Bio-inspired system for gesture imitation applied in robotics

Abstract

En este trabajo se describen los aspectos necesarios para programar un robot mediante el paradigma del aprendizajepor demostración y se propone un sistema que guarda concordancia con lo que se conoce del funcionamiento desistemas biológicos. En la imitación se usaron específicamente cuatro gestos ejecutados por el brazo simuladode diferentes demostradores humanos. Para lograr la imitación de los gestos, se creó un Mapa Visuo-Motor quepermite que el robot realice su propia interpretación del gesto observado. El desempeño de la imitación se evaluóde forma cuantitativa y cualitativa. Se presentan indicadores novedosos para los cuatro gestos que permiten evaluarla imitación, más allá del seguimiento de trayectorias realizado habitualmente para definir el éxito de la imitación.El éxito de la imitación fue bueno en el caso de 3 de los 4 gestos, lo que produjo una calificación promedio del 62%para las encuestas y de 78.6% para los indicadores.

This work describes the necessary aspects for the programming of a robot through the paradigm of learning by demonstration and it proposes a system that keeps concordance with what is known about the functioning of biological systems. Four gestures performed by the arm of different human demonstrators were used in the imitation performed by a simulated arm. To achieve these gesture imitations, a Visual-Motor map was created which allows the robot to give its own interpretation of the observed gesture. The imitation performance was evaluated for its quality and quantity. New indicators are presented for the four gestures that make possible the imitation evaluation beyond the following of the trajectory usually performed in order to define the success of the imitation. The imitation was successful in 3 of the 4 gestures and scored an average of 62% for the poll and 78.6% for the indicators.