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Proposta de uma metodologia para a obtenção de vocabulários de gestos intuitivos para a interação homem-robô

Santos, Clebeson Canuto dos 29 February 2016 (has links)
Development in robotics has been accelerated in the last decades. Mainly due to the advancement in technology, especially computers. However, even having enough technology to create robots that can participate in the daily lives of people, robotics has not become popular, once that the most robots purchased by people still fall into the category of toys, monitoring systems, among others. The search for such robots is due to the fact that their repertoire of tasks is so much limited and predetermined, which ultimately facilitate the interaction between users and robots. Meanwhile, more sophisticated robots, in most cases, can only be used by specialized people, because they have a larger task repertoire, which needs more complex interaction mechanisms. In others areas, such as computing, the communication interface was of fundamental importance for its popularization. This way, the construction of friendly communication interfaces between people and robots can be the key to robotics can be widespread in the actual society. However, not every interface can provide an easy and e cient communication. An e ective interface should be as intuitive as possible, what, according the psycholinguistics studies, can be achieved through the use of spontaneous gestures. Therefore, knowing the di cult to nd a procedure to obtain intuitive gesture vocabularies, this master thesis proposes a methodology that, based on psycholinguistics and HCI (Human-Computer Interaction) studies, is suitable to obtain intuitive gesture vocabularies to be used in HRI (Human-Robot Interaction). Therefore, after the application of this methodology, it was possible to notice that it was able to lead to results as good as those obtained by another methodology which is already used and accepted in HCI. Moreover, the proposed methodology has some distinct characteristics, such as the possibility to obtain more complex vocabularies, that can lead to more intuitive gesture vocabularies and which, in form, are more likely to be robust. In addition, by submitting the obtained gestures to a recognizer, an average hit rate of 77,5% was obtained, which, even though it is not so high, can be considered good enough, since some of the gestures are performed with both arms, increasing the complexity of the recognition task. Thus, at the end of this master thesis, some complementary works are proposed, which must be carried out in order to move further towards the development of intuitive interfaces for human-robot interaction. / O desenvolvimento da rob otica vem ganhando acelera c~ao desde as ultimas d ecadas, motivado principalmente pelo avan co da tecnologia, sobretudo dos computadores. No entanto, mesmo tendo tecnologia su ciente para criar rob^os que possam participar do cotidiano das pessoas, a rob otica ainda n~ao se popularizou, haja vista que a maioria dos rob^os adquiridos pelas pessoas ainda se enquadram na categoria de brinquedos, sistemas de monitoramento, dentre outros. A busca por esses tipos de rob^os se deve ao fato de que seu repert orio de tarefas e bem reduzido e predeterminado, o que acaba facilitando a intera c~ao entre usu arios e rob^os. Enquanto isso, rob^os mais so sticados, por possu rem um maior repert orio de tarefas, acabam necessitando de mecanismos de intera c~ao mais complexos que, em sua maioria, s o podem ser utilizados por pessoas especializadas. Em outras areas, como a inform atica, a interface de comunica c~ao foi de fundamental import^ancia para a sua populariza c~ao. Dessa maneira, a cria c~ao de interfaces amig aveis de comunica c~ao entre pessoas e rob^os pode ser a chave para que a rob otica tamb em possa ser amplamente difundida na sociedade atual. No entanto, n~ao e qualquer interface que pode oferecer uma comunica c~ao f acil e e ciente. Para isso as mesmas devem ser o mais intuitivas poss vel, o que, segundo os estudos psicolingu sticos, pode ser alcan cado por meio de gestos espont^aneos. Logo, sabendo da di culdade de se encontrar um procedimento que ofere ca a possibilidade de se obter vocabul arios de gestos intuitivos, esta disserta c~ao de mestrado prop~oe uma metodologia que, baseada na psicolingu stica e nos estudos sobre HCI (do ingl^es - Human Computer Interaction), ofere ce facilidade no processo de obten c~ao de vocabul arios de gestos intuitivos a serem utilizados na intera c~ao entre pessoas e rob^os. Desta maneira, ap os a aplica c~ao de tal metodologia, p^ode-se perceber que a mesma, apesar de ser nova, al em de poder levar a resultados t~ao bons quanto uma outra metodologia j a utilizada e aceita em HCI, ainda possui diferenciais, como a possibilidade de obter vocabul arios mais complexos, que podem levar a vocabul arios de gestos mais intuitivos e possivelmente mais robustos. Al em disso, ao submeter os gestos obtidos a um reconhecedor, obteve-se uma taxa m edia de acertos de 77,5%, que mesmo n~ao sendo alta, pode ser considerada boa, pois, uma vez que alguns gestos obtidos s~ao realizados com os dois bra cos, a complexidade do reconhecimento e aumentada de maneria consider avel. Assim, ao nal desta disserta c~ao, s~ao apresentados v arios trabalhos complementares a este, que devem ser realizados para que se possa avan car ainda mais na dire c~ao do desenvolvimento das interfaces intuitivas para a intera c~ao homem-rob^o.

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