Fortschritte in der Fernzusammenarbeit mit dem TeleAware-Roboter
Der TeleAware-Roboter verbessert das Bewusstsein und die Interaktion von Nutzern aus der Ferne in gemeinsamen Erlebnissen.
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Inhaltsverzeichnis
In der heutigen Welt arbeiten, lernen und entspannen die Leute oft remote zusammen. Das bedeutet, dass jemand an einem anderen Ort sein könnte, aber trotzdem seine Erfahrungen mit jemandem in der Nähe teilen möchte. Telepräsenz-Roboter sollen dabei helfen, indem sie es den Nutzern ermöglichen, aus der Ferne Umgebungen zu erleben und mit ihnen zu interagieren. Allerdings bieten diese Roboter oft nicht genug Bewusstsein für die Nutzer über ihre Umgebung und ihre sozialen Partner.
In diesem Artikel werden wir einen neuen Typ von Telepräsenz-Roboter namens TeleAware besprechen, der entwickelt wurde, um die Zusammenarbeit und das gemeinsame Bewegen von entfernten Nutzern mit lokalen Nutzern zu verbessern. Wir werden uns die Merkmale anschauen, die diesen Roboter anders machen, die Forschung, die hinter seiner Entwicklung steht, und wie er in Experimenten abgeschnitten hat.
Die Herausforderung der Remote-Zusammenarbeit
Wenn Menschen gemeinsam Orte besuchen, wie eine Ausstellung, verstehen sie unbewusst ihre Umgebung und die Aktionen des anderen. Sie folgen einander, zeigen auf interessante Dinge und plaudern ganz natürlich. Wenn jedoch eine Person remote ist und einen Roboter steuert, wird es kompliziert. Der entfernte Nutzer weiss vielleicht nicht, was um den Roboter herum passiert oder wie nah er seinem Partner ist.
Der TeleAware-Roboter zielt darauf ab, diese Probleme zu lösen. Er soll das Bewusstsein des entfernten Nutzers für die Umgebung und die Aktionen seines Partners verbessern.
Beobachtungsforschung
Um den TeleAware-Roboter zu entwickeln, führten die Forscher zuerst Beobachtungsstudien durch, um zu verstehen, wie Menschen während gemeinsamer Besuche interagieren. Sie beobachteten Paare von Personen, die Ausstellungen besuchten, und notierten deren Verhaltensweisen, wie sie sich bewegten und wie sie kommunizierten. Diese Forschung zeigte, dass Individuen auf visuelle Hinweise und Körpersprache angewiesen sind, um mit ihren Partnern in Verbindung zu bleiben.
Wichtige Erkenntnisse aus den Beobachtungen
Räumliches Bewusstsein: Nutzer müssen sich ihrer Umgebung bewusst sein, was ihnen hilft, Bewegungen zu planen. Die visuelle Wahrnehmung ist die Hauptmethode, um Informationen über die Umgebung zu sammeln.
Soziales Bewusstsein: Nutzer scheinen im Blick zu behalten, was ihre Partner tun, was es ihnen ermöglicht, ihre Aktionen zu synchronisieren. Sie schauen sich oft gegenseitig an oder haben körperlichen Kontakt, wie zum Beispiel auf die Schulter tippen.
Situatives Bewusstsein: Nutzer müssen wissen, worauf ihr Partner fokussiert ist. Sie erreichen dies, indem sie den Blick des anderen folgen und Gesten verwenden.
Aus diesen Beobachtungen wurde klar, dass ein Roboter, der für die Remote-Zusammenarbeit konzipiert ist, diese Arten von Bewusstsein verbessern muss.
Designziele für den TeleAware-Roboter
Basierend auf den Erkenntnissen setzten die Forscher vier Hauptdesignziele, um die Entwicklung des TeleAware-Roboters zu leiten:
Umgebungsvisualisierung verbessern: Der Roboter sollte entfernten Nutzern klare Informationen über die lokale Umgebung geben, um das situative Bewusstsein zu unterstützen.
Standortbewusstsein des Partners verbessern: Entfernte Nutzer sollten wissen, wo ihr lokaler Partner ist und was er gerade tut.
Körperliche Interaktion erleichtern: Der Roboter sollte natürlichere Interaktionen ermöglichen, wie nonverbale Hinweise, die in der Facetime-Kommunikation üblich sind.
Gemeinsame Referenzierung unterstützen: Beide Nutzer sollten in der Lage sein, auf Dinge in der Umgebung zu zeigen und diese zu kennzeichnen, um ihr gegenseitiges Verständnis zu verbessern.
Merkmale des TeleAware-Roboters
Der TeleAware-Roboter ist mit mehreren Funktionen ausgestattet, die darauf abzielen, die Erfahrung der Remote-Zusammenarbeit zu verbessern:
Weitwinkel- und Binokular-Kameras: Diese Kameras verbessern die Sichtbarkeit und ermöglichen es den entfernten Nutzern, einen breiteren Blick auf die lokale Umgebung zu haben. Die Binokular-Kamera kann remote eingestellt werden, was den Nutzern hilft, die Umgebung leicht zu erkunden.
Standortbewusstsein-Tools: Der Roboter bietet Indikatoren für den Standort des lokalen Nutzers in Bezug auf den Roboter. Das hilft den entfernten Nutzern, zu verstehen, wo ihr Partner ist, und reduziert die Wahrscheinlichkeit von Kollisionen.
Schulter-Tapp-Funktionalität: Der Roboter kann sanfte Taps simulieren, um soziale Interaktionen nachzuahmen, und hilft, ein Gefühl von Präsenz und Nähe zwischen den Nutzern aufrechtzuerhalten.
