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Advances in Human-Robot Interaction" provides a unique collection of recent research in human-robot interaction. It covers the basic important research areas ranging from multi-modal interfaces, interpretation, interaction, learning, or motion coordination to topics such as physical interaction, systems, and architectures. The book addresses key issues of human-robot interaction concerned with perception, modelling, control, planning and cognition, covering a wide spectrum of applications. This includes interaction and communication with robots in manufacturing environments and the collaboration and co-existence with assistive robots in domestic environments. Among the presented examples are a robotic bartender, a new programming paradigm for a cleaning robot, or an approach to interactive teaching of a robot assistant in manufacturing environment. This carefully edited book reports on contributions from leading German academic institutions and industrial companies brought together within MORPHA, a 4 year project on interaction and communication between humans and anthropomorphic robot assistants.
Das übergeordnete Forschungsgebiet, in das sich die vorliegende Arbeit einbettet, befasst sich mit der Erforschung von informationsverabeitenden Prozessen im Gehirn und der Anwendung der resultierenden Erkenntnisse auf technische Systeme. In Analogie zu biologischen Systemen, deren Beschaffenheit aus den Anforderungen der Umwelt an ihr Verhalten resultiert, leitet sich die Anthropomorphie als Entwurfsprinzip für die Struktur des mit den Menschen interagierenden robotischen Assistenzsystemen ab. Der Autor behandelt in der vorliegende Arbeit das Problem der Erzeugung von Motorverhalten im dreidimensionalen Raum am Beispiel eines anthropomorphen Roboterarmes in einem anthropomorphen robotischen Assistenzsystem. Entwickelt wurde hierbei ein allgemeiner Ansatz, der die Konzepte der Erzeugung von Motorverhalten im 3D-Raum, der Voraussimulation dynamischer Systeme zur Systemdiagnose und zur Suche gewünschter Systemzustände, sowie ein Konzept der Organisation von Verhalten enthält und vereinigt. Nichtlineare dynamische Systeme bilden das mathematische Fundament, die einheitlich, formale Sprache des Ansatzes, mit der sowohl das Motorverhalten des Roboters als auch dessen zeitkontinuierliche Teilsysteme rückgekoppelt werden.