Controlli Personalizzati per Robot Assistivi: Uno Studio
La ricerca evidenzia la necessità di interfacce personalizzate nella tecnologia robotica assistiva.
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Indice
I robot possono aiutare le persone con disabilità fisiche a fare i compiti quotidiani permettendo loro di controllarli da lontano. Per esempio, un robot chiamato Stretch RE1 può assistere chi ha mobilità limitata occupandosi di compiti in casa. Questa tecnologia offre a queste persone più indipendenza, facendoli operare direttamente il robot, il che è fondamentale per chi non può svolgere compiti fisici da solo.
La Necessità di Interfacce Accessibili
Per permettere alle persone con disabilità di usare questi robot in modo efficace, i comandi devono essere facili da usare e progettati specificamente per le esigenze individuali. Ogni persona ha diverse limitazioni fisiche, rendendo difficile creare un'unica interfaccia di controllo che funzioni per tutti. Invece, bisognerebbe concentrarsi sulla creazione di sistemi che possono essere personalizzati per adattarsi ai requisiti unici di ciascun utente.
La Nostra Ricerca
Nel nostro studio, abbiamo esaminato quanto bene funzionasse un'interfaccia web personalizzabile per controllare il robot Stretch RE1. Abbiamo confrontato questa interfaccia personalizzata con i comandi standard per vedere quale opzione fosse più user-friendly. Abbiamo coinvolto partecipanti con e senza disabilità motorie per avere una gamma ampia di feedback.
Progettazione dello Studio
Abbiamo condotto la nostra ricerca in una cucina, dove i partecipanti dovevano completare diversi compiti usando il robot. I compiti includevano navigare fino a un frigorifero, prendere un oggetto da un tavolo e smaltire la spazzatura in un bidone del riciclaggio. I partecipanti sono stati divisi in due gruppi: un gruppo aveva disabilità fisiche, mentre l'altro gruppo no ma poteva agire come caregiver.
I partecipanti hanno prima imparato a usare il robot tramite video didattici. Una volta familiari con i comandi, hanno svolto compiti sia con le impostazioni di default che con le loro impostazioni personalizzate. Abbiamo raccolto dati su quanti clic facevano, quanto tempo impiegavano per completare ciascun compito e se commettevano degli errori.
Osservazioni sulle Preferenze dell'Interfaccia
Abbiamo scoperto che non c'era un'unica interfaccia che tutti preferivano. I partecipanti avevano preferenze diverse a seconda delle loro esperienze e abilità. Alcuni hanno gradito il display di controllo sovrapposto, mentre altri preferivano la modalità di visualizzazione predittiva.
Molti partecipanti hanno apprezzato la modalità di azione a pressione perché sembrava più gestibile rispetto alla modalità di azioni a passi. Hanno detto che cliccare ripetutamente era stancante e preferivano l'opzione che permetteva un controllo più fluido.
Performance nei Compiti
In generale, ogni partecipante è riuscito a completare i compiti assegnati. Tuttavia, non tutti hanno performato allo stesso modo con le impostazioni di default rispetto a quelle personalizzate. Per i Compiti di navigazione, le persone di solito li completavano più velocemente usando le proprie impostazioni. Quando si trattava di maneggiare oggetti, i partecipanti sembravano migliorare alla seconda volta che tentavano il compito, indipendentemente dalle impostazioni usate. Questo suggerisce che c'era un processo di apprendimento coinvolto nel manovrare il robot.
Per alcuni compiti, come prendere oggetti, abbiamo notato alcuni errori, specialmente tra chi aveva disabilità motorie che trovavano più difficile valutare i movimenti del robot. Nonostante queste difficoltà, tutti i partecipanti sono riusciti a completare i compiti con successo.
Esperienza Utente
Dopo aver completato i compiti, abbiamo chiesto ai partecipanti di fornire feedback sulle loro esperienze. La maggior parte ha trovato il robot utile e credeva che potesse fare una differenza significativa nella loro vita quotidiana. In particolare, coloro che avevano disabilità motorie hanno espresso un forte desiderio che il robot fosse presente nelle loro case, poiché sentivano che permetterebbe loro di svolgere attività quotidiane in modo più indipendente.
