共有タスクの実行における意図の統合のための触覚フィードバックの役割

最近の開発は、相互作用するだけでなく、日常の操作タスクを実行する際に人間と密接に協力するロボットシステムを実現するために努力しています。コラボレーションを成功させるには、個々のパートナーの意図を共有アクションプランに統合する必要があります。これには、意図の継続的な交渉が含まれる場合があります。運動感覚のタスク、つまりジョイントオブジェクトの操作でのコラボレーションに焦点を当てています。ここでは、共同タスクの目標を達成するために、人間ロボットチームのメンバーからの個々の動きと力の入力を統合する方法が見つかりなければなりません。このプロセスでロボットがどのように行動するかについてのガイドラインの前に、人間が意図を伝えるために触覚チャネルを使用するかどうかを明確にすることが必要です。このペーパーでは、この質問を2人の協力する人間を含む実験的なセットアップで調査します。私たちは、意図統合の成功の指標として、身体的努力とパフォーマンスを検討します。我々の結果は、触覚統合が触覚チャネルを介して強化されること、つまり、特に共有された決定状況の場合に、触覚コミュニケーションが行われることを強く示唆しています。これは、成功した触覚の人間ロボットコラボレーションを実現するために、意図統合のプロセス自体をモデル化する将来の調査の動機を提供します。

Recent developments strive for realizing robotic systems that not only interact, but closely collaborate with humans in performing everyday manipulation tasks. Successful collaboration requires the integration of the individual partner's intentions into a shared action plan, which may involve continuous negotiation of intentions. We focus on collaboration in a kinesthetic task, i.e., joint object manipulation. Here, ways must be found to integrate individual motion and force inputs from the members of the human-robot team, in order to achieve the joint task goal. Before guidelines on how robots should act in this process can be formulated, clarification on whether humans use the haptic channel for communicating their intentions is needed. This paper investigates this question in an experimental setup involving two collaborating humans. We consider physical effort as well as performance as indicators of successful intention integration. Our results strongly suggest that intention integration is enhanced via the haptic channel, i.e., that haptic communication takes place, especially in the case of shared decision situations. This provides a motivation for future investigations to model the process of intention integration itself in order to realize successful haptic human-robot collaboration.