39、人机交互中的启动效应与时机把握-优快云博客

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人机交互中的启动效应与时机把握

1. 人机交互中的时机运用

在人机交互里，时机的把握至关重要，它在多个方面发挥着关键作用。

1.1 物品交接中的时机策略

在物品交接场景中，研究人员采用了一种巧妙的时机策略。比如在机器人与人进行物品交接时，故意设置延迟，让机器人拿着物品的时间比预期更长。这样做的目的是吸引用户的注意力到机器人的头部，进而通过机器人的眼神注视，传达物品放置的位置信息。

1.2 轮流交互中的流畅性

轮流交互的流畅性在人机交互中也是关键要素。人类在进行轮流活动，像共享资源或物理空间时，能够通过言语、目光、手势等多种沟通方式，与伙伴实现协调一致的配合。而对于机器人专家而言，让机器人在团队协作中达到与人类一样的流畅度是一大挑战。有研究团队开发了一个系统，让自主人形机器人通过言语和身体动作与人类协作，并通过汉诺塔这个轮流任务进行评估。当机器人能根据人类的手部动作或言语“中断”自身的自动动作时，任务效率得到提升，用户也感受到了更高的交互流畅度。

1.3 机器人动作时机的信息传达

机器人动作的时机能够有意地表达其意图。相同的动作，不同的时机呈现会让人们对机器人产生不同的看法。例如，一个机械臂平稳地将杯子从桌子一端移到另一端，和另一个机械臂走走停停、速度时快时慢地移动杯子，尽管路径相同，但人们可能会认为后者能力较弱、任务难度更大，或者是负载能力有限、杯子过重，甚至是不知道该怎么做。通过操控与时机相关的因素，如速度、速度变化和停顿，会影响用户对机器人的性格、自然度、能力以及所携带物品重量的认知。

1.4 社交机器人交互的时机考量

除了对有效团队合作的重要性外，时机在人机交互和沟通的调节中也起着基础性作用。早期关于社交机器人交互时机的研究借鉴了人类之间自然的交互方式。比如在设计博物馆机器人导游时，研究人员参考了人类导游与游客互动时的言语和非言语动作的时机。结果发现，当机器人在对交互有意义的时间点进行头部和目光动作时，游客更有可能以自然的手势和言语做出回应。

许多研究还探讨了用户对机器人言语时机的偏好，这对人机交互设计有重要影响。相关研究发现：
- 人们更倾向于机器人延迟一秒回应，而非立即回应。
- 使用对话填充词是缓解机器人长时间回应后负面印象的有效策略。
- 用户过往与机器人的交互经验会影响他们对时机的偏好。

研究人员还关注机器人言语错误的时机对整体交互的影响。有研究表明，机器人在与用户互动的早期阶段不应出现言语错误，而在用户适应机器人后出现一些言语错误，可能有助于提升用户对机器人的熟悉感。然而，也有研究指出，社交机器人在对话后期出现的对话错误会阻碍用户接受其建议。

上下文和用户特征也会影响人机交互中对机器人时机的偏好。例如，在公共空间为游客提供路线指引的社交机器人，人们更倾向于其采用包含停顿的言语模式，即便停顿时间可能不自然地长，这样他们才有时间理解指引信息。这表明，虽然从效率角度看，较短的反应时间可能更受青睐，但在某些特定情境下，较慢的回应可能更合适甚至更受欢迎。

用户对机器人响应时间的偏好还可能受年龄影响。在一项关于上肢康复系统的研究中，老年和年轻参与者对机器人或非实体计算机控制系统的响应时间有不同的态度。年轻组的部分参与者对机器人行动的时间表示不耐烦，而老年组由于自身动作通常较慢，对机器人较慢的反应时间没有不满。而且，机器人的缓慢响应似乎影响了参与者继续与其互动的意愿。当被要求选择继续与哪个对手进行游戏时，尽管最初年轻和老年参与者都更倾向于机器人，但随着游戏次数增加，这种意愿有所下降。不过，当假设机器人和非实体系统的响应时间相同时，年轻组中超过 80%的人还是更偏好机器人，这体现了时机在用户偏好中的关键作用。

下面是一个 mermaid 流程图，展示了机器人在物品交接时的时机策略：

graph LR
    A[机器人持有物品] --> B{是否达到延迟时间}
    B -- 否 --> A
    B -- 是 --> C[吸引用户注意力到头部]
    C --> D[通过眼神传达放置位置]

2. 人机交互中的启动效应及综合影响

2.1 启动效应研究现状

启动效应的概念已被广泛研究，但在人机交互中关于运动启动的研究却相对有限，且结果存在矛盾。在一些研究中，用户的动作会受到机器人动作的启动影响，而在另一些研究中则没有出现这种情况。随着机器人专家不断设计出能够产生类似生物运动的类人机器人，认识和利用人机交互中的运动启动效应变得越来越重要。明确导致运动启动的条件，并利用这一效应来改善交互，是未来研究的重要方向。

2.2 机器人动作的拟人化与启动效应

人们倾向于将机器人拟人化，尤其是具有实体和物理运动能力的机器人，这种拟人化程度比计算机或虚拟角色更高。机器人能够以生物现实的方式运动，因此其动作很可能会启动周围用户的动作。这种启动效应可用于康复目的，还可能成为衡量观察机器人动作自然、无意识影响的生态定量指标。未来的研究应继续探索机器人启动用户动作的情境和方式，以更好地理解其益处和潜在风险。

2.3 时机对人机交互的综合影响

时机是人机交互和人际交互的重要决定因素之一。人类对时间有准确的感知，并且非常重视时间，甚至将“浪费时间”视为愤怒的主要原因之一。当机器人在社会中承担各种角色，如团队伙伴、护理人员等时，它们也需要达到与人类相似的时间效率标准。机器人动作的时机在多个层面都很重要：
- 信息传达 ：能够传达诸如预期目标、物体重量等信息。
- 启动效应 ：可以启动人类用户的动作。
- 用户动机和信任 ：影响用户未来与机器人进一步交互的动机和对机器人的信任。

例如，在机器人信任修复方面，时机是决定修复效果的关键因素。研究还发现，在与机器人交互过程中，参与者的信任评级在任务开始和结束时对机器人可靠性下降的反应更为强烈，存在首因 - 近因偏差。

下面是一个 mermaid 流程图，展示时机对人机交互综合影响的过程：

graph LR
    A[机器人动作时机] --> B[信息传达]
    A --> C[启动人类动作]
    A --> D[影响用户动机]
    A --> E[影响用户信任]
    B --> F[用户理解意图]
    C --> G[用户动作启动]
    D --> H[用户决定是否继续交互]
    E --> I[用户调整对机器人信任度]

综上所述，人机交互中的启动效应和时机把握是复杂且关键的研究领域。未来需要进一步深入研究运动启动的条件和机制，以及时机对人机交互各方面影响的具体规律，以设计出更高效、自然和人性化的人机交互系统。