机器人的目前研究标准要求机器人控制器开发的一般方法。在辅助机器人域中,人机互动起到了实质性的作用。特别是,人类产生影响机器人控制系统的意图。在文章中,提出了一种方法,用于创建辅助机器人的控制系统,这对由语音命令,按钮或操作员控制台提供的用户意图作出反应。整个方法应用于由定制的Tiago机器人和其他硬件组件组成的真实系统。在该平台上进行的示例性实验说明了辅助机器人中的人机界面多样化的动机。
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本文介绍了CAIR的设计和实施:为社会机器人和其他对话代理而设计的基于知识的自主互动的云系统。该系统对于低成本机器人和设备特别方便。为开发人员提供了一种可持续的解决方案,可以通过网络连接来管理口头和非语言互动,约有3,000个对话主题可以进行“闲聊”,并提供了一个预先煮熟的计划库,只需要将其接地到机器人的库中物理能力。该系统的结构为一组REST API端点,因此可以通过添加新的API来轻松扩展它,以提高连接到云的客户端的功能。该系统的另一个关键功能是它旨在使客户的开发变得直接:这样,可以轻松地赋予多个设备与用户自主交互的能力,了解何时执行特定的操作并利用云服务提供的所有信息。文章概述并讨论了为评估系统响应时间的性能而执行的实验结果,为研究和市场解决方案铺平了道路。提供了与ROS的客户的存储库的链接,并提供了诸如Pepper和Nao之类的流行机器人的链接。
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通过智能连接设备,技术正在逐步重塑国内环境,提高家庭安全和整体环境质量。然而,人口转移和流行病最近展示导致他们房屋中的老年人隔离,产生了可靠的辅助人物的需求。机器人助理是国内福利创新的新前沿。老年人监测只是一个可能的服务应用之一,智能机器人平台可以处理集体福祉。在本文中,我们展示了一个新的辅助机器人,我们通过模块化的基于层的架构开发,使灵活的机械设计与最先进的人工智能进行了灵活的人工智能,以便感知和声音控制。关于以前的机器人助手的作品,我们提出了一个设置有四个麦粉轮的全向平台,这使得自主导航与杂乱环境中的有效障碍物避免。此外,我们设计可控定位装置,以扩展传感器的视觉范围,并改善对用户界面的访问以进行远程呈现和连接。轻量级深度学习解决方案,用于视觉感知,人员姿势分类和声乐命令完全运行机器人的嵌入式硬件,避免了云服务私有数据收集产生的隐私问题。
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目前,大多数社会机器人通过传感器与周围环境和人类相互作用,这些传感器是机器人的组成部分,这限制了传感器,人机相互作用和互换性的可用性。在许多应用中需要一种适合许多机器人的可穿戴传感器衣服。本文介绍了一个经济实惠的可穿戴传感器背心,以及带有物联网(物联网)的开源软件架构,用于社会人形机器人。背心由触摸,温度,手势,距离,视觉传感器和无线通信模块组成。 IOT功能允许机器人与人类和互联网一起与人类交互。设计的体系结构适用于任何具有通用图形处理单元(GPGPU),I2C / SPI总线,Internet连接和机器人操作系统(ROS)的任何社交机器人。此架构的模块化设计使开发人员能够轻松地添加/删除/更新复杂行为。所提出的软件架构提供IOT技术,GPGPU节点,I2C和SPI总线管理器,视听交互节点(语音到文本,文本到语音和图像理解),以及行为节点和其他节点之间的隔离。所提出的IOT解决方案包括机器人中的相关节点,RESTful Web服务和用户界面。我们使用HTTP协议作为与Internet的社会机器人双向通信的手段。开发人员可以在C,C ++和Python编程语言中轻松编辑或添加节点。我们的架构可用于为社会人形机器人设计更复杂的行为。
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边缘计算是一项有前途的技术,可以在需要瞬时数据处理的技术领域提供新功能。机器和深度学习等领域的研究人员对其应用程序进行了广泛的边缘和云计算,这主要是由于他们提供的大量计算和存储资源。目前,机器人技术也正在寻求利用这些功能,并且随着5G网络的开发,可以克服该领域的一些现有限制。在这种情况下,重要的是要知道如何利用新兴的边缘体系结构,当今存在哪些类型的边缘体系结构和平台,以及哪些可以并且应该基于每个机器人应用程序使用。一般而言,边缘平台可以以不同的方式实现和使用,尤其是因为有几个提供商提供或多或少提供的一组服务以及一些基本差异。因此,本研究针对那些从事下一代机器人系统开发的人解决了这些讨论,并将有助于理解每个边缘计算体系结构的优势和缺点,以便明智地选择适合每个应用程序的功能。
