COllective ROBOtics through Real-time Entrainment of Evolved dynamical Systems

Opis projektu

Budowanie społecznych robotów

Niektóre roboty są bardziej społeczne niż inne. Postępy w robotyce i rozwoju algorytmów sztucznej inteligencji pozwalają na budowanie autonomicznych robotów, które wchodzą w interakcje z ludźmi i otaczającym je światem. Według przewidywań niektórych ekspertów, pewnego dnia tego rodzaju roboty zrewolucjonizują sektory edukacji i opieki medycznej. Mają tego świadomość uczestnicy finansowanego ze środków Unii Europejskiej projektu COROBOREES, którzy pracują nad oddolnym podejściem do zachowań społecznych w zautomatyzowanych systemach. Łącząc metody z zakresu robotyki ewolucyjnej, zachowań zbiorowych oraz przetwarzania dźwięku i muzyki, zespół zamierza włączyć informacje społeczne do kontrolerach ruchu wirtualnych agentów. Prace w ramach projektu będą opierać się na centralnym generatorze wzorców, który jest używany w kontrolerach robotów w celu wykonywania cyklicznych ruchów, takich jak chód. W ramach prac powstanie także platforma symulacyjna z mechanizmami czuciowo-ruchowymi.

Cel

Socially interacting robots are widely envisioned to revolutionise learning and care, and as they become more ubiquitous, to perform tasks collaboratively. However, despite astounding progress in engineering adaptive capabilities in fundamental behaviours such as locomotion, social behaviour is still generally considered a separate 'add-on' component.

COROBOREES will contribute to efforts to provide a bottom-up approach to social behaviour in automated systems. Combining methods from evolutionary robotics, collective behaviour and sound and music computing, the project will investigate ways to incorporate social information into the motion controllers of virtual agents, and to study how this can enable synchronisation of complex movement patterns.

Specifically, the project will build on the central pattern generator (CPG) framework for robot motion. CPGs are widely used in robotic controllers for cyclic motions such as walking, and may include feedback mechanisms so that robots can adapt to new tasks and environments. Using evolutionary methods, COROBOREES will compare mechanisms for entrainment to rhythmic acoustic patterns as well as acoustically transmitted social cues. Methods from sound and music computing will be used to evaluate the complexity and synchronisation of the collective rhythms generated.

In addition to the innovation within robotics, this work will result in a unique simulation platform for collective behaviour, complete with built-in sensorimotor mechanisms, for the use of researchers in artificial life, biology and neuroscience. The broadly applicable training-through-research nature of the action, the contact with numerous fields of research, as well as a tailored and extensive focus on transferable skills, will provide the Experienced Researcher with invaluable knowledge and experience for leading applied interdisciplinary research in the future.