Collaborative manipulation is inherently multimodal, with haptic communication playing a central role. When performed by humans, it involves back-and-forth force exchanges between the participants through which they resolve possible conflicts and determine their roles. Much of the existing work on collaborative human-robot manipulation assumes that the robot follows the human. But for a robot to match the performance of a human partner it needs to be able to take initiative and lead when appropriate. To achieve such human-like performance, the robot needs to have the ability to (1) determine the intent of the human, (2) clearly express its own intent, and (3) choose its actions so that the dyad reaches consensus. This work proposes a framework for recognizing human intent in collaborative manipulation tasks using force exchanges. Grounded in a dataset collected during a human study, we introduce a set of features that can be computed from the measured signals and report the results of a classifier trained on our collected human-human interaction data. Two metrics are used to evaluate the intent recognizer: overall accuracy and the ability to correctly identify transitions. The proposed recognizer shows robustness against the variations in the partner's actions and the confounding effects due to the variability in grasp forces and dynamic effects of walking. The results demonstrate that the proposed recognizer is well-suited for implementation in a physical interaction control scheme.


翻译:协作操作天然具有多模态特性,其中触觉沟通发挥着核心作用。当人类进行协作时,参与者之间会通过来回的力交换来解决潜在冲突并确定各自角色。现有的人机协作操作研究大多假设机器人跟随人类。但要使机器人达到人类搭档的表现水平,它需要能够在适当情况下主动发起并主导协作。为实现这种类人性能,机器人需要具备以下能力:(1) 判断人类意图;(2) 清晰表达自身意图;(3) 选择行动以使双方达成共识。本研究提出了一个基于力交换的协作操作任务中人类意图识别框架。基于人类实验采集的数据集,我们引入了一组可从测量信号中计算出的特征,并报告了在收集的人-人交互数据上训练的分类器结果。采用两个指标评估意图识别器:整体准确率与正确识别状态转换的能力。实验表明,所提出的识别器对搭档动作变化、握力可变性及行走动态效应带来的混杂影响具有鲁棒性。结果证明该识别器非常适合在物理交互控制方案中实施。

0
下载
关闭预览

相关内容

IFIP TC13 Conference on Human-Computer Interaction是人机交互领域的研究者和实践者展示其工作的重要平台。多年来,这些会议吸引了来自几个国家和文化的研究人员。官网链接:http://interact2019.org/
FlowQA: Grasping Flow in History for Conversational Machine Comprehension
专知会员服务
34+阅读 · 2019年10月18日
Stabilizing Transformers for Reinforcement Learning
专知会员服务
60+阅读 · 2019年10月17日
《DeepGCNs: Making GCNs Go as Deep as CNNs》
专知会员服务
32+阅读 · 2019年10月17日
Keras François Chollet 《Deep Learning with Python 》, 386页pdf
专知会员服务
164+阅读 · 2019年10月12日
强化学习最新教程,17页pdf
专知会员服务
182+阅读 · 2019年10月11日
【SIGGRAPH2019】TensorFlow 2.0深度学习计算机图形学应用
专知会员服务
41+阅读 · 2019年10月9日
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
27+阅读 · 2019年5月22日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
29+阅读 · 2019年5月18日
强化学习的Unsupervised Meta-Learning
CreateAMind
18+阅读 · 2019年1月7日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
44+阅读 · 2019年1月3日
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
18+阅读 · 2018年12月24日
STRCF for Visual Object Tracking
统计学习与视觉计算组
15+阅读 · 2018年5月29日
Hierarchical Imitation - Reinforcement Learning
CreateAMind
19+阅读 · 2018年5月25日
Focal Loss for Dense Object Detection
统计学习与视觉计算组
12+阅读 · 2018年3月15日
IJCAI | Cascade Dynamics Modeling with Attention-based RNN
KingsGarden
13+阅读 · 2017年7月16日
From Softmax to Sparsemax-ICML16(1)
KingsGarden
74+阅读 · 2016年11月26日
国家自然科学基金
13+阅读 · 2017年12月31日
国家自然科学基金
18+阅读 · 2017年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
3+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
Arxiv
0+阅读 · 2023年10月6日
Arxiv
0+阅读 · 2023年10月5日
Arxiv
0+阅读 · 2023年10月5日
Arxiv
0+阅读 · 2023年10月4日
Arxiv
76+阅读 · 2022年3月26日
Arxiv
31+阅读 · 2021年6月30日
Arxiv
19+阅读 · 2020年12月23日
Arxiv
27+阅读 · 2019年11月24日
VIP会员
最新内容
《基于深度强化学习的反无人机技术研究》178页
专知会员服务
1+阅读 · 今天16:06
“史诗怒火”行动与“AI中心战”模式的浮现
专知会员服务
1+阅读 · 今天15:31
【CVPR2026教程】扩散模型的解析理解
专知会员服务
0+阅读 · 今天14:49
马赛克战:俄乌战场透析
专知会员服务
13+阅读 · 今天4:12
《利用人工智能增强军事决策》
专知会员服务
4+阅读 · 今天4:09
《自动机器学习在军事数据耕耘法中的应用》
专知会员服务
6+阅读 · 今天4:02
为何指挥所生存能力要求范式转变
专知会员服务
5+阅读 · 今天3:54
打造“新蛛网”模式与高科技动员
专知会员服务
4+阅读 · 今天3:33
“蛛网”行动一周年:远程无人机战争
专知会员服务
3+阅读 · 今天3:23
【剑桥博士论文】智能体-环境协同优化
专知会员服务
7+阅读 · 6月9日
相关VIP内容
相关资讯
Hierarchically Structured Meta-learning
CreateAMind
27+阅读 · 2019年5月22日
Transferring Knowledge across Learning Processes
CreateAMind
29+阅读 · 2019年5月18日
强化学习的Unsupervised Meta-Learning
CreateAMind
18+阅读 · 2019年1月7日
Unsupervised Learning via Meta-Learning
CreateAMind
44+阅读 · 2019年1月3日
A Technical Overview of AI & ML in 2018 & Trends for 2019
待字闺中
18+阅读 · 2018年12月24日
STRCF for Visual Object Tracking
统计学习与视觉计算组
15+阅读 · 2018年5月29日
Hierarchical Imitation - Reinforcement Learning
CreateAMind
19+阅读 · 2018年5月25日
Focal Loss for Dense Object Detection
统计学习与视觉计算组
12+阅读 · 2018年3月15日
IJCAI | Cascade Dynamics Modeling with Attention-based RNN
KingsGarden
13+阅读 · 2017年7月16日
From Softmax to Sparsemax-ICML16(1)
KingsGarden
74+阅读 · 2016年11月26日
相关论文
Arxiv
0+阅读 · 2023年10月6日
Arxiv
0+阅读 · 2023年10月5日
Arxiv
0+阅读 · 2023年10月5日
Arxiv
0+阅读 · 2023年10月4日
Arxiv
76+阅读 · 2022年3月26日
Arxiv
31+阅读 · 2021年6月30日
Arxiv
19+阅读 · 2020年12月23日
Arxiv
27+阅读 · 2019年11月24日
相关基金
国家自然科学基金
13+阅读 · 2017年12月31日
国家自然科学基金
18+阅读 · 2017年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
3+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2015年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
2+阅读 · 2014年12月31日
国家自然科学基金
0+阅读 · 2014年12月31日
Top
微信扫码咨询专知VIP会员