other

Situational Awareness and Acceptability of Robots in Shared Environments

Abstract

Robotter er i de senere år gået fra at facilitere struktureret automatisering i fabrikker til at være en del af vores dagligdag og forekommer på steder som hospitaler, i supermarkeder og i vores hjem. Efterhånden som vi nærmer os en fremtid, hvor robotter bliver lige så almindelige som smartphones er i dag, opstår der spørgsmål om, hvordan de vil passe ind i vores verden. Hvordan kan vi sikre, at de kan navigere i fælles rum uden at skabe ubehag eller fare for mennesker, og hvordan sikrer vi at de bliver accepteret?Denne afhandling udforsker disse spørgsmål ved at fokusere på to nøgleaspekter: Situationsfornemmelse og Acceptabilitet. For at robotter kan opføre sig sikkert og blive accepteret i miljøer, hvor de interagerer tæt med mennesker, skal de ikke blot undgå forhindringer, men også genkende sociale sammenhænge, respektere vores personlige rum og opføre sig på måder, som mennesker finder forudsigelige og behagelige.Hertil introduceres nye metoder, der gør det muligt for robotter at forstå konteksten i sociale miljøer: at genkende menneskers handlinger eller gestikulationer, identificere grupper og navigere uden at afbryde interaktioner. Disse metoder forbedrer robotternes situationsfornemmelse og gør deres navigation mere socialt acceptabel. chI afhandlingen overvejes også de etiske aspekter ved brugen af robotter i sårbare miljøer såsom plejehjem. Når robotter træder ind i sårbare befolkningsgruppers liv, er det vigtigt at overveje de følelsesmæssige og etiske konsekvenser af deres tilstedeværelse. Desuden dykkes der ned i de udfordringer, som opstår, når tætheden af robotter øges. Der foreslås planlægningsmetoder og tilpasninger, som tager højde for virkelighedens usikkerheder, og som vil muliggøre robust og pålidelig navigation i reelle applikationer. Denne afhandling bringer os tættere på en fremtid, hvor robotter bevæger sig ud over strukturerede og lukkede rum og bliver en del af vores dagligdag, lige så almindelige som enhver anden moderne teknologi. The field of robotics has grown significantly in recent decades, evolving from rigid automation in factories and assembly lines to more sophisticated systems such as collaborative manipulators, logistics robots, and drones. As robots integrate into public spaces such as retail environments, hospitals, long-term care facilities, and domestic settings, their presence will become as commonplace as electronic devices. With this migration to areas non-traditionally occupied by robots, their appearances, functions, and complexities will diversify. This transition presents considerable challenges, particularly concerning situational awareness and acceptability. Robots must not only perceive and respond to their environments but also behave in reliable, safe, and ethically sound ways to gain human trust and acceptance. This thesis is a collection of works that address these challenges, aiming to bring the deployment of robots into public and populated environments one step closer to reality. This work explores strategies to improve social navigation by respecting personal space, recognising social cues and gestures, identifying groups and honouring spaces reserved for interaction, or negotiating personal space invasion to increase comfort.Additionally, it studies the use of robots in care-giving, focusing on adaptations necessary for robots to become suitable for assisting the elderly and people with dementia. It also analyses the ethical implications and considerations that accompany the deployment of such robots in care-giving environments.Furthermore, it presents strategies for adapting multi-agent path finding and planning solutions to ensure their suitability for practical applications, accounting for the imperfections and unpredictability of real-world environments.In conclusion, this thesis addresses the complex challenges of deploying robots in diverse environments. By focusing on the critical need for situational awareness, it contributes to the thoughtful integration of robots into everyday life, fostering broader acceptance and practical deployment. <br/

    Similar works