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机器人模拟一直是机器人领域研发的组成部分。模拟消除了通过启用机器人的应用测试来快速,负担得起的,而无需遭受机械或电子误差而进行机器人应用测试,从而消除了对传感器,电动机和实际机器人物理结构的可能性。通过虚拟现实(VR)模拟,通过提供更好的环境可视化提示,为与模拟机器人互动提供了更具吸引力的替代方法,从而提供了更严肃的体验。这种沉浸至关重要,尤其是在讨论社交机器人时,人类机器人相互作用(HRI)领域的子区域。在日常生活中,机器人的广泛使用取决于HRI。将来,机器人将能够与人们有效互动,以在人类文明中执行各种任务。在个人工作空间开始扩散时,为机器人开发简单且易于理解的接口至关重要。因此,在这项研究中,我们实施了一个使用现成的工具和包装的VR机器人框架,以增强社交HRI的研究和应用开发。由于整个VR接口是一个开源项目,因此可以在身临其境的环境中进行测试,而无需物理机器人。
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人类机器人相互作用(HRI)对于在日常生活中广泛使用机器人至关重要。机器人最终将能够通过有效的社会互动来履行人类文明的各种职责。创建直接且易于理解的界面,以与机器人开始在个人工作区中扩散时与机器人互动至关重要。通常,与模拟机器人的交互显示在屏幕上。虚拟现实(VR)是一个更具吸引力的替代方法,它为视觉提示提供了更像现实世界中看到的线索。在这项研究中,我们介绍了Jubileo,这是一种机器人的动画面孔,并使用人类机器人社会互动领域的各种研究和应用开发工具。Jubileo Project不仅提供功能齐全的开源物理机器人。它还提供了一个全面的框架,可以通过VR接口进行操作,从而为HRI应用程序测试带来沉浸式环境,并明显更好地部署速度。
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一项富有成果的合作是基于彼此技能的相互知识,以及传达自己的限制并提出替代方案以使任务执行到合作者的能力的可能性。本文旨在通过提出一种新颖的沟通控制体系结构来在人机协作环境中复制这种情况。利用控制屏障功能,机器人知道其(动态)技能和限制,并且由于本地预测指标,它能够评估是否可以执行请求的任务,如果没有,则可以通过放松来提出替代方案一些约束。控制器与通信基础架构相连,该基础架构使人类和机器人能够建立有关任务的双向交流,并对人类进行有关机器人行为的明智决定。提出了比较实验验证。
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软件体系结构定义了大型计算系统的蓝图,因此是设计和开发工作的关键部分。在移动机器人的背景下,对此任务进行了广泛的探索,从而导致了大量参考设计和实现。由于软件体系结构定义了实现所有组件的框架,因此自然是移动机器人系统的一个非常重要的方面。在本章中,我们概述了特定问题域(移动机器人系统)对软件框架强加的要求。我们讨论了一些当前的设计解决方案,提供了有关共同框架的历史观点,并概述了未来发展的方向。
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Intelligent agents have great potential as facilitators of group conversation among older adults. However, little is known about how to design agents for this purpose and user group, especially in terms of agent embodiment. To this end, we conducted a mixed methods study of older adults' reactions to voice and body in a group conversation facilitation agent. Two agent forms with the same underlying artificial intelligence (AI) and voice system were compared: a humanoid robot and a voice assistant. One preliminary study (total n=24) and one experimental study comparing voice and body morphologies (n=36) were conducted with older adults and an experienced human facilitator. Findings revealed that the artificiality of the agent, regardless of its form, was beneficial for the socially uncomfortable task of conversation facilitation. Even so, talkative personality types had a poorer experience with the "bodied" robot version. Design implications and supplementary reactions, especially to agent voice, are also discussed.
