机器人动作语意与情感讯息之探讨台中技术学院多媒体设计研究所程 .pdfVIP

機器人動作語意與情感訊息之探討 臺中技術學院 多媒體設計研究所程玉美 摘要 隨著機器人開發技術的日趨完善與普及應用，機器人也開 始進入人類的現實生活當中，使 用者與機器人的互動過程中，機器人如何透過肢體動作來傳達訊息，並且與使用者產生互動，而 機器人與其使用者之間的人機互動能否跟人際間互動一般，藉由動作來傳遞HRI訊息或是表現情 緒反應 ? 以及使用者是否能了解機器人動作所代表的語意？本研究著重於機器人與人互動之動作 及行為表現，主要利用拉邦動作分析 (Laban)理論與感性工學為基礎，透過動作相關的形容詞語 彙搜集、群聚分析、感性實驗設計、並將實驗結果分析來解析機器人動作構成要素與使用者感受 到的語意或感性訊息之關連性，最後設計出3組機器人動作規則並將結合情境，進行SUS 系統使 用性尺度量表評估其介面使用性。在動作與傳達訊息模式中得知，使用者最能接受的動作規則是 「挑選訊息與動作之間最高數值為主要的代表性動作」，它是大多數人認同此動作比較符合此訊 息的代表性，也不用重新學習動作與訊息之間的關連性。的互動模式亦可延伸應用於其他互動產 品之上。 關鍵字 :家用機器人、互動設計、動作、感性工學、拉邦動作分析、使用者與機器人的互動 I. 前言 隨著機器人開發技術的日趨完善，在各國政策的推動下，具備智能與行動能力的智慧型機器 人逐漸進入今日人類的日常生活之中。要讓過去屬於科學研究或產業應用的機器人融入人類的活 動空間，進而提升人們的生活品質，使得使用者與機器人的人機互動（ Human-Robot-Interaction, HRI ）形成了一個新興的互動設計議題(游曉貞等,2009) 。在此大前提下，由於機器人與一般電腦 產品最大的區別在於它具有行動能力與擬人的特性，因此如何利用機器人動作來傳達訊息？機器 人與其使用者之間的人機互動能否跟人際間互動一般，藉由動作來傳遞HRI訊息或是表現情緒反 應？諸如此類的問題引發了本研究提案的動機。本研究主要是探討使用者對機器人動作對所產生 的意義認知及情感反應，解析機器人動作中影響使用者感受的要素為何，透過動作構成要素與影 響使用者語意或感受的關連性研究，提出機器人動作之語意與感性之模式，作為未來機器人動作 設計之參考依據。 本研究旨在探討機器人的動作在人機互動的應用，特別是藉由機器人的肢體動作為傳達訊息 的方式。研究目的在於探討人類對於不同機器人肢體動作所接受到的意涵和情感訊息。因此，本 研究預計達成下面 3項目標： (1).蒐集現有的機器人動作指令，並分析機器人動作的構成要素。 (2).解析動作中影響使用者對該動作的語意判斷與情感認知的要素為何。 (3).透過動作構成要素與影響使用者語意或感受的關連性研究，作為未來以動作來傳達機器人訊 息之 HRI介面設計之參考。 本研究主要以機器人的肢體動作為研究重心，期望能藉由肢體動作來傳達 HRI所需的訊息。 本研究主要之研究範圍與限制說明如下： (1).市場上之「個人」與「家用」機器人種類型式繁多，本研究僅以「仿人形機器人」為主，並 採用「Bioloid機器人完整套件組(Bioloid Comprehensive Kit) 」機器人做為研究工具，因此機器人 的動作受限於該型號機器人之機能，部分動作無法執行，如頭部、手掌、腳掌以及關節與關節之 間不能 360度的旋轉，像是「不要」此類動作無法完成。 (2).本研究「機器人動作語意與情感訊息之探討」僅探討到較大的「機器人肢體動作」，頭部、手 掌、腳掌動作和面部表情則不涵蓋在本研究範疇之內。 II. 文獻探討 本研究將文獻探討將針對下列進行簡要之說明：使用者與機器人的互動、拉邦動作分析 (LMA) 、拉邦動作分析－勁、情感設計、動作探索情緒表達。 II.I使用者與機器人的互動 Bartneck 與Forlizzi(2004)曾歸納機器人設計的 3個要素：形狀、功能、行為，其中的行為要 素就是指機器人與使用者的互動，包括：不同情境下機器人如何透過行為舉止來回應？它如何與 人類互動？它是否具有社交能力？根據Kiesler 與Hinds(2004)對人與機器人的互動HRI的定義， 它是一門「針對使用者與智慧型機器人之間的可能互動行為與交互影響的研究，它整合了不同領 域的專業知識」，包括：電腦人機互動 (human-computer interaction) 、人工智慧(artificial intellige