可读共享自主：通过运动隐式传达机器人信念

共享自主系统将用户输入与自主辅助相结合，通过推断用户目标并提供适当的指导，帮助有运动障碍的用户控制机械臂执行日常操作任务。然而，机器人关于用户目标的内部信念无法被用户观察到。传统的共享自主系统沿着朝向推断目标的最高效最短路径提供辅助，但当多个物体位于相似方向时，这种辅助运动仍然模糊不清，无法揭示机器人识别的具体目标。这产生了两个关键问题。首先，当机器人正确推断出目标时，用户会继续控制，因为他们无法从模糊的辅助运动中感知到理解，在自主完成就足够的情况下浪费了精力。其次，当机器人误解意图时，用户无法快速检测到错误，直到辅助运动显著偏离，这需要大量的纠正输入。我们通过将可读运动引入共享自主来解决这个问题，其中机器人动作必须既朝向目标前进，又清晰地揭示已推断出的目标，使用户能够理解机器人的信念并相应地调整控制。机器人通过置信度感知的自适应权限分配来调节通信强度，在自信时提供果断的可读辅助动作，在不确定时增加用户权限，将共享自主转变为透明的双向协作。包括仿真和六自由度机械臂物理实验在内的用户研究表明，与标准共享自主相比，可读共享自主显著提高了用户对机器人信念的理解，并减少了用户的控制工作量。