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消费者设备中的语音代理的激增需要新的工具,用于评估这些系统超出其技术功能。本文提出了一种用于评估语音用户界面(VUIS)的工具包,其目的是测量用户体验中主观享受的关键因素。使用现有文献的元分析构建了Pueva Toolkit,结构化N = 20和半结构化N = 18个访谈和一个受试者实验室研究。由此产生的问卷包含35项,其中三类代表12种规模:(1)个性(2)用途和(3)令人愉快的态度。Pueva Toolkit将我们迁移到评估和比较科学之间的主观,快乐体验的能力以及对象内研究设计。
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越来越多的机器人自动化应用程序已更改为无线通信,网络性能对机器人系统的影响越来越大。这项研究提出了一种将模拟机器人平台连接到真实网络设备的硬件(HIL)模拟方法。该项目旨在为机器人工程师和研究人员提供试验的能力,而无需大量修改原始控制器并获得与实际网络条件相关的更现实的测试结果。我们在两种常见的情况下,用于无线网络控制机器人应用程序:(1)移动机器人的安全多机器人协调,以及(2)基于人动物的操纵器的远程操作。在任何情况下,在各种网络条件下都在各种网络条件下部署和测试了HIL模拟系统。对实验结果进行了分析,并将其与先前的仿真方法进行了比较,表明所提出的HIL模拟方法可以识别对机器人系统的更可靠的通信影响。
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本文介绍了Cerberus机器人系统系统,该系统赢得了DARPA Subterranean挑战最终活动。出席机器人自主权。由于其几何复杂性,降解的感知条件以及缺乏GPS支持,严峻的导航条件和拒绝通信,地下设置使自动操作变得特别要求。为了应对这一挑战,我们开发了Cerberus系统,该系统利用了腿部和飞行机器人的协同作用,再加上可靠的控制,尤其是为了克服危险的地形,多模式和多机器人感知,以在传感器退化,以及在传感器退化的条件下进行映射以及映射通过统一的探索路径计划和本地运动计划,反映机器人特定限制的弹性自主权。 Cerberus基于其探索各种地下环境及其高级指挥和控制的能力,表现出有效的探索,对感兴趣的对象的可靠检测以及准确的映射。在本文中,我们报告了DARPA地下挑战赛的初步奔跑和最终奖项的结果,并讨论了为社区带来利益的教训所面临的亮点和挑战。
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数字化和自动化方面的快速进步导致医疗保健的加速增长,从而产生了新型模型,这些模型正在创造新的渠道,以降低成本。 Metaverse是一项在数字空间中的新兴技术,在医疗保健方面具有巨大的潜力,为患者和医生带来了现实的经验。荟萃分析是多种促成技术的汇合,例如人工智能,虚拟现实,增强现实,医疗设备,机器人技术,量子计算等。通过哪些方向可以探索提供优质医疗保健治疗和服务的新方向。这些技术的合并确保了身临其境,亲密和个性化的患者护理。它还提供自适应智能解决方案,以消除医疗保健提供者和接收器之间的障碍。本文对医疗保健的荟萃分析提供了全面的综述,强调了最新技术的状态,即采用医疗保健元元的能力技术,潜在的应用程序和相关项目。还确定了用于医疗保健应用的元元改编的问题,并强调了合理的解决方案作为未来研究方向的一部分。
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增加制药实验室和生产设施的自动化水平起着至关重要的作用。然而,这一领域的特殊要求使其挑战适应其他行业中存在的尖端技术。本文概述了相关方法以及如何在制药行业中使用,特别是在发展实验室中。最近的进步包括能够处理能够处理复杂任务的灵活移动机械手。然而,由于接口的多样性,将来自许多不同供应商的设备集成到端到端的自动化系统中是复杂的。因此,在本文中考虑了各种标准化方法,提出了一种概念来进一步服用一步。该概念使具有视觉系统的移动操纵器能够“学习”每个设备的姿势,并利用来自通用云数据库的条形码 - 获取接口信息。该信息包括控制和通信协议定义以及操作设备所需的机器人操作的表示。为了定义与设备相关的动作,设备必须具有 - 除了条形码 - 作为标准的基准标记。在随访论文中的适当研究活动之后,将详细阐述该概念。
