我们建议展开沉浸式远程呈现机器人的用户所经历的轮换,以改善用户的舒适度并减少VR疾病。通过沉浸式远程呈现,我们指的是移动机器人顶部的360 \ TextDegree〜相机的情况将视频和音频流入遥远用户遥远的远程用户佩戴的头戴式展示中。因此,它使得用户能够在机器人的位置处存在,通过转动头部并与机器人附近的人进行通信。通过展开相机框架的旋转,当机器人旋转时,用户的观点不会改变。用户只能通过在其本地设置中物理旋转来改变她的观点;由于没有相应的前庭刺激的视觉旋转是VR疾病的主要来源,预计用户的物理旋转将减少VR疾病。我们实现了展开遍历虚拟环境的模拟机器人的旋转,并将用户学习(n = 34)进行比较,将展开旋转与机器人转弯时的ViewPoint转向。我们的研究结果表明,用户发现更优选且舒适的展开转动,并降低了他们的VR疾病水平。我们还进一步提出了关于用户路径集成功能,观看方向和机器人速度和距离的主观观察到模拟人员和对象的结果。
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在本文中,我们介绍了基于差异驱动器快照机器人和模拟的用户研究的基于倾斜的控制的实现,目的是将相同的功能带入真正的远程介绍机器人。参与者使用平衡板来控制机器人,并通过头部安装的显示器查看了虚拟环境。使用平衡板作为控制装置的主要动机源于虚拟现实(VR)疾病;即使是您自己的身体与屏幕上看到的动作相匹配的小动作也降低了视力和前庭器官之间的感觉冲突,这是大多数关于VR疾病发作的理论的核心。为了检验平衡委员会作为控制方法的假设比使用操纵杆要少可恶意,我们设计了一个用户研究(n = 32,15名女性),参与者在虚拟环境中驾驶模拟差异驱动器机器人, Nintendo Wii平衡板或操纵杆。但是,我们的预注册的主要假设不得到支持。操纵杆并没有使参与者引起更多的VR疾病,而委员会在统计学上的主观和客观性上都更加难以使用。分析开放式问题表明这些结果可能是有联系的,这意味着使用的困难似乎会影响疾病。即使在测试之前的无限训练时间也没有像熟悉的操纵杆那样容易使用。因此,使董事会更易于使用是启用其潜力的关键。我们为这个目标提供了一些可能性。
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本文考虑了使用户能够修改远程介绍机器人的路径的问题。该机器人能够自动导航到用户预定的目标,但是用户可能仍然希望修改路径,例如,远离其他人,或者更靠近她想在途中看到的地标。我们提出了人类影响的动态窗口方法(HI-DWA),这是一种基于动态窗口方法(DWA)的远程置换机器人的共享控制方法,该方法允许用户影响给予机器人的控制输入。为了验证所提出的方法,我们在虚拟现实(VR)中进行了用户研究(n = 32),以将HI-DWA与自主导航和手动控制之间的切换进行比较,以控制在虚拟环境中移动的模拟远程机器人。结果表明,用户使用HI-DWA控制器更快地实现了目标,并发现更容易使用。两种方法之间的偏好平均分配。定性分析表明,首选两种模式之间切换的参与者的主要原因是控制感。我们还分析了不同输入方法,操纵杆和手势,对偏好和感知工作量的影响。
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在人类居住的环境中使用机器人的挑战是设计对人类互动引起的扰动且鲁棒的设计行为。我们的想法是用内在动机(IM)拟订机器人,以便它可以处理新的情况,并作为人类的真正社交,因此对人类互动伙伴感兴趣。人机互动(HRI)实验主要关注脚本或远程机器人,这是模拟特性,如IM来控制孤立的行为因素。本文介绍了一个“机器人学家”的研究设计,允许比较自主生成的行为彼此,而且首次评估机器人中基于IM的生成行为的人类感知。我们在受试者内部用户学习(n = 24),参与者与具有不同行为制度的完全自主的Sphero BB8机器人互动:一个实现自适应,本质上动机的行为,另一个是反应性的,但不是自适应。机器人及其行为是故意最小的,以专注于IM诱导的效果。与反应基线行为相比,相互作用后问卷的定量分析表明对尺寸“温暖”的显着提高。温暖被认为是人类社会认知中社会态度形成的主要维度。一种被认为是温暖(友好,值得信赖的)的人体验更积极的社交互动。
