RT Dissertation/Thesis T1 Robot imagination system A1 González Víctores, Juan Carlos AB This thesis presents the Robot Imagination System (RIS). This system providesa convenient mechanism for a robot to learn a user's descriptive vocabulary,and how it relates to the world for action. With RIS, a user candescribe unfamiliar objects to a robot, and the robot will understand thedescription as long as it is a combination of words that have been previouslyused to describe other objects.One of the core uses of the RIS functionality is object recognition. Allowingrequests with word combinations that have never been presented beforetogether is well beyond the scope of many of the most relevant state of the artobject recognition systems. RIS is not limited to object recognition. Throughthe use of evolutionary algorithms, the system endows the robot with the capabilityof generating a mental model (imagination) of a requested unfamiliarobject. This capability allows the robot to work with this newly generatedmodel within its simulations, or to expose the model to a user by projectingit on a screen or drawing the mental model as feedback so the user canprovide a more detailed description if required.A new paradigm for robot action based on consequences on the environmenthas been integrated within the RIS architecture. Changes in theenvironment are continuously tracked, and actions are considered completewhen the performed effects are closest to the desired effects, in a closedperception loop. Experimental validations have been performed in real environmentsusing the humanoid robot Teo, bringing the Robot ImaginationSystem closer to everyday household environments in the near future. ---------------------- AB Esta tesis presenta el Sistema de Imaginación para Robots (RIS, por sus siglasen inglés). Este sistema proporciona un mecanismo conveniente para que unrobot aprenda el vocabulario que un usuario utiliza para descripciones, ycómo esto se relaciona con el mundo. Con RIS, un usuario puede describirun objeto desconocido, y el robot entendería la descripción mientras ésta seauna combinación de palabras que hayan sido utilizadas previamente paradescribir otros objetos.Uno de los usos principales de la funcionalidad de RIS es el reconocimientode objetos. Permitir consultas con combinaciones de palabras que nunca hansido presentadas juntas con anterioridad sobrepasa el alcance de una granporción de los sistemas relevantes de reconocimiento de objetos del estadodel arte. RIS no está limitado al reconocimiento de objetos. A través dealgoritmos evolutivos, el sistema proporciona a un robot la capacidad degenerar un modelo mental (imaginación) a partir de la consulta de un objetodesconocido. Esta capacidad permite que el robot trabaje con este modelonuevamente generado en sus simulaciones, o exponer el modelo a un usuarioproyectándolo en una pantalla o dibujando el modelo mental para cerrar unlazo donde el usuario puede proporcionar una descripción más detallada siesto se requiere.Un nuevo paradigma de la acción en robots, basado en las consecuenciasen el entorno, ha sido introducido en la arquitectura RIS. Los cambios en elentorno se monitorizan continuamente, y las acciones se consideran completascuando los efectos realizados maximizan su parecido a los efectos deseados, en un lazo cerrado de percepción. Se han realizado validaciones experimentalesen entornos reales utilizando el robot humanoide Teo, acercando el Sistemade Imaginación para Robots a entornos domésticos cotidianos para un futurocercano. YR 2014 FD 2014-07 LK https://hdl.handle.net/10016/19834 UL https://hdl.handle.net/10016/19834 LA eng NO Mención Internacional en el título de doctor DS e-Archivo RD 12 may. 2024