跳动城乡网机器人导盲犬需要具备哪些功能?最近一篇论文的作者说，问问盲人。由马萨诸塞大学阿默斯特分校的研究人员领导的一项研究，根据导盲犬用户和训练员的见解，确定如何开发机器人导盲犬，该研究在CHI2024：计算系统中的人为因素会议(CHI)上获得了最佳论文奖。
导盲犬为其训练者提供了卓越的自主性和机动性。然而，只有一小部分视力障碍人士拥有这些伴侣。这些障碍包括训练有素的狗的稀缺、成本(仅训练费用就达40,000美元)、过敏和其他妨碍照顾狗的身体限制。
如果设计师能够获得正确的功能，机器人就有潜力介入犬类无法介入的领域，并解决真正的巨大需求。
“我们不是第一个开发导盲犬机器人的人，”麻省大学阿默斯特曼宁信息与计算机科学学院(CI)助理教授、该论文的通讯作者之一DonghyunKim说道。
“已经进行了40年的研究，但这些机器人都没有被最终用户实际使用。我们试图首先解决这个问题，以便在开发技术之前，我们了解他们如何使用动物导盲犬以及他们使用什么技术正在等待。”
研究小组对23名视障导狗员和5名训练员进行了半结构化访谈和观察。通过主题分析，他们总结了导盲犬当前的局限性、处理人员正在寻找的有效指南的特征以及为未来的机器人导盲犬制定的考虑因素。
这些采访中更微妙的主题之一是机器人自主性和人类控制之间的微妙平衡。“最初，我们认为我们正在开发一辆自动驾驶汽车，”金说。他们设想用户会告诉机器人他们想去哪里，机器人会在用户的牵引下自动导航到该位置。
采访显示，训练员不会将他们的狗用作全球导航系统。相反，训练员控制整个路线，而狗则负责局部避障。然而，即使这也不是硬性规定。狗还可以通过习惯来学习路线，并且最终可以在没有训练员指示的情况下将人导航到常规目的地。
“当训练员信任狗并给予狗更多自主权时，这就有点微妙了，”金说。“我们不能仅仅制造一个完全被动的机器人，只是跟随处理者，或者只是完全自主，因为那样(处理者)会感到不安全。”
研究人员希望这篇论文不仅可以为Kim的实验室提供指导，也可以为其他机器人开发人员提供指导。“在这篇论文中，我们还就如何开发这些机器人以使其能够实际部署在现实世界中给出了指导，”该论文的第一作者、Kim机器人实验室的博士生HochulHwang说。
例如，他说两小时的电池续航时间对于通勤来说是一个重要特征，而通勤时间本身就可以是一个小时。“大约90%的人提到了电池寿命，”他说。“这是设计硬件时的关键部分，因为当前的四足机器人无法持续两个小时。”
这些只是论文中的一些发现。其他包括：添加更多摄像头方向以帮助解决头顶障碍物;添加音频传感器以检测从遮挡区域接近的危险;理解“人行道”来传达提示“直走”，这意味着沿着街道行驶(而不是沿着完全直线行驶);并帮助用户登上正确的巴士(然后找到座位)。
研究人员表示，这篇论文是一个很好的起点，并补充说，从2,000分钟的音频和240分钟的视频数据中可以挖掘出更多信息。
获得最佳论文奖是一项殊荣，使该论文跻身会议提交的所有论文的前1%。
“赢得这个奖项最令人兴奋的方面是研究界认可并重视我们的方向，”金说。“由于我们不相信导盲犬机器人会在一年内为有视觉障碍的人提供服务，也不相信我们能够解决所有问题，因此我们希望这篇论文能够激励广泛的机器人技术和人机交互研究人员，帮助我们的愿景更快实现。”
对这篇论文做出贡献的其他研究人员包括：
CI副教授IvanLee和本文的共同通讯作者Donghyun是自适应技术和以人为本的设计专家;JoydeepBiswas，德克萨斯大学奥斯汀分校副教授，他带来了创建人工智能(AI)算法的经验，该算法允许机器人在非结构化环境中导航;HeeTaeJung，印第安纳大学助理教授，将其在人为因素和定性研究方面的专业知识应用于慢性病患者的参与性研究;缅因大学盲人教授尼古拉斯·朱迪斯(NicholasGiudice)对采访提供了宝贵的见解和解释。
最终，金明白，当科学家记住人类因素时，机器人技术可以发挥最大作用。“我的博士和博士后研究都是关于如何让这些机器人更好地工作，”金补充道。“我们试图找到[一种]实用且对人类有意义的应用程序。”