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移动服务机器人变得越来越无处不在。但是,这些机器人可能对视觉障碍者(PVI)提出潜在的可访问性问题和安全问题。我们试图探索PVI在主流移动服务机器人方面面临的挑战,并确定其需求。对他们在三个新兴机器人的经历进行了采访,接受了17个PVI:真空机器人,送货机器人和无人机。我们通过考虑其围绕机器人的不同角色(直接用户和旁观者)来全面研究PVI的机器人体验。我们的研究强调了参与者对移动服务机器人访问性,安全性和隐私问题的挑战和担忧。我们发现缺乏可访问的反馈使PVI难以精确控制,定位和跟踪机器人的状态。此外,遇到移动机器人时,旁观者感到困惑,甚至吓到参与者,并呈现安全性和隐私障碍。我们进一步提炼设计注意事项,以提供PVI的更容易访问和安全的机器人。
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本文详细概述了将连续学习(CL)应用于单课的人类机器人互动(HRI)会议(AVG。31 +-10分钟)的案例研究,其中机器人的心理健康教练是积极的(n = 20)参与者的心理学(PP)练习。我们介绍了互动会议后与参与者进行的简短半结构访谈记录的数据的主题分析(TA)的结果,以及对统计结果的分析,证明了参与者的个性如何影响他们如何看待机器人的方式及其互动。
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我们提出了一种基于对齐的新型重定向步行控制器,允许用户探索大型和复杂的虚拟环境,同时最小化物理环境中的障碍物的碰撞次数。我们基于对齐的重定向控制器,弧形,使用户带动,使其对物理环境中的障碍物的邻近符合虚拟环境中的障碍物尽可能接近。为了在复杂环境中量化控制器的性能,我们引入了新的公制,复杂度(CR),以测量相对环境复杂性,并表征物理和虚拟环境之间的导航复杂性差异。通过广泛的仿真实验,我们表明电弧显着优于最新的最先进的控制器,其能够将用户转向无碰撞路径。我们还通过对具有许多障碍物的复杂环境中的具有稳健性的定量和定性措施来展示。我们的方法适用于任意环境,并且除了环境布局之外,没有任何用户输入或参数调整。我们在Oculus Quest头戴式显示器上实施了我们的算法,并在具有不同复杂性的环境中进行了评估其性能。我们的项目网站是在https://gamma.umd.edu/arc/提供的。
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人类在交流何时和何时发生的何时和何处的意图方面非常熟练。但是,即使是最先进的机器人实现,通常缺乏这种交流技巧。这项研究调查了使用增强现实的机器人内部状态的可视化和对人向机器人移交的意图。具体而言,我们探讨了对象和机器人抓手的可视化3D模型的使用,以传达机器人对物体所在位置的估计以及机器人打算掌握对象的姿势。我们通过16名参与者的用户研究测试了这一设计,其中每个参与者将一个立方体对象交给机器人12次。结果表明,通过增强现实的通信机器人意图基本上改善了用户对移交的感知体验。结果还表明,当机器人在定位对象时犯错时,增强现实的有效性对于相互作用的安全性和交互的流利性更加明显。
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在这里,我询问我们可以了解如何了解性别如何影响人们如何与机器人互动。我回顾了2018年或更早发布的46个社会机器人的实证研究,报告了其参与者的性别,机器人的感知或预期性别,或两者兼而有之,并对参与者或机器人性别进行了一些分析。从这些研究中,我发现机器人默认被认为是男性,机器人吸收了人类的性别刻板印象,并且男性倾向于比女性更多地与机器人互动。我强调了关于年轻参与者中这种性别影响如何有何不同的开放问题,以及是否应该寻求将机器人的性别与参与者的性别相匹配,以确保积极的互动结果。我的结论是建议未来的研究应:包括性别多样化的参与者池,包括非二进制参与者,依靠自我认同来辨别性别而不是研究人员的感知,控制已知的性别协变量,测试有关性​​别的不同研究结果,并测试使用的机器人是否被参与者视为性别。我包括一个附录,其中包含46篇论文中每一篇与性别相关的发现的叙述摘要,以帮助未来的文学评论。
