrians without offering any type of physical risk or social discomfort like colliding with an individual or invading your personal interaction space. The proposed methodology for determining the association of individuals was evaluated using synthetic and real-world datasets, outperforming the state-of-the-art methods on most cases. In addition, we evaluated through simulations the representation of the collective social space demonstrating that our approach generates more socially favorable behaviors than methods that do not consider such restrictions.

Assunto

Computação – Teses, Robótica – Teses, Interação homem-máquina – Teses, Robôs móveis - Teses, Espaços públicos – Teses

Palavras-chave

Interação humano-robô, Espaço social coletivo, Ambiente centrado no homem, Robô autônomo

Citação

Endereço externo

Avaliação

Revisão

Suplementado Por

Referenciado Por