Arquitectura Cognitiva para Robots Humanóides Sociáveis -- Motivações, Atenção e Emoções
- Orientador: Prof. Rodrigo Ventura
Enquadramento
A construção de robots humanoides é um desafio multi-disciplinar, integrando várias áreas científicas. Em particular, robots humanoides deverão ter capacidades avançadas de interacção com os utilizadores em ambientes dinâmicos e não estruturados. Por isso, este trabalho segue uma metodologia de inspiração biológica: procura-se explorar a forma como os sistemas biológicos são constituidos para formular modelos de percepção, actuação e interacção com o utilizador. O setup experimental para o qual este trabalho é dirigido consiste no robot humanoide iCub (RobotCub) existente no Instituto de Sistemas e Robótica.
Objectivos
Desenvolvimento de um sistema de atenção, emoções e motivações inspirado na biologia, com fim a guiar sua interacção de um robot humanoide com o ambiente e utilizadores humanos. O sistema de atenção servirá para a selecção dos estímulos mais relevantes no ambiente (pessoas, objectos, sons, etc). O sistema de motivações guiará a tendência de actuação que o robot deverá ter com o ambiente (curiosidade para inteagir com pessoas, exploração dos objectos, reconhecimento do ambiente, etc). O sistema emocional permitira comunicar o estado do robot através de um conjunto de expressões faciais. A dinâmica dos divesos sistemas será determinada quer através de variáveis de estado internas, quer através da interacção com pessoas que entrem em contacto visual com o robot ou foquem a sua atenção em objectos ou partes específicas do ambiente (atenção partilhada).
Descrição
Qualquer robot com uma capacidade de interacção com o meio ambiente suficientemente rica e autónoma, requer sistemas que permitam selecionar as acções mais adequadas em cada instante e os objectos/pessoas com que interagir. Em sistemas biologicos, a conjunção de sistemas de atenção, de motivação de emoção, permite gerir esta dinâmica. Em particular, o robot poderá ter a motivação para interagir com pessoas conhecidas, conhecer pessoas novas, utilizar objectos conhecidos para atingir certos fins, ou curiosidade para explorar objectos novos que aparecam no campo visual. Um sistema de motivações deverá ainda incluir um modelo dinâmico, de forma a implementar fenómenos como o desvanecimento da atenção se nada de interessante ocorre, tal como ser sensível à resposta do ambiente e outros utilizadores, quer através de comunicação explícita verbal, quer através de indicadores indirectos (se as pessoas focam a sua atenção no robot ou em outros objectos, ou se pelo contrário se desinteressam da interacção). Desta forma consegue-se fechar a cadeia de controlo pelo ambiente. O grau com que as motivações são ou não satisfeitas poderá ser tornado explícito ao utilizador usando expressões faciais do robot. Isto mostrará a quem estabelece contacto visual com o robot algo que poderá ser interpretado como o estado emocional do robot. Isto poderá incentivar o utilizador a prolongar a interacção com o robot.