[논문 리뷰] Study of the Importance of Adequacy to Robot Verbal and Non Verbal Communication in Human-Robot interaction

Céline Jost, Brigitte Le Pévédic외 1명|arXiv (Cornell University)|2012. 06. 14.

Social Robot Interaction and HRI참고 문헌 19인용 수 3

한 줄 요약

이 연구는 구두 및 비구두 의사소통의 적절성이 가정 간병 로봇 수용에 어떻게 영향을 미치는지 조사한다. 두 개의 통제된 실험을 통해, 구두 및 비구두 행동이 동기화되고 맥락적으로 적절할 경우, 로봇의 전문성과 사회적 수용도가 크게 향상됨을 입증한다. 참가자들은 말의 내용과 시간이 일치하는 제스처를 보일 때 로봇을 더 높게 평가했다.

ABSTRACT

The Robadom project aims at creating a homecare robot that help and assist people in their daily life, either in doing task for the human or in managing day organization. A robot could have this kind of role only if it is accepted by humans. Before thinking about the robot appearance, we decided to evaluate the importance of the relation between verbal and nonverbal communication during a human-robot interaction in order to determine the situation where the robot is accepted. We realized two experiments in order to study this acceptance. The first experiment studied the importance of having robot nonverbal behavior in relation of its verbal behavior. The second experiment studied the capability of a robot to provide a correct human-robot interaction.

연구 동기 및 목표

• 상호작용 중 로봇에 대한 인간의 인식을 형성하는 데 있어 언어적 및 비언어적 신호 간의 일치, 즉 의사소통 적절성의 역할을 평가하기 위해.
• 일상 보조 과제에서 홈케어 로봇에 대한 사용자 수용도가 구두 및 비구두 행동이 동기화될 경우 향상되는지 확인하기 위해.
• 언어적 메시지와 비언어적 행동(예: 제스처, 머리 흔들기) 간의 괴리가 인식된 로봇 신뢰도 및 사회적 존재감에 어떤 영향을 미치는지 평가하기 위해.
• 사용자 신뢰도 및 참여도를 향상시키는 데 효과적인 로봇 의사소통 행동의 최적 구성 요건을 특정하기 위해.
• 실제 상호작용 시나리오에서의 실증적 사용자 연구를 바탕으로 사회적으로 수용 가능한 홈케어 로봇을 위한 설계 지침을 기여하기 위해.

제안 방법

• 인간 참가자가 시뮬레이션된 가정 간병 환경에서 인간형 로봇과 상호작용하는 두 개의 통제 실험을 실시하였다.
• 실험 1에서는 언어적 메시지와 비언어적 행동(예: 고개 끄덕임, 손가락 가리키기) 간의 일치를 조작하여 그가 인식된 로봇 적절성에 미치는 영향을 평가하였다.
• 실험 2에서는 로봇이 작업 수행 및 일정 관리와 같은 여러 상호작용 과제에서 일관된 의사소통을 유지할 수 있는지 평가하였다.
• 표준화된 설문지(예: NASA-TLX, 사회적 수용 척도)를 사용하여 인지된 작업 부하, 신뢰도, 사회적 존재감을 측정하였다.
• 내부 피험자 설계를 사용하여 구두-비구두 의사소통이 동기화된 조건과 동기화되지 않은 조건을 비교하였다.
• 통계적 방법을 사용하여 의사소통 적절성에 따른 인식의 유의미한 차이를 식별하였다.

실험 결과

연구 질문

• RQ1 언어적 및 비언어적 행동 간의 동기화가 사용자 인식의 로봇 전문성에 어떤 영향을 미치는가?
• RQ2 언어적 및 비언어적 신호 간의 불일치가 사용자 신뢰도 및 홈케어 로봇 수용도에 어떤 영향을 미치는가?
• RQ3 일관되고 맥락적으로 적절한 의사소통이 인간-로봇 상호작용에서 인식된 사회적 존재감을 얼마나 향상시키는가?
• RQ4 로봇이 언어적 및 비언어적 신호를 조율할 수 있다면 사용자 참여도가 일상 과제 보조 과정에서 향상되는가?
• RQ5 어떤 특정 의사소통 패턴이 인간-로봇 상호작용에서 더 높은 인식된 적절성과 사회적 수용도를 이끌어내는가?

주요 결과

• 비언어적 행동(예: 제스처, 고개 끄덕임)이 언어적 메시지와 동기화된 경우 참가자들이 로봇의 전문성과 사회적 수용도를 더 높게 평가하였다.
• 의사소통 불일치(예: '네'라고 말하면서도 고개를 저으며)는 사용자들 사이에서 인식된 신뢰도 감소와 혼란 증가를 초래하였다.
• 언어적 및 비언어적 행동이 동기화된 경우 인지된 작업 부하가 낮아지고 상호작용의 용이도가 높아졌다.
• 연구 결과, 언어적 내용과 맥락적으로 적절한 비언어적 신호를 보여주는 로봇은 더 신뢰할 만하고 참여도가 높아지는 경향이 있었다.
• 적절한 의사소통을 보이는 로봇는 일상 보조 과제에서 더 '생생한' 및 '유용한' 것으로 평가되어 사회적 존재감이 향상됨을 시사하였다.
• 결과적으로 의사소통 적절성은 인간-로봇 상호작용에서 핵심적인 요소이며, 가정 간병 응용 분야의 로봇 설계 및 행동 프로그래밍에 중요한 영향을 미친다.