Projektor für gemeinsame Referenzierung: Ein Projektor wird verwendet, um Richtungen auf den Boden zu projizieren und beiden Nutzern zu helfen, den Hinweisen des anderen während ihres Besuchs zu folgen.
Testen des TeleAware-Roboters
Um zu bewerten, wie gut der TeleAware-Roboter funktioniert, führten die Forscher kontrollierte Experimente durch, bei denen Paare von Teilnehmern entweder den TeleAware-Roboter oder einen Standard-Telepräsenz-Roboter verwendeten. Sie verglichen ihre Erfahrungen basierend auf der Aufgabenerfüllung, sozialer Präsenz und allgemeiner Zufriedenheit.
Experimentaufbau
Die Teilnehmer wurden in Paare aufgeteilt, wobei eine Person den Roboter remote steuerte. Sie mussten zusammen Aufgaben in einer simulierten Ausstellungsumgebung erledigen und übernahmen die Rollen eines Anführers und eines Folgenden.
Beobachtungen während des Experiments
Aufgabenerfüllung: Die Teilnehmer, die den TeleAware-Roboter verwendeten, schlossen die Aufgaben genauso schnell ab wie die, die den Standard-Roboter nutzten. Allerdings berichtete die TeleAware-Gruppe, dass sie sich beim Arbeiten weniger gestresst fühlten.
Soziale Nähe: Der TeleAware-Roboter ermöglichte es den Nutzern, sich ihren Partnern näher zu fühlen. Sie pflegten bessere soziale Verbindungen und fühlten sich mehr engagiert.
Bewusstsein und Präsenz: Die Teilnehmer, die den TeleAware-Roboter verwendeten, berichteten von höheren Graden an gegenseitigem Bewusstsein. Sie fühlten sich verbundener und waren sich der Aktionen des anderen mehr bewusst.
Ergebnisse und Schlussfolgerungen
Insgesamt verbesserte der TeleAware-Roboter effektiv die Erfahrung der Remote-Zusammenarbeit. Die Nutzer fühlten sich weniger isoliert, pflegten bessere soziale Interaktionen und waren sich ihrer Umgebung mehr bewusst.
Implikationen für zukünftige Designs
Die Studie hebt mehrere Bereiche für Verbesserungen und zukünftige Erkundungen hervor:
Sichtbarkeitsverbesserungen: Nutzer schlugen vor, dass der Roboter noch klarere Ansichten und mehr Hinweise zu den Umgebungen des Roboters bereitstellen sollte, um Navigation und Entscheidungsfindung zu verbessern.
Verbesserte emotionale Kommunikation: Die Interaktionsfunktionen könnten weiterentwickelt werden, um reichhaltigere emotionale Austäusche durch den Roboter zu ermöglichen.
Unterstützung gemeinsamer Referenzierung: Zukünftige Versionen des Roboters sollten die Fähigkeit verbessern, dass beide Nutzer Objekte referenzieren und effektiv Aufmerksamkeit teilen können.
Erforschung von Gruppendynamiken: Es ist mehr Forschung nötig, um zu verstehen, wie dieses Framework auf grössere Gruppen von drei oder mehr Personen angewendet werden kann.
Fazit
Der TeleAware-Roboter stellt einen wichtigen Schritt zur Verbesserung der Remote-Zusammenarbeit dar. Indem er wesentliche Herausforderungen angeht, mit denen Nutzer während gemeinsamer Erfahrungen konfrontiert sind, hat er das Potenzial, die Art und Weise, wie wir mit anderen in Verbindung treten, selbst aus der Ferne, zu verbessern. Zukünftige Entwicklungen werden sich darauf konzentrieren, seine Funktionen zu verfeinern und neue Wege zu erkunden, um remote Interaktionen zu verbessern.
Durch laufende Forschung und Tests können Werkzeuge wie TeleAware zu wichtigen Hilfsmitteln für kollaborative Aktivitäten werden, die unsere remote Interaktionen reicher und ansprechender machen.
Titel: TeleAware Robot: Designing Awareness-augmented Telepresence Robot for Remote Collaborative Locomotion
Zusammenfassung: Telepresence robots can be used to support users to navigate an environment remotely and share the visiting experience with their social partners. Although such systems allow users to see and hear the remote environment and communicate with their partners via live video feed, this does not provide enough awareness of the environment and their remote partner's activities. In this paper, we introduce an awareness framework for collaborative locomotion in scenarios of onsite and remote users visiting a place together. From an observational study of small groups of people visiting exhibitions, we derived four design goals for enhancing the environmental and social awareness between social partners, and developed a set of awareness-enhancing techniques to add to a standard telepresence robot - named TeleAware robot. Through a controlled experiment simulating a guided exhibition visiting task, TeleAware robot showed the ability to lower the workload, facilitate closer social proximity, and improve mutual awareness and social presence compared with the standard one. We discuss the impact of mobility and roles of local and remote users, and provide insights for the future design of awareness-enhancing telepresence robot systems that facilitate collaborative locomotion.
Autoren: Ruyi Li, Yaxin Zhu, Min Liu, Yihang Zeng, Shanning Zhuang, Jiayi Fu, Yi Lu, Guyue Zhou, Can Liu, Jiangtao Gong
Letzte Aktualisierung: 2024-04-06 00:00:00
Sprache: English
Quell-URL: https://arxiv.org/abs/2404.04579
Quell-PDF: https://arxiv.org/pdf/2404.04579
Lizenz: https://creativecommons.org/licenses/by-nc-sa/4.0/
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