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Intelligent agents have great potential as facilitators of group conversation among older adults. However, little is known about how to design agents for this purpose and user group, especially in terms of agent embodiment. To this end, we conducted a mixed methods study of older adults' reactions to voice and body in a group conversation facilitation agent. Two agent forms with the same underlying artificial intelligence (AI) and voice system were compared: a humanoid robot and a voice assistant. One preliminary study (total n=24) and one experimental study comparing voice and body morphologies (n=36) were conducted with older adults and an experienced human facilitator. Findings revealed that the artificiality of the agent, regardless of its form, was beneficial for the socially uncomfortable task of conversation facilitation. Even so, talkative personality types had a poorer experience with the "bodied" robot version. Design implications and supplementary reactions, especially to agent voice, are also discussed.
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最近十年表明,人们对机器人作为福祉教练的兴趣越来越大。但是,尚未提出针对机器人设计作为促进心理健康的教练的凝聚力和全面的准则。本文详细介绍了基于基于扎根理论方法的定性荟萃分析的设计和道德建议,该方法是通过三项以用户为中心的涉及机器人福祉教练的三个不同的以用户为中心进行的,即:(1)与参与性设计研究一起进行的。 11名参与者由两位潜在用户组成,他们与人类教练一起参加了简短的专注于解决方案的实践研究,以及不同学科的教练,(2)半结构化的个人访谈数据,这些数据来自20名参加积极心理学干预研究的参与者借助机器人福祉教练胡椒,(3)与3名积极心理学研究的参与者以及2名相关的福祉教练进行了一项参与式设计研究。在进行主题分析和定性荟萃分析之后,我们将收集到收敛性和不同主题的数据整理在一起,并从这些结果中提炼了一套设计准则和道德考虑。我们的发现可以在设计机器人心理福祉教练时考虑到关键方面的关键方面。
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框架已开始出现,以对提供沉浸式,直观的接口提供沉浸式,直观的界面的虚拟,增强和混合现实(VAM)技术来促进人机互动。然而,这些框架未能捕获VAM-HRI的生长子场的关键特性,并且由于连续尺度而难以持续应用。这项工作通过创建用于组织VAM-HRI系统(TOKC)的关键特征来构建这些先前的框架。 Tokcs离散地分离出现在先前作品中使用的连续尺度,以获得更一致的分类,并增加与机器人的内部模型,锚点位置,可操纵性和系统的软件相关的额外特征。为了展示工具的能力,TOKCS应用于来自第四届VAM-HRI车间的十篇论文,并检查了关键趋势和外卖。这些趋势突出了TOKCS的表现能力,同时还帮助框架更新的趋势和VAM-HRI研究的未来工作建议。
