Konferencja Human-Robot Interaction 2011

Roboty społeczne

W kilkudziesięciu prezentacjach, jakie przedstawiono podczas konferencji, poruszono bardzo wiele różnorodnych zagadnień związanych z problematyką human-robot interaction, większość z nich koncentrowała się jednak wokół jednej z trzech osi tematycznych:

1) badania z udziałem dzieci, zwłaszcza dotyczące procesów uczenia się (badacze z Japonii i Korei Południowej wykorzystują roboty do nauki języka angielskiego),

2) terapia dzieci autystycznych (badania tego typu prowadzone są zarówno w Europie, Stanach Zjednoczonych, jak i Korei Południowej),

3) badania ukierunkowane na osoby starsze, mające na celu podnoszenie jakości życia użytkowników przez dostarczenie im robota-asystenta ułatwiającego komunikację z drugą osobą (telepresence), robienie zakupów w sklepie lub organizowanie czasu wolnego pensjonariuszom domów opieki.

Obecnie w sposób szczególny rozpatrywane jest zagadnienie roli gestów i dotyku robotów, zarówno pod kątem ulepszenia możliwości robotów, jak i postrzegania robotów przez użytkowników. Ważnym aspektem jest także komunikacja głosowa robotów, analizowana pod kątem komunikatów o znaczeniu afektywnym, wpływających na przykład na odległość utrzymywaną przez użytkowników w stosunku do robotów lub gotowość uczestników badania do uczenia robotów określonych zadań (uczenie przez roboty oraz uczenie robotów było jednym z wiodących tematów konferencji).

Osoby blok tematyczny stanowiły projekty poświęcone technicznym aspektom działania robotów, np. zagadnieniu postrzegania i wizualizacji obiektów przez roboty oraz koordynacji działań grupy robotów. Natomiast stosunkowo niewiele projektów poruszało zagadnienie antropomorfizacji robotów.

W ramach konferencji odbyła się również dyskusja z przedstawicielami takich firm, jak iRobot, General Motors, Evolution Robotics i KUKA, którzy zwracali uwagę na kwestię bezpieczeństwa oraz zmiany zachodzące na rynku robotów do zastosowań cywilnych. Entuzjaści badań kosmicznych mogli obejrzeć film ukazujący wystrzelenie na orbitę robota Robonaut 2.

Roboty w obszarze bezpieczeństwa

Stosunkowo niewiele prezentacji, zarówno podczas paneli konferencyjnych, jak i sesji plakatowej, dotyczyło zagadnień z zakresu robotyki w obszarze bezpieczeństwa. Na szczególne zainteresowanie zasługiwały, prezentowane podczas sesji plakatowej, projekty: Mission Specialist Interfaces in Unmanned Aerial Systems (Uniwersytet A&M w Teksasie) oraz Tangible Interfaces for Robot Teleoperation (Uniwersytet La Sapienza w Rzymie), artykuł i prezentacja w trakcie panelu dotyczącego sterowania grupami robotów Effects of Unreliable Automation and Individual Differences on Supervisory Control of Multiple Ground Robots pracowników Laboratorium Badań Armii Amerykańskiej (Army Research Laboratory), a także prezentowany w trakcie sesji wideo krótki film Survivor Buddy: A Social Medium Robot (Uniwersytet A&M w Teksasie).

Pierwsza z wymienionych prezentacji dotyczyła wstępnego etapu badań wykonanych na zamówienie armii amerykańskiej, których celem jest opracowanie interfejsu użytkownika do sterowania bezzałogowymi statkami powietrznymi, który niwelowałby efekt dezorientacji operatora. Efekt ten jest powodowany różnicą między kierunkami poruszania się i patrzenia operatora podczas korzystania z kamer wyposażonych w głowice obrotowe, umożliwiających obserwację pola w zakresie 360°. Pierwszy etap prezentowanego projektu skoncentrowany był na badaniu samego efektu dezorientacji na przykładzie pilotów powietrznych jednostek załogowych, również wyposażonych w kamery z głowicami obrotowymi.

Kolejna z wymienionych prezentacji przedstawiała badanie mające na celu przetestowanie przydatności konsoli do gier Wii firmy Nintendo jako interfejsu sterowania małym robotem SAR (Search And Rescue) w aplikacjach wewnątrz pomieszczeń. Badania pokazały małą skuteczność wykorzystania takiego interfejsu do sterowania robotem, m.in. ze względu na ogromną czułość konsoli, reagującej na każdy, nawet najdrobniejszy ruch, a więc wymagającej znacznej precyzji. Drugą poważną przeszkodą dla wykorzystania tego typu interfejsu w aplikacjach związanych z ratownictwem okazał się brak podglądu obrazu z kamer umieszczonych na robocie, oznaczający konieczność utrzymywania go w zasięgu wzroku operatora, co w przypadku misji ratowniczych czyni robota mało użytecznym.

