Predicting intention to work with social robots

The growing number of robotic solutions geared to interact socially with humans, social robots, urge the study of the factors that will facilitate or hinder future human robot collaboration. Hence the research question: what are the factors that predict intention to work with a social robot in the near future. To answer this question the following socio-cognitive models were studied, the theory of reasoned action, the theory of planned behavior and the model of goal directed behavior. These models purport that all the other variables will only have an indirect effect on behavior. That is, through the variables of the model. Based on the research on robotics and social perception/ cognition, social robot appearance, belief in human nature uniqueness, perceived warmth, perceived competence, anthropomorphism, negative attitude towards robots with human traits and negative attitudes towards interactions with robots were studied for their effects on attitude towards working with a social robot, perceived behavioral control, positive anticipated emotions and negative anticipated emotions. Study 1 identified the social representation of robot. Studies 2 to 5 investigated the psychometric properties of the Portuguese version of the negative attitude towards robots scale. Study 6 investigated the psychometric properties of the belief in human nature uniqueness scale. Study 7 tested the theory of reasoned action and the theory of planned behavior. Study 8 tested the model of goal directed behavior. Studies 7 and 8 also tested the role of the external variables. Study 9 tested and compared the predictive power of the three socio-cognitive models. Finally conclusion are drawn from the research results, and future research suggestions are offered.

Contribuições para a localização e mapeamento em robótica através da identificação visual de lugares

Tese de doutoramento, Informática (Engenharia Informática), Universidade de Lisboa, Faculdade de Ciências, 2015

Biomechanical modeling and simulation of the spider crab (maja brachydactyla)

Uma linha de pesquisa e desenvolvimento na área da robótica, que tem recebido atenção crescente nos últimos anos, é o desenvolvimento de robôs biologicamente inspirados. A ideia é adquirir conhecimento de seres biológicos, cuja evolução ocorreu ao longo de milhões de anos, e aproveitar o conhecimento assim adquirido para implementar a locomoção pelos mesmos métodos (ou pelo menos usar a inspiração biológica) nas máquinas que se constroem. Acredita-se que desta forma é possível desenvolver máquinas com capacidades semelhantes às dos seres biológicos em termos de capacidade e eficiência energética de locomoção. Uma forma de compreender melhor o funcionamento destes sistemas, sem a necessidade de desenvolver protótipos dispendiosos e com longos tempos de desenvolvimento é usar modelos de simulação. Com base nestas ideias, o objectivo deste trabalho passa por efectuar um estudo da biomecânica da santola (Maja brachydactyla), uma espécie de caranguejo comestível pertencente à família Majidae de artrópodes decápodes, usando a biblioteca de ferramentas SimMechanics da aplicação Matlab / Simulink. Esta tese descreve a anatomia e locomoção da santola, a sua modelação biomecânica e a simulação do seu movimento no ambiente Matlab / SimMechanics e SolidWorks.

Desenvolvimento de programação offline e de novos processos robotizados de lixamento

Atualmente a vantagem competitiva de uma empresa passa pela sua rápida adaptação às variações de procura do mercado, sendo necessário garantir elevados níveis de produtividade e, simultaneamente, grande flexibilidade, indispensável ao fabrico de pequenos lotes. A necessidade de ajuste do processo e a diminuição da média de vida do produto levam a paragens cada vez mais frequentes da célula de fabrico para programação e afinação, com consequentes perdas de produtividade. De forma a dar resposta a estes problemas, neste trabalho é testada a viabilidade da utilização da programação e simulação offline de tarefas de lixamento na Grohe Portugal, complementando a solução com o desenvolvimento de um novo método de afinação do programa, permitindo uma adaptação às flutuações do processo produtivo. Para isso foi necessário analisar o estado da arte dos robôs industriais na área de acabamento superficial e respetivos métodos de programação. Em seguida, após um trabalho prévio rigoroso de preparação e modelação da célula de trabalho, é possível fazer a programação offline das várias rotinas e trajetórias complexas que compõem um ciclo de lixamento de um produto, contribuindo para o aumento da qualidade do produto final sem comprometer os níveis de produtividade. Nesta dissertação são descritos e detalhados alguns dos procedimentos fulcrais no sucesso da aplicação deste método de programação. Por último é feita uma nova abordagem ao método de ajuste ponto-a-ponto convencional, desenvolvendo-se para isso um sistema de ajuste automático do programa, dotando o robô da capacidade de se adaptar às variações do processo, assegurando a consistência do mesmo. Foram realizados testes em pequena escala, extrapolando-se os resultados para a aplicação deste novo método no processo produtivo da Grohe Portugal, como forma de complemento ao método convencional de ajuste ponto-a-ponto do programa, reduzindo o tempo de paragem da célula de trabalho.

