机器人运动在物理和虚拟环境中的心理影响的比较

科学领域:

• 人与机器人的交互 (HRI)
• 人体工程学就是人体工程学.
• 虚拟现实 (VR) 模拟

背景情况:

• 评估人机交互的工程学对于安全和高效的协作至关重要.
• 虚拟环境为此类评估提供了一个潜在的低成本,可扩展的方法.
• 虚拟环境在复制真实世界的人机交互动态中的忠实性需要调查.

研究的目的:

• 评估虚拟环境的忠实性,作为人机交互中的人体工程学评估工具.
• 在机器人运动下的物理和虚拟环境中比较参与者的反应 (存在,任务执行,工作负载,焦虑).
• 为了确定影响虚拟现实对人体工程学评估有效性的因素.

主要方法:

• 采用混合方法方法,比较一个物理环境与两个不同图形细节的虚拟环境.
• 参与者在所有环境中与协作机器人一起执行视觉搜索任务.
• 关键指标包括存在,任务执行,工作负载和焦虑,在机器人臂伸展期间测量.

主要成果:

• 随着机器人在物理环境中的机器人运动,任务性能下降,工作负载/焦虑增加.
• 这些运动对表现和焦虑的影响在物理和虚拟环境中一致.
• 参与者在VR中表现得更快,机器人运动对工作负载的影响在虚拟环境中显著减少.

结论:

• 虚拟现实环境在评估人机交互的人体工程学方面表现出相当高的准确性.
• 减少工作负载的影响和更快的VR性能表明某些评估的潜在好处.
• 听觉线索 (机器人声音) 和沉浸/连贯程度在虚拟人体工程学评估中显著影响存在和感知.