Walk along: An Experiment on Controlling the Mobile Robot ‘Spot’ with Voice and Gestures

要約

ロボットはますますインテリジェントになり、場所間の移動などのタスクを自律的に実行できるようになりました。
しかし、人間による監視は依然として重要です。
この研究では、移動ロボットを制御するための 2 つのハンズフリー方法、音声制御とジェスチャー制御を比較しました。
これらの方法は、人間が静止している状態と自由に歩いている状態でテストされました。
私たちは、人間がロボットと同調すると仮定すると、ロボットと一緒に歩くと、刺激と反応の適合性が高まるため、直観性の評価が高まり、タスクのパフォーマンスが向上するのではないかと仮説を立てました。
2×2 の被験者内デザインで、218 人の参加者が 90 度の回転と前方歩行コマンドを使用して四足歩行ロボット Spot を誘導しました。
各試行の後、参加者はコマンド マッピングの直観性を評価し、実験後のインタビューは参加者の好みを収集するために使用されました。
結果は、スポットによる歩行と音声制御を組み合わせたものが最も好まれ、直観的である一方、立っているときのジェスチャー制御は左右のコマンドに混乱を引き起こすことがわかりました。
それにもかかわらず、参加者の 29% はジェスチャー コントロールを好み、その理由としてタスクへの取り組みと視覚的な一致を挙げました。
オドメトリベースの分析により、歩行を許可されている場合、特にジェスチャー制御条件では、参加者がスポットの後ろに整列していることが明らかになりました。
結論として、歩行による音声制御が最良の結果をもたらしました。
身体的人間工学を改善し、ジェスチャーの種類を調整すると、ジェスチャー制御の有効性が向上する可能性があります。

要約(オリジナル)

Robots are becoming increasingly intelligent and can autonomously perform tasks such as navigating between locations. However, human oversight remains crucial. This study compared two hands-free methods for directing mobile robots: voice control and gesture control. These methods were tested with the human stationary and walking freely. We hypothesized that walking with the robot would lead to higher intuitiveness ratings and better task performance due to increased stimulus-response compatibility, assuming humans align themselves with the robot. In a 2×2 within-subject design, 218 participants guided the quadrupedal robot Spot using 90 degrees rotation and walk-forward commands. After each trial, participants rated the intuitiveness of the command mapping, while post-experiment interviews were used to gather the participants’ preferences. Results showed that voice control combined with walking with Spot was the most favored and intuitive, while gesture control while standing caused confusion for left/right commands. Despite this, 29% of participants preferred gesture control, citing task engagement and visual congruence as reasons. An odometry-based analysis revealed that participants aligned behind Spot, particularly in the gesture control condition, when allowed to walk. In conclusion, voice control with walking produced the best outcomes. Improving physical ergonomics and adjusting gesture types could improve the effectiveness of gesture control.

arxiv情報

著者 Renchi Zhang,Jesse van der Linden,Dimitra Dodou,Harleigh Seyffert,Yke Bauke Eisma,Joost C. F. de Winter
発行日 2024-07-17 07:48:45+00:00
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