Contenido principal del artículo

Jesús García Martínez
Universidad Carlos III de Madrid
España
Juan José Gamboa-Montero
Dpto. Ingeniería de Sistemas y Automática, Universidad Carlos III de Madrid
España
https://orcid.org/0000-0001-7845-5812
José Carlos Castillo
Dpto. Ingeniería de Sistemas y Automática, Universidad Carlos III de Madrid
España
https://orcid.org/0000-0003-0454-9466
Álvaro Castro-González
Dpto. Ingeniería de Sistemas y Automática, Universidad Carlos III de Madrid
España
https://orcid.org/0000-0002-5189-0002
Miguel Ángel Salichs
Dpto. Ingeniería de Sistemas y Automática, Universidad Carlos III de Madrid
España
https://orcid.org/0000-0002-0263-6606
Núm. 45 (2024), Robótica
DOI: https://doi.org/10.17979/ja-cea.2024.45.10819
Recibido: may. 30, 2024 Aceptado: jul. 3, 2024 Publicado: jul. 12, 2024
Derechos de autor

Resumen

Este artículo presenta el desarrollo y la integración de un clasificador de gestos manuales en un robot social, con el objetivo de mejorar la comunicación visual durante la interacción humano-robot. Además de las capacidades actuales del robot para escuchar la voz del usuario y recibir comandos táctiles a través de una tableta auxiliar, se ha implementado la capacidad de interpretar gestos visuales. Estos gestos incluyen afirmaciones y negaciones con la mano, así como la mano cerrada y abierta, entre otros. Se ha generado un conjunto de datos para entrenar el modelo de clasificación, y utilizamos una arquitectura diseñada específicamente para este propósito. Como caso de uso del clasificador, se ha desarrollado una aplicación del juego tradicional de piedra, papel o tijera. En dicho juego, durante la interacción con el usuario, el modelo de clasificación se ejecuta en tiempo real. Tanto el módulo de detección como la habilidad de juego se han integrado completamente en la arquitectura del robot, proporcionando una experiencia de usuario fluida y natural a través de este canal de comunicación.

Detalles del artículo

Citas

Andronas, D., Apostolopoulos, G., Fourtakas, N., Makris, S., 2021. Multimodal interfaces for natural human-robot interaction. Procedia Manufacturing 54, 197–202.

Borrero, J., Arrojo Fuentes, G. A., García, J., Castillo, J. C., Castro-Gonz ́alez, A., Salichs, M. Á., 2023. Implementación del juego pares o nones en un robot social. In: XLIV Jornadas de Automática. Universidade da Coru ̃na. Servizo de Publicacións, pp. 539–544.

Boyd, A., Czajka, A., Bowyer, K., 2019. Deep learning-based feature extraction in iris recognition: Use existing models, fine-tune or train from scratch? In: 2019 IEEE 10th International Conference on Biometrics Theory, Applications and Systems (BTAS). IEEE, pp. 1–9.

Chen, L., Wang, K., Li, M., Wu, M., Pedrycz, W., Hirota, K., 2022. K-means clustering-based kernel canonical correlation analysis for multimodal emotion recognition in human–robot interaction. IEEE Transactions on Industrial Electronics 70 (1), 1016–1024.

Fitas, R., Rocha, B., Costa, V., Sousa, A., 2021. Design and comparison of image hashing methods: A case study on cork stopper unique identification. Journal of Imaging 7 (3), 48.

Himami, Z. R., Bustamam, A., Anki, P., 2021. Deep learning in image classification using dense networks and residual networks for pathologic myopia detection. In: 2021 International Conference on Artificial Intelligence and Big Data Analytics. IEEE, pp. 1–6.

Kanda, T., Ishiguro, H., 2017. Human-robot interaction in social robotics. CRC Press.

Mudduluru, S., Maryada, S. K. R., Booker, W. L., Hougen, D. F., Zheng, B., Improving medical image segmentation and classification using a novel joint deep learning model. In: Medical Imaging 2023: Computer-Aided Diagnosis. Vol. 12465. SPIE, pp. 599–608.

Quigley, M., Conley, K., Gerkey, B., Faust, J., Foote, T., Leibs, J., Wheeler, R., Ng, A. Y., et al., 2009. Ros: an open-source robot operating system. In: ICRA workshop on open source software. Vol. 3. Kobe, Japan, p. 5.

Rosebrock, A., PhD, D. H., MSc, D. M., Thanki, A., Paul, S., 2019. Raspberry pi for computer vision: Hobbyist bundle-v1. 0.1. Baltimore, MD: PyImageSearch. com.

Salichs, M. A., Castro-González, ́A., Salichs, E., Fernández-Rodicio, E., Maroto-Gómez, M., Gamboa-Montero, J. J., Marques-Villarroya, S., Castillo, J. C., Alonso-Martín, F., Malfaz, M., 2020. Mini: a new social robot for the elderly. International Journal of Social Robotics 12, 1231–1249.

Shrestha, S., Zha, Y., Banagiri, S., Gao, G., Aloimonos, Y., Fermuller, C., 2024. Natsgd: A dataset with speech, gestures, and demonstrations for robot learning in natural human-robot interaction. arXiv preprint arXiv:2403.02274.

Torrey, L., Shavlik, J., 2010. Transfer learning. In: Handbook of research on machine learning applications and trends: algorithms, methods, and techniques. IGI global, pp. 242–264.

Vrbancic, G., Podgorelec, V., 2020. Transfer learning with adaptive fine-tuning. IEEE Access 8, 196197–196211.

Zhou, Y., Kornher, T., Mohnke, J., Fischer, M. H., 2021. Tactile interaction with a humanoid robot: Effects on physiology and subjective impressions. International Journal of Social Robotics 13, 1657–1677.