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在这项工作中,我们通过混合现实(MR)应用中的视频传球来探讨自幻想的创建。我们介绍了我们的端到端系统,包括:在商业头部安装显示器(HMD)上进行自定义MR视频通行证实现,我们基于深度学习的实时egpocentric身体细分算法以及我们优化的卸载体系结构,以交流使用HMD分割服务器。为了验证这项技术,我们设计了一种身临其境的VR体验,用户必须在活跃的火山火山口中穿过狭窄的瓷砖路径。这项研究是在三个身体表示条件下进行的:虚拟手,带有颜色的全身分割的视频传递以及深度学习全身分割的视频通行。这种身临其境的经历由30名女性和28名男性进行。据我们所知,这是首次旨在评估基于视频的自我avatar的用户研究,以代表用户在MR场景中。结果表明,不同身体表示在存在方面没有显着差异,虚拟手和全身表示之间的某些实施方案中等改善。视觉质量结果表明,就整个身体感知和整体分割质量而言,深入学习算法的结果更好。我们提供了一些关于使用基于视频的自我幻想的讨论,以及对评估方法的一些思考。提出的E2E解决方案处于最新技术状态的边界,因此在达到成熟之前仍有改进的空间。但是,该溶液是新型MR分布式溶液的关键起点。
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人类可以利用身体互动来教机器人武器。当人类的动力学通过示范引导机器人时,机器人学习了所需的任务。尽管先前的工作重点是机器人学习方式,但对于人类老师来说,了解其机器人正在学习的内容同样重要。视觉显示可以传达此信息;但是,我们假设仅视觉反馈就错过了人与机器人之间的物理联系。在本文中,我们介绍了一类新颖的软触觉显示器,这些显示器包裹在机器人臂上,添加信号而不会影响相互作用。我们首先设计一个气动驱动阵列,该阵列在安装方面保持灵活。然后,我们开发了这种包裹的触觉显示的单一和多维版本,并在心理物理测试和机器人学习过程中探索了人类对渲染信号的看法。我们最终发现,人们以11.4%的韦伯(Weber)分数准确区分单维反馈,并以94.5%的精度确定多维反馈。当物理教授机器人臂时,人类利用单维反馈来提供比视觉反馈更好的演示:我们包装的触觉显示会降低教学时间,同时提高演示质量。这种改进取决于包裹的触觉显示的位置和分布。您可以在此处查看我们的设备和实验的视频:https://youtu.be/ypcmgeqsjdm
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人类的感知基于无意识的推论,其中感觉输入与先前的信息集成在一起。这种现象被称为上下文依赖性,有助于面对外部世界的不确定性,并在先前的经验上构建了预测。另一方面,人类的感知过程固有地是由社会互动塑造的。但是,上下文依赖性的机制如何影响到迄今为止未知。如果使用以前的经验 - 先验 - 在单个环境中是有益的,那么它可能代表了其他代理商可能没有相同先验的社会场景中的问题,从而在共享环境上造成了感知的错误。本研究解决了这个问题。我们研究了与人形机器人ICUB的互动环境中的上下文依赖性,该机器人是刺激示威者。参与者在两个条件下重现了机器人所示的长度:一个具有社交性的ICUB,另一个与ICUB充当机械臂。机器人的不同行为显着影响了感知的先验使用。此外,社会机器人通过提高准确性并减少参与者的总体感知错误,从而对感知性能产生积极影响。最后,观察到的现象是按照贝叶斯的方法加深和探索共同感知的新概念进行了建模的。
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情绪可以提供自然的交流方式,以补充许多领域中社交机器人(例如文本和语音)现有的多模式能力。我们与112、223和151名参与者进行了三项在线研究,以调查使用情绪作为搜救(SAR)机器人的交流方式的好处。在第一个实验中,我们研究了通过机器人的情绪传达与SAR情况有关的信息的可行性,从而导致了从SAR情况到情绪的映射。第二项研究使用控制控制理论是推导此类映射的替代方法。此方法更灵活,例如允许对不同的情绪集和不同机器人进行调整。在第三个实验中,我们使用LED作为表达通道为外观受限的室外现场研究机器人创建了情感表达。在各种模拟的SAR情况下,使用这些情感表达式,我们评估了这些表达式对参与者(采用救援人员的作用)的影响。我们的结果和提议的方法提供了(a)有关情感如何帮助在SAR背景下传达信息的见解,以及(b)在(模拟)SAR通信环境中添加情绪为传播方式的有效性的证据。