I partecipanti hanno anche notato che usare il robot sarebbe comodo per compiti difficili da fare da soli, come raggiungere posti alti o prendere oggetti dalla cucina. Molti hanno suggerito che il robot potrebbe essere utile anche in situazioni in cui avrebbero bisogno di aiuto quando non sono fisicamente in grado di alzarsi.
Carico di Lavoro e Soddisfazione
Abbiamo misurato quanto i compiti sembrassero impegnativi per i partecipanti e abbiamo trovato leggere differenze nelle loro esperienze a seconda che usassero le impostazioni di default o quelle personalizzate. Tuttavia, entrambi i gruppi hanno riportato livelli simili di soddisfazione, indicando che la personalizzazione non ha cambiato drasticamente come percepivano l'efficacia o l'usabilità dell'interfaccia.
Nonostante alcune variazioni, i partecipanti hanno apprezzato l'intuitività dell'interfaccia e la facilità di apprendimento. Erano generalmente soddisfatti di quanto fossero accessibili i controlli, indipendentemente dal fatto che usassero la funzionalità di default o le loro impostazioni personalizzate.
Conclusione
Il nostro studio ha evidenziato l'importanza della personalizzazione nelle interfacce di tele-operazione per Robot assistivi. Abbiamo confermato che non esiste un approccio unico per creare sistemi di controllo efficaci per queste tecnologie. Ogni utente ha preferenze e abilità distinte, rendendo necessario consentire flessibilità nel modo in cui possono interagire con il robot.
Il feedback degli utenti ha indicato che apprezzavano la possibilità di regolare le impostazioni secondo le loro esigenze. Questa adattabilità può migliorare le esperienze degli utenti e l'efficacia nell'operare il robot. I risultati complessivi rafforzano l'idea che la tecnologia assistiva possa migliorare significativamente la vita quotidiana per le persone con limitazioni fisiche, specialmente quando la tecnologia è progettata tenendo a mente le esigenze dell'utente.
In sintesi, la nostra ricerca mostra la necessità di interfacce di controllo personalizzate nella robotica assistiva. I prossimi sviluppi in quest’area dovrebbero concentrarsi sul miglioramento delle opzioni di personalizzazione in modo che tutti gli utenti possano beneficiare dell'assistenza robotica nella loro vita quotidiana.
Titolo: Evaluating Customization of Remote Tele-operation Interfaces for Assistive Robots
Estratto: Mobile manipulator platforms, like the Stretch RE1 robot, make the promise of in-home robotic assistance feasible. For people with severe physical limitations, like those with quadriplegia, the ability to tele-operate these robots themselves means that they can perform physical tasks they cannot otherwise do themselves, thereby increasing their level of independence. In order for users with physical limitations to operate these robots, their interfaces must be accessible and cater to the specific needs of all users. As physical limitations vary amongst users, it is difficult to make a single interface that will accommodate all users. Instead, such interfaces should be customizable to each individual user. In this paper we explore the value of customization of a browser-based interface for tele-operating the Stretch RE1 robot. More specifically, we evaluate the usability and effectiveness of a customized interface in comparison to the default interface configurations from prior work. We present a user study involving participants with motor impairments (N=10) and without motor impairments, who could serve as a caregiver, (N=13) that use the robot to perform mobile manipulation tasks in a real kitchen environment. Our study demonstrates that no single interface configuration satisfies all users' needs and preferences. Users perform better when using the customized interface for navigation, but not for manipulation due to higher complexity of learning to manipulate through the robot. All participants are able to use the robot to complete all tasks and participants with motor impairments believe that having the robot in their home would make them more independent.
Autori: Vinitha Ranganeni, Noah Ponto, Maya Cakmak
Ultimo aggiornamento: 2023-04-05 00:00:00
Lingua: English
URL di origine: https://arxiv.org/abs/2304.02771
Fonte PDF: https://arxiv.org/pdf/2304.02771
Licenza: https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
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