This article surveys the literature on human-robot object handovers. A handover is a collaborative joint action where an agent, the giver, gives an object to another agent, the receiver. The physical exchange starts when the receiver first contacts the object held by the giver and ends when the giver fully releases the object to the receiver. However, important cognitive and physical processes begin before the physical exchange, including initiating implicit agreement with respect to the location and timing of the exchange. From this perspective, we structure our review into the two main phases delimited by the aforementioned events: 1) a pre-handover phase, and 2) the physical exchange. We focus our analysis on the two actors (giver and receiver) and report the state of the art of robotic givers (robot-to-human handovers) and the robotic receivers (human-to-robot handovers). We report a comprehensive list of qualitative and quantitative metrics commonly used to assess the interaction. While focusing our review on the cognitive level (e.g., prediction, perception, motion planning, learning) and the physical level (e.g., motion, grasping, grip release) of the handover, we briefly discuss also the concepts of safety, social context, and ergonomics. We compare the behaviours displayed during human-to-human handovers to the state of the art of robotic assistants, and identify the major areas of improvement for robotic assistants to reach performance comparable to human interactions. Finally, we propose a minimal set of metrics that should be used in order to enable a fair comparison among the approaches.
翻译:文章调查人类机器人物体交接的文献。 交接是一个合作联合行动, 代理、 给付者向另一个代理、 接收者提供对象。 物理交换从接收者首先接触给付者持有的物体开始, 当给付者向接收者完全释放对象结束。 但是, 重要的认知和物理过程在实际交换之前就开始了, 包括就交换的地点和时间达成隐含的协议。 从这个角度, 我们将我们的审查分为上述事件划定的两个主要阶段:1) 交接前阶段和2) 实物交换。 我们集中分析两个行为者( 给付者和接收者), 并报告机器人给付者( 给付者对人的交接) 和机器人接收者( 人对机器人的交接) 的艺术状态。 但是, 我们报告一个全面的定性和定量衡量标准清单, 通常用来评估互动。 我们的审查应集中在认知水平( 例如, 预测、 感知、 动作规划、 学习) 和物理水平( 例如, 动作、 掌握、 握住、 握住者交接力 交接转动期间, 我们简要地讨论人类行为 的 的社交结构 的 的 的 的 的 结构的 的 的 的 结构 的比 的 的 的 的 的 的 的 的 的 的 结构的 的 的 的 的 的 的 的 结构的 的 的 的 的 的 的 的 结构的 的 的 的 的 的 的 的 的 的 的 的 的 的 的 的 的 的 的 的 的 和 的 的 结构的 和 的 的 的 的 的 的 的 的 的 的 结构的 的 的 的 的 的 的 的 的 的 的 的 的 的 的 的 的 的 的 的 的 的 的 结构的 的 的 的 的 的 的 的 的 的 的 的 的 的 的 的 和 的 的 的 的 的 的 的 的 的 的