Stima dell'intenzione basata sull'analisi del movimento

Despite the important achievements of robots control in recent years, the physical interaction with humans is still limited by safety issues. Following the purpose to improve this cooperation, arose the need to estimate the intention of human walking in an area occupied by robots. A novel cost function is introduced, considering the particular case of a goal-directed motion in a corridor space, and an iterative solution of the optimal control problem is derived. The optimal paths shows an exellent match with a relevant number of walking trajectories, recorded by two survelliance cameras on candidates wlaking to some predefined goal destinations. At least, a novel prediction process to extimate the volunteers intention is proposed.

Il controllo dei robots ha raggiunto negli ultimi anni risultati importanti, ma nonostante tutto, l’interazione tra uomo e macchina è ancora limitata a causa di problemi di sicurezza. Per migliorare questa cooperazione, è sorta la necessità di stimare l’intenzione degli esseri umani che camminano all’interno di aree dove sono presenti robots in funzione. In questa tesi sarà presentato un nuovo tipo di approccio in grado di spiegare le particolari traiettorie descritte da un individuo che cammina verso una meta all’interno di un corridoio. Per prima cosa s’identificherà un modello anolonomo in grado di rappresentare fedelmente il moto di un individuo in questo contesto, dopodiché verrà presentata una soluzione iterativa al problema di controllo ottimo con la quale sarà possibile, unitamente all’introduzione di un funzionale innovativo, ottenere i percorsi ottimi tra il punto di partenza e le diverse mete raggiungibili. Verrà poi utilizzata una particolare tecnica per il calcolo della distanza di Fréchet con la quale sarà possibile quantificare la somiglianza tra le curve ottime e le traiettorie di alcuni volontari ripresi da una telecamera di sorveglianza e diretti verso mete predefinite. In fine verrà proposto un processo di predizione con il quale poter stimare l’intenzione dei soggetti ripresi.