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机器人新闻

  • 机器人展览,富有成效的合作

  • 自2019年4月2日起,机器人展览在巴黎科学城及工业园区(巴黎第19区)举行,为期5年。展览邀请来访者思考他们对机器人技术的看法,并了解机器人科学和工业。该展览展示了真正的机器人在工作,它们如何工作,该领域的研究状况以及对我们社会的具体影响。

    SBRE与Universcience共同构思了展览的三件作品。项目经理Christophe DUPOUY在谈论他的经验。

    概述——Christophe DUPOUY,项目经理

    NAO机器人

      在博物馆关闭的星期一,项目经理会来检查机器人和应用程序的设置,技术设备和性能。

    SBR DX-Christophe,您参加了科学城项目。您何时加入团队,您的角色是什么?

    Christophe-我于2018年11月底左右加入了该项目,Universcience和SBRE讨论了大约8个月,我参加了12月的会议,许多讨论仍在进行中,双方都有建议。因此,从12月到1月,我和开发人员经理首先写下功能部分的规范,以创建三个机器人应用程序:

      1.pepper机器人肖像

      2.pepper机器人工情感

      3.NAO机器人

    一方面,我们必须定义期望的内容,客户的需求,另一方面,相关的软件功能和开发团队必须针对这些功能而构建模块。

    他们还必须处理有关可行性研究的复杂技术问题。会谈中存在很多分歧,最终,关于需求的讨论很少。因此,我们分别处理了这些主题,并将讨论重点放在了需求上。

    这是一个技术主题的示例:在博物馆中,将机器人抬高并放置在玻璃窗格后面。我们无法使用机器人的传感器。他不会用激光或声纳看到别人,而且由于玻璃的原因,他的相机无法正常工作。

    因此,他们建议使用激光雷达,激光雷达是发射激光并接收回波的设备,有助于确定物体的距离。但是,由于要分析大量数据——每秒高达10000米距离-我们需要一台计算机来处理机器人和机器人之间的信息并与机器人通信:“在给定区域中,有人,或“没有”,甚至“有人已经很长时间了,但他们没有动,所以一定是物体,所以没有人”。

    开发数据处理软件的计算机和操作系统(Windows)由Universcience进行,最终结果令人印象深刻,并具有很高的可靠性,这使机器人可以正确地检测人员并忽略物体。

    pepper机器人

      与其他装置的接近度(例如永久播放的视频)和与访客的距离使得装置
    “pepper机器人肖像”的环境充满挑战。

    您还有其他技术问题吗?

    另一个主要挑战是访客与NAO机器人之间的互动,访客必须能够与NAO机器人交谈,而NAO机器人必须能够回答。但是,环境非常嘈杂,并且机器人远离公众并且被保护在封闭空间中,这使事情变得更加复杂。我们建议使用外部麦克风。麦克风是Universcience制作的,这是让·雅克·伯丁(Jean-Jacques Bourdin)在BFM电视频道接受采访时使用的麦克风。

    麦克风连接到混合板,混合板连接到蓝牙发射器,从而使机器人麦克风的声音过载。我们不得不问SBRE的工程师如何切断麦克风,并用其他来源替换它们。它既不平凡也不稳定,如果断开蓝牙发射器的连接,我们甚至必须重新启动机器人。

    NAO机器人

      老式但高效的麦克风提高了NAO机器人在角落听到的置信度。

    我们对结果感到惊讶。语音识别的置信度系统地接近90%,没有错误或替代。通过改善始终发送到Nuance Remote的传入音频流的质量,我们提高了对机器人的理解。我们没有改变整个链,只有声音获取部分。我们从未在生产中使用外部麦克风进行部署,这是真正的成功。我建议在各种嘈杂的环境中使用机器人。


    | 我们分享了这一经验(...),以更好地处理未来的事件和演示。

    您认为这种经历是可复制的吗?

    我们在内部分享了此经验,以应用此方法并更好地处理将来的事件和演示。

    您还面临哪些其他与展览有关的问题?

