15、人机协作方法探索：纸飞机设计与老年人运动的研究发现

人机协作方法探索：纸飞机设计与老年人运动的研究发现

在当今科技发展的浪潮中，人机协作成为了一个备受关注的领域。本文将深入探讨两个不同但又有趣的研究方向：纸飞机的协作设计以及音乐对机器人教练指导下的前衰弱老年人运动乐趣的影响。

纸飞机的协作设计

在纸飞机设计的研究中，为了获取单个纸飞机设计的数据点，每个设计都使用机器人装置飞行五次，并对飞行距离进行平均。在协作制造和评估过程中，由一名人类测试者完成任务分配。协作机翼设计的优化目标是达到特定的飞行距离，总共进行了五次优化实验和两次额外的验证实验，每次实验由不了解飞机性能的新人类测试者进行，且所有参与者都具有工程背景。

协作制造与评估

在制造和评估纸飞机的过程中，对人类和机器人在不同任务分工下的时间和重复性进行了评估：
- 时间方面 ：在“制作”任务中，人类从一张纸上剪出预先画好的机翼并安装支架大约需要100秒，是机器人所需时间的一半，机器人的瓶颈在于激光雕刻机切割纸张的时间。在“投掷”任务中，人类和机器人每次投掷分别约需10秒和20秒，在整个过程的尺度内结果相当。因此，为了提高实验过程的速度，有两种选择：一是人类完成两项任务；二是人类“制作”，机器人随后“投掷”。
- 重复性方面 ：通过对人类和机器人四种任务分配组合的研究，发现机器人投掷飞机更具一致性，人类投掷距离的方差约为机器人的10倍，且机器人能将飞机投掷得更远，人类投掷的最大距离低于机器人投掷的最小距离。综合来看，人类“制作”纸飞机，机器人“投掷”是在速度和重复性方面的最优方法。

任务