Conception and realisation of an expressiveness companion robot based on an computational model of emotions
Conception et réalisation d'un robot compagnon expressif basé sur un modèle calculatoire des émotions
Résumé
Robotherapy, which incorporates rules of social robotics, has to improve psychological and physiological state of people sick, marginalized or suffering from physical or mental disabilities. It appears that robots can be used for accompaniment and awakening. This requires providing them with communications capabilities. The new challenge in the field of companion robots is to provide enrichment of behavior by their interaction with humans. Some studies already exist in the field of RAA : "Robot Assisted Activity" and specifically in the field RAT : The "Robot Assisted Therapy. The first experiments in the field of robotics have proven that robots can give some moral and psychological comfort for frail people. In this context, MAPH (Active Media For Handicap) project has aims to provide psychological comfort to vulnerable children (eg, prolonged hospitalization or difficulties of social integration) using the robot companion. The aim of my research work tends to the realization of a robot with a pleasant contact and capacity of body language, perception and natural language understanding so that it can establish a representation of the emotional state of his interlocutor. We have to define and develop a computational model of emotional states of the robot and its evolution, so that his reactions seem more natural as possible. This manuscript will present the methods using to achieve the objective. We present definitions used for modeling the emotional process, implementation of the computational model of emotions to generate emotional state and the construction of an expressive robot companion.
Les robots à vocation sociale ou robotique sociale, au départ très limités dans leur mécanique et leurs capacités intellectuelles, avaient la plupart du temps pour buts la distraction et l'amusement de personnes. De nos jours, les scientifiques s'intéressent aux relations psychologiques qu'il est possible d'entretenir avec ce type de nouveau média de communication. La Robothérapie, qui reprend les règles de la robotique sociale, a pour but d'améliorer l'état psychologique et physiologique de personnes malades, marginalisées ou atteintes de handicaps physiques ou mentaux. Il apparait que les robots peuvent jouer un rôle d'accompagnement et d'éveil. Il faut pour cela les doter de capacités de communications. Le nouveau défi du domaine des robots compagnons consiste à offrir un enrichissement du comportement par leur interaction avec les humains. Quelques études existent déjà dans le domaine de la RAA : " Robot Assisted Activity " et, plus précisément, dans le domaine du RAT : Le " Robot Assisted Therapy ". Les premières expérimentations dans ce domaine de la robotique ont prouvé que les robots compagnons peuvent donner un certain confort moral et psychologique aux personnes fragiles. Dans ce contexte, le projet MAPH (Média Actif Pour le Handicap) a pour objectif d'apporter un réconfort psychologique aux enfants fragilisés (ex. longue hospitalisation ou difficultés d'intégration sociale) à l'aide du robot compagnon. L'objectif de mon travail de recherche tend vers la réalisation d'un robot avec un contact agréable et qui sera doté de capacités d'expression corporelle, de perception et de compréhension du langage naturel de sorte qu'il puisse établir une représentation formelle de l'état émotif de son interlocuteur. Il s'agit de définir et concevoir un modèle des états émotifs du robot et de son évolution, afin que ses réactions semblent les plus naturelles possibles. Ce manuscrit présentera les méthodes utilisées et permettant d'atteindre l'objectif fixé. Nous présenterons les définitions utilisées pour la modélisation du processus émotionnel, la réalisation du modèle de calcul des émotions permettant de générer un état émotionnel ressenti, la construction du robot compagnon expressif et les expérimentations réalisées tentant de valider nos choix de conception et de développement.
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