This paper investigates anthropomorphism of a robot arm during a cooperative human-robot pick-and-place task, while varying cognitive load of test persons. Test persons are required to repeatedly provide a Lego brick for the robot by alternatingly putting it onto one of two trays. The robot then picks it up and puts it in front of the test person again. Cognitive load is varied by whether or not an initially given 8-digit number has to be remembered by the test person. Dimensions of anthropomorphism are acquired using the HRIES questionnaire and cognitive load is acquired using two state-of-the-art questionnaires. Results show a significant correlation of perceived sociability and animacy on mental demand and cognitive load, but only in the high load condition. It is suggested, that cognitive load should be considered during cooperative task design because resulting variations of anthropomorphism may impact cooperative task performance.

Abstract

This paper presents results from a study on the impact of negative attitudes towards robots on pedestrians’ needs for technological communication capabilities of autonomous vehicles and preferred communication modalities. Further, the amount of prior information on autonomous vehicles given to test persons is varied. The study is realized in terms of an imagination scenario. Results show a significant dependency of the demand for communication of autonomous vehicles with pedestrians on the extent of negative attitudes towards robots as well as a general demand for such communication capabilities. Interestingly, these findings are independent of the amount of prior information. Differences of preferred communication modalities with respect to negative attitudes or prior information are not found. The results of this study emphasize the importance of vehicle-pedestrian communication, particularly, using multi-modal interfaces in future autonomous driving technology.

Dieser Beitrag präsentiert die Ergebnisse einer Studie über die Auswirkungen negativer Einstellungen gegenüber Robotern auf die Bedürfnisse von Fußgängern nach technologischen Kommunikationsmöglichkeiten autonomer Fahrzeuge und bevorzugte Kommunikationsmodalitäten. Darüber hinaus wird die Menge an Vorinformationen zu autonomen Fahrzeugen, die den Testpersonen gegeben werden, variiert. Die Studie wird anhand eines imaginären Szenarios durchgeführt. Die Ergebnisse zeigen eine signifikante Abhängigkeit des Bedarfs an Kommunikation autonomer Fahrzeuge mit Fußgängern vom Ausmaß negativer Einstellungen gegenüber Robotern sowie eines Bedarfs an solchen Kommunikationsfähigkeiten allgemein. Interessanterweise sind diese Erkenntnisse unabhängig von der Menge an Vorinformationen. Unterschiede der bevorzugten Kommunikationsmodalitäten in Bezug auf negative Einstellungen oder Vorinformationen wurden nicht festgestellt. Die Ergebnisse dieser Studie unterstreichen die Bedeutung der Fahrzeug-Fußgänger-Kommunikation, insbesondere unter Verwendung multimodaler Schnittstellen in zukünftigen autonomen Fahrtechnologien.

Nach der Corona-Pandemie haben Messeveranstaltungen als physische Interaktionsplattformen der Fachöffentlichkeit zu alter Stärke zurückgefunden. Die Digitalisierung erweitert die Angebote auf den Messen über Virtual Reality, Augmented Reality, Robotik und den Einsatz von künstlicher Intelligenz (KI). Bei der Programmierung von Messerobotern mit Unterstützung von KI stellt sich die Frage, wie emotional die Mensch-Roboter Interaktion gestaltet werden sollen. Aus der Forschung zur Robotik im Pflegebereich ist z. B. bekannt, dass emotional programmierte Roboter einen Zusatznutzen für die Anwender bringen. Aber gilt das auch für ein Messegespräch, in dem die emotional-menschliche Komponente Vertrauensfördernd wirket soll? Dazu wurde die folgende Forschungsfrage untersucht: „Inwiefern beeinflussen Emotionen als Teil der nonverbalen Interaktion im Rahmen der Mensch-Roboter-Interaktion die Akzeptanz von sozialen Robotern bei Messegesprächen?“ Zur Beantwortung der Forschungsfrage wurde ein Laborexperiment durchgeführt. Es wurde eine emotional und eine sachlich programmierte Version des Furhat-Roboters konzipiert, mit denen Probanden im Rahmen eines Messegesprächs interagiert haben. Nach Auswertung der Ergebnisse konnten kaum signifikanten Unterschiede in der Akzeptanz zwischen der emotionalen und der sachlichen Roboterversion festgestellt werden. Mögliche Investition in emotionale Programmierungselemente von Robotern im Messeeinsatz sollten nach diesen Ergebnissen hinterfragt werden.

In this chapter, an overview is given of the research work during the years 2007 until 2016 in the field of tolerance analysis, optimization and synthesis of mechanisms ([11] and [17]). At the beginning, the challenges related to mechanisms are highlighted, especially the time-dependent behaviour of a mechanism during its operation and the different kinds of deviation occuring during the production and the operation of the mechanism. After that, the integrated approach for the statistical tolerance analysis of mechanisms is described. This approach is then enlarged to a complete tolerance analysis, optimization and synthesis approach before its applicability is demonstrated in a case study. The chapter will end with a summary.