Εκμάθηση Διαδραστικής Ρομποτικής Λήψης Αντικειμένου Και Ανάπτυξη Δεξιοτήτων Προσαρμοστικότητας Σε Μαθησιακό Περιβάλλον Αλληλεπίδρασης Παιδιού-ρομπότ

Abstract

Η παρούσα διπλωματική εργασία μελετάει μαθησιακά σενάρια αλληλεπίδρασης μεταξύ παιδιού και ρομπότ. Το πρώτο σενάριο αφορά την υλοποίηση διαδραστικής ρομποτικής λήψηςαντικειμένου μεταξύ ενός παιδιού και ενός ανθρωπόμορφου ρομπότ βασισμένη στην αναγνώριση 2Δ χαρακτηριστικών. Συγκεκριμένα, γίνεται εκτίμηση της θέσης του αντικειμένου στηνεικόνα μέσω ενός αλγορίθμου χρωματικής ανίχνευσης και στη συνέχεια εξάγονται χαρακτηριστικά από το περίγραμμα του αντικειμένου. Με βάση αυτά τα χαρακτηριστικά, ένα σύστηματαξινόμησης αξιολογεί την ποιότητα της ρομποτικής λήψης και επιτρέπει στο ρομπότ να εκτιμήσει σε κάθε χρονική στιγμή εάν είναι σε θέση να πραγματοποιήσει τη λαβή. Το δεύτεροσενάριο είναι η μελέτη της προσαρμοστικότητας ενός ρομπότ σε περιβάλλοντα αλληλεπίδρασηςπαιδιού-ρομπότ. Εξετάζεται η συμπεριφορά αλγορίθμων Ενισχυτικής Μάθησης για την προσαρμογή των δεξιοτήτων ενός ρομπότ και εφαρμόζεται μία μέθοδος εκτίμησης της ανθρώπινηςσυμμετοχής μέσω οπτικών χαρακτηριστικών σε περιβάλλον προσομοίωσης. Επίσης, αξιολογείται η επίδοση των αλγορίθμων σε καταστάσεις μεταβολών της ανθρώπινης συμπεριφοράςκαι στην παρουσία θορύβου. Για τα δύο σενάρια που μελετάει η διπλωματική εργασία παρουσιάζονται προσομοιώσεις και πειραματικές δοκιμές που αναδεικνύουν τη χρησιμότητα και τηνευρωστία των αλγορίθμων.