Projeto e desenvolvimento de células robotizadas para soldadura e cladding

A utilização de equipamentos robóticos para o processo de soldadura por arco elétrico teve um forte crescimento nas décadas de 80 e 90, altura em que o custo e fiabilidade da tecnologia passou a permitir a integração de robôs em linhas de produção ou em células de fabrico. Depressa cresceram as exigências de uma produção com qualidade repetitiva e facilmente ajustável, e as restrições ao uso de processos manuais ou de tecnologias com pouca flexibilidade. Desde o início do século XXI que a renovação de uma estação de fabrico de peças soldadas para produção em série, especialmente no setor automóvel, parece forçada à integração de robôs industriais, que assim se tornaram símbolos de produtividade. A KAMAZ encontra-se atualmente a renovar alguns dos seus processos de fabrico, incluindo as áreas de soldadura por arco ou cladding. Esta Dissertação aborda o trabalho elaborado, depois de contratualizada com a ABB Rússia a instalação de novas células de fabrico robotizado nesta empresa. Este projeto tem início com o levantamento das necessidades, a verificação do processo existente, e a procura da solução tecnológica que se adapte a essas condições e cumpra os requisitos acordados. São realizadas modelações e simulações off-line em 3D, usando o software RobotStudio da ABB, que permitiram testar cada solução e analisar a sua adequação e viabilidade. Para maior garantia de se obter a qualidade esperada na fusão e deposição do material por processo com arco elétrico revestido a gás, foram realizados testes reais utilizando equipamento robótico em condições baseadas nos testes feitos no ambiente virtual. Por último, são ajustadas as localizações dos postos de trabalho ao layout existente e é feito o balanceamento do tempo de operação manual com o tempo do processo robotizado. Este projeto de Tese termina com a aceitação do cliente para a solução encontrada e para os resultados dos testes reais de ambos os processos.

SF e Animé : Os monstros encantadores do período pós-guerra.

O fascínio do poder de dotar de vida ao que está inanimado talvez possa ajudar a revelar o encanto que sentimos quando objectos fixos se começam a mover e a desenvolver coreografias cheias de vida. A técnica do desenho tornou-se o processo ideal para explorar estes temas por ser mais fácil desenhar robôs do que construir personagens, naves ou cenários futuristas para o cinema live-action. Assim, a animé favoreceu o género SF por precisamente ser mais económico a sua reprodução, tornando-a uma melhor escolha para um cheaper spectacle (Clements & McCarthy, 2006, p. 567). O motivo financeiro não foi a única razão, pois existem algumas questões importantes a explorar que reforçam esta tendência SF da animé . Após a 2ª grande guerra, no momento inicial da reconstrução do Japão, o Ground Zero, coincide com o desenvolvimento de uma cultura pop na qual os desenhos manga e a animé se tornaram referências fundamentais. Iremos verificar como das importantes particularidades dos filmes ou séries de animação japonesa são a exploração de imaginários SF onde o atómico é encanto monstruoso, que se controla ou pelo qual se é controlado. Com especial destaque às séries de televisão Prince Planet (Sato Okura, 1965), Gigantor (Mitsuteru Yokoyama, 1963) ou Astro Boy (Osamu Tezuka, 1963), iremos demonstrar que pela componente técnica ou visual da animação, a animé seja um específico modelo de estudo para tentar contextualizar atracções humanas por mundos controlados por máquinas, manipulação genética ou pela possibilidade de uma paisagem ciborgue.

Phylloxera and the grapevine: a sense of common purpose?