    机器人在封闭的空间中,本次展览中有很多机器人。至少有20个类人机器人,工业机器人或家政机器人。科学城的团队每天晚上都无法关闭它们,并在每天早晨重新打开它们。因此,它必须是自动化的,并且由于我们的机器人无法自行打开,因此它们必须24小时运行状态,在展览关闭时进入睡眠模式,在展览打开时再次启动。


    | “机器人永远不需要处理,零额外负担!”

    科学城有一个计算机化的时间管理系统,即GTC(Gestion TechnologyCentralisée,或集中技术管理)。开放时间以及特殊事件均保存在界面中,机器人重新启动后,将连接到该系统以了解其运行时间。

    无需处理机器人,零额外负担!

    您是否需要适应展览的场景?

    展览的场景设计迫使我们正确整合机器人运作所需的所有材料。

    充电器,激光雷达,计算机,控制单元,麦克风,混音板,放大器,扬声器,蓝牙收发器,相应的电缆,这些硬件都不可见。场景学家为我们组织了放置所有这些物品的空间。

    我们必须列出它们,购买它们,对其进行配置并使其可用。例如,如果混合板失效,博物馆的团队可以用适当的方案替换它。这并不容易,因为它不仅与机器人有关,包括了很多策划和后勤工作。

    博物馆是否对机器人的行为有很多特定要求?

    负责展览构思的调解员和策展人希望根据对话者使用机器人的行为和言语信号,根据所感知的情感进行互动。

    我们首先建议将pepper机器人作为整合行为和语音感知算法的平台,但结果并不令人满意,因此我们要求SBRE负责交互和表达的团队。他们将我们引向我们自己的感知模块,该模块解释了Okao 人脸识别模块中的数据。

    机器人通过分析访客的面部表情来感知他们的情绪,并且识别从喜怒哀乐到惊奇和悲伤的各种情绪,我们添加了中性的表情。

    我们测试了该模块的准确性,并对此感到惊讶。这五种情绪的置信度很高。我们可以发挥从一种情感到另一种情感的变化,因此我们可以以图形方式实时显示它们!从那里开始,我们能够构思出一个有趣的交互式应用程序。

    我们添加了另一个功能:如果机器人捕捉到极端情绪(置信度是可自定义的),则机器人将以相关的语音反馈和动画高清晰度显示相应的图像。


    |  “ NAO机器人跌倒并重新站起来时会吸引人。

    还有什么要补充的吗?

    NAO机器人过去经常摔倒,起初,我们认为我们必须将他的脚固定在地板上。我们与NAO机器人进行了一些可行性研究,该NAO机器人的腿固定不动时上半身可以移动。

    但是最终,NAO机器人可能会跌倒并重新站起来,这是NAO机器人的强大功能。当NAO机器人摔倒并重新站起来时,他的运动技能吸引了人们。最后,我们改变了工作重点,固定的NAO机器人成为了计划B,而计划A确保了他不会经常倒下。

    NAO机器人和pepper机器人与展览中的其他机器人有所不同,这归功于它们与公众互动的丰富性。您是如何处理的?

    对于pepper机器人 Portrait应用程序[编者注:pepper机器人引入了CNRS的研究机器人Rabbit和娱乐机器人Keecker],在不使用语音或面部识别的情况下与该机器人进行了交流,其中包括识别面对pepper机器人的人。我们从处理一个多维数据集开始,然后是显示机器人的标志或要指出的标志……最后,由于Universcience及其在中介设备方面的知识,我们找到了解决方案。博物馆学家和场景学家发现了一个简单的系统,该系统基于在公众侧带有标志的卡以及面向机器人的AR代码,后者将其读取并解释为一种语言选择。然后,机器人可以用法语,英语或西班牙语进行演示。

    pepper机器人

    通过“pepper肖像”,访客可以通过拉起卡片上的标记来选择语言,该标记上
    显示了ARuco标记,机器人可以读取并处理以设置所选语言。

    同时,机器人仍在移动吗?他可以动吗?

