Aplicação de um robô humanoide autônomo por meio de reconhecimento de imagem e voz em sessões pedagógicas interativas (2016)
- Authors:
- Autor USP: TOZADORE, DANIEL CARNIETO - ICMC
- Unidade: ICMC
- Sigla do Departamento: SCC
- Subjects: INTERAÇÃO HOMEM-MÁQUINA; ROBÓTICA; VISÃO COMPUTACIONAL; RECONHECIMENTO DA FALA
- Keywords: Human-robot interaction (HRI); Human-robot interaction (HRI); Image and speech recognition; Pedagogical robotics; Robótica pedagógica
- Language: Português
- Abstract: A Robótica Educacional consiste na utilização de robôs para aplicação prática dos conteúdos teóricos discutidos em sala de aula. Porém, os robôs mais usados apresentam uma carência de interaçã£o com os usuários, a qual pode ser melhorada com a inserção de robôs humanoides. Esta dissertação tem como objetivo a combinação de técnicas de visão computacional, robótica social e reconhecimento e síntese de fala para a construção de um sistema interativo que auxilie em sessões pedagógicas por meio de um robô humanoide. Diferentes conteúdos podem ser abordados pelos robôs de forma autônoma. Sua aplicação visa o uso do sistema como ferramenta de auxílio no ensino de matemática para crianças. Para uma primeira abordagem, o sistema foi treinado para interagir com crianças e reconhecer figuras geométricas 3D. O esquema proposto é baseado em módulos, no qual cada módulo é responsável por uma função específica e contém um grupo de funcionalidades. No total são 4 módulos: Módulo Central, Módulo de Diálogo, Módulo de Visão e Módulo Motor. O robô escolhido é o humanoide NAO. Para visão computacional, foram comparados a rede LEGION e o sistema VOCUS2 para detecção de objetos e SVM e MLP para classificação de imagens. O reconhecedor de fala Google Speech Recognition e o sintetizador de voz do NAOqi API são empregados para interações sonoras. Também foi conduzido um estudo de interação, por meio da técnica de Mágico-de-Oz, para analisar o comportamento das crianças e adequar os métodos paramelhores resultados da aplicação. Testes do sistema completo mostraram que pequenas calibrações são suficientes para uma sessão de interação com poucos erros. Os resultados mostraram que crianças que tiveram contato com uma maior interatividade com o robô se sentiram mais engajadas e confortáveis nas interações, tanto nos experimentos quanto no estudo em casa para as próximas sessões, comparadas às crianças que tiveram contato com menor nível de interatividade. Intercalar comportamentos desafiadores e comportamentos incentivadores do robô trouxeram melhores resultados na interação com as crianças do que um comportamento constante
- Imprenta:
- Publisher place: São Carlos
- Date published: 2016
- Data da defesa: 03.03.2016
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ABNT
TOZADORE, Daniel Carnieto. Aplicação de um robô humanoide autônomo por meio de reconhecimento de imagem e voz em sessões pedagógicas interativas. 2016. Dissertação (Mestrado) – Universidade de São Paulo, São Carlos, 2016. Disponível em: http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/55/55134/tde-04102016-110603/. Acesso em: 28 dez. 2025. -
APA
Tozadore, D. C. (2016). Aplicação de um robô humanoide autônomo por meio de reconhecimento de imagem e voz em sessões pedagógicas interativas (Dissertação (Mestrado). Universidade de São Paulo, São Carlos. Recuperado de http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/55/55134/tde-04102016-110603/ -
NLM
Tozadore DC. Aplicação de um robô humanoide autônomo por meio de reconhecimento de imagem e voz em sessões pedagógicas interativas [Internet]. 2016 ;[citado 2025 dez. 28 ] Available from: http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/55/55134/tde-04102016-110603/ -
Vancouver
Tozadore DC. Aplicação de um robô humanoide autônomo por meio de reconhecimento de imagem e voz em sessões pedagógicas interativas [Internet]. 2016 ;[citado 2025 dez. 28 ] Available from: http://www.teses.usp.br/teses/disponiveis/55/55134/tde-04102016-110603/ - Robotic - Cognitive Adaptive System for Teaching and Learning (R-CASTLE)
- Multiuser design of an architecture for social robots in education: teachers, students, and researchers perspectives
- Graphical user interface for educational content programming with social robots activities and how teachers may perceive it
- Multimodal fuzzy assessment for robot behavioral adaptation in educational children-robot interaction
- When social adaptive robots meet school environments
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