The purpose of life is its continuation: survival is the reason things live. Here we explore this 'basic' of biology, by reference to the extraordinary life-cycle of the aphid-like pest phylloxera, and the complexity of its relationship with its host the grapevine. The effort and ingenuity that phylloxera employs to continue itself leads to a doubt that survival alone is sufficient reason. It has frequently been suggested that the reduction of life to a catalogue of facts (by science) creates this doubt, because it robs existence of its essence (which is something other than its mechanics). The part that science is said to steal is what Robert Pirsig calls Quality-the harmonious balance of things. Pirsig seems to imply that this is something inherent in things-and independent from us. A more mundane explanation is that the difference between facts and the complete reality is us-the tendency of mind to connect freely between different kinds of information. This possibility is briefly illustrated here by a myth based on the facts of phylloxera.

Medical treatment and the good death: an ethical analysis of euthanasia, physician assisted suicide, and the right to die

Frequent advances in medical technologies have brought fonh many innovative treatments that allow medical teams to treal many patients with grave illness and serious trauma who would have died only a few years earlier. These changes have given some patients a second chance at life, but for others. these new treatments have merely prolonged their dying. Instead of dying relatively painlessly, these unfortunate patients often suffer from painful tenninal illnesses or exist in a comatose state that robs them of their dignity, since they cannot survive without advanced and often dehumanizing forms of treatment. Due to many of these concerns, euthanasia has become a central issue in medical ethics. Additionally, the debate is impacted by those who believe that patients have the right make choices about the method and timing of their deaths. Euthanasia is defined as a deliberate act by a physician to hasten the death of a patient, whether through active methods such as an injection of morphine, or through the withdrawal of advanced forms of medical care, for reasons of mercy because of a medical condition that they have. This study explores the question of whether euthanasia is an ethical practice and, as determined by ethical theories and professional codes of ethics, whether the physician is allowed to provide the means to give the patient a path to a "good death," rather than one filled with physical and mental suffering. The paper also asks if there is a relevant moral difference between the active and passive forms of euthanasia and seeks to define requirements to ensure fully voluntary decision making through an evaluation of the factors necessary to produce fully informed consent. Additionally, the proper treatments for patients who suffer from painful terminal illnesses, those who exist in persistent vegetative states and infants born with many diverse medical problems are examined. The ultimate conclusions that are reached in the paper are that euthanasia is an ethical practice in certain specific circumstances for patients who have a very low quality of life due to pain, illness or serious mental deficits as a result of irreversible coma, persistent vegetative state or end-stage clinical dementia. This is defended by the fact that the rights of the patient to determine his or her own fate and to autonomously decide the way that he or she dies are paramount to all other factors in decisions of life and death. There are also circumstances where decisions can be made by health care teams in conjunction with the family to hasten the deaths of incompetent patients when continued existence is clearly not in their best interest, as is the case of infants who are born with serious physical anomalies, who are either 'born dying' or have no prospect for a life that is of a reasonable quality. I have rejected the distinction between active and passive methods of euthanasia and have instead chosen to focus on the intentions of the treating physician and the voluntary nature of the patient's request. When applied in equivalent circumstances, active and passive methods of euthanasia produce the same effects, and if the choice to hasten the death of the patient is ethical, then the use of either method can be accepted. The use of active methods of euthanasia and active forms of withdrawal of life support, such as the removal of a respirator are both conscious decisions to end the life of the patient and both bring death within a short period of time. It is false to maintain a distinction that believes that one is active killing. whereas the other form only allows nature to take it's course. Both are conscious choices to hasten the patient's death and should be evaluated as such. Additionally, through an examination of the Hippocratic Oath, and statements made by the American Medical Association and the American College of physicians, it can be shown that the ideals that the medical profession maintains and the respect for the interests of the patient that it holds allows the physician to give aid to patients who wish to choose death as an alternative to continued suffering. The physician is also allowed to and in some circumstances, is morally required, to help dying patients whether through active or passive forms of euthanasia or through assisted suicide. Euthanasia is a difficult topic to think about, but in the end, we should support the choice that respects the patient's autonomous choice or clear best interest and the respect that we have for their dignity and personal worth.

