Algorithmes et MOdèles pour un Robot Collaboratif Eloquent et Social – AMORCES

Le but du projet AMORCES est d'étudier l'interaction décisionnelle et opérationnelle homme-robot et, plus particulièrement, l'impact de la communication verbale et non-verbale sur la réalisation de tâches collaboratives entre un robot et un partenaire humain. Une telle interaction s'exprime pleinement dans des situations où l'homme et le robot doivent agir en collaboration (voire en synergie) pour réaliser une tâche, vue comme un problème commun dans un contexte où ils partagent l'espace de travail et se perçoivent directement. Les tâches ciblées dans ce projet sont centrées sur la manipulation de pièces mécaniques disposées dans un espace de travail restreint situé dans le champ d'action et de perception des deux partenaires. Dans le projet, les pièces mécaniques sont supposées connues (formes, apparences, propriétés mécaniques, etc.) : le robot n'a pas à apprendre l'environnement. L'enjeu du projet est en effet d'observer, de modéliser et de contrôler en cohérence les boucles de perception-action intégrant à la fois les actes de communication et les actions sur les objets physiques de l'environnement, tous deux conditionnant le bon enchaînement des sous-buts à atteindre pour réaliser la tâche finalisée : l'assemblage de la pièce finale. L'enjeu scientifique du projet est de développer des modèles cognitifs et computationnels de l'interaction, de proposer des stratégies de négociation et d'apprentissage des boucles de perception-action à partir de l'observation d'interaction homme-homme et de tester la pertinence de ces propositions sur une plate-forme expérimentale ciblée. Dans ce projet, quatre aspects fondamentaux de l'interaction décisionnelle et opérationnelle homme-robot seront donc abordés : 1. L'élaboration de modèles couplés d'interaction décisionnelle et opérationnelle ; 2. L'identification et la construction de primitives sensori-motrices qui implémentent les actes de communication multimodaux pour une plus grande fluidité de l'interaction et pour l'expression de l'intentionnalité ; 3. Le développement de systèmes de perception et de décision (permanents et en ligne) qui permettent au robot d'interpréter et d'agir en présence d'incertitude et en intégrant des schémas de collaboration ; 4. Le développement d'une architecture de contrôle et d'une composante décisionnelle adaptée à l'interaction décisionnelle et l'action collaborative homme-robot 5. L'apprentissage de tâches coopératives et l'initiative. Ce problème complexe est vu ici comme une instance de la résolution interactive d'un but commun: apprendre au robot une séquence. L'approche résolument multi-disciplinaire développée dans le projet vise à couvrir les différentes facettes de l'interaction homme-robot de façon à élaborer des modèles computationnels fondés sur des bases solides et à construire un système robotique qui les implémente. ...