Towards a framework for socially interactive robots

Resumen

En las últimas décadas, la investigación en el campo de la robótica social ha crecidoconsiderablemente. El desarrollo de diferentes tipos de robots y sus roles dentro de la sociedad seestán expandiendo poco a poco. Los robots dotados de habilidades sociales pretenden ser utilizadospara diferentes aplicaciones; por ejemplo, como profesores interactivos y asistentes educativos, paraapoyar el manejo de la diabetes en niños, para ayudar a personas mayores con necesidadesespeciales, como actores interactivos en el teatro o incluso como asistentes en hoteles y centroscomerciales.El equipo de investigación RSAIT ha estado trabajando en varias áreas de la robótica, en particular,en arquitecturas de control, exploración y navegación de robots, aprendizaje automático y visión porcomputador. El trabajo presentado en este trabajo de investigación tiene como objetivo añadir unanueva capa al desarrollo anterior, la capa de interacción humano-robot que se centra en lascapacidades sociales que un robot debe mostrar al interactuar con personas, como expresar ypercibir emociones, mostrar un alto nivel de diálogo, aprender modelos de otros agentes, establecery mantener relaciones sociales, usar medios naturales de comunicación (mirada, gestos, etc.),mostrar personalidad y carácter distintivos y aprender competencias sociales.En esta tesis doctoral, tratamos de aportar nuestro grano de arena a las preguntas básicas que surgencuando pensamos en robots sociales: (1) ¿Cómo nos comunicamos (u operamos) los humanos conlos robots sociales?; y (2) ¿Cómo actúan los robots sociales con nosotros? En esa línea, el trabajo seha desarrollado en dos fases: en la primera, nos hemos centrado en explorar desde un punto de vistapráctico varias formas que los humanos utilizan para comunicarse con los robots de una maneranatural. En la segunda además, hemos investigado cómo los robots sociales deben actuar con elusuario.Con respecto a la primera fase, hemos desarrollado tres interfaces de usuario naturales quepretenden hacer que la interacción con los robots sociales sea más natural. Para probar talesinterfaces se han desarrollado dos aplicaciones de diferente uso: robots guía y un sistema de controlde robot humanoides con fines de entretenimiento. Trabajar en esas aplicaciones nos ha permitidodotar a nuestros robots con algunas habilidades básicas, como la navegación, la comunicación entrerobots y el reconocimiento de voz y las capacidades de comprensión.Por otro lado, en la segunda fase nos hemos centrado en la identificación y el desarrollo de losmódulos básicos de comportamiento que este tipo de robots necesitan para ser socialmente creíblesy confiables mientras actúan como agentes sociales. Se ha desarrollado una arquitectura(framework) para robots socialmente interactivos que permite a los robots expresar diferentes tiposde emociones y mostrar un lenguaje corporal natural similar al humano según la tarea a realizar y lascondiciones ambientales.La validación de los diferentes estados de desarrollo de nuestros robots sociales se ha realizadomediante representaciones públicas. La exposición de nuestros robots al público en esas actuacionesse ha convertido en una herramienta esencial para medir cualitativamente la aceptación social de losprototipos que estamos desarrollando. De la misma manera que los robots necesitan un cuerpo físicopara interactuar con el entorno y convertirse en inteligentes, los robots sociales necesitan participarsocialmente en tareas reales para las que han sido desarrollados, para así poder mejorar susociabilidad.