El robot social experimental del Instituto de Investigación Honda (HRI) Haru se presentó por primera vez en la conferencia ACM / IEEE Human Robot Interaction en 2018 . El robot está diseñado como una plataforma para investigar la presencia social y el compromiso emocional y empático para la interacción humana a largo plazo. Imaginado como un agente comunicativo multimodal, Haru interactúa a través de sonidos no verbales (paralenguaje), movimientos oculares, faciales y corporales (cinética) y voz (lenguaje). Si bien algunas de las características de Haru lo conectan con un largo linaje de robots sociales, otros lo distinguen y sugieren nuevas oportunidades para la interacción humano-robot.

Haru se encuentra actualmente en su primera iteración, con planes en marcha para el desarrollo futuro. La investigación actual con Haru se lleva a cabo con socios principales del Consorcio de Robótica Socialmente Inteligente (SIRC) , que se describe con más detalle a continuación, y se concentra en su potencial para comunicarse a través de la modalidad de tres vías mencionada anteriormente (lenguaje, paralenguaje y cinética). A largo plazo, esperamos que Haru conduzca la investigación sobre robots como una nueva forma de especies compañeras y como una plataforma para contenido creativo.

Comunicación con Haru

El primer prototipo de Haru es un dispositivo de comunicación relativamente simple, una plataforma abierta a través de la cual los investigadores pueden explorar los mecanismos de comunicación multimodal humano-robot. Los investigadores implementan diversas técnicas de diseño, tecnologías y teorías de interacción para desarrollar el conjunto de habilidades básicas de Haru para transmitir información, personalidad y afecto. Actualmente, los investigadores están desarrollando las capacidades de interacción de Haru para crear una nueva forma de realización de telepresencia que rompa con la noción tradicional de una tableta sobre ruedas, al tiempo que explora formas para que el robot se comunique con las personas más directamente.

Haru como mediador

El factor de forma único de Haru y sus modalidades de interacción en desarrollo permiten que sus capacidades de telepresencia se extiendan más allá de lo posible cuando se comunican a través de una pantalla. La investigación en curso con socios implica el mapeo de expresiones humanas complejas y matizadas a Haru. Un aspecto de este trabajo es desarrollar un lenguaje afectivo que aproveche los únicos ojos de la pantalla LCD de Haru y los movimientos de la boca, el cuello y los ojos del LED, y la base giratoria para expresar emociones de diferentes tipos e intensidades. Otra investigación en curso es el desarrollo de capacidades de percepción para que Haru reconozca diferentes emociones humanas y permitirá a Haru imitar las señales y comportamientos afectivos de la persona remota. 

Desde una perspectiva práctica de telepresencia, el uso de Haru de esta manera puede, por un lado, aumentar el disfrute y la claridad con la que el afecto se puede transmitir y leer a distancia. Por otro lado, la interpretación de Haru de las señales emocionales puede ayudar a alinear las expectativas entre el emisor y el receptor. Por ejemplo, Haru podría usarse para mejorar la comunicación en un contexto multicultural mostrando señales sociales culturalmente apropiadas sin que el operador lo controle. Estas capacidades futuras se están poniendo en práctica a través del desarrollo de "robomoji / harumoji", un hardware equivalente a emoji con Haru actuando como un robot de telepresencia que transmite las emociones y acciones de una persona remota. 

Haru como comunicador

Sobre la base del trabajo sobre la telepresencia, desarrollaremos aún más a Haru como agente comunicativo a través del desarrollo de la agencia de robots 2 consistente con su diseño único y su repertorio conductual, y posiblemente con su propio carácter. La investigación en curso implica modelado cinemático y diseño y síntesis de movimiento. También estamos desarrollando personalidades apropiadas para Haru con la ayuda de actores humanos, quienes nos están ayudando a crear un lenguaje verbal y no verbal coherente para Haru que exprese sus capacidades y pueda guiar a los usuarios a interactuar con él de manera apropiada.

Haru en este caso enmarcará su comunicación de manera autónoma para que se ajuste a la de su compañero de comunicación co-presente. En este modo, el robot tiene más libertad para alterar e interpretar expresiones para la comunicación a través de las tres modalidades que en el modo de telepresencia. El objetivo será comunicarse para que la persona receptora no solo entienda la información que se transmite, sino que pueda inferir el estado de comportamiento y la presencia de Haru. Idealmente, esto hará que la relación empática entre Haru y el humano sea bidireccional.     

