协商家庭服务机器人的真实世界

文献标题

Negotiating the Real World of Domestic Service Robotics

出版信息

• 主题领域: 通过RoboCup@Home竞赛探讨家庭服务机器人设计与评估中的价值协商。
• 关键词: 家庭服务机器人、RoboCup@Home、价值协商、可行性、公平性、自然性、人机交互、竞赛设计、社会技术系统、规则制定。

背景与问题

• 问题/挑战: 家庭服务机器人在多样化的现实条件下操作以及完成复杂家庭任务的能力仍然有限。像RoboCup@Home这样的竞赛旨在推动该领域的发展，但在任务设计中平衡技术可行性、公平性和现实性方面面临挑战。
• 重要性: 理解这些竞赛中的价值协商过程对于塑造机器人技术的未来至关重要，并确保机器人能够有效满足现实世界的需求。
• 动机与相关研究: 之前在CSCW、STS和HRI领域的研究探讨了价值如何影响技术设计，但对于这些价值在机器人竞赛等协作环境中的协商过程的理解仍然有限。本文基于这些研究基础，分析了RoboCup@Home中的价值协商过程。

解决方案

• 提出的方法: 对RoboCup@Home规则制定过程进行社会技术基础理论（STGT）分析，重点关注竞赛设计中的价值与反价值协商。
• 创新点:
  1. 确定了影响RoboCup@Home讨论的关键价值与反价值对（如可行性/不可行性、公平性/不公平性、自然性/不自然性）。
  2. 分析了这些价值如何影响竞赛任务、规则和评估标准的设计。
  3. 探讨了物流和技术不可行性如何限制共享价值的实现。
  4. 研究了竞赛作为一个场所如何将“现实世界”转化为家庭服务机器人领域的资源。
• 过程与关键技术:
  • 分析了2015年至2023年间的680个GitHub问题和拉取请求，重点关注导致2022和2023年竞赛的讨论。
  • 在2023年RoboCup@Home活动中进行了民族志实地研究。
  • 应用STGT识别并分析数据中价值协商的模式。

结果

• 具体发现:
  • 确定了三个关键价值与反价值对：可行性/不可行性、公平性/不公平性、自然性/不自然性。
  • 不可行性（技术和物流）这一反价值是采用能够增强现实性、公平性和自然性的规则变更的最强限制因素。
  • 被认为不可行而遭到拒绝的提议包括引入更多的非专业操作员、改变任务时间安排以及要求所有任务中都涉及人机交互。
• 相较于基线的优势: 该研究提供了对协作环境中价值协商过程的细致理解，突出了影响家庭机器人竞赛设计的权衡与限制。
• 实验/评估:
  • 分析了GitHub讨论、会议记录和规则修订中的数据，以追踪价值的调用及其对决策的影响。
  • 使用民族志洞察对研究结果进行背景化和解释验证。
• 局限性与未来工作:
  • 研究主要集中于数字化讨论，未深入分析团队准备或现场竞赛动态。
  • 未来研究应探索基准测试实践、机器人设计中的可能性/不可能性动态，以及价值协商对技术开发的更广泛影响。

总结

本文研究了可行性、公平性和自然性等价值在RoboCup@Home这一全球最大家庭服务机器人竞赛设计中的协商过程。通过社会技术基础理论分析，研究识别了关键价值与反价值对，并揭示了物流和技术不可行性如何限制共享价值的实现。研究结果显示，竞赛在塑造家庭服务机器人领域和将“现实世界”转化为资源方面具有双重作用。未来工作应进一步探讨这些协商对机器人设计的广泛影响，并研究如何通过干预措施使竞赛设计更好地与现实需求对齐。