Human Stress Response and Perceived Safety during Encounters with Quadruped Robots

要約

家庭や職場環境でのモバイル ロボットの導入が増加しているにもかかわらず、ユーザーと傍観者の認識される安全性については、ヒューマン ロボット インタラクション (HRI) の文献で十分に研究されていません。
これに対処するために、観察されたストレス反応と相関する人間とロボットの遭遇の要素を特定することを目的とした研究を紹介します。
ストレスは安全性を認識するための重要な要素であり、人間の生理学的反応と強く関連しています。
この研究では、Boston Dynamics Spot と Unitree Go1 が、マルチモーダル生理学的センサーを装着した人間の参加者が占有する共有環境内を自律的に移動し、心電図 (ECG) と皮膚電気活動 (EDA) を追跡します。
遭遇は数回の試行を通じて変化し、参加者はそれぞれの遭遇後のストレスレベルを自己評価します。
この研究の結果、人間とロボットの遭遇のさまざまな客観的および主観的側面をアーカイブした多次元データセットが得られ、そのような遭遇における安全性を理解するための洞察が含まれています。
この目的を達成するために、人間の参加者の ECG と EDA から急性ストレス反応が解読され、人間とロボットのさまざまな遭遇条件間で比較されました。
データの統計分析によると、平均して、(1) 参加者はベースラインと比較して遭遇時により多くのストレスを感じ、(2) 参加者は単一のロボットと比較して複数のロボットに遭遇するとより多くのストレスを感じ、(3) 参加者は探索行動と比較してナビゲーション行動中にストレスが増加することが示されています。
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要約(オリジナル)

Despite the rise of mobile robot deployments in home and work settings, perceived safety of users and bystanders is understudied in the human-robot interaction (HRI) literature. To address this, we present a study designed to identify elements of a human-robot encounter that correlate with observed stress response. Stress is a key component of perceived safety and is strongly associated with human physiological response. In this study a Boston Dynamics Spot and a Unitree Go1 navigate autonomously through a shared environment occupied by human participants wearing multimodal physiological sensors to track their electrocardiography (ECG) and electrodermal activity (EDA). The encounters are varied through several trials and participants self-rate their stress levels after each encounter. The study resulted in a multidimensional dataset archiving various objective and subjective aspects of a human-robot encounter, containing insights for understanding perceived safety in such encounters. To this end, acute stress responses were decoded from the human participants’ ECG and EDA and compared across different human-robot encounter conditions. Statistical analysis of data indicate that on average (1) participants feel more stress during encounters compared to baselines, (2) participants feel more stress encountering multiple robots compared to a single robot and (3) participants stress increases during navigation behavior compared with search behavior.

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