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  • NAO机器人如何帮助孩子理解情绪?

  •   自闭症儿童在与他人建立关系和理解情感方面会遇到困难。现在,得益于戴着口罩的儿童友好型机器人,手头上有了帮助。

      这是伦敦思想家Lina Alagrami的工作,在最初在伦敦女王玛丽大学进行实验之后,与NAO 机器人(软银的市售教学机器人)合作了三年。丽娜开始从事一个项目,为NAO 机器人创建一个交互式应用程序,该程序可以与自闭症儿童一起工作,以帮助他们解释不同的情绪。

      根据英国NHS的研究,自闭症儿童难以与其他孩子建立联系,因为他们很难理解他人表现出的感受和情感。这使他们很难开始或加入对话。通过最小化人为因素并将带有NAO 机器人的游戏引入学习程序,孩子们不太可能专注于身体互动,而是专注于机器人提供的学习和教育。

      莉娜(Lina)的项目“ eNAOtion的面具”(The Mask of eNAOtion)基于一种创建方法来检测如何表达不同的情感。莉娜(Lina)的目的是帮助幼儿理解什么是不同的情绪以及如何表达它们,以帮助他们与其他孩子的互动。

      NAO 机器人基于“ Simon Says”风格的游戏,要求孩子复制指定的情感(游戏的原型版本包含四种情感;开心,悲伤,愤怒和震惊),然后检查孩子是否成功复制了它。如果没有,机器人会要求孩子再试一次,直到情感被成功复制。孩子成功后,NAO 机器人会向他们表示祝贺并继续进行下一个情感。

      Lina启用情感检测的方法是创建一个安装在机器人正面的LED面罩(The Mask of eNAOtion)。掩模由散布在三个PCB上的LED矩阵组成。集成电路控制构成机器人面罩“面部”的40个LED。可以使用微控制器(例如Arduino或Raspberry PI)或USB到串行模块控制集成电路设置LED,这是该项目的首选方法。USB转串行模块允许NAO机器人向集成电路发送特定的命令,告诉它打开或关闭哪些LED,从而产生快乐,悲伤,愤怒和震惊的表情。


      与Lina Algrami的问答

      当您第一次与孩子们一起尝试《eNAOtion 的面具》游戏时,会有什么反应?

      由于口罩是一个原型,看起来并不那么友好。我和我的三岁和十岁的兄弟姐妹一起尝试过(两者都不自闭)。

      刚开始,这名三岁的小孩子对为什么要戴口罩感到困惑,但是在解释了它被用来表现出不同的情绪后,由于机器人实际上没有脸,她走了过去并继续玩游戏。

      当表现出不同的情感时,她发现很容易变得快乐,生气和震惊,但很难过悲伤。对她而言,悲伤意味着哭泣,而不是皱着眉头,这就是机器人所显示的。我不得不解释她需要复制机器人在面具上显示的内容。十岁的孩子玩游戏没有问题,但是当他表现出这些情绪时被家人包围着,他会笑,所以机器人会要求他再试一次。再一次,悲伤是棘手的。


      如果您再次执行此项目,您会做些什么?

      我要做的第一件事是口罩设计。NAO 机器人有两个摄像头(顶部和底部),对于这个游戏,底部的一个必须被禁用,因为它被口PCB覆盖了。为了更好地进行情绪检测,最好同时使用两个摄像头,因此我想探索可启用底部摄像头的不同面罩设计。我还将研究机器人和LED之间的无线通信-可能使用Wi-Fi或声音识别(来自机器人)来控制面罩。


      什么是最大的学习?

      我之所以选择这个项目,是因为它既结合了硬件又结合了软件。因此,我要说的是,整个过程充满了学习,从真正地研究不同的USB到串行设备以及不同的协议,一直到情感检测,以及找到针对不同情感的完美阈值。但是,如果我只限于一项学习,那肯定是不信任硬件-一根松散的电线会毁了一切!


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