用于机器人导航与教育的创新技术探索

### 用于机器人导航与教育的创新技术探索 #### 1. 基于鹅卵石设备的机器人导航系统 在机器人导航的研究中，有一种用户可配置的设备网络——鹅卵石系统备受关注。该系统的实验过程及相关情况如下： - **实验流程** - **任务1**：参与者先阅读用户手册，然后使用鹅卵石配置环境，让机器人能导航至两个目标位置。部署后，参与者需用遥控器和鹅卵石按钮两种方式让机器人前往目标。若机器人无法到达目标，参与者可调整鹅卵石位置。若参与者完成任务有困难，实验者会提供必要帮助。 - **任务2**：参与者要为机器人设计一个包含四个目标位置的网络，可修改部署方案。部署后，实验者检查网络是否构建成功，确保机器人能到达所有四个位置。之后，参与者需根据给定场景（如“厨房的妻子要给客厅的丈夫送零食和咖啡”）让机器人在部分目标位置间移动。 - **访谈**：任务2完成后，对参与者进行半结构化访谈，询问他们使用系统的体验以及对系统改进的看法。 - **参与者情况**：邀请了八名非专业参与者（五女三男，年龄26 - 62岁），参与者参与用户研究可获得约3000日元（约25美元）的报酬。 - **实验结果** - **任务1**：八名参与者中有六名正确部署鹅卵石，成功引导机器人到达指定目标。一名参与者（28m）未理解鹅卵石的网络连接方式，试图用一个鹅卵石逐步移动机器人；另一名参与者（26f）未注意到可见性限制，导致会议室内外的鹅卵石网络断开。还有参与者（29m）尝试以意外方式使用鹅卵石，想通过在桌上放置鹅卵石按按钮来召唤机器人，但因当前实现不支持这种方式而失败；参与者（31f）试图将鹅卵石放置在不显眼的地方，认为导航地标不应干扰用户日常活动。 - **任务2**：所有参与者在无实验者帮助下完成了合适的地标部署，且都使用语音反馈功能确认导航路径。八名参与者共测试了21条导航路径，其中17条机器人无需参与者帮助就能成功导航，另外四条因丢失目标鹅卵石位置首次导航失败，调整后均成功完成导航。参与者有多次重新定位导航地标的倾向，以寻找更高效的路线。 - **访谈**：参与者对协助部署的反馈评价总体积极，七名参与者对语音反馈评价更积极。一名参与者（30f）表示从不看LED指示灯，总是通过听语音反馈检查可能的路径。两名参与者对整个系统给出负面反馈，一名（31f）认为维护成本太高，另一名（26f）不想思考如何放置鹅卵石构建连接网络。大多数参与者希望鹅卵石能更小，一名参与者（29m）希望能用手机召唤机器人，这