Люди чувствуют совместного робота как часть своего «расширенного» тела

Исследователи из Istituto Italiano di Tecnologia (IIT) в Генуе (Италия) и Браун Университет в Провиденсе (США) обнаружили, что люди чувствуют руку гуманоида -робота как часть своей схемы тела, особенно когда речь идет о выполнении задачи вместе, например, нарезание бара мыла.

Исследование было опубликовано в журнале ISCAING и может проложить путь для лучшего дизайна роботов, которые должны функционировать в тесном контакте с людьми, например, используемые в реабилитации.

Проект, возглавляемый Алессандрой Скитти, главным исследователем контактного подразделения IIT в IIT, в сотрудничестве с профессором Университета Брауна Джу-Хьюн, исследовал, возникают ли бессознательные механизмы, которые формируют взаимодействие между людьми, также во время взаимодействия между человеком и гуманоидным роботом.

Исследователи сосредоточились на явлении, известном как «близкоерука Эффект, «в котором присутствие руки вблизи объекта изменяет визуальное внимание человека, потому что мозг готовится к использованию объекта. Более того, исследование учитывает способность человеческого мозга создавать свою« схему тела »для более эффективного движения в окружающем пространстве, интегрируя в него объекты.

Через бессознательный процесс, сформированный внешние стимулыМозг строит «схему тела», которая помогает нам избежать препятствий или захватывать предметы, не глядя на них. Любые инструменты могут стать частью этой внутренней карты, если они полезны для задачи, например, теннисная ракетка, которая напоминает расширение руки для игрока, который ежедневно использует его. Поскольку схема тела постоянно развивается, исследовательская группа во главе с Sciutti исследовала, может ли робот также стать его.

Джулия Скорза Аззара, доктор философии Студент IIT и первый автор исследования, разработали и проанализировали результаты экспериментов, где люди выполняли совместную задачу с HUB, гуманоидным роботом IIT. Они нарезали стержень мыла вместе, используя стальную проволоку, попеременно натянутую человеком и роботизированным партнером.

После деятельности исследователи проверили интеграцию роботизированной руки в схему тела, количественно определяя эффект ближнего рук с помощью задачи пособия. Этот тест бросает вызов участникам как можно быстрее нажать клавишу, чтобы указать, на какой стороне экрана появляется изображение, в то время как объект, расположенный рядом с экраном, влияет на их внимание.

Данные от 30 добровольцев показали конкретную схему: участники отреагировали быстрее, когда рядом с рукой робота появились изображения, показывая, что их мозг относился к нему как к ближайшей руке. Благодаря контрольным экспериментам исследователи доказали, что этот эффект появился только у тех, кто нарезал мыло с роботом.

Сила ближнего эффекта также зависела от того, как двигался гуманоидный робот. Когда жесты робота были широкими, плавными и хорошо синхронизированными с человеческими, эффект был сильнее, что приводило к лучшей интеграции руки ICUB в схему тела участника. Физическая близость между роботизированной рукой и человеком также сыграла свою роль: чем ближе рука робота была к участнику во время задачи нарезки, тем больше эффект.

Чтобы оценить, как участники воспринимали робота после совместной работы над задачей, исследователи собрали информацию с помощью анкет. Результаты показывают, что чем больше участников считают ICUB как компетентный и приятный, тем более интенсивным был когнитивный эффект. Приписывая человеческие черты или эмоции ICUB еще более усилило интеграцию руки в схему тела; Другими словами, партнерство и эмпатия усилили когнитивную связь с роботом.

Команда провела эксперименты с гуманоидный робот В контролируемых условиях прокладывают путь к более глубокому пониманию взаимодействий человека и машины. Психологические факторы будут иметь важное значение для проектирования роботов, способных адаптироваться к человеческим стимулам и способствовать более интуитивному и эффективному роботизированному опыту. Это важные особенности применения робототехники в моторной реабилитации, виртуальной реальности и вспомогательных технологиях.