Greeting Machine — робот для исследования социального взаимодействия


Greeting Machine (Приветствующая Машина) — это робот, который почти ничего не делает, потому что он разработан для исследований социального взаимодействия между роботом и человеком.
Сам робот представляет собой сферу по которой двигается маленький шарик. Это делает робота абстрактным объектом, который совсем не похож на людей, животных, предметы быта или какого-то знакомого робота (хотя, вот udacha ,сама структура чем-то напоминает робота BB-8 из Звёздных Войн).
Главная задача робота — передача приветствия с использованием минималистического движения. Чтобы получилось по-настоящему выразительное движение, к разработке жестов были приглашены эксперты по движению (хореограф, кукловод, аниматор).
Эксперименты с Приветствующей Машиной показывают, что она не только показывает движение, которое воспринимается как приветствие, но также с помощью жестов может вызывать как положительные, так и отрицательные переживания. Это указывает, что даже простой и абстрактный объект с очень ограниченным функционалом, с помощью жестов может создать опыт социального взаимодействия.

Роботы в целом и социальные роботы в частности, как правило, очень сосредоточены на функциональности. Если мы видим робота — нам сразу хочется знать, что он делает и насколько хорошо у него это получается.
Необходимость выполнения роботами определённой работы, а значит и наличие у них заданного функционала, который и делает их “полезными” — очень сильно влияет на их дизайн.
Но что было бы, если бы вам пришлось проектировать робота, который должен выполнять только одну очень простую вещь?
Приветствующая Машина — это абстрактный робот, который был разработан исследователями из Media Innovation Lab (miLAB) из Междисциплинарного центра в Герцлии (IDC Herzliya, Израиль) в сотрудничестве с сотрудниками Корнельского университета (Cornell University, США).
По задумке авторов, он должен был только приветствовать людей жестом и больше ничего — это оказалось не так просто, как кажется.
Если робот представляет собой полностью абстрактную форму — может ли он использоваться для интуитивного общения? Смогут ли пользователи распознавать форму и движения (для которых у них нет предварительного контекста) как позитивное приветствие?

Приветствующая Машина

Приветствующая Машина состоит из двух сфер. В большой сфере находится «рука» с магнитом на конце, который может двигаться вдоль внутренней оболочки сферы. Внутри маленькой сферы находится ещё одни магнит, который прилипает к магниту внутри большой сферы. Таким образом, перемещение «руки» внутри большой сферы, приводит к перемещению маленькой сферы по внешней поверхности большой сферы.

Приветствующая Машина - устройство

Аппаратная часть Приветствующей Машины состоит из одноплатного компьютера Raspberry Pi 3 и двух сервомашинок Dynamixel MX-12w. Программное обеспечение основано на специально разработанной платформе управления роботом на Java и Python. Программа поддерживает сложный дизайн движений и позволяет переводить жесты, разработанные в инструменте для 3D-анимации (Blender), в управляющие команды для управления сервомашинками.

Приветствующая Машина

Движение шарика на поверхности сферы является единственным вариантом взаимодействия пользователя с Приветствующей Машиной, поэтому для его максимального использования, исследователям пришлось проконсультироваться с психологами, хореографами, кукольниками и аниматорами.

Необходимо отметить, что участники исследования очень сильно различались в своих реакциях на Приветствующую Машину, а также своё восприятие разного рода эмоций и намерений, которые они приписывали роботу.

Часто участники воспринимали, что в Приветствующую Машину загруженно какое-то суждение о них. Когда демонстрировался жест Приближения, большинство участников восприняли его как сигнал о том, что они приемлемы для социального взаимодействия (т. е. позитивный сигнал открытия встречи).
Участники по-разному описали жест Приближения: «он очень взволнован», «он хочет узнать кто», «он взволнован увидев меня». Однако один из участников воспринял жест Приближения как агрессивный сигнал, указывающий на то, что он неприемлем для социального взаимодействия: «Я чувствовал, что он просто смотрит на меня, смотрит на меня так же неприятно, как смотрит агрессивная собака у ворот, когда вы идёте мимо по улице.»

Участники также описали свой собственный ответ на желание или нежелание Приветствующей Машины к социальному взаимодействию. Когда они почувствовали, что Приветствующая Машина нашла их приемлемыми для взаимодействия, ответы были положительными: «Когда он смотрел на меня … это заставило меня немного улыбнуться». «Когда он посмотрел прямо на вас, вы поняли, что ситуация была в порядке, потому что она приветствовала вас, и все было хорошо». Когда они почувствовали, что Приветствующая Машина нашла их неприемлемыми для взаимодействия они чувствовали себя отвергнутыми: «Я был немного раздражен: почему он не смотрит на меня снова?» Некоторые из них даже разозлились: «Когда он смотрел на стену, это было действительно нехорошо. Я стоял прямо там, глядя на него. Я думал: зачем ты это делаешь? Это не хорошо, не вежливо». Участники были также заинтригованы тем фактом, что этот абстрактный объект может вызывать у них эмоции: «Когда я подходил, а он смотрел в сторону от меня, это было похоже на «Я не хочу говорить с тебой». Это странно, потому что это объект, и он не должен заставлять меня чувствовать что-либо, но это так. Это так же, как если бы человек не хотел с вами разговаривать.»

Проект «Приветствующая Машина», посвящённый выяснению того, насколько эффективными могут быть минималистский дизайн роботов при взаимодействии с людьми, позволил исследовать возможность того, что жесты абстрактного роботизированного объекта, не имеющего связи с внешним видом человека, могут восприниматься как социальное взаимодействие.
Получается, что минимальный объём полезной функциональности социального робота — это реакция на присутствие человека в нужное время и в нужном контексте. Реакция может быть самой минимальной, но люди очень чувствительны к движению и очень хорошо интерпретируют отзывчивое движение как социальный сигнал.

Статьи
Anderson-Bashan L. et al. The Greeting Machine: An Abstract Robotic Object for Opening Encounters //2018 27th IEEE International Symposium on Robot and Human Interactive Communication (RO-MAN). – IEEE, 2018. – С. 595-602. (PDF)

Ссылки
Greeting Machine
Greeting Machine Explores Extreme Minimalism in Social Robots

По теме
Aisoy1 — социальный робот на базе ROS и Raspberry Pi
SEER — робот копирующий мимику человека
Исследование привлекательности лиц роботов
Творческий путь построения робота
OpenLH — открытый проект системы для биологических экспериментов


Добавить комментарий

Arduino

Что такое Arduino?
Зачем мне Arduino?
Начало работы с Arduino
Для начинающих ардуинщиков
Радиодетали (точка входа для начинающих ардуинщиков)
Первые шаги с Arduino

Разделы

  1. Преимуществ нет, за исключением читабельности: тип bool обычно имеет размер 1 байт, как и uint8_t. Думаю, компилятор в обоих случаях…

  2. Добрый день! Я недавно начал изучать программирование под STM32 и ваши уроки просто бесценны! Хотел узнать зачем использовать переменную типа…

3D-печать AI Android Arduino Bluetooth CraftDuino DIY IDE iRobot Kinect LEGO OpenCV Open Source Python Raspberry Pi RoboCraft ROS swarm ИК автоматизация андроид балансировать бионика версия видео военный датчик дрон интерфейс камера кибервесна конкурс манипулятор машинное обучение наше нейронная сеть подводный пылесос работа распознавание робот робототехника светодиод сервомашинка собака управление ходить шаг за шагом шаговый двигатель шилд

OpenCV
Робототехника
Будущее за бионическими роботами?
Нейронная сеть - введение