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Theses Year : 2022

Generating Proactive Communicative Robot Behaviors

Générer des comportements de robot communicatifs proactifs

(1)
1
Sera Buyukgoz
  • Function : Author
  • PersonId : 1183914
  • IdRef : 265544815

Abstract

Proactive behaviors are self-initiated behaviors to cope with a problem that has or will occur. In order for robots to be truly assistive to humans, we need the robot to be equipped with proactive behaviors; as it can help humans to achieve their goals. Studies have so far focused on proactive behaviors very specific to one domain, i.e. neglecting a general framework or model of proactivity that could be used in a wide variety of HRI scenarios. In this thesis, we specifically focus on the reasoning over these intentions, of 1) what proactive behaviors to generate in this interaction, and 2) when proactivity could occur, for a robot assisting a user. To do so, we propose a generic cognitive framework that encompasses an entire interaction between the user and the robot. To propose such a framework, we address the challenges of user intention recognition by inverse planning, reasoning over these intentions, and then generating appropriate proactive behaviors either plan-based or rule-based algorithms to help the user to achieve their goal. Later, we combine our reasoning module with the latest state-of-the-art framework on predictive proactivity to cope with when to initiate. Lastly, we evaluate our proposed framework by applying various tasks. In the first set of studies, we question how the proactive behavior of robots and the creativity of humans are linked. The overall results indicate that the proposed framework is flexible enough to combine with already existing solutions to have improved proactive reasoning.
Les comportements proactifs sont des comportements auto-initiés pour faire face à un problème qui s'est produit ou se produira. Pour que les robots soient vraiment utiles aux humains, nous avons besoin que le robot soit équipé de comportements proactifs ; car il peut aider les humains à atteindre leurs objectifs. Les études se sont jusqu'à présent concentrées sur des comportements proactifs très spécifiques à un domaine, c'est-à-dire en négligeant un cadre général ou un modèle de proactivité qui pourrait être utilisé dans une grande variété de scénarios HRI. Dans cette thèse, nous nous concentrons spécifiquement sur le raisonnement sur ces intentions, de 1) quels comportements proactifs générer dans cette interaction, et 2) quand la proactivité pourrait se produire, pour un robot assistant un utilisateur. Pour ce faire, nous proposons un cadre cognitif générique qui englobe toute une interaction entre l'utilisateur et le robot. Pour proposer un tel cadre, nous abordons les défis de la reconnaissance des intentions de l'utilisateur par la planification inverse, le raisonnement sur ces intentions, puis la génération de comportements proactifs appropriés, soit des algorithmes basés sur des plans, soit des algorithmes basés sur des règles pour aider l'utilisateur à atteindre son objectif. Plus tard, nous combinons notre module de raisonnement avec le dernier cadre de pointe sur la proactivité prédictive pour savoir quand initier. Enfin, nous évaluons notre cadre proposé en appliquant diverses tâches. Dans la première série d'études, nous nous interrogeons sur le lien entre le comportement proactif des robots et la créativité des humains. Les résultats globaux indiquent que le cadre proposé est suffisamment flexible pour se combiner avec des solutions déjà existantes afin d'avoir un raisonnement proactif amélioré.
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Origin : Version validated by the jury (STAR)

Dates and versions

tel-03863684 , version 1 (21-11-2022)

Identifiers

  • HAL Id : tel-03863684 , version 1

Cite

Sera Buyukgoz. Generating Proactive Communicative Robot Behaviors. Robotics [cs.RO]. Sorbonne Université, 2022. English. ⟨NNT : 2022SORUS177⟩. ⟨tel-03863684⟩
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