Influencing Incidental Human-Robot Encounters: Expressive movement improves pedestrians' impressions of a quadruped service robot
作者: Elliott Hauser, Yao-Cheng Chan, Ruchi Bhalani, Alekhya Kuchimanchi, Hanaa Siddiqui, Justin Hart
分类: cs.RO, cs.HC
发布日期: 2023-11-08
备注: Accepted HICSS 2024
💡 一句话要点
通过表达性动作提升行人与四足服务机器人偶遇的印象
🎯 匹配领域: 支柱一：机器人控制 (Robot Control)
关键词: 人机交互 服务机器人 肢体语言 情感表达 实验研究 机器人设计 四足机器人
📋 核心要点
- 现有研究对偶遇行人与服务机器人之间的互动影响因素了解不足，缺乏系统性数据支持。
- 论文提出通过犬类启发的肢体语言来改善行人与四足服务机器人的互动体验，增强机器人的亲和力。
- 实验结果显示，使用犬类肢体语言的机器人在参与者的感知问卷中得分显著高于标准运动的机器人。
📝 摘要（中文）
单一移动服务机器人可能与行人产生数百次偶遇，但关于影响这些偶遇的因素的已发表数据较少。我们报告了一项包含222名参与者的实验结果，测试了机器人肢体语言（即对机器人运动的非功能性修改）对行人与四足服务机器人偶遇的影响。研究发现，受犬类启发的肢体语言对参与者对机器人的感知产生了积极影响，相较于机器人的标准运动，这种影响在关于机器人感知的问卷（Godspeed）中表现明显。我们认为，肢体语言是改善行人与服务机器人偶遇的一个有前景且实用的设计空间。
🔬 方法详解
问题定义：本研究旨在解决偶遇行人与四足服务机器人时，行人对机器人的印象不足的问题。现有方法缺乏对机器人运动方式的有效设计，导致行人与机器人之间的互动体验不佳。
核心思路：论文的核心思路是通过引入犬类启发的肢体语言，非功能性地修改机器人的运动方式，以提升行人对机器人的积极感知。这种设计旨在使机器人在行人眼中更具亲和力和可接近性。
技术框架：研究采用了一个在真实环境中进行的对照实验，参与者被随机分为两组，一组观察犬类肢体语言的机器人，另一组观察标准运动的机器人。主要模块包括机器人运动设计、实验设置、数据收集与分析。
关键创新：本研究的关键创新在于首次系统性地探讨了机器人肢体语言对行人印象的影响，提出了一个新的设计维度，强调了非功能性运动对人机互动的重要性。与现有方法相比，强调了情感表达在机器人设计中的作用。
关键设计：在实验中，机器人运动的参数设置包括速度、幅度和运动模式等，采用了基于问卷的感知评估（Godspeed）作为主要评估工具，确保了数据的有效性和可靠性。
🖼️ 关键图片
📊 实验亮点
实验结果显示，使用犬类肢体语言的机器人在参与者的感知问卷中得分显著高于标准运动的机器人，提升幅度在各个问题上均有体现。这表明肢体语言的设计对改善行人与服务机器人之间的互动具有重要作用。
🎯 应用场景
该研究的潜在应用领域包括服务机器人、社交机器人和人机交互设计等。通过改善行人与机器人之间的互动体验，能够提升服务机器人的接受度和使用频率，进而推动智能机器人在公共服务、医疗和家庭等场景的应用。未来，随着技术的进步，这种设计理念可能会被广泛应用于各种类型的机器人中。
📄 摘要（原文）
A single mobile service robot may generate hundreds of encounters with pedestrians, yet there is little published data on the factors influencing these incidental human-robot encounters. We report the results of a between-subjects experiment (n=222) testing the impact of robot body language, defined as non-functional modifications to robot movement, upon incidental pedestrian encounters with a quadruped service robot in a real-world setting. We find that canine-inspired body language had a positive influence on participants' perceptions of the robot compared to the robot's stock movement. This effect was visible across all questions of a questionnaire on the perceptions of robots (Godspeed). We argue that body language is a promising and practical design space for improving pedestrian encounters with service robots.