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势能声与功能声在人机交互中的作用:向音频增强现实界面寻求突破

机器人学 2026-03-27 v3

摘要

机器人声音,涵盖随机器人运动产生的本征噪声以及人为设计的听觉线索,在人机交互(HRI)中发挥着重要作用。深入了解机器人声音如何影响人类体验,以及增强现实(AR)等技术如何调制这些效果,能够帮助我们设计更具社会接受性的机器人以及更有效、更直观的人机界面。在本工作中,我们提出了一个包含 N=51 名受试者的三阶段混合方法研究,探讨:(i) 在不同程度的物理邻近度下,机器人本征声对人类感知的影响;(ii) 利用增强现实传递的空间音频线索的人类定位精度;以及(iii) 在协作交接任务中,使用增强空间音频线索进行功能性和变革性沟通的效果如何,与非 AR 声音设计进行比较。与先前研究结果不同的是,我们的结果表明,Kinova Gen3 机械臂的本征声并未对受试者对机器人的感知产生负面影响。受试者在定位横向空间线索时的精度较高,而前方线索则更具挑战性,阐明了空间听觉反馈最有效的条件。定性研究进一步揭示,增强的空间音频线索能够在传递任务相关信息的同时,营造温暖的交互氛围,减轻用户的不适感。总体而言,这些发现阐明了机器人本征声的感知效应,并将声音(尤其是增强空间音频)定位为人机交互中具有意义却被低估的重要设计资源。

关键词

引用

@article{arxiv.2511.15956,
  title  = {The Role of Consequential and Functional Sound in Human-Robot Interaction: Toward Audio Augmented Reality Interfaces},
  author = {Aliyah Smith and Monroe Kennedy},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2511.15956},
  year   = {2026}
}

备注

29 pages, 11 figures