Development of a dual-arm robotic system for gesture imitation

A investigação dedicada à área de robótica tem vindo a desempenhar um papel fundamental no que diz respeito à interação humano-robot. Esta interação tem evoluído em aspetos como reconhecimento de voz, caminhar, imitação gestual, exploração e trabalho cooperativo. A aprendizagem por imitação traz vár...

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Detalhes bibliográficos
Autor principal: Moura, Tiago Gomes (author)
Formato: masterThesis
Idioma:eng
Publicado em: 2015
Assuntos:
Texto completo:http://hdl.handle.net/10773/14405
País:Portugal
Oai:oai:ria.ua.pt:10773/14405
Descrição
Resumo:A investigação dedicada à área de robótica tem vindo a desempenhar um papel fundamental no que diz respeito à interação humano-robot. Esta interação tem evoluído em aspetos como reconhecimento de voz, caminhar, imitação gestual, exploração e trabalho cooperativo. A aprendizagem por imitação traz várias vantagens em relação aos métodos de programação convencionais, pois possibilita a transferência de novas habilidades ao robot através de uma interação mais natural. O trabalho desenvolvido pretende a implementação de um sistema robótico para imitação gestual que sirva como base para o desenvolvimento de um sistema capaz de aprender recorrendo à imitação gestual de um humano. As demonstrações foram adquiridas recorrendo a um sistema de captura de movimento humano baseado no sensor Kinect. O sistema desenvolvido permite reproduzir os movimentos capturados num robot humanoide composto por dois braços Cyton Gamma 1500 em tempo real, respeitando as restrições físicas e de espaço de trabalho do robot bem como prevenindo possíveis colisões. Os braços robóticos foram fixados numa estrutura mecânica, similar à estrutura do torso humano, desenvolvida para o efeito. Foi estudada a cinemática do manipulador com o objetivo de desenvolver algoritmos base de controlo. Estes foram desenvolvidos de forma modular de modo a criar um sistema que permite vários modos de funcionamento independentes. Foram elaborados testes experimentais com o intuito de avaliar o desempenho do sistema em diferentes situações. Estas estão relacionadas com limitações físicas associadas à imitação, como por exemplo: limites físicos das juntas, limites de velocidade, limites do espaço de trabalho, configurações singulares e colisões. Foram assim estudadas e implementadas soluções que permitem resolver estas situações.