与机器人漫游：分析设计人类-机器人行走交互的体验与维度

文献标题

Roaming with a Robot: Analyzing the Experiences and Understanding the Dimensions of Designing Human-Robot Walking Interactions

出版信息

• 主题领域: 户外步行场景中的人机交互。
• 关键词: 人机交互, 步行伙伴, 社交机器人, 亲近学, 机器人设计, 具身交互, 机器人自主性, 社会感知, 正念, 好奇心。

背景与问题

• 问题 / 挑战: 尽管机器人正日益融入日常生活，但关于与机器人伙伴一起步行如何影响人类体验，特别是在户外环境中的研究仍然有限。以往研究多集中在导航和康复等实用性场景，而对步行陪伴的主观和社会维度的探索不足。
• 重要性: 理解机器人如何影响步行体验对于设计有意义、舒适且符合社会需求的人机交互至关重要。这些知识可以为开发日常活动中的机器人伙伴提供指导。
• 动机与相关工作: 先前的研究探讨了人与人、人与宠物以及人与机器人在受控环境中的步行互动，强调了正念和社会连接等益处。然而，在动态户外环境中，与机器人步行的人的视角尚未得到充分探索。本研究基于先前工作，聚焦于人与机器人步行的主观和关系层面。

解决方案

• 提出的方法: 通过一项定性研究，邀请九名参与者与波士顿动力公司的Spot机器人在户外步行，并随后进行半结构化访谈，采用主题分析法进行数据分析。
• 创新性:
  1. 确定了人机步行交互的五个关键维度：协调性、意识调节、亲近学、社会感知和好奇心。
  2. 探讨了与机器人步行如何将步行转变为一种共同体验的实践。
  3. 提供了关于公共空间中人与机器人步行的社会和关系动态的洞见。
  4. 提出了设计社会化机器人伙伴的可操作性设计建议。
• 流程与关键技术:
  1. 参与者与Spot机器人在大学校园内步行20分钟，机器人通过“巫师操作”（Wizard-of-Oz）方式控制。
  2. 机器人表现出跟随、并肩行走、引领以及类似动物的动作行为。
  3. 半结构化访谈探讨了参与者的体验，关注关系性、空间动态、社会感知和注意力等方面。
  4. 使用反思性主题分析法识别主题和维度。

结果

• 具体发现:
  • 参与者的关系性发生了变化，常将机器人拟人化，视其为宠物或孩子。
  • 与机器人步行增强了部分参与者的正念，但也使一些人对周围环境分心。
  • 由于机器人的不可预测性动作，亲近学问题出现，导致不适并需要调整步行行为。
  • 公共场合对机器人的关注引发了复杂情绪，包括自豪、尴尬和隐私担忧。
  • 参与者通过有趣的探索来了解机器人的能力，减少了模糊性并促进了熟悉感。
• 相较基线的优势: 本研究提供了关于与机器人步行的主观和社会维度的细致理解，这些维度在以实用性为重点的研究中常被忽视。
• 实验 / 评估:
  • 参与者: 九名大学相关人员（年龄18–30岁，性别混合）。
  • 机器人: 波士顿动力公司的Spot，通过“巫师操作”控制。
  • 指标: 从访谈数据的主题分析中获得的定性洞见。
  • 流程: 20分钟步行后进行访谈。
• 局限性与未来工作:
  • 参与者多样性有限（年轻、技术熟悉的大学相关人员）。
  • “巫师操作”可能影响了参与者对机器人自主性的感知。
  • 短期互动（单次20分钟步行）限制了对长期陪伴的洞见。
  • 未来研究应探索多样化的参与者群体、自主机器人和长期互动。

总结

本研究探讨了与机器人伙伴波士顿动力公司的Spot一起步行如何塑造人类在户外环境中的体验。通过对九名参与者访谈的主题分析，作者确定了人机步行交互的五个维度：协调性、意识调节、亲近学、社会感知和好奇心。研究发现，与机器人步行将这一活动转变为一种共同体验的实践，影响了关系性、注意力和公众感知。尽管研究提出了设计社会化机器人伙伴的设计启示，但也承认了参与者多样性和“巫师操作”控制等局限性。未来研究应解决这些问题，以深化理解并为自主步行机器人的开发提供指导。