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MobiKa - Robot mobile économique pour l'interaction homme-robot

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Une façon de permettre aux personnes âgées de rester plus longtemps chez elles est d'utiliser des robots de service pour les aider dans leurs tâches quotidiennes. Dans ce but, nous concevons, développons et évaluons un robot mobile à faible coût pour communiquer avec les personnes âgées. L'idée principale est de créer un robot assistant de communication abordable et optimisé pour l'Interaction Homme-Robot (HRI) multimodale. Notre robot peut naviguer de façon autonome dans des environnements dynamiques en utilisant un nouvel algorithme pour calculer les poses des personnes qui s'approchent

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En raison de l'évolution démographique des prochaines années, le nombre de personnes âgées va augmenter dans la plupart des pays industrialisés. La technologie robotique peut aider ces personnes à vivre le plus longtemps possible chez elles de manière autonome et autonome et à réduire le besoin de soins ambulatoires ou stationnaires, par exemple en fournissant des moyens de communication, en détectant les anomalies et les urgences, en guidant les personnes et en allant chercher des objets. Les robots de service peuvent également aider d'autres personnes à mobilité réduite, comme les patients en réadaptation.

Les ménages privés sont des environnements très dynamiques qui sont principalement conçus pour les humains. C'est pourquoi un robot mobile doit faire face à des passages étroits et a besoin d'une conception qui prend en charge la sécurité HRI. Pour être abordables, les robots doivent être disponibles à faible coût, mais offrir en même temps des fonctionnalités considérables.

Dans cet article, nous présentons MobiKa (Mobile Communication Assistant) représenté sur la Fig. 1. Notre vision est de résoudre les problèmes mentionnés ci-dessus en développant un robot de service mobile polyvalent et abordable axé sur la communication. MobiKa peut naviguer de manière autonome dans un environnement pré-mappé. Pour l'Interaction Homme-Robot, MobiKa est capable d'approcher l'utilisateur de manière robuste. MobiKa est facile à utiliser, même pour les utilisateurs non techniques. Grâce à l'utilisation d'une conception matérielle fonctionnelle et d'une architecture logicielle modulaire, nous fournissons une plate-forme robotique hautement adaptable.

MobiKa est conçu comme un assistant de communication mobile. Lors de la conception du robot, l'idée principale était de créer un système abordable optimisé pour l'interaction homme-robot. C'est pourquoi nous avons choisi une conception fonctionnelle qui nous aide à réduire le prix et montre que les capacités du robot sont loin d'être celles d'un humain. Pour le rendre abordable, nous avons basé la conception sur des logiciels libres et du matériel à faible coût.

L'objectif du développement était de couvrir des fonctions telles que :

Tâches générales de communication via des interfaces multimodales (vocales et visuelles)

Fonctions de divertissement (jeux et services en démonstration, activation de l'utilisateur)

Réaction aux chutes d'utilisateurs ; connexion avec des capteurs et des réseaux fixes pour permettre la détection d'urgences médicales et la prise de contact avec un prestataire de services externe (un robot guide la personne tombée)

Rappel des rendez-vous et prise de médicaments

Téléprésence et télémédecine

Tâches de transport simples (l'utilisateur place des objets sur le robot)

Personnes guides

Ouvrir l'infrastructure à des applications tierces, par exemple, pour les services médicaux

Grâce à ces fonctions, MobiKa peut aider les personnes âgées à rester autonomes et à vivre plus longtemps chez elles. Il peut également aider les patients en réadaptation à reprendre plus tôt leur routine quotidienne normale.

MobiKa est construit sur une base mobile compacte dans laquelle résident les principaux composants. Les dimensions du robot ont été calculées à partir de l'interaction utilisateur prévue ; pour interagir avec des personnes debout, MobiKa a besoin d'une hauteur minimale de

1.1m

Pour permettre également l'interaction avec les personnes assises et couchées, l'écran doit être réglable en hauteur. C'est pourquoi un axe linéaire entraîné par courroie a été conçu, qui permet d'ajuster une tablette Android à la pose de l'utilisateur. La longueur et la largeur ainsi que la masse ont été maintenues aussi basses que possible, ce qui a nécessité de concentrer la masse près du sol pour maintenir la stabilité pendant le déplacement.