    NAO机器人不会停滞不前!除了掉落外,他还倾向于滑倒和转弯……我们放置了一个标记,使他面对公众。NAO机器人定位并定期纠正其位置。没有这个,他会发现自己向公众展示他的背影或个人资料,这给他带来了非常不愉快的经历。这也是可复制的,甚至应该是强制性的。

    我们以现有的pepper机器人应用程序为基础,称为NAO机器人qi 2.5的主动移动。借助此应用程序,pepper机器人可以检测人,与他们接近并在完成交互后返回到标记。

    我们在这里所做的修改是能够定义ArUco标记的ID和大小,然后定义机器人的方向和与之相关的距离。例如,经过多次迭代,我们找到了适用于这种环境的完美组合,并让机器人将自己定期重新定位在距离10 cm ID 128标记180°和40 cm的位置。


    |  “我们有优质的产品可以满足这些需求(...)。最后,我们实际上没有任何阻碍点。” 

    您是否认为在为博物馆工作时遇到的困难已暴露出类人机器人的特定问题?

    博物馆意味着玻璃板,高架展览,灯光,噪音,很多人……我们有很好的产品来满足这种环境的需求。最后,我们并没有真正遇到任何障碍。我们总是通过简化或绕过找到解决方案。例如,他们希望机器人自动打开和关闭。好吧,我们的机器人始终处于通电状态,而不是关闭后进入睡眠模式。他们希望机器人能够正确听到声音吗?好吧,当噪音太大,人多或距离太远时,我们的机器人听不到声音,因此我们增加了一个外接麦克风。

    我们在这里告诉他们可以做什么或不能做什么。但是我们不会告诉他们该怎么做,这是博物馆学家的工作。这些人不是初学者,他们从事这项工作已有20年了,已经习惯了许多听众:儿童,成年人,学校等特定听众。他们知道哪种类型的设备也可以使用,具体取决于人群的规模。他们非常了解自己的听众,并希望创造良好的体验。我们的工作是就可行性进行回答,有时通过提出降级模式来稍微降低他们的意愿。例如,麦克风不是全向的,理想情况下我们听到的人的身高在100到160厘米之间。因此,身材矮小的孩子必须踩在桌子上才能在麦克风中说话并被听到。

    他们还希望通过扬声器发出NAO机器人的声音。但是,蓝牙接收器存在问题。我们从未能够使系统足够稳定以可靠地发出音频流。我们可以接收但不能广播。但最后没有必要,因为NAO机器人处于便利的声学环境中:隔间的圆柱形状可充当共鸣箱,在其中回荡声音。

    但是,对于pepper机器人来说,虽然我们不想通过扬声器传播他的声音,但从展览的第一天起我们就注意到它没有用。即使在最新版本的OS达到最大音量的情况下,噪音也太大了,听众听不到任何声音。因此,我们将翻领式麦克风放在他的一个扬声器附近,并将其连接到混音板以处理不完美的声音,然后将其注入放大器,然后注入扬声器。然后这很完美,即使周围有很多噪音,我们也可以听到机器人说的话。

    机器人的行为是否有特定的发展?

    我们开发了3个应用程序:机器人肖像,人造情感(Artific Emotions artificielles)和NAO机器人来主持机器人表演。它们是简单的行为,必须5年每天工作。根据博物馆的规则并适应如此规模的展览中游客的涌入,我们定义了互动不应持续太长时间,甚至应鼓励观众继续前进。


    机器人肖像,机器人是由什么制成的?

