The Effects of Robot Motion on Comfort Dynamics of Novice Users in Close-Proximity Human-Robot Interaction

要約

人間とロボットの効果的で流暢な近接インタラクションを実現するには、人間がどのようにロボットに慣れるのか、またロボットの動きが人間の快適性にどのように影響するのかを理解する必要がある。先行研究では、ロボットの動作特性に対する人間の嗜好を特定し、それらが快適性に与える影響を研究してきたが、初めてロボットを使う初心者がどのようにロボットに慣れるのか、また、ロボットの動作が繰り返しインタラクションを行う中で快適性のダイナミクスにどのような影響を与えるのかを理解するには至っていない。このような理解への第一歩を踏み出すために、我々は、ロボットの動きとユーザーの快適性や慣れとの関連を調査するためのユーザー研究を実施する。具体的には、ワークスペースの重なり、エンドエフェクタの速度、ロボットの動きの見やすさが、全体的な快適さと、繰り返しのインタラクションにおけるその進化に与える影響を研究する。我々の分析により、速度や見やすさとは対照的に、ワークスペースの重なりがユーザの快適さと慣れの知覚に大きな影響を与えることが明らかになった。特に、ワークスペースの重なりが小さいほど、ユーザは全体的な快適性が有意に高く、快適性のばらつきが小さく、慣れの間の快適性レベルの変動が少ないことを報告する。

要約(オリジナル)

Effective and fluent close-proximity human-robot interaction requires understanding how humans get habituated to robots and how robot motion affects human comfort. While prior work has identified humans’ preferences over robot motion characteristics and studied their influence on comfort, we are yet to understand how novice first-time robot users get habituated to robots and how robot motion impacts the dynamics of comfort over repeated interactions. To take the first step towards such understanding, we carry out a user study to investigate the connections between robot motion and user comfort and habituation. Specifically, we study the influence of workspace overlap, end-effector speed, and robot motion legibility on overall comfort and its evolution over repeated interactions. Our analyses reveal that workspace overlap, in contrast to speed and legibility, has a significant impact on users’ perceived comfort and habituation. In particular, lower workspace overlap leads to users reporting significantly higher overall comfort, lower variations in comfort, and fewer fluctuations in comfort levels during habituation.

arxiv情報

著者 Pierce Howell,Jack Kolb,Yifan Liu,Harish Ravichandar
発行日 2023-08-02 22:54:12+00:00
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