TactorBots：用于实验室外探索情感机器人触感的触觉设计工具包

文献标题

TactorBots: A Haptic Design Toolkit for Out-of-lab Exploration of Emotional Robotic Touch

文献信息

• 主题领域: 人机交互 (HCI) 和情感触觉设计
• 关键词:
  • Haptic Design Toolkit
  • Wearable
  • Emotional Robotic Touch
  • Design Research
  • Creativity Support
  • Outside of Lab Study

研究背景与问题

• 问题与挑战:
  1. 人工触摸的意义在不同背景和主观理解下具有模糊性，难以形成通用的触觉语言。
  2. 复制真实的人类触觉可能导致“恐怖谷效应”。
  3. 传统研究方法限制了触觉设计在实际环境中的自然表达和探索。
• 为什么重要:
  • 跨学科联合，丰富社会触觉的意义，将触觉扩展为具有艺术性和情感的交互形式。
  • 个性化和模糊性可能带来更深层次的交互和持久的设计参与。
• 研究动机:
  • 探索机器人触感中的“异质性”，并利用其模糊性作为设计和长时间使用的机会。
  • 通过设计工具包和场景实验，理解不同设计解释的触发机制。

解决方案

• 方法或解决方案:
  • 提出了 TactorBots，这是一个开放式可穿戴硬件模块和基于网络的软件工具，实现可定制的机器人触觉设计。
  • 使用 8 个插拔式的机械触觉模块，提供 9 种触觉手势，如“推”、“揉”、“拍”等。
  • 鼓励设计师通过自由探索与实验发现新的触觉意义。
• 创新:
  • TactorBots 是首个专门为“野外部署”（out-of-lab exploration）设计的可穿戴触觉平台。
  • 模块化和可定制性使其成为一种易于操作、灵活且表达力强的工具。
  • 强调“异质性”与“模糊性”以触发参与者的创造力与反思。
• 实施步骤:
  1. 以简单形式设计硬件模块，突出其功能性与机械本质。
  2. 提供基于网络的 GUI 软件工具用于快速控制和保存触觉模式。
  3. 通过长时间的实验，让设计师与研究者在实际场景中自主探索触觉设计。

研究成果

• 具体成果:
  1. 发现了参与者如何通过模糊的机器人触觉激发新颖的创意和设计方法。
  2. 提供了关于情感触觉设计和工具包提升使用体验的建议。
• 与现有解决方案的对比:
  • 与现有的触觉平台相比，TactorBots 支持更高数量的触觉类型（N=9），增强了在身体不同部位的触觉设计灵活性。
  • 被验证为更适合“野外部署”使用。
• 实验或评估结果:
  1. 工具的可用性和功能性得到了 13 名设计师和研究者的积极反馈。
  2. 通过实验发现多种类的比喻（如动物行为、卡通角色），这些比喻未必直接仿照人类手势。
  3. 长期的场外实验揭示了情境环境（例如家庭或工作室）如何影响设计灵感。
• 局限性与未来方向:
  • 局限性：
    1. 模块的连接方式略显繁琐，噪音问题在某些情况下会影响实验。
    2. 长时间实验虽然提供了灵活性，但可能导致部分参与者的时间管理问题。
  • 未来方向：
    1. 探索更加多样化的触觉形式（如温度、柔软度、贴合度等）。
    2. 进一步调查模糊性如何影响个体触觉解释的深度。
    3. 研究如何在触觉交互中纳入用户的主动“同意”机制以增强信任感。

总结

TactorBots 是设计机器人触觉系统的创新性工具包，它将触觉的模糊性和异质性引入设计空间，通过长时间的跨场景实验为未来触觉技术和艺术表达开拓了新的可能性。此外，该研究强调了情境与个体在触觉设计中的重要性，呼吁未来研究探索触觉的更多潜在范畴和社会意义。