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我们探索Calico是一种微型可重新定位的可穿戴系统,具有快速,精确的运动,用于体内相互作用,驱动和感应。印花布由两轮机器人和一条轨道机制或“铁路”组成,机器人在其上行驶。机器人具有独立的,尺寸很小,并且具有其他传感器扩展选项。轨道系统允许机器人沿着用户的身体移动并到达任何预定位置。它还包括旋转开关以启用复杂的路由选项,当提出发散轨道时。我们报告了印花布的设计和实施,并通过一系列的系统性能评估。然后,我们介绍一些应用程序方案和用户研究,以了解印花布作为舞蹈教练的潜力,并探索对我们情景的定性感知,以告知该领域未来的研究。
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当代机器人主义者的主要目标之一是使智能移动机器人能够在共享的人类机器人环境中平稳运行。为此目标服务的最基本必要的功能之一是在这种“社会”背景下有效的导航。结果,最近的一般社会导航的研究激增,尤其是如何处理社会导航代理之间的冲突。这些贡献介绍了各种模型,算法和评估指标,但是由于该研究领域本质上是跨学科的,因此许多相关论文是不可比较的,并且没有共同的标准词汇。这项调查的主要目标是通过引入这种通用语言,使用它来调查现有工作并突出开放问题来弥合这一差距。它首先定义社会导航的冲突,并提供其组成部分的详细分类学。然后,这项调查将现有工作映射到了本分类法中,同时使用其框架讨论论文。最后,本文提出了一些未来的研究方向和开放问题,这些方向目前正在社会导航的边界,以帮助集中于正在进行的和未来的研究。
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我们开发了数据驱动的模型,以预测机器人在社交就餐场景中何时应进食。能够与朋友和家人独立饮食被认为是具有行动不便的人的最令人难忘,最重要的活动之一。机器人可以潜在地帮助这项活动,但是由机器人辅助的喂养是一个多方面的问题,在咬合,咬合时机和咬合转移方面面临挑战。特别是在社交就餐场景中,特别是由于在社交用餐场景中变得唯一挑战性,因为可能会中断社交人类机器人群体的互动。我们的关键见解是,考虑到社交线索的微妙平衡的咬合时序策略可能会导致在社交用餐场景中在机器人辅助喂养过程中进行无缝互动。我们通过收集一个包含30组三人共同饮食的多模式人类尊贵数据集(HHCD)来解决这个问题。我们使用此数据集分析人类人类的赋形行为,并在社交用餐场景中开发咬合时正时预测模型。我们还将这些模型转移到人类机器人的态度方案中。我们的用户研究表明,当我们的算法使用食客之间的多模式社交信号线索来建模时,预测会有所改善。 HHCD数据集,用户研究的视频和代码将在接受后公开发布。
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在过去的几年中,围绕种族类人体机器人的有问题实践的讨论已经上升。为了彻底理解机器人在人类机器人互动(HRI)社区中如何理解机器人的“性别” - 即如何被操纵,在哪些环境中以及其对人们的看法和人们产生哪些影响的影响,为基础建立基础。与机器人的互动 - 我们对文献进行了范围的评论。我们确定了553篇与我们从5个不同数据库中检索的评论相关的论文。审查论文的最终样本包括2005年至2021年之间的35篇论文,其中涉及3902名参与者。在本文中,我们通过报告有关其性别的目标和假设的信息(即操纵性别的定义和理由),对机器人的“性别”(即性别提示和操纵检查),对性别的定义和理由进行彻底总结这些论文。 (例如,参与者的人口统计学,受雇的机器人)及其结果(即主要和互动效应)。该评论表明,机器人的“性别”不会影响HRI的关键构建,例如可爱和接受,而是对刻板印象产生最强烈的影响。我们利用社会机器人技术和性别研究中的不同认识论背景来提供有关审查结果的全面跨学科观点,并提出了在HRI领域前进的方法。
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