[논문 리뷰] Aligning Robot's Behaviours and Users' Perceptions Through Participatory Prototyping

Pamela Carreno‐Medrano, Leimin Tian외 7명|arXiv (Cornell University)|2021. 01. 11.

Social Robot Interaction and HRI참고 문헌 28인용 수 4

한 줄 요약

이 논문은 실제 환경에서 로봇 행동이 대중의 인식과 일치하도록 하기 위한 참여형 프로토타이핑 접근법을 제안한다. 사용자가 시뮬레이션과 실제 로봇에서 로봇 행동을 설계하고 테스트하는 상호작용 워크숍에 참여함으로써, 연구는 사회적 맥락과 사용자 참여가 기대치를 어떻게 재구성하는지 밝혀내며, 궁극적으로 공공 공간에서의 로봇 수용성과 사용성 향상에 기여한다.

ABSTRACT

Robots are increasingly being deployed in public spaces. However, the general population rarely has the opportunity to nominate what they would prefer or expect a robot to do in these contexts. Since most people have little or no experience interacting with a robot, it is not surprising that robots deployed in the real world may fail to gain acceptance or engage their intended users. To address this issue, we examine users' understanding of robots in public spaces and their expectations of appropriate uses of robots in these spaces. Furthermore, we investigate how these perceptions and expectations change as users engage and interact with a robot. To support this goal, we conducted a participatory design workshop in which participants were actively involved in the prototyping and testing of a robot's behaviours in simulation and on the physical robot. Our work highlights how social and interaction contexts influence users' perception of robots in public spaces and how users' design and understanding of what are appropriate robot behaviors shifts as they observe the enactment of their designs.

연구 동기 및 목표

• 사용자가 공공 공간에서 로봇이 어떻게 행동할 것이라 기대하는지 조사하기.
• 직접 상호작용과 프로토타이핑을 통해 사용자의 로봇 행동 기대치가 어떻게 변화하는지 이해하기.
• 사용자를 설계 과정에 참여시킴으로써 로봇 기능과 대중 기대 간 격차를 메우기.
• 사용자의 로봇 행동 인식에 영향을 미치는 사회적 및 상호작용 맥락의 영향 평가하기.
• 사회적으로 수용 가능하고 맥락에 적합한 행동을 공동 설계할 수 있는 방법 개발하기.

제안 방법

• 다양한 참가자를 대상으로 참여형 디자인 워크숍을 실시하여 로봇 행동을 공동으로 창출하기.
• 실제 구현 이전에 시뮬레이션 환경을 사용해 로봇 행동을 프로토타이핑하고 테스트하기.
• 실제 공공 공간 시나리오에서 사용자가 설계한 행동을 수행하는 물리적 로봇을 배치하기.
• 상호작용 중 사용자의 반응과 인식 변화를 기록하기 위해 정성적 및 관찰 데이터 수집하기.
• 사용자 입력과 관찰된 반응을 바탕으로 로봇 행동을 반복적으로 개선하기 위한 피드백 루프 통합하기.
• 사용자 기대치와 인식이 로봇과의 상호작용 이전, 동안, 이후에 어떻게 변화하는지 분석하기.

실험 결과

연구 질문

• RQ1 사용자가 로봇과 상호작용하기 전에 공공 공간에서 적절한 로봇 행동은 무엇이라고 보는가?
• RQ2 사용자가 행동 설계 및 테스트에 적극적으로 참여할 경우, 로봇 행동에 대한 기대치는 어떻게 변화하는가?
• RQ3 사회적 맥락과 상호작용 맥락이 사용자의 로봇 행동 인식에 어떤 역할을 하는가?
• RQ4 참여형 프로토타이핑이 얼마나 사회적으로 수용 가능하고 맥락에 적합한 로봇 행동을 이끌어내는가?
• RQ5 사용자가 자신의 설계가 실시간으로 실행되는 것을 관찰할 때 로봇에 대한 정신적 모델은 어떻게 진화하는가?

주요 결과

• 사용자의 초기 로봇 행동 기대치는 맥락에 따라 크게 달라졌으며, 인구 통계적 및 사회적 집단 간에 상당한 차이를 보였다.
• 참여형 활동은 사용자 인식에 측정 가능한 영향을 미쳤으며, 많은 사용자가 실행된 행동을 관찰한 후 초기 기대치를 재검토했다.
• 다른 사람의 존재나 장소와 같은 사회적 맥락은 사용자의 편안함 수준과 로봇 행동의 적절성 인식에 상당한 영향을 미쳤다.
• 사용자가 로봇 행동 설계에 참여했을 때 특히 자신의 설계가 실행되는 것을 봤을 경우, 신뢰도와 수용도가 높아졌다.
• 반복적인 프로토타이핑 과정을 통해 사용자들은 실시간 로봇 행동의 복잡성을 일반적으로 과소평가했으며, 관찰을 통해 기대치를 재조정했다.
• 실제 환경에서 행동을 물리적으로 실행하는 것이 시뮬레이션에서만 확인할 수 없는 사용성 및 사회적 수용성 문제를 드러내는 데 핵심적이었다.