נושא הפרוייקט

מספר פרוייקט מחלקה שמות סטודנטים אימייל שמות מנחים

פיתוח יכולת להגדרה של מרחב אישי דינמי Proxemic לניווט חברתי

Dynamic Proxemics for Social Navigation in Robots

תקציר בעיברית

בעולם של היום, יישומי הרובוטיקה גדלים מיום ליום. רובוטים אינם מוגבלים יותר אך ורק לסביבות תעשייתיות. עם התקדמות הטכנולוגיה, הרובוטים עוברים לסביבות חברתיות כמו בתים ומקומות עבודה ועיצוב התנהגויות מקובלות חברתית הופך לנושא מרכזי בפיתוח רובוטים המסוגלים ליצור אינטראקציה עם בני אדם בסביבות אנושיות. ההצלחה של השתלבות זו תהיה תלויה מאוד באופן שבו רובוטים מתאימים את התנהגותם בהתאם לציפיות והנורמות החברתיות. כחלק מהתאמת הרובוטים לסביבה אנושית והתנהלותם בהתאם לנורמות חברתיות מקובלות, יש צורך ביצירת אינטראקציה אנושית נוחה, המושפעת במידה רבה מהמרחב האישי הסובב את בן האדם ומידת הקירבה הרצויה בסיטואציות שונות. פרוקסמיקה – Proxemics - הוא המרחב אותו אנשים נוטים לשמור ביניהם לבין אנשים אחרים או חפצים במהלך אינטראקציה. על הרובוט להיות מסוגל לפתח יכולת הגדרה של מרחב אישי דינמי בהתאם לסיטואציות חברתיות שונות.

על מנת לפתח הגדרה של מרחב אישי דינמי עבור רובוטים יש לחקור נושא זה תוך בחירת הגורמים המשפיעים הרלוונטיים. במחקר זה בוצע ניסוי בהשתתפות נבדקים שגויסו דרך אוניברסיטת בן גוריון בנגב, כך שהמרחב האישי ייבדק ביחס לתנוחת הגוף (position) בה הם נמצאים (ישיבה או עמידה) והכיוון ממנו מגיע הרובוט (מלפנים או מאחור). הנבדקים יבצעו את הניסוי בארבעה תרחישים המשלבים בין תנוחתם וכיוון הגעת הרובוט. הרובוט ינוע במהירות קבועה והנבדקים יהיו אחראיים על עצירתו באמצעות לחצן בשתי נקודות – במרחק המקסימלי (הרחוק ביותר מהם) והמינימלי (הקרוב ביותר אליהם) שלתחושתם בהם יהיה נוח לקיים את האינטראקציה עם הרובוט. בנוסף, הנבדקים השיבו על שאלונים TAP, NARS ושאלוני רקע וסיום הניסוי. באמצעות כלל המידע הנאסף מהשאלונים והמרחקים שנאספו בניסוי יצרנו מודל רגרסיה לינארית הבוחן את הגורמים המשפיעים על מרחקי העצירה ובנינו הגדרה של הטווח הרצוי לקיום אינטראקציה מסוג זה.

לאחר ניתוח ממצאי הניסוי מצאנו כי בממוצע נדרש מרחק גדול יותר מהרובוט כאשר הרובוט מגיע מלפנים מאשר מאחור. מנגד, המרחק הממוצע כאשר הרובוט מגיע מלפנים היה כמעט זהה הן בישיבה והן בעמידה. על מנת לבחון את הגורמים המשפיעים על המרחק בנינו מודלי רגרסיה לינארית עבור שני המוסברים – מרחקי העצירה המינימלי והמקסימלי. עבור המרחק המקסימלי הגורמים המובהקים היו גובה הנבדק, כיוון ההגעה וקבוצת הניסוי. בנוסף למודל נכנס גם מין הנבדק כגורם המשפר את המודל. עבור המרחק המינימלי הגורם המובהק היה כיוון ההגעה בלבד, למודל נכנסו גם בעלות על חיות מחמד וקבוצת הניסוי. במדדים הסובייקטיביים תוצאות השאלונים הצביעו כי ציון שאלון NARS המעיד על רגשות שליליים כלפי רובוטים אכן משפיע באופן מובהק על המרחק אותו שמרו הנבדקים מהרובוט – ככל הציון גבוה יותר כך גם המרחק גדל.
 
מסקנותינו ביחס לתוצאות לעיל הן שכיוון הגעת הרובוט משפיע על המרחק בו רצוי לקיים עימו אינטראקציה ככלל וכי יש צורך ביותר מרחק כאשר האינטראקציה היא מלפנים ולכן בעת הגדרת מרחקים עבור רובוטים חשוב לבצע הגדרות בהתאם. מנח האדם – ישיבה או עמידה לא השפיע על מרחק האינטראקציה הרצוי מלפנים והשפיעה מעט מאחור, אך בשניהם גורם זה לא מובהק ולא נכנס למודל הרגרסיה. מדדים אובייקטיבים כגון גובה האדם, מגדרו וכיוון הגעת הרובוט משפיעים באופן גדול יותר על המרחק המקסימלי – מרחק בו מנהלים אינטראקציה חברתית מאשר על המרחק המינימלי – מרחק בו מתקרבים אל מרחבו האישי של האדם. מסקנתנו ממצא זה היא שמרחק לקיום אינטראקציה חברתית הוא מרחק אובייקטיבי יותר במידת מה הטבוע כנורמה חברתית, בעוד מרחק מינימלי לקיום אינטראקציה הוא סובייקטיבי ומשתנה באופן משמעותי יותר מאדם לאדם ולכן קשה יותר לחיזוי. כמוכן, ניתן לראות כי עקב הממצא העולה משאלון NARS יש לחזק את תדמית הרובוטים בפני האוכלוסייה אליה הוא עתיד להיכנס עם מנת להפחית רגשות שליליים המשפיעים על המרחק גם כן, להשתלבות טובה יותר לסביבות אנושיות.

תקציר באנגלית