Imitation Of Human Arm Movements By A Humanoid Robot Using Monocular Vision

Summary:

A sociable robot must have the capability to imitate agents around it. In a human society, people generally teach new skills to other people by demonstration. Hence, our arti ? cial partners should be able to learn from us by watching what we do. In this thesis, we programmed a humanoid robot to imitate human arm movements. The main problems we dealt with is the perception of the human arm movement and ? nding a corresponding motor sequence that will make the robot?s movement as much the same as human?s. We placed colored markers on the arm joints of the human demonstrator for tracking the arm. The physical di ? erence between the human and the robot?s arms made it di ? cult to directly extract the necessary joint angles for the robot. Instead, we employed a shared representation of movement which is neither the joint values of the human nor the robot. We made our comparisons on that common model. We have conducted real world experiments where the robot watched a human demonstrator drawing horizontal and vertical lines and circle on the board. The robot successfully drew the lines and the circle.

Özet:

İnsan toplumunda becerileri bireyden bireye aktarmanın en önemli yollarından biri taklittir. Robotların sosyalle¸sip insan toplumuna katılabilmesi için, etra ? arındaki diğer insan ve robotları taklit etme yeteneğine sahip olmaları gerekmektedir. Bu çalışmada, bir insansı robotu insan kol hareketlerini taklit etmek üzere programladık. Çözmemiz gereken başlıca problemler insan kol hareketlerinin tek kamera aracılığıyla algılanması ve robotun bu hareketlere en benzer hareketleri yapabilmesi icin gerekli olan kol eklem açılarını bulabilmekti. İnsan kol hareketini algılamak için kol eklemlerine renkli belirleyiciler yerleştirdik ve bunları izledik. İnsan ve robot kolundaki ? ziksel farklar nedeniyle insan eklem açılarını birebir olarak robota aktarmak mümkün olmadığından, her iki kol icin ortak bir temsil yöntemi bulmamız gerekti. Daha sonra kollar arasındaki benzerliği bu model üzerinden karşılaştırabildik. Yaptığımız üç gerçek dünya deneylerinde robot tahtaya dikey ve yatay çizgiler ve de bir daire çizen bir göstericiyi izledi. Daha sonra robot çizgileri ve daireyi başarıyla çizdi.