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图形神经网络(GNNS)是一种范式转换的神经结构,以便于学习复杂的多智能经纪行为。最近的工作已经表现出显着的绩效,如植绒,多代理路径规划和合作覆盖。但是,通过基于GNN的学习计划导出的策略尚未部署到物理多机器人系统上的现实世界。在这项工作中,我们展示了一个系统的设计,允许完全分散地执行基于GNN的策略。我们创建基于ROS2的框架,并在本文中详细说明其细节。我们展示了我们在一个案例研究的框架,需要在机器人之间进行紧张的协调,并呈现出于依赖于adhoc通信的分散式多机器人系统的基于GNN的政策的成功实际部署的一类结果。可以在线找到这种情况的视频演示。https://www.youtube.com/watch?v=coh-wln4io4
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机器人在社会中取得了相关性,越来越越来越关注关键任务。尽管如此,机器人安全性被低估了。机器人安全性是一种复杂的景观,通常需要一个跨纪的横向落后的横向学科视角。要解决此问题,我们介绍了机器人安全框架(RSF),一种方法,用于在机器人中执行系统安全评估。我们提出,调整和开发特定术语,并提供了在四个主要层次(物理,网络,固件和应用程序)之后实现整体安全评估的指南。我们认为现代机器人应视为同样相关的内部和外部沟通安全。最后,我们倡导“通过默默无闻的安全”。我们得出结论,机器人中的安全领域值得进一步的研究努力。
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机器人系统的长期自主权隐含地需要可靠的平台,这些平台能够自然处理硬件和软件故障,行为问题或缺乏知识。基于模型的可靠平台还需要在系统开发过程中应用严格的方法,包括使用正确的构造技术来实现机器人行为。随着机器人的自治水平的提高,提供系统可靠性的提供成本也会增加。我们认为,自主机器人的可靠性可靠性可以从几种认知功能,知识处理,推理和元评估的正式模型中受益。在这里,我们为自动机器人代理的认知体系结构的生成模型提出了案例,该模型订阅了基于模型的工程和可靠性,自主计算和知识支持机器人技术的原则。
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圆角焊接是该行业中最广泛类型的焊接之一,仍然通过接触手动或自动进行。本文旨在描述具有U和L形结构的非接触式圆角焊接机器人的在线编程系统,这响应了第四工业革命的需求。在本文中,作者提出了一种在线机器人编程方法,其消除了传统上在机器人焊接中执行的不必要步骤,使得操作者仅执行三个步骤来完成焊接任务。首先,选择焊接件。然后,进入焊接参数。最后,它将自动生成的程序发送到机器人。该系统最终设法在比比较方法更有效的准备时间中使用所提出的方法进行圆角焊接任务。为此,除了六个轴工业机器人手臂之外,还使用了与其他系统相比使用减少数量的组件,例如结构化光3D相机,两个计算机和集中器。系统的操作复杂性尽可能减少。据作者所知,没有能够执行圆角焊接过程的在线机器人编程系统的科学或商业证据,简化了该过程,使其对操作员完全透明,并在行业4.0范例中陷入框架。它的商业潜力主要在于一种能够适应任何工业圆角焊接工作和任何可以容纳它的支架的柔性系统中的简单和低成本。
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基于代理的建模(ABM),仿真(ABS)和分布式计算(ABC)是建立的方法。互联网和基于Web的技术是合适的运营商。本文是一份技术报告,其中具有JavaScript Agent Machine(JAM)平台的某些教程,以及使用AgentJS编程的代理程序,该代理是广泛使用的JavaScript编程语言的子集,用于编程基于移动状态的反应性代理。除了解释特定设计选择的动机以及在JavaScript中介绍架构和代理编程的核心概念外,简短示例还说明了JAM平台的功能及其组件,用于部署大型多机构系统在强大的强大中诸如互联网之类的异质环境。果酱适合在强大的异质和移动环境中部署。最后,果酱可用于ABC以及在统一方法中用于ABS,最终使移动人群感测和模拟(ABS)。
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