    关于:机器人由什么制成,它如何工作?无论是研究工具,娱乐工具还是生产工具,机器人都有很多共同点:感知环境的一组传感器,相互作用的执行器和效应器,用于协调所有事物的计算单元以及电源。当我们这样看时,吸尘器和人形机器人都属于同一家族。

    内容提要: pepper机器人与全体观众进行了交谈,解释了三种不同的机器人如何工作:Rabbit,研究机器人(CNRS),Keecker,公共服务机器人(Keecker)和他本人。他定义了他的构想用途,然后显示并说明了他所配备的不同传感器和执行器。他还解释了他的工作方式以及他的组成部分如何组织。

    博物馆设计:机器人通过玻璃罩保护免受访客的伤害,并放置在舞台上。  

    人工情感

    关于:如果人与机器人共享相同的世界,那么对于能够表达自己的情感并感知他人情感的机器人,我们能想象出什么样的用法?在过去的几年中,机器人专家已经取得了很大的进步,特别是由于机器学习的发展,当涉及到交谈人的情绪言语和行为信号时,机器人技术才得以发展。

    概要:请来访者独自坐在pepper机器人前面,pepper机器人的生气勃勃并受到玻璃罩的保护。pepper机器人配备了情感交流程序:他通过分析对话者的面部表情来感知对话者的情绪。邀请来访者看一下pepper机器人,他回馈了他的情绪分析:“我感觉到喜悦/悲伤/愤怒/惊奇/中立。” 他通过在平板电脑上讲话和显示表情来表达自己。

    访客的脸必须被均匀照亮。访客摆姿势的时间由开始信号到结束信号,通常,会有一个简短的句子,例如“您的耳朵看起来真好听!”。pepper机器人在分析数据并显示结果时需要保持沉默。  


    NAO机器人举办的机器人展览会

    关于:博物馆设施,致力于处理机器人技术领域的当前话题和社会活动:新闻,工作,文化,爱好。

    剧情简介NAO机器人是这个地方的吉祥物,欢迎参观者并解释他们在展览中会发现什么。

    在展览会上可以找到座位区,还可以进行各种活动的阅览桌(例如视觉游戏“寻找机器人”,或有关机器人技术领域的工作,未来培训课程或参考书等的图形构成)。 。

    博物馆设计:通过玻璃外壳保护机器人免受访问者的破坏,并将其放在舞台上。 


    这些应用程序是否已安装在机器人上?

    每个机器人都有自己的配置,可以访问应用程序和首选项。

    只要配置正确,任何pepper机器人都可以成为pepper机器人肖像。但是配置管理不是那么简单,因为我们的机器人一方面需要大量的应用程序才能发挥功能和实现自主性,一方面可以进行时间管理,还可以访问配置菜单进行错误处理,温度管理,标准对话框,语言包等

    也有偏好。例如,对于“ pepper机器人 Portrait”,有8个首选项:如果两个动画之间没有人时,则该时间;如果该人离开,他将在停止应用程序之前等待多长时间;用于语言选择的检测时间;默认语言,用于LIDAR数据的计算机的主机名,可以在其中找到开放时间的网页……可以进行所有配置,并且通常用于在发射阶段根据环境调整机器人的行为。

    pepper机器人情感也是如此,他有自己的喜好,例如我们通过测试来调整的情感检测阈值,对于使用对话型计数器,重定向系统,启动时的行为取决于他的初始姿势的NAO机器人则更是如此。 。

    当然,有一个针对NAO机器人 的基本频道 B2B,该频道已经过重新设计并可以使用。我们在其中添加了一个广泛的,通用的问答集和上下文对话框,这些对话框针对工业科学与工业研究所,并且根据展览自公开以来收集的数据,我们正在不断完善。

    机器人的答案级别各不相同:他可以精确地回答问题,如果他听不见问题的所有要素,则回答得更准确;如果他根本听不懂问题,则可以完全随机回答。但是他总是会回答一些问题。例如,机器人不知道如何相乘,因此如果您问他“ 2x3是多少?” 他会开个玩笑说:“问您的计算器,它比我了解的更多”。如果您问他是喜欢玛莎拉蒂还是法拉利,那么机器人可以说他不喜欢汽车,或者模糊地说“我没有偏好”。这种策略使我们能够以相关或有趣的方式解决90%的问题。


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