Realismo híbrido

Diseñar tanto para la telepresencia como para la comunicación directa significa que Haru debe poder negociar entre los momentos en que se comunica en nombre de una persona remota y los momentos en que se comunica por sí mismo. En el futuro, los investigadores explorarán cómo la teleoperación se puede mezclar con una forma de autonomía, de modo que las personas que rodean a Haru sepan si está actuando como mediador o agente a medida que cambia entre "personalidades". Aunque desafiante, esto abrirá nuevas oportunidades emocionantes para estudiar el efecto de los robots sociales que encarnan a otras personas, o incluso a otros robots. 

Robots como especie compañera

El concepto de diseño de Haru se enfoca en crear un agente encarnado emocionalmente expresivo que pueda soportar la interacción humano-robot sostenible a largo plazo. Las personas ya tienen este tipo de relaciones con sus mascotas. Las mascotas son criaturas sociales que las personas se relacionan para crear vínculos sin compartir los mismos tipos de percepción, comprensión y expresión. Esto es un buen augurio para los robots como Haru, que de manera similar pueden no percibir, comprender o expresarse de manera completamente humana, pero que, sin embargo, pueden alentar a los humanos a empatizar con ellos. Esto también puede ser una buena estrategia para fundamentar las expectativas humanas y maximizar el compromiso emocional.

Investigaciones recientes 3,4 han demostrado que en algunos casos las personas pueden desarrollar lazos emocionales con los robots. Usando Haru, los investigadores pueden investigar si las relaciones humano-robot pueden volverse aún más afectivamente ricas y significativas a través del diseño informado y mejores estrategias de interacción, así como a través de un compromiso más constante y variado con los usuarios. 

La investigación en curso con los socios implica la interpretación dinámica basada en la interacción de la confianza, el diseño y la maximización de los rasgos agradables a través de la empatía, y la investigación de cómo las personas de diferentes edades y habilidades cognitivas tienen sentido e interactúan con Haru. Para llevar a cabo estas tareas, nuestros socios han estado desplegando a Haru en espacios públicos, como un museo de ciencias para niños, una escuela primaria y una guardería intergeneracional.

En las etapas posteriores del proyecto, esperamos ver cómo una relación con Haru podría posicionar al robot como un nuevo tipo de compañero. Haru no pretende ser un reemplazo para una mascota o una persona, sino más bien una entidad con la que las personas pueden vincularse y crecer de una nueva manera: una nueva "especie compañera" 5 . La interacción sostenida con Haru también nos permitirá explorar cómo el vínculo puede generar una relación y un sentimiento de confianza. Argumentamos que una relación de confianza requiere la libertad de decisión de no confiar y, por lo tanto, sería una en la que ni los humanos ni los robots estén siempre subordinados entre sí, sino que respalde una relación bidireccional flexible que permita un comportamiento cooperativo y un crecimiento.  

Robots como plataforma para contenido creativo

Los robots sociales no deben diseñarse como meras extensiones de dispositivos inteligentes centrados en el habla; necesitamos desarrollar casos de uso significativos y únicos adecuados a las ricas modalidades que ofrecen los robots. Para Haru, tales casos de uso deben estar enraizados en su rica modalidad comunicativa de tres vías y sus posibilidades físicas y emocionales únicas. Los investigadores planean maximizar el potencial de comunicación e interacción de Haru mediante el desarrollo de aplicaciones sociales y contenido creativo que transmitan información y evoquen respuestas emocionales que puedan mejorar las percepciones de las personas sobre el robot como una presencia social. 

El our_team de investigación de Haru (formado por los socios del Consorcio de Robótica Socialmente Inteligente de HRI Japón) desarrollará aplicaciones que satisfagan las necesidades sociales a través de las interacciones emocionales de Haru con las personas. Visualizamos tres pilares principales de la actividad de investigación: entretenimiento y juego, redes sociales enriquecidas físicamente y bienestar mental. El entretenimiento y el juego abarcarán historias interactivas, humor expresivo y juegos colaborativos, entre otros. Las redes sociales enriquecidas físicamente se construirán sobre la capacidad de telepresencia de Haru. El bienestar mental explorará el papel beneficioso de la manifestación física de emoción y afecto de Haru por el coaching.

