Two-Ts : reprodução de expressões faciais em cabeça robótica com tecnologia 3D

Detalhes bibliográficos
Autor(a) principal: Santos, Tamires dos
Data de Publicação: 2021
Tipo de documento: Dissertação
Idioma: por
Título da fonte: Repositório Institucional da UFABC
Texto Completo: http://biblioteca.ufabc.edu.br/index.php?codigo_sophia=122276
Resumo: Orientador: Prof. Dr. Wagner Tanaka Botelho
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spelling Two-Ts : reprodução de expressões faciais em cabeça robótica com tecnologia 3DROBÓTICA SOCIALCABEÇA ROBÓTICACAD-3DIMPRESSÃO 3-DFACSSOCIAL ROBOTICSROBOTIC HEAD3-D PRINTINGPROGRAMA DE PÓS-GRADUAÇÃO EM CIÊNCIA DA COMPUTAÇÃO - UFABCOrientador: Prof. Dr. Wagner Tanaka BotelhoDissertação (mestrado) - Universidade Federal do ABC, Programa de Pós-Graduação em Ciência da Computação, Santo André, 2021.Uma cabeça robótica social possui um papel fundamental na troca de informações por meio da fala e expressões faciais. O presente trabalho tem como objetivo construir uma cabeça robótica social, conhecida como Two-Ts, de baixo custo utilizando tecnologia de impressão 3D. A caracteristica principal da Two-Ts é reproduzir, mesmo com limitações mecânicas, as expressõees faciais, mais especicamente as emoções básicas e universais, da metodologia Facial Action Coding System (FACS) de Paul Ekman em parceria com Wallace Friesen. Pode-se citar felicidade, tristeza, medo, surpresa, raiva e nojo. A cabeca robotica possui oito Graus De Liberdade (GDL) e foi desenvolvida em duas etapas deni- das como Modelagem 3D da Cabeça Humana e Construção e Validação da Two-Ts. Na primeira etapa, como o objetivo da Two-Ts e ter caractersticas mais proximas de uma cabeca humana, um exame de tomograa computadorizada foi realizado para capturar as imagens da região do crânio e maxilar da discente responsavel pelo seu desenvolvimento. Na segunda etapa, o projeto mecânico estrutural foi modelado e simulado no Fusion 360 da Autodesk. Vale ressaltar que nesta etapa, o projeto eletrônico foi denido, pois os seus componentes interferiram diretamente na estrutura mecânica da cabeca robotica. Apos analisar e validar os resultados no Fusion 360, foi efetuada a impressão 3D da Two-Ts, montagem e implementação dos sistemas de visão, audição e voz. A biblioteca OpenFace foi responsavel por validar as seis emoções basicas e universais da Two-Ts virtual, real e da discente. Por m, os sistemas de visão, audição e voz tambem foram validados em uma interação humano-robô com comunicação basica e acompanhamento de movimentos.A social robotic head plays a key role in exchanging information through speech and facial expressions. The present work aims to build a low-cost social robotic head, known as Two-Ts using 3D printing technology. The main characteristic of Two-Ts is to reproduce, even with mechanical limitations, the facial expressions, more specically the basic and universal emotions dened in the Facial Action Coding System (FACS) methodology of Paul Ekman in partnership with Wallace Friesen. The emotions are happiness, sadness, fear, surprise, anger and disgust. The Two-Ts has eight Degrees Of Freedom (DOF) and was developed in two steps, dened as 3D Modeling of the Human Head and Building and Validation of the Two-Ts. As the main target of the Two-Ts is to have characteristics closer to a human head, in the rst step, a computerized tomography scan was performed to capture skull and jaw region images of the student responsible for its development. In the second step, the structural mechanical design was modelled and simulated in Autodesk Fusion 360. It is important to point out that in this step, the electronic project was dened because its components directly interfered with the mechanical structure of the robotic head. After analyzing the results obtained in Fusion 360, the Two-Ts was built, and the vision, audition and voice systems were implemented. The OpenFace library was responsible for validating the six basic and universal emotions from the virtual and real Two-Ts robot and the student's face. Finally, the vision, audition and voice systems were also validated in human-robot interaction with basic communication and movement tracking.Botelho, Wagner TanakaPimentel, Edson PinheiroRosa, Paulo Fernando FerreiraSantos, Tamires dos2021info:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/masterThesisapplication/pdf169 f. : il.http://biblioteca.ufabc.edu.br/index.php?codigo_sophia=122276http://biblioteca.ufabc.edu.br/index.php?codigo_sophia=122276&midiaext=79558http://biblioteca.ufabc.edu.br/index.php?codigo_sophia=122276&midiaext=79559Cover: http://biblioteca.ufabc.edu.br/php/capa.php?obra=122276porreponame:Repositório Institucional da UFABCinstname:Universidade Federal do ABC (UFABC)instacron:UFABCinfo:eu-repo/semantics/openAccess2022-04-04T12:57:15Zoai:BDTD:122276Repositório InstitucionalPUBhttp://www.biblioteca.ufabc.edu.br/oai/oai.phpopendoar:2022-04-04T12:57:15Repositório Institucional da UFABC - Universidade Federal do ABC (UFABC)false
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