面向社交人形机器人的带 GPGPU、IoT 与模块化软件架构的可穿戴传感器背心
机器人学
2022-01-07 v1 人工智能
人机交互
系统与控制
系统与控制
摘要
目前，大多数社交机器人通过作为机器人组成部分的传感器与周围环境和人类交互，这限制了传感器的可用性、人机交互和可互换性。许多应用需要一种适配多种机器人的可穿戴传感衣物。本文提出一种经济实惠的可穿戴传感器背心，以及一种面向社交人形机器人、带物联网（IoT）的开源软件架构。该背心由触摸、温度、手势、距离、视觉传感器以及无线通信模块组成。IoT 特性使机器人能够在本地和通过互联网与人类交互。所设计的架构适用于任何具有通用图形处理单元（GPGPU）、I2C/SPI 总线、互联网连接和机器人操作系统（ROS）的社交机器人。该架构的模块化设计使开发者能轻松添加/删除/更新复杂行为。所提出的软件架构提供 IoT 技术、GPGPU 节点、I2C 与 SPI 总线管理器、视听交互节点（语音转文本、文本转语音和图像理解），以及行为节点与其他节点间的隔离。所提出的 IoT 方案由机器人中的相关节点、RESTful Web 服务和用户界面组成。我们使用 HTTP 协议作为通过互联网与社交机器人双向通信的手段。开发者可用 C、C++ 和 Python 编程语言轻松编辑或添加节点。我们的架构可用于为社交人形机器人设计更复杂的行为。
引用
@article{arxiv.2201.02192,
title = {A wearable sensor vest for social humanoid robots with GPGPU, IoT, and modular software architecture},
author = {Mohsen Jafarzadeh and Stephen Brooks and Shimeng Yu and Balakrishnan Prabhakaran and Yonas Tadesse},
journal= {arXiv preprint arXiv:2201.02192},
year = {2022}
}
备注
This is the preprint version. The final version is published in Robotics and Autonomous Systems, Volume 139, 2021, Page 103536, ISSN 0921-8890, https://doi.org/10.1016/j.robot.2020.103536