Adaptive assistance-based on decision-making models for telerobotics systems (2016)
Esta tesis propone una nueva estrategia de asistencia háptica en la interacción humano-robot. Dado que el humano es el elemento fundamental del sistema, es necesario proponer estrategias que se adapten a su comportamiento, además de garantizar un mejoramiento del desempeño en la tarea. El inconveniente surge cuando se requiere asistir al operador en mejorar el desempeño de la tarea y permitir al usuario total control de la tarea cuando sea necesario, desviándose del plan original con el objetivo de abordar situaciones imprevistas. Desde una perspectiva enfocada en el control, se debe resolver el compromiso existente entre proveer un alto nivel de asistencia para mejorar el desempeño de la tarea y un bajo nivel de asistencia para permitir al operador desviarse del plan pre-programado (original). Se propone entonces incorporar en la asistencia háptica un mecanismo de toma de decisiones usado por los humanos en tareas básicas de decisión entre dos alternativas. Este mecanismo de decisión se incorporar como el método de selección de parámetros en un controlador adaptativo de estructura fija (i.e. un controlador de impedencia/admitancia de parámetros variables). Los resultados experimentales demuestran que el modelo de toma de decisión, i.e. el modelo drift-diffusion modificado, permite asignar el nivel de autonomía de una forma que resulta intuitiva para el usuario y mejora el desempeño en la tarea. Además la estrategia de asistencia basada en modelos de toma de decisión proporciona un mecanismo de sintonizaci ón para resolver diferentes requerimientos de la tarea, lo cual es importante en entornos no estructurados. Dado el número de parámetros configurables presentes en la asistencia, la etapa experimental expone la función de cada uno de estos parámetros. Se realizó un experimento con usuarios en un entorno de teleoperación donde se evalúa estadísticamente el comportamiento de la asistencia en entornos parcialmente estructurados y se compara con la asistencia proporcionada por un experto humano, la cual puede ser considerada como la asistencia adaptativa nominal.