以人为中心的遥机器人技术：通过基于 VR 的眼动追踪度量考察用户表现与工作负荷
人机交互
2022-12-15 v1
摘要
虚拟现实（VR）在机器人技术与遥操作行业中日益普及，作为一种新颖的计算机化方法，它为人类与机器人的交互开辟了新前景。与更传统的基于按钮的遥操作相比，VR 允许用户利用其身体动作在虚拟环境中驱动机器人系统。最新的 VR 设备还集成了眼动追踪，这为在线监测用户工作负荷提供了绝佳机会。然而，此类设备相当新颖，且迄今为止在遥机器人研究中人的因素一直被边缘化。我们通过分析 24 名参与者在 VR 中通过拾放任务驱动模拟工业机器人所产生的大量行为数据来涵盖这些方面。用户通过基于按钮和基于动作的控制，并在低（单任务）和高（双任务）心理需求下驱动机器人。我们收集了自我报告、表现和眼动追踪数据。具体而言，我们探究 i) VR 的交互特性如何影响用户表现与工作负荷，并额外检验 ii) 不同眼动参数在任务全程监测用户警觉性与工作负荷方面的敏感性。用户在使用基于动作的 VR 控制时表现更快更准，同时心理工作负荷更低。在眼动参数中，瞳孔大小是工作负荷最具稳健性的指标，因为它与自我报告高度相关，且不受用户在 VR 中身体运动程度的影响。我们的结果由此带来了 VR 中人机交互的以人为中心的新视角，并系统性地展示了 VR 设备在遥机器人背景下监测人的因素的潜力。
引用
@article{arxiv.2212.07345,
title = {Human-centric telerobotics: investigating users' performance and workload via VR-based eye-tracking measures},
author = {Federica Nenna and Davide Zanardi and Luciano Gamberini},
journal= {arXiv preprint arXiv:2212.07345},
year = {2022}
}