无人浮动表面车辆（USV）可用性方法评估：基于人机机器人交互的多案例研究视角
人机交互
2025-11-25 v1
摘要
无人浮动表面车辆（USV）日益被用于环境监测、安保巡逻等多种应用。尽管USV技术不断进步，但明显的是，完全自主化在所有场景下都不可实现，尤其在动态或复杂环境中，远程人类干预仍至关重要。这一持续的人类干预需求凸显出一系列尚未解决的人机机器人交互（HRI）挑战。与在无人机和自动驾驶汽车等领域广泛展开的HRI研究相比，针对USV的HRI考虑显著不足。为弥补这一差距，本研究通过对9名工程师和用户的深入访谈及现场观察，探讨USV操作中的实际可用性挑战。我们特别关注初学者操作者遇到的困难及其应对策略。研究结果揭示了现存的可用性问题、心智模型以及初学者的适应策略，为USV系统的用户中心设计提供新见解，为新兴的海洋HRI领域贡献了新视角。基于这些发现，我们认为当前USV系统不适合在动态内陆和近海环境中供初学者操作，此时操作者需在不确定性下做出快速决策，管理复杂的空间感知，并适应变化的环境条件。此外，我们概述了三种典型应用场景中的关键操作模式：有害藻华检测、 underwater 隐蔽管道检查及施工后水文测绘，并总结了应用于未来海洋HRI设计的关键交互约束。
引用
@article{arxiv.2511.18561,
title = {The Evaluation for Usability Methods of Unmanned Surface Vehicles: Are Current Usability Methods Viable for Unmanned Surface Vehicles? Insights from a Multiple Case Study Approach to Human-Robot Interaction},
author = {Zitian Peng and Shiyao Zhang and Shanliang Yao and Xiaohui Zhu and Mengjie Huang and Prudence Wong and Yong Yue},
journal= {arXiv preprint arXiv:2511.18561},
year = {2025}
}