通信延迟对人类性能与神经认知反应的影响：基于移动机器人遥操作的实验研究
机器人学
2025-08-26 v1
摘要
在移动机器人遥操作中，通信延迟对人类机器协作产生不利影响。了解延迟对人类操作性能和神经认知的影响对于解决此问题至关重要。然而，目前尚无研究探索过这一问题。为填补这一空白，我们进行了包含 10 名参与者的人类在环实验，集成了电子脑磁图（EEG）和机器人行为数据，在不同延迟（0-500 毫秒，以 100 毫秒为间隔）下系统性地调查这些影响。行为分析显示，在 200-300 毫秒延迟时，性能显著下降，影响任务效率和准确性。EEG 分析发现具有显著延迟依赖性的特征：前额 带和顶叶 带功率。我们还识别了一个阈值窗口（100-200 毫秒），用于早期感知延迟，在此期间，这些 EEG 特征首次显示显著差异。当延迟超过 400 毫秒时，所有特征都趋于平稳，表明在生理极限下，认知资源分配已饱和。这些发现提供了人类遥操作任务中感知和认知延迟阈值的首次证据，为延迟补偿策略的神经认知设计提供了关键见解。
引用
@article{arxiv.2508.18074,
title = {The Effects of Communication Delay on Human Performance and Neurocognitive Responses in Mobile Robot Teleoperation},
author = {Zhaokun Chen and Wenshuo Wang and Wenzhuo Liu and Yichen Liu and Junqiang Xi},
journal= {arXiv preprint arXiv:2508.18074},
year = {2025}
}