基于人工心理的机器人的仿人交互与合作研究

机器人的仿人交互与合作是人机交互领域的重要研究内容。以人工心理理论为基础，实现以人为中心、自然与高效的人机交互，拟从四个方面展开研究：1）研究仿人机器人与人交互中的情感建模、模型实现；2）对用户表达意图、执行动作或感知反馈信息的各种模式，进行信息处理与特征提取，研究人类心理状态的认知计算方法；3）研究基于视听觉的多模态交互方法，形成可信、准确和鲁棒的仿人交互与合作技术；4）针对智能家庭环境，开发具有情感的和仿人交互与合作能力的机器人平台，并以助老助残为目标，基于物联网的多种技术，研究智能家庭环境中的仿人机器人应用问题，重点研究以"人"为核心、人-机-环境三者之间的关系及其最佳匹配。通过应用，验证机器人仿人交互与合作技术的有效性和可信性。此项目的研究有利于促进基于人工心理理论的仿人机器人交互与合作技术的发展，并对实际应用物联网技术，具有重要的理论意义和实用价值。

机器人的仿人交互与合作是人机交互领域的重要研究内容。作为计算机技术的一个延伸，仿人机器人的功能将高度专业化，能够提供语音交互、数据传输、多媒体服务、家电控制和管理等功能，是家庭中的一个重要组成部分。本项目针对我国现有仿人机器人与人合作过程中社会方面的不足，开展人机共同注意方法的研究，针对一类具有相同结构的表情机器人提出了一种基于静态视觉的人机共同注意实现方法；以视觉认知计算理论为基础，以心理学、脑科学和认知科学为理论依据，利用信息科学的手段，研究人类视觉认知机理，提取人类心理状态的相关模式，建立心理状态视觉认知计算模型；以家庭服务机器人为载体，建立针对家庭室内环境场景分类模型以及研究相应的分类方法，重点研究基于中层语义的场景分类方法，以解决在分类中的语义鸿沟问题，从而达到室内场景图像的快速、有效分类；基于情感能量理论，建立情绪的自发转移和激发转移模型，实现外部刺激结合隐马尔科夫链上的情感计算；基于神经网络，把联想式记忆模型被应用在情感机器人上并计算机器人的情感状态并应用于我们开发的情感机器人平台上。共发表16篇相关论文，申请3项专利，2项软件著作权，培养毕业了6名博士、7名硕士。