Defesa de Proposta de Tese de Doutorado de Marcelo Marques da Rocha – 01/04/2025, 14h, por videoconferência
Link para defesa: meet.google.com/aqx-hyzz-ikg
Proposal for an Open-source Robotics Framework and Platform for the Development of Affective Social Robots
Resumo:
Espera-se que os robôs sociais, isto é, aqueles que têm como principal característica a interação social, se tornem onipresentes e transformem a vida cotidiana. O objetivo desses robôs não é prover algum tipo de assistência física, mas prover estímulos aos humanos, através da interação. A adoção de novas tecnologias na educação pode estimular o engajamento de crianças e jovens. Assim como a robótica tradicional já é utilizada há bastante tempo nas escolas, os robôs sociais, que enfatizam a interação social com os usuários como sua principal funcionalidade, têm sido cada vez mais desenvolvidos e adotados. A utilização desses dispositivos pode promover vocações em STEAM (Science, Technology, Engineering, Arts, Math), pois exigem habilidades em hardware e software, além de criatividade para programar o comportamento do robô. Contudo, apesar dos bons resultados apresentados na literatura com a utilização desses robôs, sua plena utilização nas áreas de educação e saúde vem sendo muitas vezes prejudicada devido ao seu alto custo. Além disso, existe uma necessidade por plataformas robóticas de código aberto que possam ser personalizadas de acordo com as necessidades e recursos disponíveis para o desenvolvedor e usuários-alvo. Para preencher essas lacunas, esta proposta de doutorado busca propor um framework para desenvolvimento de softwares de controle de robôs sociais que é open-source, de fácil utilização e extensão, permitindo a fácil adição de novos componentes de hardware e software. Além disso, também é proposto um robô social afetivo, chamado FRED, um componente de Comportamento Empático Automático e uma série de extensões ao robô social EVA. Por fim, esta proposta apresenta e discute os resultados obtidos a partir de um experimento realizado com 113 participantes, masculinos e femininos e com uma amostra variada, com participantes com variado perfil profissional. O objetivo do experiemento é avaliar, do ponto de vista do usuário, as capacidades de expressão afetiva do FRED, bem como suas características como robô, tendo como base as escalas Antropomorfismo, Animação, Simpatia e Inteligência Percebida, presentes no questionário Godspeed.
Abstract:
Social robots, that is, those whose main characteristic is social interaction, are expected to become ubiquitous and transform everyday life. The goal of these robots is not to provide some type of physical assistance, but to provide stimuli to humans through interaction. The adoption of new technologies in education can stimulate the engagement of children and young people. Just as traditional robotics has been used for a long time in schools, social robots, which emphasize social interaction with users as their main functionality, have been increasingly developed and adopted. The use of these devices can promote vocations in STEAM (Science, Technology, Engineering, Arts, Math), as they require hardware and software skills, as well as creativity to program the robot’s behavior. However, despite the good results presented in the literature with the use of these robots, their full use in the areas of education and health has often been hindered due to their high cost. In addition, there is a need for open source robotic platforms that can be customized according to the needs and resources available to the developer and target users. To fill these gaps, this PhD proposal aims to propose a framework for developing software to control social robots that is open-source, easy to use and extend, allowing for the easy addition of new hardware and software components. In addition, an affective social robot, called FRED, an Automatic Empathic Behavior component, and a series of extensions to the EVA social robot are also proposed. Finally, this proposal presents and discusses the results obtained from an experiment conducted with 113 male and female participants and with a varied sample, with participants with different professional backgrounds. The objective of the experiment is to evaluate, from the user’s point of view, FRED’s affective expression capabilities, as well as its characteristics as a robot, based on the Anthropomorphism, Animation, Friendliness and Perceived Intelligence scales, present in the Godspeed questionnaire.
Banca examinadora:
Profa. Débora Christina Muchaluat Saade, UFF – Presidente
Profa. Luciana Cardoso de Castro Salgado, UFF
Prof. Jesús Favela, CICESE
Profa. Cláudia Maria Lima Werner, UFRJ
Prof. Joel André Ferreira dos Santos, CEFET/RJ