使用两个移动机器人分区来促进自发办公室会议的建筑子空间的表现

研究背景与问题

作者发现了哪些问题或挑战？

• 开放式办公室布局虽然旨在促进员工之间的自发互动，但却无法有效缓解由不计划的会议引起的视觉、声音和隐私相关的干扰。
• 开放式办公室被许多员工视为工作中分心的主要原因，影响了个人的专注工作以及社会性互动。
• 手动调整环境（例如移动家具或使用遮挡物）来减少干扰需要员工付出身体、心理和社交努力，可能导致额外的负担或社交尴尬。

为什么这个问题很重要？

• 办公室干扰会降低员工的工作满意度、生产力和社交福祉。
• 随着远程工作和办公室混合模式的兴起，开放式办公室需要能够有效支持多种工作活动（例如会议和专注工作）以提高办公室利用率和员工满意度。

研究动机与相关工作

• 针对现代办公室干扰问题的解决方案需要能够减少干扰，同时提供灵活性和用户友好性。
• 作者提出将机器人技术集成到建筑设计中，通过自主移动的机器人隔板创造临时空间，用以减少特定活动引发的干扰。
• 此研究构建在先前关于机器人家具如何与用户互动并调节空间的研究基础之上，同时扩展了“响应式建筑”的概念。

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解决方案

作者提出了哪些方法或解决方案？

• 作者提出利用两块自主移动的机器人隔板，以四种策略“自动建构局部空间”：
  1. 适应策略：
     • “干预策略”：将干扰源（如远程会议参与者）围起来。
     • “缓解策略”：将受到干扰的员工（专注工作者）围起来。
  2. 引导策略：
     • “手势引导策略”：通过隔板的运动引导干扰源移动至更适合的区域。
     • “空间引导策略”：通过建筑空间形态（例如打开和关闭视觉连接）鼓励工作一定分区内的参与者重新安排位置。

该解决方案的创新之处是什么？

• 在已有机器人家具研究的基础上，作者进一步探讨如何利用机器人隔板实现完全封闭的空间，而不仅仅是创建空间边界。
• 引入了一种系统性的方法，通过机器人实现动态、自动化分区，并通过设计建筑空间来间接引导用户行为。
• 提出从建筑空间本身的角度解读机器人家具的设计意图（例如通过“空间引导”而非“手势引导”）。

实施步骤和关键技术

1. 硬件实现：使用KELO机器人移动平台来支持隔板自主导航和定位。
2. 软件控制：通过机器人操作系统（ROS）框架实现半自主控制，并使用Wizard-of-Oz方法实时操作机器人。
3. 实验设置：将下述条件应用于实际公司办公室，对九组参与者（每组三人）进行实地测试和用户反馈：
   • 比较干预和缓解策略如何减少会议干扰。
   • 比较手势引导和空间引导策略如何促成或结束自发会议。
4. 数据收集：使用问卷调查、录像、音频记录和现场观察收集参与者对多个条件的主观反馈。

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研究成果

取得了哪些具体成果？

• 主观体验：

  • 专注工作者更偏好“缓解策略”，因为他们期望与其他专注工作者共享空间，并保持自然光和社会连接。
  • 与专注工作者的观点相反，参与远程会议的员工更偏好“干预策略”，认为较小的封闭空间可以提供隐私和舒适性。
  • 空间引导策略较手势引导策略更广受欢迎，因其显得更加直观、非侵入性。

• 系统性洞见：

  • “建筑空间控制”比单纯的机器人运动更能清晰传达设计意图，例如通过调整空间的方向性或开放性来推动任务切换。
  • 在策略设计中需要考虑参与者的活动类型、空间特权（例如窗户视野）以及暴露时间的影响。

与现有解决方案相比，它有哪些优势？

• 提出了一个综合方法，将机器人技术与建筑学设计整合，既注重自动化控制，又关注用户行为和环境感知。
• 更系统性地探索如何平衡减少干扰与引入新干扰之间的权衡，为未来开放式办公室设计提供指导。

实验或评估结果是什么？

• 在大多数情况下，机器人隔板能够减弱干扰，但不同的策略适配不同的活动类型（例如专注工作或会议）。
• 手势引导策略更容易因直觉不够明确而引发误解和干扰，而空间引导策略则通过建筑空间形态传达设计意图更成功。

局限性与未来方向

• 局限性：

  • 实验时间较短（每组约1小时），可能无法捕捉典型工作日中的复杂互动。
  • 被试规模相对小（27人），且桌面布置较为实验性，限制了结果的全面适用性。
  • 使用Wizard-of-Oz方法控制机器人，无法完全实现真实的全自动功能。

• 未来方向：

  • 探索更长时间、更复杂环境下的使用情境，以验证设计在真实办公室中的适用性。
  • 优化机器人隔板的动态运动，使其更加平滑和高效。
  • 深化对于动态空间如何持续地为办公环境提供支持的研究，例如如何长期保持空间功能与员工期望的一致性。

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通过本研究，作者展示了如何通过机器人技术提升开放式办公室的灵活性和舒适性，同时揭示了设计中的权衡和需要进一步探索的领域。这为未来智能建筑设计和人类-机器人交互领域提供了宝贵方向。