Um Sistema multiagente para o Simulador Soccerserver

O interesse de pesquisa da comunidade de Inteligência Artificial em Sistemas Multiagentes tem gerado o crescimento da utilização de técnicas de agentes nas mais diversas áreas da ciência da computação. Isso ocorre, principalmente, devido à variedade de aplicações em que esses sistemas podem ser usados, como por exemplo: jogos de computadores, interfaces adaptativas, simulação e controle de processos industriais. The Robot World Cup Initiative (RoboCup) é uma tentativa de estimular a área de Inteligência Artificial e, principalmente de Sistemas Multiagentes, por promover um problema padrão, jogar futebol, onde uma ampla cadeia de tecnologias podem ser integradas, examinadas e comparadas. A utilização do ambiente da RoboCup para a simulação de uma partida de futebol (simulador Soccerserver) permite a avaliação de diferentes técnicas de Sistemas Multiagentes (planejamento de estratégias, conhecimento em tempo real, colaboração de agentes, princípios de agentes autônomos, entre outros) e estimula as pesquisas, investigações e testes que possibilitem a construção gradativa de agentes avançados. O presente trabalho tem por objetivo o desenvolvimento de um time de futebol para o simulador Soccerserver. A idéia principal é desenvolver agentes jogadores que demonstrem um nível considerável de competência para a realização de suas tarefas, como percepção, ação, cooperação, estratégias pré-definidas, decisão e previsão. Inicialmente, apresenta-se uma visão geral sobre Inteligência Artificial Distribuída e sobre o simulador Soccerserver, pré-requisitos para o restante do trabalho. A seguir, é realizado um estudo sobre algumas arquiteturas de agentes (clientes) do Soccerserver. A arquitetura proposta na dissertação, suas principais características e a sua materialização em um protótipo desenvolvido correspondem à parte principal do trabalho. Finalmente são apresentados os testes realizados e as conclusões do trabalho.

Calibração automática de sistemas de visão estéreo a partir de movimentos desconhecidos

Esta dissertação apresenta um método para calibração automática de um par de câmeras que realiza um movimento desconhecido. O processo de calibração aqui descrito é baseado inteiramente na rigidez da cena observada e na invariabilidade dos parâmetros intrínsecos das câmeras durante o movimento. Não há a necessidade de nenhum artefato de calibração especial. Este trabalho mostra uma abordagem completa, desde o processo de casamento de pontos até a estimação dos parâmetros da câmera. Não é feita nenhuma suposição sobre o movimento das câmeras, tampouco sobre a disposição da cena 3D. Exemplos de aplicações deste método estão nos experimentos onde a calibração das câmeras precisa ser realizada remotamente, dificultando o posicionamento de artefatos de calibração na cena alvo, como é o caso para robôs de exploração interplanetária.

Critérios para avaliação de coordenação multiagente

A utilização da abordagem de agentes, nas mais diversas áreas de aplicações, mostra o interesse nas pesquisas sobre sistemas multiagentes. Este interesse surgiu da necessidade de aplicar novas técnicas e conceitos para a construção de sistemas e para auxiliar no seu desenvolvimento. Neste sentido, os agentes satisfazem às expectativas, não sendo apenas utilizados para a solução de problemas acadêmicos, mas também de sistemas reais. Na ciência da computação, a inteligência artificial distribuída está profundamente relacionada com o problema de coordenação. O objetivo é projetar mecanismos de coordenação para grupos de agentes artificiais. Várias características envolvem a atuação de agentes em um ambiente multiagente, como os mecanismos de cooperação, coordenação, comunicação, organização, entre outros. Este trabalho apresenta um estudo sobre coordenação multiagente, enfatizando a sua avaliação. O objetivo é apresentar uma proposta de avaliação, com um conjunto de critérios definidos para serem aplicados em modelos de coordenação. Inicialmente, é apresentado um estudo sobre coordenação de agentes. A seguir, são abordados vários modelos de coordenação encontrados na literatura da área. A parte principal do trabalho corresponde à definição de critérios para avaliação da coordenação, a serem utilizados em duas etapas: uma análise do problema, com vistas à escolha de um modelo de coordenação a ser empregado em uma determinada aplicação, e uma avaliação a posteriori, baseada nos critérios propostos para avaliar o comportamento de um sistema coordenado após o uso de um modelo de coordenação específico.Para exemplificar a aplicação dos critérios, dois estudos de caso são apresentados e foram utilizados para os experimentos: um referente ao domínio da Robocup, utilizando o Time UFRGS e, outro, referente ao gerenciamento de agendas distribuídas.

