Change search
CiteExportLink to record
Permanent link

Direct link
Cite
Citation style
  • apa
  • ieee
  • modern-language-association-8th-edition
  • vancouver
  • Other style
More styles
Language
  • de-DE
  • en-GB
  • en-US
  • fi-FI
  • nn-NO
  • nn-NB
  • sv-SE
  • Other locale
More languages
Output format
  • html
  • text
  • asciidoc
  • rtf
Enhanching the Human-Team Awareness of a Robot
Mälardalen University, School of Innovation, Design and Engineering.
2012 (English)Independent thesis Advanced level (degree of Master (Two Years)), 20 credits / 30 HE creditsStudent thesis
Abstract [en]

The use of autonomous robots in our society is increasing every day and a robot is no longer seen as a tool but as a team member. The robots are now working side by side with us and provide assistance during dangerous operations where humans otherwise are at risk. This development has in turn increased the need of robots with more human-awareness. Therefore, this master thesis aims at contributing to the enhancement of human-aware robotics. Specifically, we are investigating the possibilities of equipping autonomous robots with the capability of assessing and detecting activities in human teams. This capability could, for instance, be used in the robot's reasoning and planning components to create better plans that ultimately would result in improved human-robot teamwork performance. we propose to improve existing teamwork activity recognizers by adding intangible features, such as stress, motivation and focus, originating from human behavior models.

Hidden markov models have earlier been proven very efficient for activity recognition and have therefore been utilized in this work as a method for classification of behaviors.

In order for a robot to provide effective assistance to a human team it must not only consider spatio-temporal parameters for team members but also the psychological.To assess psychological parameters this master thesis suggests to use the body signals of team members. Body signals such as heart rate and skin conductance. Combined with the body signals we investigate the possibility of using System Dynamics models to interpret the current psychological states of the human team members, thus enhancing the human-awareness of a robot.

Abstract [sv]

Användningen av autonoma robotar i vårt samhälle ökar varje dag och en robot ses inte längre som ett verktyg utan som en gruppmedlem. Robotarna arbetar nu sida vid sida med oss och ger oss stöd under farliga arbeten där människor annars är utsatta för risker. Denna utveckling har i sin tur ökat behovet av robotar med mer människo-medvetenhet. Därför är målet med detta examensarbete att bidra till en stärkt människo-medvetenhet hos robotar.

Specifikt undersöker vi möjligheterna att utrusta autonoma robotar med förmågan att bedöma och upptäcka olika beteenden hos mänskliga lag. Denna förmåga skulle till exempel kunna användas i robotens resonemang och planering för att ta beslut och i sin tur förbättra samarbetet mellan människa och robot. Vi föreslår att förbättra befintliga aktivitetsidentifierare genom att tillföra förmågan att tolka immateriella beteenden hos människan, såsom stress, motivation och fokus.

Att kunna urskilja lagaktiviteter inom ett mänskligt lag är grundläggande för en robot som ska vara till stöd för laget. Dolda markovmodeller har tidigare visat sig vara mycket effektiva för just aktivitetsidentifiering och har därför använts i detta arbete.

För att en robot ska kunna ha möjlighet att ge ett effektivt stöd till ett mänskligtlag måste den inte bara ta hänsyn till rumsliga parametrar hos lagmedlemmarna utan även de psykologiska. För att tyda psykologiska parametrar hos människor förespråkar denna masteravhandling utnyttjandet av mänskliga kroppssignaler. Signaler så som hjärtfrekvens och hudkonduktans. Kombinerat med kroppenssignalerar påvisar vi möjligheten att använda systemdynamiksmodeller för att tolka immateriella beteenden, vilket i sin tur kan stärka människo-medvetenheten hos en robot.

Place, publisher, year, edition, pages
2012. , 86 p.
Keyword [en]
robotics, Artificial Intelligence, AI, System Dynamics, Wireless Body Area Network, WBAN, sensors, Psychology, physiology, human behavior, Human-Robot-Interaction, HRI, robot, Human-Team awareness, human-robot, RapidMiner, Vensim, JaHMM, hidden markov models, HMM, eclipse rcp, ARFF, recognizer, classification, cross-validation, human behavior, stress detection, Galvanic Skin Response, Heart Rate, Skin Temperature, Finger Temperature, Electrocardiogram, ECG, GSR, ST, Pupil Diameter, PD, Patient monitoring, GPS, Data acquisition, dataset, data set, MODERE, Yerkes-Dodson, SD model, SD, Confusion matrix, spatial, MOUT, Java, Agent, robotic agent, Machine Learning, activity recognition, team oriented robot, Evaluation, Decoding, Learning, Forward Algorithm, Backward Algorithm, Baum-Welch, feedback loop, Situation Awareness, SA, Shared Mental Models, SMM
National Category
Robotics
Identifiers
URN: urn:nbn:se:mdh:diva-16371OAI: oai:DiVA.org:mdh-16371DiVA: diva2:573942
External cooperation
Swedish Defence Research Agency
Subject / course
Computer Science
Presentation
2012-11-15, Kappa, Högskoleplan 1, Västerås, 16:45 (English)
Uppsok
Technology
Supervisors
Examiners
Note

The thesis work was conducted in Stockholm, Kista at the department of Informatics and Aero System at Swedish Defence Research Agency.

Available from: 2012-12-06 Created: 2012-12-03 Last updated: 2012-12-06Bibliographically approved

Open Access in DiVA

Enhancing the human-team awareness of a robot - Peter Wåhlin(1022 kB)2995 downloads
File information
File name FULLTEXT01.pdfFile size 1022 kBChecksum SHA-512
c677b7ebc49ff65aa2bca67f5cc2e2a022a5573cd819e1c666383f30c97d56a41d2d3e78a51fb8ec7c45933449609db39bd4ddbd4c7a5d8c9727345b08ffe2e1
Type fulltextMimetype application/pdf

Search in DiVA

By author/editor
Wåhlin, Peter
By organisation
School of Innovation, Design and Engineering
Robotics

Search outside of DiVA

GoogleGoogle Scholar
Total: 2995 downloads
The number of downloads is the sum of all downloads of full texts. It may include eg previous versions that are now no longer available

urn-nbn

Altmetric score

urn-nbn
Total: 519 hits
CiteExportLink to record
Permanent link

Direct link
Cite
Citation style
  • apa
  • ieee
  • modern-language-association-8th-edition
  • vancouver
  • Other style
More styles
Language
  • de-DE
  • en-GB
  • en-US
  • fi-FI
  • nn-NO
  • nn-NB
  • sv-SE
  • Other locale
More languages
Output format
  • html
  • text
  • asciidoc
  • rtf