Непредсказуемые движения автономных роботов могут усилить дискомфорт человека

Исследовательская группа из Лаборатории визуального восприятия и познания и отдела когнитивных нейротехнологий Технологического университета Тойохаси исследовала, как движения автономных мобильных роботов влияют на эмоциональные реакции человека во время мимолетных встреч в среде виртуальной реальности (VR).

Исследование показало, что когда робот монотонно двигался по прямой траектории, участники сначала демонстрировали повышенное возбуждение и реакции проводимости кожи, которые постепенно уменьшались при повторных испытаниях, что указывает на привыкание. Напротив, когда движение робота включало непредсказуемые паузы и возобновления, реакции возбуждения и проводимости кожи оставались повышенными на протяжении всего эксперимента, что свидетельствует об отсутствии привыкания и большей склонности участников испытывать дискомфорт.

Эти результаты подчеркивают важность предсказуемость в поведении роботов как решающем факторе, влияющем на комфорт человека в общих пространствах. Результаты этого исследования были опубликовано в Международный журнал социальной робототехники 19 января 2026 г.

Растущее присутствие роботов в повседневной жизни

В последние годы автономные мобильные роботы, предназначенные для таких задач, как доставка еды, уборка и обеспечение безопасности, начали проникать в повседневную среду обитания человека. Чтобы эти роботы получили более широкое признание в человеческом обществе, недостаточно просто избегать физических столкновений с людьми; их движения также должны быть направлены на предотвращение чувства дискомфорта или страха у людей-наблюдателей.

Исследовательская группа считает, что включение когнитивных и эмоциональных характеристик человека в дизайн движения робота может способствовать более комфортному и социально приемлемому сосуществованию человека и робота.

Дизайн исследования и экспериментальный подход

В то время как предыдущие исследования изучали траектории передвижения и модели избегания во время сценариев прохождения человека и робота, эмоциональные переживания людей во время таких встреч остались в значительной степени неисследованными. Чтобы устранить этот пробел, в настоящем исследовании использовалась среда виртуальной реальности (VR), в которой участников просили идти к цели, избегая при этом робота, приближающегося с противоположной стороны.

В ходе выполнения задания учитываются как субъективные эмоциональные оценки (валентность и уровень возбуждения), так и физиологические показатели возбуждения, а именно: Реакция проводимости кожи ладони (показатель, который, как известно, коррелирует с активностью симпатической нервной системы).

Ключевые результаты двух экспериментов

В первом эксперименте участники столкнулись с роботом, который приближался с одного из трех направлений: прямо, слева или справа. Результаты не показали существенных различий в эмоциональных или физиологических реакциях в зависимости от направления подхода. Однако в ходе повторных испытаний уровень возбуждения участников снизился (эффект привыкания), что позволяет предположить, что со временем они стали менее напряженными. Вероятно, это связано с тем, что поведение робота было простым и предсказуемым и состояло только из прямолинейного движения.

Во втором эксперименте была введена поведенческая неопределенность, чтобы манипулировать предсказуемостью движения робота. В частности, робот демонстрировал одно из трех вариантов поведения: внезапную остановку с последующим перезапуском, полное отсутствие движения или непрерывное движение по прямой. Результаты показали, что, когда робот выполнял нерегулярное поведение, включающее в себя движения «стоп-и-иди», участники сообщали о значительно более высоком уровне дискомфорта и демонстрировали повышенное возбуждение и реакции проводимости кожи по сравнению с двумя другими условиями.

Важно отметить, что в отличие от первого эксперимента, при повторных испытаниях в режиме «стоп-и-иди» не наблюдалось привыкания. Это говорит о том, что непредсказуемость движения робота нарушила не только текущее испытание, но и ожидания участников последующих испытаний.

Эти результаты согласуются с установленными психологическими данными о том, что неопределенные стимулы могут вызывать тревогу или аверсивные реакции. Они подчеркивают важность предсказуемости поведения роботов как ключевого фактора формирования чувства безопасности и комфорта при взаимодействии человека и робота.

Последствия для будущего взаимодействия человека и робота

Юта Мацубара, первый автор этого исследования и недавний выпускник магистерской программы по компьютерным наукам и инженерии, а также магистерской программы по визуализации и свету в расширенной реальности (IMLEX), объясняет: «Поскольку роботы все больше интегрируются в нашу повседневную жизнь, понимание того, как люди эмоционально реагируют на них, имеет важное значение. Хотя до полномасштабного внедрения в реальный мир еще предстоит решить много проблем, я считаю, что идеи, полученные в результате этого исследования, могут способствовать разработке взаимодействий человека и робота. которые удобны и не вызывают стресса для обеих сторон».

В этом исследовании исследователи провели эксперименты с использованием упрощенной среды виртуальной реальности и одного автономного робота. В качестве следующего шага они планируют распространить наши исследования на более реалистичные сценарии, включающие сложные экологические ситуации, такие как изогнутые пути и коридоры переменной ширины, а также взаимодействия с участием нескольких роботов или пешеходов.

Посредством этих будущих исследований они стремятся установить рекомендации по проектированию для поведения роботов, учитывающего человеческие эмоции, что в конечном итоге способствует созданию среды, в которой люди и роботы могут комфортно и без стресса сосуществовать.