ELEGNT: Expressive and Functional Movement Design for Non-anthropomorphic Robot

要約

姿勢、ジェスチャー、視線などの非言語的行動は、人間の相互作用において、意識的および無意識の両方で内面の状態を伝えるために不可欠です。
ロボットが人間とより自然に対話できるようにするには、ロボットの動きの設計にも、タスクの遂行や時間効率などの従来の機能的な考慮事項と並行して、意図、注意、感情などの表現力を統合する必要があります。
この論文では、動作設計における機能目標と表現目標の間の相互作用を探求する、ランプのようなロボットの設計とプロトタイピングを紹介します。
リサーチスルーデザイン手法を使用して、ハードウェア設計プロセスを文書化し、表現力豊かな動きプリミティブを定義し、一連のインタラクション シナリオ ストーリーボードの概要を説明します。
我々は、動きの生成中に機能的ユーティリティと表現的ユーティリティの両方を組み込んだフレームワークを提案し、さまざまな機能指向タスクと社会指向タスクでロボットの行動シーケンスを実装します。
6 つのタスク シナリオにわたって表情主導の動きと機能主導の動きを比較したユーザー調査を通じて、表情主導の動きがユーザー エンゲージメントと知覚されるロボットの品質を大幅に向上させることが判明しました。
この効果は、社会的なタスクにおいて特に顕著です。

要約(オリジナル)

Nonverbal behaviors such as posture, gestures, and gaze are essential for conveying internal states, both consciously and unconsciously, in human interaction. For robots to interact more naturally with humans, robot movement design should likewise integrate expressive qualities, such as intention, attention, and emotions, alongside traditional functional considerations like task fulfillment and time efficiency. In this paper, we present the design and prototyping of a lamp-like robot that explores the interplay between functional and expressive objectives in movement design. Using a research-through-design methodology, we document the hardware design process, define expressive movement primitives, and outline a set of interaction scenario storyboards. We propose a framework that incorporates both functional and expressive utilities during movement generation, and implement the robot behavior sequences in different function- and social- oriented tasks. Through a user study comparing expression-driven versus function-driven movements across six task scenarios, our findings indicate that expression-driven movements significantly enhance user engagement and perceived robot qualities. This effect is especially pronounced in social-oriented tasks.

arxiv情報

提供元, 利用サービス

arxiv.jp, Google