Numerosas aplicaciones para teléfonos inteligentes 6 exploran esta aplicación en comunicación digital y unimodal. Creemos que la expresividad y la presencia física mucho más ricas le brindarán a Haru oportunidades emocionantes para mejorar cualitativamente dichos servicios. La investigación actual con socios implica la resolución colaborativa de problemas y el desarrollo de aplicaciones interactivas para el entretenimiento y el juego. Haru actualmente puede jugar piedra, papel, tijera y la torre de Hanoi con personas, que se están probando en una escuela primaria. Otra capacidad que se está desarrollando para Haru es el juego de contar historias, en el que el robot puede colaborar con las personas para crear una historia. 

El our_team de investigación de Haru también ve la importancia de contenido multimedia creativo automatizado y curado para complementar tales aplicaciones sociales. El contenido impulsa el éxito de los teléfonos inteligentes y las consolas de juegos, pero aún no se ha considerado ampliamente para los robots. Por lo tanto, el our_team investigará cómo el contenido puede contribuir a la interacción social humano-robot. Haru, al entregar contenido creativo usando su modalidad de comunicación de tres vías, borrará la línea entre lo físico y lo animado, reforzando su presencia junto con el contenido que transmite.

En el contexto de Haru, la creatividad será cooperativa. A través de una interacción sostenida, Haru podrá motivar, alentar e ilustrar alternativas en tareas creativas (por ejemplo, diferentes historias potenciales en la narración o el juego) dependiendo del estado cognitivo de su compañero de interacción. La combinación de visualización digital (con un mini proyector, por ejemplo) e interacción física abre nuevas oportunidades para la creatividad cooperativa. La investigación en curso con los socios implica la generación automática de afectos para Haru, modelos para generar contenido en prosa para contar historias en diferentes géneros y audio y texto a voz afectivamente ricos para apoyar aplicaciones sociales.  

Finalmente, Haru será un dispositivo en red integrado en una infraestructura digital personal o de oficina. Por un lado, Haru puede servir como plataforma de comunicación física para otros robots (por ejemplo, aspiradoras robóticas que generalmente no tienen canales de comunicación significativos), y por otro lado, Haru puede usar las capacidades físicas adicionales de otros dispositivos para complementar sus propias limitaciones.

Investigue con Haru

Lograr los objetivos de diseño y desarrollo para Haru es una tarea enorme, solo posible a través de la colaboración de un grupo multidisciplinario de expertos en robótica, interacción humano-robot, diseño, ingeniería, psicología, antropología, filosofía, ciencia cognitiva y otros campos. Para ayudar a establecer y alcanzar los objetivos descritos anteriormente, en los últimos dos años, investigadores académicos en Japón, Australia, Estados Unidos, Canadá y Europa han pasado sus días con Haru.

Este our_team global de robots, diseñadores y científicos sociales se denominan a sí mismos Consorcio de Robótica Socialmente Inteligente (SIRC) y están trabajando juntos para expandir y actualizar el potencial de la comunicación humano-robot. Bajo el paraguas del consorcio, Haru ha sido adoptada como una plataforma común que permite a los investigadores compartir datos, métodos de investigación, resultados y herramientas de evaluación. Como asociación, es posible abordar el complejo problema del desarrollo de mediadores robóticos empáticos, compañeros y plataformas de contenido trabajando en tareas independientes bajo un tema común. 

La robótica social es un área de investigación prometedora, pero en un hogar repleto de dispositivos y dispositivos inteligentes, es importante repensar el papel de los robots sociales para encontrar su nicho en medio de productos competitivos y superpuestos, manteniendo a los usuarios involucrados durante meses y años. de días y semanas. El desarrollo de Haru ofrece la oportunidad de experimentar formas flexibles y variadas de comunicarse e interactuar con robots sociales como un nuevo tipo de compañero confiable, no solo basado en la funcionalidad, sino también en la conexión emocional y el sentido de una presencia social única.

La investigación con Haru explorará aplicaciones interesantes impulsadas por la interacción, la cooperación, la creatividad y el diseño, suspendiendo la incredulidad de las personas para que cada experiencia con Haru sea un paso en un viaje compartido, demostrando cómo las personas y los robots pueden crecer y encontrar un propósito común y disfrutar juntos en un sociedad híbrida humano-robot.

El Dr. Randy Gómez es un científico sénior en el Honda Research Institute Japan. Supervisa el grupo de investigación de comunicación incorporada, que explora la sinergia entre comunicación e interacción para crear experiencias significativas con robots sociales.

Referencias: spectrum.ieee.org