Trzecia z prezentacji opisywała bardzo ciekawy projekt, realizowany w Wojskowym Laboratorium Badawczym armii USA, związany z opracowaniem systemu grupy robotów, w którym część kompetencji operatorskich przekazano jednemu z urządzeń, tzw. RoboLeader. Funkcją takiego lidera grupy robotów jest m.in. planowanie ścieżek poruszania się w czasie rzeczywistym (real-time path-planning), kontrola współpracy wszystkich urządzeń oraz autonomiczne podejmowanie decyzji operacyjnych niskiego poziomu dla całego systemu. Rozwiązanie to znacznie odciąża operatora systemu, który nie tylko może skupić się wyłącznie na strategicznych decyzjach dotyczących misji, ale również pracuje z pojedynczym interfejsem użytkownika, zamiast z wieloma.

Podczas ostatniej z wymienionych prezentacji, na krótkim filmie przedstawiono małego robota ratowniczego, złożonego z niewielkiej platformy na kółkach oraz umieszczonego na wsporniku małego wyświetlacza LCD, mogącego się poruszać w różnych kierunkach. Przeznaczeniem robota jest dotarcie do osób uwięzionych w trudno dostępnych miejscach i dotrzymywanie im towarzystwa (niejako „podtrzymywanie na duchu") do czasu nadejścia pomocy/uwolnienia, co realizowane jest przez imitację „ożywienia/personalizacji" robota (na ekranie pokazuje się symboliczna twarz, a ruchy wyświetlaczem naśladują ruchy ludzkiej głowy, jak np. przytakiwanie). W razie potrzeby ekran może również służyć do normalnego przekazu wideo – w celu nawiązania kontaktu z uwięzionym człowiekiem lub wyświetlania dowolnych obrazów, mogących odwrócić jego uwagę od nieprzyjemnej sytuacji.

W ostatnim dniu konferencji najlepszym zespołom wręczono nagrody w czterech kategoriach:

najlepsza prezentacja filmowa – laureaci: Brian Milligan, Greg Mori, Richard T. Vaughan, za prezentację Selecting and Commanding Groups in a Multi-Robot Vision Based System;

najlepsza praca studencka –

Michael Gielniak, Andrea Thomaz, Spatiotemporal Correspondence as a Metric for Human-like Robot Motion;

najbardziej interesująca interakcja – Karon E. MacLean, Steve Yohanan, Design and Assessment of the Haptic Creature's Affect Display;

najbardziej interesujące wyniki eksperymentalne – Andreas Möller, Luis Roalter, Matthias Kranz, Cognitive Objects for Human-Computer Interaction and Human-Robot Interaction.

Podsumowanie

Obserwując tendencje, które zarysowały się podczas konferencji HRI 2011, stwierdzić można, że w aktualnie prowadzonych badaniach zdecydowanie mniejsze znaczenie odgrywa sam wygląd robota, natomiast więcej uwagi poświęca się procesom i sytuacjom, w które ten robot jest zaangażowany. Badane zagadnienia związane z interakcją człowiek-robot nadal często dotyczą podstawowych aspektów robota znajdującego się w otoczeniu użytkownika, co świadczy o tym, że jest to wciąż młoda dyscyplina naukowa. Środowisko HRI skupia badaczy z bardzo różnych dziedzin, zwłaszcza psychologii i kognitywistyki. Rodzaj badanych robotów w przeważającej części stanowią social robots, mające możliwości wchodzenia w interakcję z człowiekiem. Głównym celem realizowanych projektów jest przy tym zwykle wyjaśnienie problemu badawczego, rzadziej komercjalizacja wyników badań.

Według danych udostępnionych przez organizatorów, wśród uczestników konferencji dominowali przedstawiciele krajów europejskich (40 %), przed naukowcami z USA (35 %), oraz reprezentantami innych kontynentów, głównie Azji.

Kolejna edycja konferencji odbędzie się w dniach 5–8 marca 2012 r. w Bostonie.

Karolina Zawieska
Agnieszka Sprońska
Ośrodek Systemów Bezpieczeństwa
PIAP