Robot ROMAN for investigations of human-robot interaction

eng Artykuł w języku angielskim DOI:

wyślij Krzysztof Mianowski *, Karsten Berns **, Jochen Hirth ** * Institute of Aircraft Engineering and Applied Mechanics, Warsaw University of Technology ** Department of Computer Science, Robotics Group, University of Kaiserslautern, Germany

Pobierz Artykuł

Abstract

For a long time people have been interested in the similarity between living organisms and the engineering devices built by them. Recent developments in the area of service robotics show an increasing interest in personal robots. Those personal robots can help to handle daily work and to entertain people. Future service robots will more and more be able to communicate with humans in a natural way. The communication between humans is not only based on speech in fact movements and emotions are very important. The expression of those emotions is a combination of neck, eyes and skin movements. Therefore this paper presents the construction of the humanoid robot head ROMAN with artificial eyes and neck. The head includes actuators, sensors and mechanical parts which are all integrated into the head. The currents design enable the robot to include a complex sensors system and a complete emotional system.

Keywords

humanoid robot, personal robot

Robot ROMAN do badania interakcji człowiek-robot

Streszczenie

Od bardzo dawna ludzie są zainteresowani w podobieństwie budowanych przez siebie urządzeń technicznych i organizmów żywych. Aktualnie rozwój robotów usługowych pokazuje znaczny wzrost zainteresowania robotami osobistymi. Roboty osobiste mogą ułatwić i umilić codzienne życie. W przyszłości roboty usługowe będą mogły porozumiewać się z ludźmi w bardziej naturalny sposób. Komunikacja między ludźmi opiera się nie tylko na komunikacji werbalnej (słownej) lecz również w znacznej mierze na mimice ciała (wymowie ruchów) i emocjach wyrażanych przez mimikę twarzy. Emocje te są kombinacją ruchów szyi, oczu, i mięśni/skóry twarzy. W niniejszym artykule zaprezentowano rozwiązania konstrukcyjne robota humanoidalnego ROMAN, w szczególności głowy ze sztucznymi oczami i szyi. Głowa zawiera siłowniki, czujniki i układy mechaniczne zintegrowane w złożoną konstrukcję mechatroniczną naśladującą kształty i wybrane funkcje głowy człowieka. Aktualny stan projektu pozwala na włączenie skomplikowanego układu sensorycznego i wykonawczego do wyrażania emocji w sposób bardzo podobny jak to robią ludzie.

Słowa kluczowe

robot humanoidalny, robot osobisty

Bibliografia

  1. D. Biamino, G. Cannata, M. Maggiali, and A. Piazza, “Mac-eye: a tendon driven fully embedded robot eye”, in Proceedings of 2005 5th IEEE-RAS International Conference on Humanoid Robots, 2005.
  2. D. Pongas, F. Guenter, A. Guignard, and A. Billard, “Development of a miniature pair of eyes with camera for the humanoid robot”, in IEEE-RAS/RSJ International Conference on Humanoid Robots (Humanoids 2004), 2004.
  3. A. Ude, V. Wyart, L. Lin, and G. Cheng, ”Distributed visual attention on a humanoid robot”, in Proceedings of 2005 5th IEEE-RAS International Conference on Humanoid Robots, 2005.
  4. K. Itoh, H. Miwa, Y. Onishi, K. Imanishi, and et.al., “Development of face robot to express the individual face by optimizing the facial features”, in Proceedings of 2005 5th IEEERAS International Conference on Humanoid Robots, 2005.
  5. M. Bennewitz, F. Faber, D. Joho, M. Schreiber, and S. Behnke, “Towards a humanoid museum guide robot that interacts with multiple persons,” Proceedings of 2005 5th IEEERAS International Conference on Humanoid Robots, 2005.
  6. P. Ekman, W. Friesen, and J. Hager, Facial Action Coding System (FACS) - Manual, CD edition ed., 2002.
  7. K. Berns and J. Hirth, “Control of facial expressions of the humanoid robot head roman”, in IEEE/RSJ International Conference on Intelligent Robots and Systems (IROS), Beijing, China, October 9-15 2006.
  8. K. Berns, C. Hillenbrand, and K. Mianowski, “The mechatonic design of a human-like robot head”, in 16th CISM-IFToMM Symposium on Robot Design, Dynamics, and Control (ROMANSY), 2006.
  9. K.-U. Scholl, V. Kepplin, J. Albiez, and R. Dillmann, “Developing robot prototypes with an expandable modular controller architecture”, in Proceedings of the International Conference on Intelligent Autonomous Systems, Venedig, June 2000, pp. 67-74.
  10. Morecki A., Ekiel J., Fidelus K., Cybernetic Systems of Limb Movements in Man, Animals and Robots, 1984, Polish Scientific Publishers, Warsaw, Ellis Horwood Limited Publishers, Chichester.