fwWorkCell : framework para a construção de simuladores didáticos de células de trabalho

Braços robóticos articulados são cada vez mais utilizados hoje em dia e consistem de dispositivos mecânicos programáveis, equipados com sensores e atuadores sob o controle de um sistema computacional. Existem atualmente no mercado inúmeros fabricantes e modelos destes braços, cada um adequado a uma determinada utilização ou faixa de mercado. Para que se saiba operar devidamente este robô é necessário um período de aprendizagem. Essa necessidade pode ser suprida pelo emprego dos simuladores de braços robóticos.Desenvolver um simulador é uma atividade complexa, mas alguns elementos de sua estrutura e de seu comportamento são comuns a vários tipos de simuladores e podem idealmente ser reusados. Permitir reuso de código e de projeto é exatamente um dos principais fatores que motivaram a construção de um framework. Este trabalho descreve a definição e a construção do fwWorkCell , um framework que permita agilizar a construção destes simuladores. Tal agilidade será obtida através da implementação de um ambiente de edição e de classes genéricas para controle, visualização e programação dos robôs. A proposta deste framework inclui definição de classes genéricas e de controle, a construção de todo um ambiente de suporte à manipulação e visualização das células de trabalho e suas simulações e visa dar suporte à construção de uma grande variedade de simuladores. O framework proposto foi utilizado em uma aplicação real: através dele foi feita a migração de um simulador já existente.

Aplicação de um sistema robótico utilizando recursos de sistemas CAD/CAM para o processo de fresamento

Sistemas produtivos industriais podem combinar, em células de manufatura, diferentes características de automação de processos permitindo interfaceamento e possibilitando a flexibilização e otimização da manufatura. Nos processos de fabricação, as dificuldades para a execução de processos de usinagem convencional ou mesmo através de comando numérico, quando se dispõe de máquinas adequadas para a fabricação de peças de geometrias complexas, podem limitar a criatividade, bem como dificultar o desenvolvimento do processo produtivo de forma otimizada. As dificuldades encontradas vão desde fixação das peças, necessidades de dispositivos especiais, restrições nos volumes de trabalho de máquinas CNC e mesmo a geração de trajetórias complexas para máquinas com limitações de eixos. Este trabalho propõe uma metodologia alternativa para usinagem, especialmente fresamento, com desenvolvimento de um algoritmo capaz de, através da utilização de recursos de sistemas CAD/CAM, traduzir arquivos gráficos para uma linguagem de programação utilizada em robôs. Na aplicação utilizam-se recursos dos sistemas CAD/CAM para gerar, numa primeira etapa, o código de programação para máquinas-ferramenta de comando numérico e posterior adaptação, para aplicação em sistemas robóticos. Informações de caminhos de ferramenta para usinagem em máquinas CNC são convertidos, através de uma interface computacional, em trajetórias a serem seguidas por uma ferramenta guiada por um manipulador de robô industrial. Os parâmetros de processo são também adequados as restrições dos sistemas robotizados. A viabilidade do sistema proposto é confirmada através de testes realizados em modelos de superfícies complexas, onde o objetivo do referido trabalho foi alcançado.

Análises de rede precisam expurgar lixo virtual

O maior acesso dos brasileiros à internet e o aumento do volume de conteúdo disseminado pela web têm atraído atenção para as análises de big data. Mercado, imprensa e governos recorrem cada vez mais a técnicas de análise de rede para apoiar decisões. Mas essa prática embute riscos de manipulação pouco considerados. A DAPP/FGV — parceira do GLOBO no monitoramento de redes — tem desenvolvido mecanismos próprios de filtragem e identificou ao menos 25% de “lixo on-line” em pesquisas feitas nas duas últimas semanas.