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

要約

ロボットの能力はますます向上しており、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 つの非接触方式 (音声制御とジェスチャー制御) を比較し、方式の効率性とユーザーの好みを調査しました。
これらの方法を 2 つの条件でテストしました。1 つは参加者が静止したままの条件、もう 1 つはロボットの横を自由に歩く条件です。
私たちは、歩行が空間調整を促進し、精神的な回転に必要な労力を軽減するという考えに基づいて、ロボットと一緒に歩くことで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。
被験者内 2×2 のデザインでは、218 人の参加者が、左回転、右回転、前方歩行コマンドを使用して、複数の 90 度回転を伴う回り道ルートに沿って四足ロボット 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方法が最も好まれており直観的である一方、立っている間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% はジェスチャー制御を好み、その理由としてタスクへの取り組みの増加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、特にジェスチャー制御条件下で歩行が許可されている場合、参加者はスポットの後ろを追いかけることが多かった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。
物理的な人間工学を改善し、ジェスチャーの種類を調整することで、ジェスチャー制御をより効果的にできる可能性があります。

要約(オリジナル)

Robots are becoming more capable and can autonomously perform tasks such as navigating between locations. However, human oversight remains crucial. This study compared two touchless methods for directing mobile robots: voice control and gesture control, to investigate the efficiency of the methods and the preference of users. We tested these methods in two conditions: one in which participants remained stationary and one in which they walked freely alongside the robot. We hypothesized that walking alongside the robot would result in higher intuitiveness ratings and improved task performance, based on the idea that walking promotes spatial alignment and reduces the effort required for mental rotation. In a 2×2 within-subject design, 218 participants guided the quadruped robot Spot along a circuitous route with multiple 90-degree turns using rotate left, rotate right, 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, whereas gesture control while standing caused confusion for left/right commands. Nevertheless, 29% of participants preferred gesture control, citing increased task engagement and visual congruence as reasons. An odometry-based analysis revealed that participants often followed behind Spot, particularly in the gesture control condition, when they were allowed to walk. In conclusion, voice control with walking produced the best outcomes. Improving physical ergonomics and adjusting gesture types could make gesture control more effective.

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 2025-01-13 09:23:41+00:00
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