[논문 리뷰] Creating a Robot Coach for Mindfulness and Wellbeing: A Longitudinal Study

Indu Bodala, Nikhil Churamani외 1명|arXiv (Cornell University)|2020. 06. 09.

Social Robot Interaction and HRI참고 문헌 39인용 수 9

한 줄 요약

이 종단적 연구는 5주 동안 인간 코치와 비교하여 원격 조작되는 페퍼 로봇이 명상 코치로 기능하는 것을 평가한다. 로봇은 인간 코치의 제스처와 발화를 실시간으로 복제하여 자연스러운 상호작용을 가능하게 했으며, 참가자들은 로봇의 친근함과 인지 능력에 대해 높은 평가를 내렸고, 시간이 지남에 따라 참여도가 감소하지 않았다. 다만 움직임과 대화 평가 점수는 향상되었고, 성격 특성은 인식에 영향을 미쳤다.

ABSTRACT

Social robots are starting to become incorporated into daily lives by assisting in the promotion of physical and mental wellbeing. This paper investigates the use of social robots for delivering mindfulness sessions. We created a teleoperated robotic platform that enables an experienced human coach to conduct the sessions in a virtual manner by replicating upper body and head pose in real time. The coach is also able to view the world from the robot's perspective and make a conversation with participants by talking and listening through the robot. We studied how participants interacted with a teleoperated robot mindfulness coach over a period of 5 weeks and compared with the interactions another group of participants had with a human coach. The mindfulness sessions delivered by both types of coaching invoked positive responses from the participants for all the sessions. We found that the participants rated the interactions with human coach consistently high in all aspects. However, there is a longitudinal change in the ratings for the interaction with the teleoperated robot for the aspects of motion and conversation. We also found that the participants' personality traits -- conscientiousness and neuroticism influenced the perceptions of the robot coach.

연구 동기 및 목표

• 원격 조작된 사회적 로봇이 명상 세션을 제공하는 데 있어 장기적 효과성과 사용자 인식을 조사하기 위해.
• 인간-로봇 명상 상호작용에서 신선함 효과가 시간이 지남에 따라 감소하는지 여부를 검토하기 위해.
• 개인의 성격 특성(예: 성실성, 정서적 불안정성 등)이 로봇 코치에 대한 인식에 어떻게 영향을 미치는지 탐구하기 위해.
• 스케일업 가능한 방식으로 공감적이고 다중 모odal 명상 코칭을 제공하기 위해 원격 존재 로봇 기술의 타당성을 평가하기 위해.
• 사용자가 가장 중요하게 여기는 상호작용 기능을 특정하여 향후 자율적이고 적응형 로봇 코치의 설계를 안내하기 위해.

제안 방법

• 원격 조작된 페퍼 로봇을 사용하여 명상 세션을 제공하였으며, 인간 코치의 상체 및 머리 움직임을 실시간으로 복제하였다.
• 인간 코치는 로봇을 원격으로 제어하여 라이브 음성 상호작용, 눈맞춤, 동기화된 제스처를 구현하였다.
• 두 그룹의 참가자가 5주 동안 매주 30분씩 명상 세션을 받았으며, 한 그룹은 인간 코치(HC)에게, 다른 그룹은 로봇 코치(RC)에게 받았다.
• perception 및 상호작용 평가 척도는 수정된 Godspeed 설문지와 세션 후 인터뷰를 통해 수집되었다.
• 시간에 따른 변화를 평가하기 위해 종단적 데이터 분석으로 무작위 계수 모델링(RCM)과 일반선형모델(GLM)을 사용하였다.
• 성격 특성은 표준 심리학적 척도로 측정되었으며, 인식 점수와의 상관관계 분석이 이루어졌다.

실험 결과

연구 질문

• RQ1 사용자들이 원격 조작되는 로봇 코치에 대한 인식은 5주 동안 어떻게 변화하는가?
• RQ2 인간-로봇 명상 상호작용에서 신선함 효과는 시간이 지남에 따라 감소하는가?
• RQ3 개인의 성격 특성(예: 성실성, 정서적 불안정성 등)은 사용자들이 로봇 코치에 대해 갖는 인식에 어떻게 영향을 미치는가?
• RQ4 시간이 지남에 따라 인간 코치와 로봇 코치 간의 상호작용 품질 평가(예: 움직임, 대화 등)는 어떻게 비교되는가?
• RQ5 명상 코칭 맥락에서 사용자가 가장 중요하게 여기는 로봇 행동 특성(예: 동기화된 제스처, 눈맞춤 등)은 무엇인가?

주요 결과

• 참가자들은 로봇 코치에 대해 친근함과 인지 능력에 대해 매우 높은 평가를 내렸고, 5주 동안 평가가 감소하지 않아 신선함 효과가 없음을 시사했다.
• 로봇의 움직임과 대화에 대한 상호작용 평가 점수가 시간이 지남에 따라 유의미하게 향상되어, 사용자가 로봇의 행동에 점점 더 익숙해지고 수용도가 높아지고 있음을 시사했다.
• 인간 코치는 모든 인식 및 상호작용 차원에서 일관되게 높은 평가를 받았으며, 시간이 지나도 변화가 없었다.
• 참가자들은 로봇이 말과 함께 동기화된 움직임을 보이고 대화 중 눈맞춤을 유지할 때 더 선호했다.
• 성실성과 정서적 불안정성 등의 성격 특성이 인식 점수에 유의미하게 영향을 미쳐, 개인화된 로봇 코칭의 필요성을 시사했다.
• 후기 인터뷰에서 참가자들은 로봇이 일관된 대화를 유지하고 정기적으로 점검을 시도하는 능력을 높이 평가했으며, 지속적이고 적응형 상호작용의 가치를 부각시켰다.